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一、細長軸的定義：

當(dāng)工件長度跟直徑直比大于20～25倍（L/d>20～25）時，稱為細長軸。

二、由于細長軸本身剛性差（L/d值愈大，剛性愈差），在車削過程中會出現(xiàn)以下問題：

1、工件受切削力、自重和旋轉(zhuǎn)時離心力的作用，會產(chǎn)生彎曲、振動，嚴(yán)重影響其圓柱度和表面粗糙度。

2、在切削過程中，工件受熱伸長產(chǎn)生彎曲變形，；車削就很難進行，嚴(yán)重時會使工件在間卡住。

因此，車細長軸是一種難度較大的加工工藝。雖然車細長軸的難度較大，但它也有一定的規(guī)律性，主要抓住中心架和跟刀架的使用、解決斗式提升機工件熱變形伸長以及合理選擇車刀幾何形狀等三個關(guān)鍵技術(shù)，問題就迎刃而解了。

三、使用中心架支承車細長軸

在車削細長軸時，可使用中心架來增加工件剛性。一般車削細長軸使用中心架的方法有：

1、中心架直接支承在工件中間 當(dāng)工件可以分段車削時，中心架支承在工件中間，這樣支承，L/d值減少了一半，細長軸車削時的剛性可增加好幾倍。在工件裝上中心架之前，必須在毛坯中部車出一段支承中心架支承爪的溝槽，表面粗糙度及圓柱度誤差要小，否則會影響工件的精度。車削時，中心架的支承爪與工件接觸處應(yīng)經(jīng)常加潤滑油。為了使支承爪與工件保持良好的接觸，也可以在中心架支承爪與工件之間加一層砂布或研磨劑，進行研磨抱合。

2、用過渡套筒支承車細長軸 用上述方法車削支承承中心架的溝槽是比較困難的。為了解決這個問題，可加用過渡套筒的處表面接觸。過渡套筒的兩端各裝有四個螺釘，用這些螺釘夾住毛坯工件，并調(diào)整套筒外圓的軸線與主軸旋轉(zhuǎn)軸線相重合，即可車削。

四、使用跟刀架支承車細長軸

跟刀架固定在床鞍上，一般有兩個支承爪，跟刀架可以跟隨車刀移動，抵消徑向切削時可以增加工件的剛度，減少變形。從而提高細長軸的形狀精度和減小表面粗糙度。

從跟刀架的設(shè)計原理來看，只需兩只支承爪就可以了，因車刀給工件的切削抗力F`r，使工件貼住在跟刀架的兩個支承爪上。但是實際使用時，工件本身有一個向下重力，以及工件不可避免的彎曲，因此，當(dāng)車削時，工件往往因離心力瞬時離開支承爪、接觸支承爪而產(chǎn)生振動。如果采用三只支承爪的跟刀架支承工件一面由車刀抵住，使工件上下、左右都不能移動，車削時穩(wěn)定，不易產(chǎn)生振動。因此車細找軸時一個非常關(guān)鍵的問題是要應(yīng)用三個爪跟刀架。

五、減少工件的熱變形伸長

車削時，由于切削熱的影響，使工件隨溫度升高而逐漸伸長變形，這就叫“熱變形”。

在車削一般軸類時可不考慮熱變形伸長問題，但是車削細長軸時，因為工件長，總伸長量長，所以一定要考慮到熱變形的影響。工件熱變形伸長量可按下式計算。

△L=aL△t 

式中 a—材料線膨脹系數(shù)，1/℃；

L—工件的總長，mm；

△t—工件升高的溫度，℃。

常用材料的線膨脹系數(shù)，可查閱有關(guān)附錄表。

例 車削直徑為25mm，長度為1200mm的細長軸，材料為45鋼，車削時因受切削熱的影響，使工件由原來的21℃上升到61℃，求這根細長軸的熱變形伸長量。 

解 已知L=1200mm;△t=61℃－21℃=40℃;查表知，45鋼的線膨脹系數(shù)a=11.59×10-6 1/℃

根據(jù)公式（9.5）得：

△L=aL△t=11.59×10-6×1200×40=0.556mm

從上式計算可知，細長軸熱變形伸長量是很大的。由于工件一端夾住，一端頂住，

工件無法伸長，因此只能本身產(chǎn)生彎曲。細長軸一旦產(chǎn)生彎曲后，車削就很難進行。

減少工件的熱變形主要可采取以下措施：

1、使用彈性回轉(zhuǎn) 用彈性回轉(zhuǎn)加工細長軸，可有較地補償工件的熱變形伸長，工件不易彎曲，車削可順利進行。

2、加注充分的切削液 車削細長軸時，不論是低速切削還是高速切削，為了減少工件的溫升而引起熱變形，必須加注切液充分冷卻。使用切削液還可以防止跟刀架支承爪拉毛工件，提高刀具的使用壽命和工件的加工質(zhì)量。

3、刀具保持銳利 以減少車刀與工件的摩擦發(fā)熱。

六、合理選擇車刀幾何形狀

車削細長軸時，由于工件剛性差，車刀的幾何形狀對工件的振動有明顯的影響。選擇時主要考慮以下幾點：

1、由于細長軸剛生差，為減少細長軸彎曲，要求徑向切削力越小越好，而刀具的主偏角是影響徑向切削力的主要因素，在不影響刀具強度情況下，應(yīng)盡量增大車刀主偏角。車刀的主偏角取kr=80°～93°。

2、為減少切削煙力和切削熱，應(yīng)該選擇較大的前角，取r0=15°～30°。

3、車刀前面應(yīng)該磨有R11.5～3的斷屑槽，使切削順利卷曲折斷。

4、選擇正刃傾角，取入=3°使切削屑流向待加工表面，并使卷屑效果良好。

5、切削刃表面粗糙度要求在Ra0.4以下，并要經(jīng)常保持鋒利。

6、為了減少徑向切削力，應(yīng)選擇較小的刀尖圓弧半徑（re<0.3mm）。倒棱的寬度也應(yīng)選得較小，取倒棱寬br1=0.5f。

七、車削細長軸的車刀

1、刀片材料為YT15硬質(zhì)合金。

2、切削用量：粗車時，切削速度vc=50～60m/min；進給量f=0..3～0.4mm/r；切削

深度ap=1.5～2mm。精車時，切削速度vc=60～100m/min；進給量 f=0.08～0.12mm/r ；切削深度ap=0.5～1mm.。

3、采用乳化液作切削液。

4、適用范圍：適用于車削光杠、絲桿等細長軸。