車(chē)工技能訓(xùn)練（第六版）課件：車(chē)細(xì)長(zhǎng)軸

車(chē)復(fù)雜工件

車(chē)工技能訓(xùn)練（第六版）車(chē)細(xì)長(zhǎng)軸

車(chē)工技能訓(xùn)練（第六版）通常將工件長(zhǎng)度L與直徑d之比大于25（即長(zhǎng)徑比L/d>25）的軸類(lèi)工件稱(chēng)為細(xì)長(zhǎng)軸。細(xì)長(zhǎng)軸外形并不復(fù)雜，但由于它本身的剛度低，車(chē)削時(shí)又受切削力、重力、切削熱等因素的影響，容易引起振動(dòng)及變形，由此產(chǎn)生形狀誤差等缺陷，難以保證加工精度。長(zhǎng)徑比越大，加工就越困難。細(xì)長(zhǎng)軸車(chē)削一般采用兩頂尖裝夾或一夾一頂方式裝夾。細(xì)長(zhǎng)軸車(chē)削的三個(gè)關(guān)鍵技術(shù)是：使用中心架和跟刀架作輔助支撐，增強(qiáng)工件的剛度；解決工件受熱變形而伸長(zhǎng)問(wèn)題；合理選擇車(chē)刀的幾何形狀。

車(chē)工技能訓(xùn)練（第六版）一、用中心架支撐車(chē)細(xì)長(zhǎng)軸1.中心架的結(jié)構(gòu)（1）普通中心架中心架工作時(shí)，架體1通過(guò)壓板8和螺母7緊固在床身上，上蓋可以打開(kāi)或扣合，并用螺釘6鎖定。支撐爪3的升降分別用三個(gè)調(diào)整螺釘2來(lái)調(diào)整，以適應(yīng)不同直徑的工件，并分別用三個(gè)緊固螺釘5緊固。

車(chē)工技能訓(xùn)練（第六版）一、用中心架支撐車(chē)細(xì)長(zhǎng)軸1.中心架的結(jié)構(gòu)（2）滾動(dòng)軸承中心架結(jié)構(gòu)與普通中心架相同，區(qū)別在于支撐爪前端有三個(gè)滾動(dòng)軸承，以滾動(dòng)摩擦代替滑動(dòng)摩擦。優(yōu)點(diǎn)：能高速車(chē)削，不會(huì)研傷工件表面。缺點(diǎn)：同軸度稍差。

車(chē)工技能訓(xùn)練（第六版）一、用中心架支撐車(chē)細(xì)長(zhǎng)軸2.用中心架支撐車(chē)細(xì)長(zhǎng)軸（1）用兩頂尖裝夾工件1）中心架直接支撐在細(xì)長(zhǎng)軸中間先在工件中部中心架支撐部位用低速、小進(jìn)給量的切削方法車(chē)出一段槽，槽直徑應(yīng)略大于該處工件要求的尺寸，槽寬度應(yīng)寬于支撐爪，槽應(yīng)有較小的表面粗糙度值（Ra值為1.6μm）和較高的形狀精度（圓度誤差小于0.05mm），然后裝上中心架。這時(shí)的L/d值減小了一半，車(chē)削時(shí)工件的剛度可提高很多。調(diào)整中心架支撐爪時(shí)，先調(diào)整好下面兩個(gè)支撐爪，鎖緊防松螺釘，然后蓋上上蓋并固定，最后調(diào)整好上面一個(gè)支撐爪，并鎖緊防松螺釘。車(chē)削完一端后，將工件掉頭裝夾，用中心架的三個(gè)支撐爪輕輕支撐已加工表面，再車(chē)另一端至尺寸要求。

車(chē)工技能訓(xùn)練（第六版）一、用中心架支撐車(chē)細(xì)長(zhǎng)軸2.用中心架支撐車(chē)細(xì)長(zhǎng)軸（1）用兩頂尖裝夾工件2）過(guò)渡套筒與中心架配合使用支撐車(chē)削細(xì)長(zhǎng)軸對(duì)于外徑不規(guī)則的工件（如中心架支撐部位有鍵槽或花鍵等）或毛坯，可以采用中心架配以過(guò)渡套筒的支撐工件的方式車(chē)削細(xì)長(zhǎng)軸。1—中心架支撐爪2—過(guò)渡套筒3—工件4—調(diào)整螺釘

