如何提高细长轴的加工精度包括
❶ 保证和提高机床加工精度的方法有哪些
在机械加工过程中,往往有很多因素影响工件的最终加工质量。如何使工件的加工达到质量要求,如何减少各种因素对加工精度的影响,就成为加工前必须考虑的事情。在机械加工中,误差是不可避免的,但误差必须在允许的范围内。通过误差分析,掌握其变化的基本规律,从而采取相应的措施减少加工误差,提高加工精度。
保证和提高加工精度的方法,大致可概括为以下几种:
1、减少原始误差 提高零件加工所使用机床的几何精度,提高夹具、量具及工具本身精度,控制工艺系统受力、受热变形、刀具磨损、内应力引起的变形、测量误差等均属于直接减少原始误差。为了提高机械加工精度,需对产生加工误差的各项原始误差进行分析,根据不同情况对造成加工误差的主要原始误差采取不同的措施解决。对于精密零件的加工应尽可能提高所使用精密机床的几何精度、刚度和控制加工热变形;对具有成形表面的零件加工,则主要是如何减少成形刀具形状误差和刀具的安装误差。这种方法是生产中应用较广的一种基本方法。它是在查明产生加工误差的主要因素之后,设法消除或减少这些因素。例如细长轴的车削,现在采用了大走刀反向车削法,基本消除了轴向切削力引起的弯曲变形。若辅之以弹簧顶尖,则可进一步消除热变形引起的热伸长的影响。
2、补偿原始误差
误差补偿法,是人为地造出一种新的误差,去抵消原来工艺系统中的原始误差。当原始误差是负值时人为的误差就取正值,反之,取负值,并尽量使两者大小相等;或者利用一种原始误差去抵消另一种原始误差,也是尽量使两者大小相等,方向相反,从而达到减少加工误差,提高加工精度的目的。
3、转移原始误差
误差转移法实质上是转移工艺系统的几何误差、受力变形和热变形等。误差转移法的实例很多。如当机床精度达不到零件加工要求时,常常不是一味提高机床精度,而是从工艺上或夹具上想办法,创造条件,使机床的几何误差转移到不影响加工精度的方面去。如磨削主轴锥孔保证其和轴颈的同轴度,不是靠机床主轴的回转精度来保证,而是靠夹具保证。当机床主轴与工件之间用浮动联接以后,机床主轴的原始误差就被转移掉了。
4、均分原始误差
在加工中,由于毛坯或上道工序误差的存在,往往造成本工序的加工误差,或者由于工件材料性能改变,或者上道工序的工艺改变(如毛坯精化后,把原来的切削加工工序取消),引起原始误差发生较大的变化。解决这个问题,最好是采用分组调整均分误差的办法。这种办法的实质就是把原始误差按其大小均分为n
组,每组毛坯误差范围就缩小为原来的1/n,然后按各组分别调整加工。
5、均化原始误差
对配合精度要求很高的轴和孔,常采用研磨工艺。研具本身并不要求具有高精度,但它能在和工件做相对运动过程中对工件进行微量切削,高点逐渐被磨掉(当然,模具也被工件磨去一部分),最终使工件达到很高的精度。这种表面间的摩擦和磨损的过程,就是误差不断减少的过程,这就是误差均化法。它的实质就是利用有密切联系的表面相互比较,相互检查从对比中找出差异,然后进行相互修正或互为基准加工,使工件被加工表面的误差不断缩小和均化。在生产中,许多精密基准件(如平板、直尺等)都是利用误差均化法加工出来的。
6、就地加工法
在加工和装配中,有些精度问题牵涉到零件或部件间的相互关系,相当复杂,如果一味地提高零、部件本身精度,有时不仅困难,甚至不可能,若采用就地加工法(也称自身加工修配法),就可能很方便地解决看起来非常困难的精度问题。就地加工法在机械零件加工中常用来作为保证零件加工精度的有效措施。
❷ 细长轴的加工工艺特点有哪些
所谓的细长轴是直径小 长度太长 加工起来悬身长度太长了 容易出现震刀 或加工内的表面粗糙度容值太低 所以加工时必须用辅助的跟刀架 和辅助夹具
