任务18 车细长轴零件.ppt

项目18 车细长轴零件 * * 本课件的文字及图片版权 均为南京凤凰康轩所有 全国中等职业技术学校机电类通用教材 任务二 车细长轴零件 知识与技能目标 了解车细长轴零件时的特点。 掌握防止或减少工件热变形的方法。 学会正确刃磨车细长轴零件的车刀。 学会车细长轴零件。 一、车细长轴零件时的特点 车细长轴零件时的特点有以下几点： （1）由于零件的自重引起的细长轴中部下垂，车削时工件旋转，在离心力的作用下使细长轴弯曲变形明显。 （2）车削细长轴时，由于径向切削分力的作用，加剧了工件的弯曲变形，容易产生振动，难以顺利进行车削。 （3）为减小车细长轴时的弯曲变形，常采用中心架或跟刀架增加其刚性，安装要求高，调整不方便，辅助时间长。 （4）车削过程中，一次走刀时间长，且产生的振动加剧了刀具的磨损，从而影响零件的几何形状精度。 （5）车削时，产生的切削热使工件温度升高，导致工件伸长，从而使工件产生弯曲变形，甚至会使工件在两顶尖卡住。 二、防止和减少工件热变形伸长的方法 车细长轴零件时，因车削热使工件温度升高，从而导致工件伸长变形，这种变形叫热变形。 加工细长轴的关键除了正确装夹工件外，还要解决工件热变形伸长的问题。 在车削一般轴类零件时，可不考虑热变形伸长问题。但是车细长轴零件时，因为工件细长，热扩散性能差，所以一定要考虑热变形对工件的影响。 工件热变形伸长量的计算公式如下： ΔL=alLΔt 常用金属材料的线膨胀系数 al 见表 18-1。 车细长轴零件时，为了防止或减少工件热变形伸长的影响，可采取以下措施： （1）采用一夹一顶方式装夹细长轴时，先在细长轴左端缠一圈钢丝，再用三爪自定心卡盘夹紧，如图 18-7 所示，这样就减小了卡盘和工件的接触面积，使工件在卡盘内能自由地变换位置，避免夹紧时形成弯曲力矩，此时在切削过程中产生的热变形伸长也能得到及时调整，不会因卡盘夹紧而产生内应力。 （2）把尾座使用的一般顶尖改成弹性顶尖，如图 18-7 所示，当工件因切削热发生线膨胀伸长时，顶尖能自动后退，从而避免热膨胀引起的弯曲变形。 （3）改变走刀方向，采用反向进给的方式车削，如图 18-7 所示，让床鞍由主轴箱向尾座移动，使工件受轴向拉力，不易产生弹性弯曲变形，同时能使工件达到较高的加工精度和较小的表面粗糙度。 （4）车削细长轴时，为了减少由于工件的升温而引起的热变形，不论是低速切削还是高速切削，都必须浇注切削液使工件充分冷却。 （5）正确刃磨车刀，合理选择车刀的几何角度（图 18-8）, 对减小切削力，减小工件弯曲变形和振动，以及减少切削热的产生具有重要作用。 选择车刀几何角度时主要考虑以下几点： ① 由于细长轴零件刚性差，为减少细长轴弯曲，要求径向切削力越小越好，而刀具的主偏角是影响径向切削力的主要因素。因此，车削时，在不影响刀具强度的情况下，应尽量增大车刀主偏角。车刀的主偏角一般取κ r =80°～ 93°。 ② 为使切削刃锋利，减少切削力和切削热，应选择较大的前角，一般取 γ0=15°～ 30°。 ③ 车刀前面应磨有 R1.5 ～ R3 的圆弧形断屑槽，使切削顺利卷曲折断。 ④ 选择正值刃倾角，通常取 λ s=3°～ 10°，使切屑流向待加工表面，并可减小切削力，使车刀容易切入工件。 ⑤ 切削刃表面粗糙度值要求在 Ra0.4 以下，并要保持锋利。 ⑥ 为了减少径向切削力，应选择较小的刀尖圆弧半径（γ ε＜ 0.3 mm）。倒棱的宽度也应选得较小，取倒棱宽 bγ1=0.5 f。 ⑦ 选用红硬性和耐磨性好的刀片材料，如 YT15、YT30 和 YW1 等。 6 合理选择切削用量 ① 粗车时，切削速度 vc 一般取50～60 m/min；进给量f 一般取0.3～0.4 mm/r；背吃刀量ap一般取1.5～2 mm。 ② 精车时，切削速度 vc 一般取60～100 m/min；进给量 f一般取0.08～0.12 mm/r ；背吃刀量ap一般取0.5～1 mm。 三、车细长轴零件的注意事项 （1）选择刚度好的车床作为加工机床。 （2）调整尾座中心，使其与主轴回转中心重合。 （3）细长轴的取料要直，如有弯曲变形的细长轴，必须进行校直后才能车削。 （4）选择精度较高的顶尖支顶工件。车削过程中，要随时注意顶尖支顶的松紧程度。检查方法是：开动车床使工件旋转，用手指捏住顶尖的转动部分，顶尖停止转动；当松开手指时，顶尖又恢复转动，这就说明顶尖松紧适当，如图 18-9 所示。 （5）粗加工时，应选择好第一次的背吃刀量，将工件毛坯一刀车圆，否则会影响跟刀架的正常工作。 （6）选择较低的切削速度，并减小背吃刀量，同时可适当提高进给量。 （7）车削过程中，必须随时注意支撑爪与工件表面的接触状态以及支撑爪的磨损情况，并根据具体情况作出相应调整。