車(chē)工技能訓(xùn)練（第六版）一、用中心架支撐車(chē)細(xì)長(zhǎng)軸2.用中心架支撐車(chē)細(xì)長(zhǎng)軸（1）用兩頂尖裝夾工件2）過(guò)渡套筒與中心架配合使用支撐車(chē)削細(xì)長(zhǎng)軸使用時(shí)，調(diào)整這些螺釘，并用百分表找正，使過(guò)渡套筒外圓的軸線(xiàn)與主軸軸線(xiàn)重合（上圖），然后裝上中心架，使三個(gè)支撐爪與過(guò)渡套筒外圓輕輕接觸，并能使工件均勻轉(zhuǎn)動(dòng)，即可車(chē)削，如下圖所示。1—工件2—過(guò)渡套筒3—百分表4—調(diào)整螺釘

車(chē)工技能訓(xùn)練（第六版）一、用中心架支撐車(chē)細(xì)長(zhǎng)軸2.用中心架支撐車(chē)細(xì)長(zhǎng)軸（2）用卡盤(pán)裝夾和中心架支撐工件當(dāng)工件一端用卡盤(pán)夾緊，另一端用中心架支撐時(shí)，工件在中心架上找正的方法有以下三種形式：1）工件在一夾一頂半精車(chē)外圓后，若需車(chē)端面、鉆孔、車(chē)孔或精車(chē)外圓時(shí)，只需將中心架放置并固定于適當(dāng)位置，以外圓為基準(zhǔn)，依次調(diào)整中心架的三個(gè)支撐爪，使其與工件外圓剛剛接觸，然后鎖緊支撐爪，在支撐爪與工件接觸處加注潤(rùn)滑油脂，移去尾座頂尖后即可車(chē)削。2）外圓已加工、長(zhǎng)度不太長(zhǎng)的工件，可以一端夾持在卡盤(pán)上，另一端用中心架支撐。開(kāi)始找正時(shí)，用手轉(zhuǎn)動(dòng)卡盤(pán)，使用劃針或百分表找正工件兩端外圓，找正后依次調(diào)整中心架的三個(gè)支撐爪，使之與工件外圓輕輕接觸。

車(chē)工技能訓(xùn)練（第六版）一、用中心架支撐車(chē)細(xì)長(zhǎng)軸2.用中心架支撐車(chē)細(xì)長(zhǎng)軸（2）用卡盤(pán)裝夾和中心架支撐工件3）當(dāng)工件的外圓已加工且長(zhǎng)度較長(zhǎng)時(shí)，可以將工件一端夾持在卡盤(pán)上，另一端用中心架支撐。先在靠近卡盤(pán)處將工件外圓找正，然后搖動(dòng)床鞍、中滑板，用劃針或百分表在工件兩端做對(duì)比測(cè)量（當(dāng)工件兩端被測(cè)處直徑相同時(shí)），或用游標(biāo)高度卡尺測(cè)量?jī)啥藢?shí)際尺寸，然后減去相應(yīng)的半徑差進(jìn)行比較（當(dāng)工件兩端被測(cè)處直徑不同時(shí)），并以此來(lái)調(diào)整中心架支撐爪，使工件兩端高低、前后位置一致。a）找正高低位置b）找正前后位置

車(chē)工技能訓(xùn)練（第六版）一、用中心架支撐車(chē)細(xì)長(zhǎng)軸2.用中心架支撐車(chē)細(xì)長(zhǎng)軸（3）尾座中心位置的找正尾座找正的方法是在車(chē)削中心架支撐部位外圓柱面的同時(shí)，在工件兩端各車(chē)削一段直徑相同的外圓（應(yīng)留出足夠的加工余量），用百分表找正尾座的中心位置，如圖所示。用百分表在工件兩端直徑相同的外圓處測(cè)量，當(dāng)測(cè)得中滑板的進(jìn)給讀數(shù)相同而百分表的讀數(shù)不同時(shí)，說(shuō)明尾座中心偏移，則應(yīng)進(jìn)行找正，直到在工件兩端百分表讀數(shù)相同時(shí)為止。

