本发明专利技术涉及一种细长杆零件在普通车床上的加工方法，属于机械加工领域。本发明专利技术通过改进细长杆零件装夹方法、改变车削的走刀方向、改进跟刀架的结构及调整方法、改进刀具的几何参数、刀具的安装位置，加工完成的细长杆零件尺寸精度、形状精度满足图纸要求，省去了成品校直的工序，降低了加工成本，缩短了加工周期，提高了生产效率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种，属于机械加工领域。
技术介绍
所谓细长杆是指零件的长度L与直径d之比L/d ^ 25的情况。它与一般的轴类零件相比，存在工件细长、刚性差及受热影响变形较大的特点，这给车削加工带来很大的困难，不容易获得良好的几何形状精度。在普通车床上的常规车削方法是:先将细长杆零件装夹于车床主轴箱的三爪夹盘和尾座的顶尖之间，然后在中心架、跟刀架的配合下采用正向切削法用标准刀具进行车削。由于细长杆零件本身结构的特点以及加工工艺的原因，车削完成的细长杆零件有较大的弯曲变形，为了使零件达到图纸要求的精度，就需要增加校直工序，零件精度要求越高，校直的次数越多。尽管经过了校直工序，有些细长杆零件还是因为不能满足图纸要求而报废。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种，该方法能够保证细长杆零件的尺寸精度和形状精度，从而省去了细长杆零件成品的校直工序，降低加工成本，缩短加工周期。技术解决方案:本专利技术装夹方法:用卡爪定心、夹紧细长杆零件时，在三个卡爪与零件的接触面之间分别垫一个4mm-6mm的钢丝段,细长杆零件装入卡爪的长度15mm-20mm,钢丝段横向放入卡爪的防滑槽内；跟刀架采用三个支承爪，`调整顺序依次为，后支承爪、上支承爪、下支承爪；车刀安装位置:粗车时刀尖要高于细长杆零件中心0.4m-0.6mm,精车时，刀尖要低于细长杆零件中心0.lmm-0.2mm ；走刀方向为反向切削；车刀几何参数:主偏角75°~80°、前角20°~30°、刃倾角3°~5°、主后角10°~15°、副后角2°~3°、前刀面磨Rl.5mm~R3mm的断屑槽、刀尖圆弧半径小于0.3mmo粗加工后热处理:中温时效400°C，保温4小时，随炉冷却；弯曲度若不满足要求，需要增加进行校直工序，之后低温时效200°C _240°C，保温2-3小时，随炉冷却。进一步:车刀参与切削前，尾座顶尖顶紧力的调整方法:用手捏住转动的尾座顶尖，尾座顶尖即停止转动，而细长杆零件仍然转动；松手后尾座顶尖能随着细长杆零件继续同步转动，尾座顶尖的顶紧力达到这种状态时开始进行切削工序。本专利技术通过改进细长杆零件装夹方法、改变车削的走刀方向、改进跟刀架的结构及调整方法、改进刀具的几何参数、刀具的安装位置，加工完成的细长杆零件尺寸精度、形状精度满足图纸要求，省去了成品校直的工序，降低了加工成本，缩短了加工周期，提高了生产效率。【附图说明】图1为本专利技术示意图；图2为本专利技术示意图；图3为本专利技术卡爪上放置钢丝段的局部放大图。【具体实施方式】对比例:I)细长杆零件装夹方法:常规的装夹方法，三爪和顶尖将细长杆零件刚性夹紧，所以在车削过程中，细长杆零件由于切削力、切削热及自重的影响而产生的变形无法调整，切削过程中这种变形的不断积累，必然导致细长杆零件产生严重的弯曲变形。改进的装夹方法，用卡爪5定心、夹紧细长杆零件6时，在三个卡爪5与细长杆零件6的接触面之间分别垫一个(j55mm的钢丝段4。细长杆零件6装入卡爪5的长度15mm-20mm,钢丝段4横向放入卡爪5的防滑槽3内，由于钢丝段4为柔性结构，所以当细长杆零件6在切削状态产生热变形的时候，可以起到方向调节的作用，或在细长杆零件6靠近卡爪5处车一段“缩颈”，也可以实现方向调节的目的。这些措施的实施，可以有效地控制细长杆零件6在车削过程中的变形，从而减小或避免了细长杆零件6的弯曲变形。2)车削的走刀方向:常规的走刀方向，为正向切削，即从尾座14向主轴箱I方向的切削，切削产生的轴向分力指向主轴箱1，由于细长杆零件6刚性装夹于三爪夹盘上，无法消除切削产生的轴向分力，这就使细长杆零件受压而产生弯曲变形。改进的走刀方向，反向切削，即从主轴箱I向尾座14方向的切削，切削产生的轴向分力指向尾座14，此时如果尾座顶尖13的顶紧力合适，将会平衡掉这个轴向分力，从而使细长杆零件6受热伸长后的变形量得以释放，从而避免了细长杆零件6的弯曲变形。尾座顶尖13顶紧力的调整方法:车刀参与切削前，用手捏住转动的尾座顶尖13，尾座顶尖13即停止转动，而细长杆零件6仍然转动；松手后尾座顶尖13能随着细长杆零件6继续同步转动，尾座顶尖的顶紧力达到这种状态时，就可以使细长杆零件6受热伸长后的变形量随着尾座顶尖13顶紧力的变化而释放。3)跟刀架的结构及调整:常规的跟刀架结构，为两个支承爪结构，上面一个，后面一个，细长杆零件由于没有对称的平衡力夹紧，所以在车削过程中，由于本身的重力及不可避免的弯曲，会因离心力瞬时离开或接触支承爪而产生振动，从而不能保证细长杆零件加工的尺寸精度和形状精度。