还有热处理时所注意的 因为冷作硬化后会变形 出现躬行或S型
❸ 怎样提高外圆磨加工细长轴精度
修砂轮的时候金刚石角度调好,速度放慢些!砂轮转速也存在一些因素
❹ 细长轴加工的特点是什么
(1)改变常规加工方法装夹工件的方式,将面接触改为线接触,减少了应力变回形。
(2)尾顶答尖改用有伸缩性的弹簧顶尖,消除了工件由于热伸长所造成的强迫弯曲。
(3)使用三爪跟刀架,能更好地保证向心平行运动,防止细长轴车削中发颤。(注意:加工前先将跟刀架松开,然后开车吃刀。迅速将跟刀架跟上,接触跟刀架时不退刀不停车,并且跟刀架支柱爪与轴表面的调整力度要适当,以不将轴件顶变形为适合,防止过松或过紧,跟刀架支柱爪与轴表面的接触要严密,轴、爪时润滑配合,这样切削下去,可避免细长轴形成竹节形。)
(4)由车头向尾座方向走刀切削,轴向切削力拉直工件已切削部分并推进工件待加工部分向尾座方向移动。
(5)粗车后在半精车和精车前,应对轴件再进行一次校正,将粗车中产生的顶尖孔误差和位移误差校正过来,消除内应力。
❺ 细长轴加工有哪些需要注意的
在轴加工上,对细长轴这一种轴,其在加工上的注意事项或需注意的方面,如果进行概括总结的话,那么,主要是有以下这几个,是为:
一:要注意工件的装夹方法
一般来讲,在进行轴加工的粗加工时,由于其切削余量是很大的,所以,工件受到的切削力,也是很大的。所以,在工件装夹上,采用卡顶法,以及其尾座顶尖采用弹性顶尖,那么,是可以让工件在轴向上自由伸长。而在高速和大量切削时,是不适用的,所以,应采用卡拉法,来避免出现各种问题。
二:采用合适的跟刀架。
由于,跟刀架是细长轴加工中的重要附件,所以,要使用合适的跟刀架,来抵消加工时径向切削分力的影响,从而来减少切削振动和工件变形。但是,需要注意的是,跟刀架的中心,应比机床顶尖中心保持一致,这样才行。
三:如有必要,可以采用反向进给。
在轴加工中,对细长轴的车削,常常是将车刀进行进给运动,这样来式工件产生轴向伸长的趋势。不过,如果采用卡拉工具,并进行反向进给的话,那么,是可以避免细长轴出现弯曲变形这一问题的。而且,在车刀上,对于粗加工和精加工,是有不同要求的,所以,应使用不同车刀,这样才行。
细长轴的外形并不复杂,但由于其本身的刚度低,车削时又受切削力、重力、切削热等因素的影响,容易产生弯曲变形以及振动、锥度、腰鼓形、竹节形等缺陷,难以保证加工精度,甚至无法加工。虽然细长轴的加工难度大,但却有加工普通工件的共性(如:切削方式、工件安装、车削的选择和装夹等方面);
❻ 细长轴加工工艺都有哪些方法
工件的长度L与直径d之比大于25(即长颈比L/d>25)的轴类工件称为细长轴。细长轴刚性差,使用机床、刀具、夹具、工件的工艺系统刚性不足,切削中易产生振动变形,造成加工困难。在加工过程中,所遇到的主要问题是:
1、工件受切削抗力而产生振动和出现弯曲变形,使几何精度和表光洁度降低。
2、在切削过程中工件吸收的切削热,会导致工件产生较大的轴向线膨胀,加剧弯曲变形,增加振动,甚至使工件挤死在两顶尖之间,造成无法加工。
3、长颈比愈大,自重力愈大,工件在高转速下,产生的离心力也愈大,上下跳动也就严重影响加工质量。
4、刀具的几何角度、切削用量和加工工艺方法等选择不当,会使切削力加大,变形和振动加剧。
5、工件弯曲和振动,使车削加工必须采用较低的转速和切削深度,限制了生产效率的提高。
6、工件在径向切削力作用下,车削已加工的工件外形容易形成两端小、中间大,还易出“扎刀”现象。
7、机床调整不当,易产生锥形误差;夹具调整不当,易造成弯曲和产生“竹节形”、“菱形”等。
在生产实际中,为了确保细长轴的加工精度和表面质量,提高生产效率,采取了以下措施:
1、为了弥补细长轴的刚性不足,在车削中,应采用跟刀架,以提高工件的刚性,减少变形。
2、注意具体操作方法,有较严格的工艺要求和措施,以保证整个工艺系统的刚性,让工件获得必要的几何精度和表面光洁度。
3、采用由左至右反方向车削;减小内应力和弯曲变形,保证直线度及尺寸精度,加工效率高,适应性强。
4、合理选用切削用量,以及刀具几何角度及参数。
1、加工几何精度及表面质量要求高。采用常规加工方法都是主轴和尾座间装夹工件,两端无伸缩性,工件在切削力和热膨胀的影响下,产生内应力和弯曲变形,不易保证直线度及尺寸精度。而反方向走刀法是克服上述现象的一种方法,适于中速粗车和大走刀低速精车,并具有适应性强,对机床精度要求不高,加工效率较高等特点。
2、加工原理:反方向车削,就是从车床主轴朝尾座方向进给,车削中将工件夹紧在三爪自定心卡盘上,使被夹紧一端成为不可纵向窜动的固定点。这时,切削中产生的纵向切削沿工件轴线趋向尾座方向,由于轴向力的作用拉紧了工件,增加了工件的实际刚度,不致于出现弯曲(弓形)变形。同时,反方向车削走刀时,采用较大的进给量,这样就增大了纵向切削力,减轻径向圆跳动及减少和消除大幅度振动,保证了被加工表面质量。
(1)改变常规加工方法装夹工件的方式,将面接触改为线接触,减少了应力变形。
(2)尾顶尖改用有伸缩性的弹簧顶尖,消除了工件由于热伸长所造成的强迫弯曲。
(3)使用三爪跟刀架,能更好地保证向心平行运动,防止细长轴车削中发颤。(注意:加工前先将跟刀架松开,然后开车吃刀。迅速将跟刀架跟上,接触跟刀架时不退刀不停车,并且跟刀架支柱爪与轴表面的调整力度要适当,以不将轴件顶变形为适合,防止过松或过紧,跟刀架支柱爪与轴表面的接触要严密,轴、爪时润滑配合,这样切削下去,可避免细长轴形成竹节形。)
(4)由车头向尾座方向走刀切削,轴向切削力拉直工件已切削部分并推进工件待加工部分向尾座方向移动。
(5)粗车后在半精车和精车前,应对轴件再进行一次校正,将粗车中产生的顶尖孔误差和位移误差校正过来,消除内应力。
由于细长轴刚性不足,要求径向切削力越小越好。因此,对刀具要求刀刃锋利,切削轻快,排屑顺利,耐用度高。原则是在不影响刀具强度的前题下,尽量加大前角和主偏角。常用主偏角φ=75°~90°,前角γ=28°~30°。硬质合金刀片为yT15,刀杆为45优质碳素刚。主偏角φ=75°。其主切削刃前角γ=25°,棱前角也是25°,倒棱0.4~0.8mm,由于有倒棱和R4mm断屑槽的作用,所以有很好的断屑性能。同时,由于刀尖角度的增大,增加了刀尖强度和散热条件。车刀主后角α=8°,倒棱0.1~0.3mm,棱后角为-12°,这样,就增加了车刀后隙面支持在工件上的接触面积,防止了由于工件材料内部组织不均匀而产生的啃刀现象,并可消除低频率振动。
1、精车刀。刀具结构采用弹性刀杆,起到消振作用,改善切削条件,硬质合金刀片采用YT15,装刀时要使刀尖低于轴件中心0.1mm。刀刃较宽,修光刀刃8~10mm。
可保持车刀与轴件有一定的接触面积,刀刃顶着轴件进行车削,可防止车削力变化时引起啃刀的疵病。主偏角很小,以形成薄的变形小的切削,有利于提高被加工表面光洁度,前角γ=30°,使切削轻快。
选择合理的切削用量
反向车削细长轴中,对切削用量有特殊要求。要求取最大的进给量f,以增加工件轴向拉应力,防止工件大幅度振动。但切削用量的选择受到加工表面几何形状误差的限制,通常选择的次序为:先取最大的进给量,其次取最大被吃刀量ap,最后取最大的切削速度v。实践证明,当工件长度与直径之比为40~120时,若v=40m/min,f最好取0.35~0.5mm/r;若v=45~100m/min,f取0.6~1.2mm/r为宜。在实际操作中切削用量选择:粗车时,切削速度为50~60m/min,进给量为0.3~0.4mm/r,切削深度为1.5~2mm;精车时,切削速度为60~100m/min,进给量为0.08~0.12mm/r,切削深度为0.5~1mm。