車(chē)工技能訓(xùn)練（第六版）二、用跟刀架支撐車(chē)細(xì)長(zhǎng)軸用跟刀架支撐車(chē)削細(xì)長(zhǎng)軸，跟刀架3固定在床鞍上，其支撐爪支撐在細(xì)長(zhǎng)軸1上，跟在車(chē)刀2的后面，并隨車(chē)刀的進(jìn)給而移動(dòng)，從而抵消切削時(shí)產(chǎn)生的背向力，提高工件的剛度，減小變形和振動(dòng)，提高細(xì)長(zhǎng)軸的加工精度和減小表面粗糙度值。1—細(xì)長(zhǎng)軸2—車(chē)刀3—跟刀架4—支撐爪

車(chē)工技能訓(xùn)練（第六版）二、用跟刀架支撐車(chē)細(xì)長(zhǎng)軸1.跟刀架的種類(lèi)常用的跟刀架有兩種：兩爪跟刀架和三爪跟刀架a）兩爪跟刀架b）三爪跟刀架

車(chē)工技能訓(xùn)練（第六版）二、用跟刀架支撐車(chē)細(xì)長(zhǎng)軸2.跟刀架的結(jié)構(gòu)支撐爪1、2的徑向移動(dòng)可直接通過(guò)旋轉(zhuǎn)手柄4實(shí)現(xiàn)；支撐爪3的徑向移動(dòng)則通過(guò)旋轉(zhuǎn)手柄，使錐齒輪5轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)錐齒輪6使絲桿7轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。1、2、3—支撐爪4—手柄5、6—錐齒輪7—絲桿

車(chē)工技能訓(xùn)練（第六版）二、用跟刀架支撐車(chē)細(xì)長(zhǎng)軸3.跟刀架的選用跟刀架的支撐爪1、2用來(lái)承受工件上切削力F的兩個(gè)分力F1和F2，而重力Q對(duì)工件的作用則由支撐爪3來(lái)承受。對(duì)于具有足夠剛度，不致因重力而引起彎曲變形的工件，使用兩爪跟刀架可以滿(mǎn)足加工要求；但剛度低，在重力作用下容易產(chǎn)生彎曲變形的細(xì)長(zhǎng)軸，為避免車(chē)削時(shí)工件受重力作用產(chǎn)生變形而瞬時(shí)離開(kāi)支撐爪、瞬時(shí)接觸支撐爪，引起振動(dòng)，需選用三爪跟刀架支撐工件，使工件支撐在三個(gè)支撐爪和車(chē)刀刀尖之間，上下、左右不能移動(dòng)，使車(chē)削穩(wěn)定。

車(chē)工技能訓(xùn)練（第六版）二、用跟刀架支撐車(chē)細(xì)長(zhǎng)軸4.支撐爪的調(diào)整（1）在工件的已加工表面上，調(diào)整支撐爪與車(chē)刀的相對(duì)支撐位置，一般是讓支撐爪位于車(chē)刀的后面，兩者軸向距離應(yīng)小于10mm。（2）先調(diào)整后支撐爪，調(diào)整時(shí)，應(yīng)綜合運(yùn)用手感、耳聽(tīng)、目測(cè)等方法控制支撐爪，使它輕微接觸到外圓為止。再依次調(diào)整下支撐爪和上支撐爪，要求各支撐爪都能與軸保持相同的合理間隙，使軸可自由轉(zhuǎn)動(dòng)。

車(chē)工技能訓(xùn)練（第六版）二、用跟刀架支撐車(chē)細(xì)長(zhǎng)軸5.支撐爪的修正修正可在本車(chē)床上進(jìn)行，先將跟刀架固定安裝在床鞍上，再將有可調(diào)刀柄的內(nèi)孔車(chē)刀裝在卡盤(pán)上，調(diào)整支撐爪的位置，然后使主軸（車(chē)刀）轉(zhuǎn)動(dòng)，用床鞍做縱向進(jìn)給車(chē)削支撐爪的支撐面，使支撐面構(gòu)成的直徑基本等于工件支撐處軸頸的直徑。a）支撐爪與工件表面點(diǎn)接觸b）支撐爪與工件表面部分接觸支撐爪的不良接觸狀態(tài)

