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【摘要】针对钻铤在机械加工中刚性差、易变形、振动大等特点,从减少由于切削热引起的热变形伸长量、增加钻铤刚性,减小车削时的振动等方面介绍了车削加工中预防钻铤变形的措施 。
【关键词】钻铤 变形 预防 措施
在切削力、重力和顶尖顶紧力的作用下,横置的钻铤是很容易弯曲甚至失稳,提高钻铤车外圆的加工精度问题,就是控制工艺系统的受力及受热变形的问题。因此,采用反向进给车削,配合以最佳的刀具几何参数、切削用量、拉紧装置和轴套式跟刀架等一系列有效措施,以提高钻铤的刚性,得到良好的几何精度和理想的表面粗糙度,保证加工要求。
1 钻铤加工特点
钻铤的长度与直径之比大于25,这类轴类零件称为细长轴。钻铤刚性差,易变形,振动大,其加工特点及变形如下:
(1)在切削过程中,钻铤受热伸长会产生弯曲变形,甚至会使钻铤卡死在顶尖间而无法加工。
(2)钻铤受切削力作用产生弯曲,从而引起振动,影响钻铤表面粗糙度。
(3)由于钻铤自重、变形、振动,影响钻铤圆柱度和表面粗糙度。
(4)钻铤高速旋转时,在离心力作用下,加剧钻铤弯曲与振动。因此车削速度不能过高,以减小偏心惯性力引起的强烈振动。
2 钻铤车削加工变形的预防措施2.1 减小热变形伸长
车削时,因切削热传导给钻铤,使钻铤温度升高,钻铤就开始伸长变形。车削钻铤时,一般用两顶尖或用一端夹住一端顶住的方法加工,它的轴向位置是固定的,钻铤一旦产生弯曲后,加工就很难进行。因此加工钻铤时,在减小钻铤热变形方面一定要采取以下措施 :
(1)使用弹性回转顶尖来补偿热变形伸长。经实践证明,用弹性回转顶尖加工钻铤可有效地补偿钻铤的热变形伸长,钻铤不易弯曲,车削可顺利进行。
(2)采用反向进给车削钻铤,更能减小弯曲变形。所谓“反向进给”是指刀具由卡盘往尾架方向作为切削运动方向,常规的切削方向使得尾架的顶紧轴向力与切削轴向力方向一致,加剧了钻铤的弯曲。反向进给的进给力方向及钻铤已加工部分轴向拉伸,同钻铤温升伸长量方向一致,共同向弹性顶尖压缩。因此,为取得最佳效果,反向进给和活顶尖一般都要配合使用。
(3)加注充分的切削液
车削钻铤時,无论是低速切削,还是高速切削,使用切削液进行冷却,能有效地抑制钻铤温度上升,从而抑制热变形。
(4)刀具应经常保持锐利状态,以减小车刀与钻铤的摩擦发热。
2.2 增加钻铤的刚性,减小车削时的振动2.2.1?中心架直接支承在钻铤中间
当钻铤可分段车削时,中心架支承在钻铤中间,采用这种支承,长度与直径之比值可减少一半,相当于减小了轴的支承跨距,钻铤的刚度可增加几倍,能有效防止钻铤加工时的挠曲变形 。 2.2.3?合理选择车刀的几何形状?
车削钻铤时,由于钻铤刚性差,车刀的几何形状对钻铤的振动有明显的影响。因此在选择车刀时,应尽量增大车刀主偏角。另外,为了减小切削力和切削热,应选择较大的前角。其他的方法还有减小刀尖圆弧半径。选择正的刃倾角。另外,在车刀安装时,刀尖应高于钻铤回转中心0.2-0.4mm,使车刀后面有轻微的接触,以防止工件上下窜动,从而减少工件的低频振动,增加切削过程的平稳性。基于以上所述,在车削钻铤时,各种预防措施尽量配合使用,使车削变形减小到最小甚至消失。
参考文献
[1] 车路.车工技术丛书.北京出版杜,1993.05
[2] 任信华.车工工艺学.科学普及出版杜,1985,01
[3] 赵志修.机械制造工艺学.机械工业出版杜,1985,03
[4] 顾崇衔.机械制造力学分析.机械设计与制造,2004,10