改进的跟刀架结构，为三个支承爪结构，上支承爪10、下支承爪12、后支承爪11，跟刀架9的三个支承爪与车刀8组成两对平衡的径向力，使细长杆零件6在车削时，上下、前后都不能移动，车削过程稳定，不易产生振动，从而保证了细长杆零件6加工的尺寸精度和形状精度及表面粗糙度。跟刀架9支承爪的调整，先调整后支承爪11，即与车刀相对的支承爪，以确保刀具的切削位置，再顺序调整上支承爪10、下支承爪12，保证工件重力方向支承和夹紧的平衡性。调整时综合运用手感、耳听、目测等方法，使跟刀架9的支承爪刚好接触细长杆零件6，如果跟刀架9的支承爪和细长杆零件6接触压力过大，会把细长杆零件6车成“竹节形”，压力过小则不能起到跟刀架的作用。基准外圆的车削，装夹细长杆零件6后，在靠近三爪卡盘2处车长度约40mm的基准外圆，用于安装跟刀架9，切削量大小视细长杆零件6毛坯料的实际情况而给定。4)车削细长杆零件用车刀的几何参数:常规车刀的几何参数:前角10°?15°、主偏角80°?93°、刃倾角0°、主后角6。?8。。[0031 ] 本专利技术改进车刀8的几何参数:为减小细长杆零件6弯曲变形，车削过程中径向切削力越小越好，合理的车刀8主偏角75°?80°。为减小切削力和切削热，应选择较大的车刀8前角20°?30°。车刀8前刀面磨Rl.5mm?R3mm的断屑槽,使切削顺利卷曲折断车刀8刃倾角选择3°?5°，使切屑流向待加工表面。车刀8切削刃表面粗糙度Ra0.4以上，并要经常保持锋利。为降低车刀8的磨损，选较大的主后角10°?15°，另外在车刀8主后角的最前端即从刀尖开始磨出副后角2°?3°，副后角可起到支撑工件、有效减小径向切削力、力口工平稳的作用，刀尖圆弧半径小于0.3mm。5)车刀8安装位置:常规车削时，刀具的安装位置是刀尖与细长杆零件的中心线齐平，很容易出现扎刀现象。本专利技术改进的装刀位置:粗车工序，装刀时刀尖要高于细长杆零件6中心0.5mm,可避免产生扎刀现象；精车工序，装刀时刀尖要低于细长杆零件6中心0.1mm,可起到支撑零件的作用，使车削过程更加平稳，可靠，车削效果更好。6)车刀8材料:粗车工序选用耐磨性好的硬质合金车刀，YT15、YT30。精车工序选用高速钢宽刃车刀，即W18Cr4V宽刃车刀，可进行大走刀量切削，从而提高细长杆零件8的尺寸精度，降低表面粗糙度，与常规车削选用的刀具材料相同，但精加工时选用的刀具规格不同，即宽刃车刀。7)切削液的选择:常规车削，精车、粗车都选用乳化液，冷却效果一般。本专利技术在低速精车工序采用硫化油作为切削液，冷却效果要优于乳化液，保证了零件的加工质量。8)解决细长杆零件6的变形问题，除了改进车本文档来自技高网...
【技术保护点】
细长杆零件在普通车床上的加工方法，其特征在于，装夹时：用卡爪（5）定心、夹紧细长杆零件（6）时，在三个卡爪与零件的接触面之间分别垫一个φ4mm?φ6mm的钢丝段（4），细长杆零件（6）装入卡爪（5）的长度15mm?20mm，钢丝段（4）横向放入卡爪的防滑槽（3）内；跟刀架（9）采用三个支承爪，调整顺序依次为，后支承爪（11）、上支承爪（10）、下支承爪（12）；车刀（8）安装位置：粗车时刀尖要高于细长杆零件中心0.4mm?0.6mm,精车时，刀尖要低于细长杆零件中心0.1mm?0.2mm；走刀方向为反向切削；车刀（8）几何参数为：主偏角75°～80°、前角20°～30°、刃倾角3°～5°、主后角10°～15°、副后角2°～3°、前刀面磨R1.5mm～R3mm的断屑槽、刀尖圆弧半径小于0.3mm；粗加工后热处理：中温时效400℃,保温4小时，随炉冷却；弯曲度若不满足要求，进行校直工序后，低温时效200℃?240℃，保温2?3小时，随炉冷却。
【技术特征摘要】
1.细长杆零件在普通车床上的加工方法，其特征在于，装夹时:用卡爪(5)定心、夹紧细长杆零件(6)时，在三个卡爪与零件的接触面之间分别垫一个的钢丝段(4 ),细长杆零件(6 )装入卡爪(5 )的长度15mm-20mm,钢丝段(4 )横向放入卡爪的防滑槽(3 )内； 跟刀架(9 )采用三个支承爪,调整顺序依次为，后支承爪(11)、上支承爪(10 )、下支承爪(12)； 车刀(8)安装位置:粗车时刀尖要高于细长杆零件中心0.4mm-0.6mm,精车时，刀尖要低于细长杆零件中心0.lmm-0.2mm ； 走刀方向为反向切削； 车刀(8)几何参数为:主偏角75°?80°、前角20°?30°、刃...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘奇珍，郑贵有，
申请(专利权)人：内蒙古北方重工业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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