車(chē)工技能訓(xùn)練（第六版）三、減少工件熱變形伸長(zhǎng)的方法1.使用彈性回轉(zhuǎn)頂尖彈性回轉(zhuǎn)頂尖的結(jié)構(gòu)如圖所示，頂尖1用圓柱滾子軸承2、滾針軸承5承受背向力，推力球軸承4承受進(jìn)給力。在圓柱滾子軸承和推力球軸承之間放置若干片碟形彈簧3。當(dāng)工件受熱變形伸長(zhǎng)時(shí)，工件推動(dòng)頂尖，通過(guò)圓柱滾子軸承使碟形彈簧壓縮變形。實(shí)踐證明，用彈性回轉(zhuǎn)頂尖加工細(xì)長(zhǎng)軸，可有效補(bǔ)償工件的熱變形伸長(zhǎng)，工件不易彎曲，車(chē)削可順利進(jìn)行。1—頂尖2—圓柱滾子軸承3—碟形彈簧4—推力球軸承5—滾針軸承

車(chē)工技能訓(xùn)練（第六版）三、減少工件熱變形伸長(zhǎng)的方法2.充分加注切削液充分加注切削液可有效減少工件所吸收的熱量，減少工件的熱變形伸長(zhǎng)，還可以降低刀尖的溫度和延長(zhǎng)刀具的使用壽命。因此，車(chē)細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)，無(wú)論是低速切削還是高速切削，都必須充分加注切削液。3.保持刀具鋒利刀具鋒利可減小切削力，減少車(chē)刀與工件、切屑之間的摩擦，從而減少切削熱。

車(chē)工技能訓(xùn)練（第六版）四、細(xì)長(zhǎng)軸的車(chē)削方法1.車(chē)刀的幾何角度（1）車(chē)刀的主偏角是影響背向力的主要因素，在不影響刀具強(qiáng)度的前提下，應(yīng)盡量增大車(chē)刀的主偏角，以減小背向力，從而減小細(xì)長(zhǎng)軸的彎曲變形，減小車(chē)削時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)。細(xì)長(zhǎng)軸車(chē)刀的主偏角κr宜取80°～93°。（2）為了減小切削力、減少切削熱，應(yīng)選擇較大的前角，以使刀具鋒利，切削輕快，一般γo取15°～30°。（3）應(yīng)磨有R1.5～R3mm的圓弧形斷屑槽，使切屑順利卷曲折斷。

車(chē)工技能訓(xùn)練（第六版）四、細(xì)長(zhǎng)軸的車(chē)削方法1.車(chē)刀的幾何角度（4）刃傾角λs取1°～3°，控制切屑流向待加工表面，同時(shí)增加車(chē)刀的銳利程度。（5）為了減小背向力，應(yīng)選擇較小的刀尖圓弧半徑（rε<0.3mm）。倒棱的寬度也應(yīng)選得較小，一般選取倒棱寬度br=0.5mm左右。（6）要求切削刃表面粗糙度值≤Ra0.4μm，并保持切削刃鋒利。

車(chē)工技能訓(xùn)練（第六版）四、細(xì)長(zhǎng)軸的車(chē)削方法2.切削用量

車(chē)工技能訓(xùn)練（第六版）四、細(xì)長(zhǎng)軸的車(chē)削方法3.工藝準(zhǔn)備1.校直毛坯。細(xì)長(zhǎng)軸工件的毛坯存在彎曲時(shí)應(yīng)進(jìn)行校直，校直坯料不僅可使車(chē)削時(shí)余量均勻，避免或減小加工中的振動(dòng)，而且還可以減小切削后的表面殘余應(yīng)力，避免產(chǎn)生較大的變形。校直后的毛坯，其直線(xiàn)度誤差應(yīng)小于1mm，毛坯校直后還要進(jìn)行時(shí)效處理，以消除內(nèi)應(yīng)力。2.準(zhǔn)備三爪跟刀架并做好檢查、清潔工作，若支撐爪端面磨損嚴(yán)重或弧面太大，應(yīng)取下并根據(jù)支撐基準(zhǔn)面直徑來(lái)進(jìn)行修正。3.刃磨好粗、精車(chē)用的細(xì)長(zhǎng)軸外圓車(chē)刀。