(一)由于细长轴本身刚性差(L/d值愈大,刚性愈差),在车削过程中会出现以下问题:
1、工件受切削力,自重和旋转时离心力的作用,会产生弯曲,振动,严重影响其圆柱和表面粗糙度。
2、在切削过程中,工件受热伸长产生弯曲变形 ;车削就很难进行,严重时会使工件在顶尖间卡珠。因此,在车削细长轴是一种难度较大的加工工艺。虽然在车削细长轴的难度较大,但也有一定的规律性,主要抓住中心架、跟刀架的使用,解决工件热变形伸长以及合理选择车刀几何形状等三各关键技术,问题就迎刃而解了。
(二)使用中心架支承车细长轴。
在车削细长轴时,可使用中心架来增加工件刚性。一般在车削细长轴使用的方法有:
1、中心架直接来支承工件中间 当工件可以分段车削时,中心架支承在工件中间,这样支承,L/d减少了一半,细长轴车削时的刚性可增加好几倍。在工件装上中心架之前,必须在毛坯中部车出一段支承爪的沟槽,表面粗糙度及圆柱度误差要小,否则会影响工件的精度。车削时,中心架支承在工件中间与工件接触处应经常加润滑油。为了使支承爪与工件保持良好的接触,也可以在中心架支承爪与工件之间加一层砂布或研磨剂,进行研磨抱合。
2、用过渡套筒支承车细长轴 用上述方法车削支承中心架的沟槽是比较困难的。为了解决这个问题,可加用过渡套筒的表面接触。过渡套筒的两端各装有四个螺钉,用这些螺钉套筒外圆的轴线与主轴旋转线重合,即可车削。
3、使用跟刀架支承车削细长轴跟刀架固定在床鞍上,一般有两个支承爪,跟刀架可以跟随车刀移动,抵消径向切削时可以增加工件的刚度,减少变形。从而提高细长的型状精度和减小表面粗糙度。从跟刀架的设计原理来看,只需两只支承爪就可以了,因车刀给工件的切削抗力Fr,使工件贴住在跟刀架的两各支承爪上。但实际使用时,工件本身有一个向下重力,以及工件不可避免的弯曲,因此,当车削时,工件往往因离心力瞬时离开支承爪,接触支承爪而产生振动。如果采用三只支承爪的跟刀架支承工件一面由车刀抵住,使工件上下,左右都不能移动,车削时稳定,不易产生振动。因此车削细长轴时一个非常关键的问题是要应用三爪跟刀架。
4、车削时,由于切削热的影响,使工件随温度而逐渐伸长变形,这就叫“热变,在车削一般轴类可不考虑热变形伸长的问题,但是车削细长轴时,因为工件伸长量长,所以一定要考虑热变形的影响。
细长轴热变形伸长量式是很大的。由于工件一端夹住,一端顶住,工件无法伸长,因此只能本身产生弯曲。细长轴一旦产生弯曲后,车削就很难进行。减少工件的热变形主要可采取以下措施:
1)使用弹性回转顶尖,用弹性回转顶尖加工细长轴,可由较地补偿工件的热变形伸长,工件不易弯曲,车削可顺利进行。
2)加注充分的切削液。车削细长轴时,不论是低速切削还时高速切削,为了减少工件的温度升高而引起的热形变,必须加注切削液充分冷却。使用切削液还可以防止跟刀架支承爪拉毛工件,提高刀具的使用寿命和工件的加工质量。
3)刀具保持锐利。以减少车刀与工件的摩擦发热。
切削液的选用:
1、粗车时,为了减少跟刀架与工件外圆的摩擦,减少温度升高,在车削过程中应采用柴油加入10%机油的混合液进行润滑和冷却。
2、精车时,为了提高表面粗糙度Ra,使切削轻快,使用豆油40%,机油30%,柴油30%混合液或植物油进行充分的润滑冷却。从而保证尺寸精度的控制,车削出合格的工件。
综上所述,加工细长轴是一种难度较大的加工工艺,但通过采用上述一系列方法,从工件装夹支撑,到采用合理选择车刀几何形状等关键技术,解决了工件的表面质量和热变形伸长,保证了机床——刀具——夹具——工件的工艺系统刚性。