車(chē)工技能訓(xùn)練（第六版）四、細(xì)長(zhǎng)軸的車(chē)削方法4.車(chē)削方法（1）細(xì)長(zhǎng)軸應(yīng)采取一夾一頂?shù)难b夾方式，卡盤(pán)夾持的工件部分不宜過(guò)長(zhǎng)，一般在15mm左右。最好將鋼絲圈墊在卡盤(pán)爪的凹槽中，使其與工件成點(diǎn)接觸，工件在卡盤(pán)內(nèi)能自由調(diào)節(jié)其位置，避免夾緊時(shí)產(chǎn)生彎曲力矩，當(dāng)工件在切削過(guò)程中發(fā)生熱變形伸長(zhǎng)，也不會(huì)因卡盤(pán)夾死而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。墊鋼絲圈裝夾工件

車(chē)工技能訓(xùn)練（第六版）四、細(xì)長(zhǎng)軸的車(chē)削方法4.車(chē)削方法（2）采用反向進(jìn)給方法車(chē)削。反向進(jìn)給就是車(chē)削時(shí)床鞍帶動(dòng)車(chē)刀由主軸箱向尾座方向運(yùn)動(dòng)。反向進(jìn)給時(shí)工件所受的軸向切削分力使工件受拉（與工件伸長(zhǎng)變形方向一致），由于細(xì)長(zhǎng)軸左端通過(guò)鋼絲圈固定在卡盤(pán)內(nèi)，右端支撐在彈性回轉(zhuǎn)頂尖上，可以自由伸縮，不易產(chǎn)生彎曲變形，而且還能使工件獲得較高的加工精度和較小的表面粗糙度值。

車(chē)工技能訓(xùn)練（第六版）四、細(xì)長(zhǎng)軸的車(chē)削方法5.注意事項(xiàng)（1）車(chē)端面、鉆中心孔時(shí)，為防止工件在主軸孔中擺動(dòng)而產(chǎn)生彎曲，可用木楔或棉紗等物將工件左端固定在主軸孔中；批量大時(shí)可特制一個(gè)套筒來(lái)固定。（2）當(dāng)工件較長(zhǎng)或直徑大無(wú)法穿入主軸孔時(shí)，可利用中心架和過(guò)渡套筒，采用一端夾持、一端由中心架支撐的方式裝夾來(lái)車(chē)端面和鉆中心孔。（3）為防止車(chē)細(xì)長(zhǎng)軸產(chǎn)生錐度，車(chē)削前必須調(diào)整尾座中心，使之與車(chē)床主軸中心同軸。

車(chē)工技能訓(xùn)練（第六版）四、細(xì)長(zhǎng)軸的車(chē)削方法5.注意事項(xiàng)（4）車(chē)削時(shí)，應(yīng)隨時(shí)注意頂尖的松緊程度，檢查方法是開(kāi)動(dòng)車(chē)床使工件回轉(zhuǎn)，用右手拇指和食指捏住彈性回轉(zhuǎn)頂尖的轉(zhuǎn)動(dòng)部分，頂尖能停止回轉(zhuǎn)，松開(kāi)手指后，頂尖能恢復(fù)回轉(zhuǎn)，說(shuō)明頂尖的松緊程度適當(dāng)。檢查回轉(zhuǎn)頂尖松緊的方法

車(chē)工技能訓(xùn)練（第六版）四、細(xì)長(zhǎng)軸的車(chē)削方法5.注意事項(xiàng)（5）粗車(chē)時(shí)應(yīng)選擇好第一次背吃刀量，必須保證將工件毛坯一次進(jìn)刀車(chē)圓，以免影響跟刀架的正常工作。（6）中心架的支撐爪與工件的接觸壓力要調(diào)整適當(dāng)。如果支撐爪的壓力過(guò)大，會(huì)使車(chē)出的工件產(chǎn)生形狀誤差；如果壓力太小，甚至沒(méi)有接觸工件，則不能起到中心架的作用。應(yīng)隨時(shí)注意中心架的支