❼ 加工细长轴时,应采用什么措施来提高加工的精度
细长轴的加工在车床上加工,要做好以下几点:
1、充分冷却;
2、使用中心架、跟刀架;
3、切削速度不要过高;
4、使用弹性顶尖。
工件的长度L与直径d之比大于25(即长颈比L/d>25)的轴类工件称为细长轴。细长轴刚性差,使用机床、刀具、夹具、工件的工艺系统刚性不足,切削中易产生振动变形,造成加工困难。在加工过程中,所遇到的主要问题是:
1、工件受切削抗力而产生振动和出现弯曲变形,使几何精度和表光洁度降低。
2、在切削过程中工件吸收的切削热,会导致工件产生较大的轴向线膨胀,加剧弯曲变形,增加振动,甚至使工件挤死在两顶尖之间,造成无法加工。
(7)如何提高细长轴的加工精度包括扩展阅读:
在细长轴的车削时,除了要解决细长轴的刚性不足而产生的弯曲、振动之外,还要注意的是细长轴在加工中也易出现锥度、中凹度、竹节形等。
锥度的产生是由于顶类和主轴中心不同轴或刀具磨损等造成的。解决的办法就是调整机床精度,选用较好的刀具材料和采用合理的几何角度。
中凹度是两头大、中间小现象,影响工件直线度。其产生的原因是跟刀架外侧支承爪压得太紧,在离后顶类或车头近处,因材料的刚性强顶不过来。
故造成工件两头直径大,而中间的刚性相对较弱,支承爪就会从外侧顶过来,从而加大了吃刀深度,所以中间凹。解决的方法是让支承爪不要过紧或过松。
❽ 【急急】求助!!!数控车床加工高精度细长轴所遇到的问题有哪些如何提高加工精度怎么改进
车工最抄怕的就是细长袭轴,主要会遇到以下问题:
1.工件的材质,铜,镍类的相当软,又粘刀,如果加上细长,加工难度很大。不锈钢,铸铁,碳钢要好些。
2.细长的工件最容易出现让刀,越到中间幅度越大,尺寸不好控制,甚至会变形。
3.过细长的工件,比如Φ2,Φ4,使用顶针如果顶太紧,会变形,太松会脱落。
介于以上情况,如果使用车刀加工细长轴,首先要安装跟刀架,顶针最好是新的,再就是刀子要很锋利,刀尖圆弧为R0.1 ,背吃刀量小,进给量要低。但仍旧可能会出现让刀尺寸不稳定的情况。如果工件材质软,更恼火。建议使用旋风铣,如果不清楚,可以在网络搜索下。
❾ 细长轴如何加工
车削细长轴的关键技术是防止加工中的弯曲变形,为此必须从夹具、机床辅具、工艺方法、操作技术、刀具和切削用量等方面采取措施。
1、改进工装夹方法
在车削细长轴时,一般均采用一头夹和一头顶的装夹方法。用卡盘装夹工件时,在卡爪与工件之间套入一开口的风丝圈,以减少工件与卡爪轴向接角长度。在尾座上采用弹性顶尖,这样当工件受切削热而伸长时,顶针能轴向伸缩,以补偿工作的亭台形,减少工件的弯曲。
2、采用跟刀架
跟刀架为车床的通用除件,它用来在刀具切削点附近支承工件并与刀架溜板一起作纵向移动。跟刀架与工件接触处的支承一块一般用耐磨的球墨铸铁或青铜制成,支承爪的圆弧,应在粗车后与外圆研配,以免擦伤工件,采用跟刀架能抵消加工时径向切削分力和工件自重的影响,从而减少切削振动和工件变形,但必须注意仔细调整,使跟刀架的中心与机床顶针中心保持一致。
3、合理选择车刀的角度
为减少径向切削力,宜选用较大主偏角;前刀面应磨出R=1.5-3mm的断屑槽,前角一般取γ0=150-300;;刃倾角λs取正值,使切屑流向待加工表面;车刀表面粗糙度值要小,并经常保持切削刃锋利。
4、合理选择切削用量
车削细长轴时,切削用量应比普通轴类零件适当减小,用硬质合金车刀粗车,可按下表切削用量。
精车时,用硬质合金金车刀车削φ20φ40mm,长1000-1500mm细长轴时,可选用f=0.15-0.25mm/r,ap=0.2-0.5mm,v=60-100m/s