[發(fā)明專利]細(xì)長軸一刀車成的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610000041.X
• 申請日: 2016-01-01
• 公開（公告）號: CN105478799B
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳茂祥
• 申請（專利權(quán)）人: 陳茂祥
• 主分類號: B23B1/00
• 分類號: B23B1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種細(xì)長軸工件的加工方法，尤其是一種細(xì)長軸工件一刀車成的方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)通常將工件長度與直徑之比大于25的軸類零件稱為細(xì)長軸，例如車床上的光杠、絲杠。細(xì)長軸雖然外形并不復(fù)雜，但由于其自身剛度低，車削時受切削力、重力、切削熱等因素的影響，容易產(chǎn)生振動及彎曲變形，以及產(chǎn)生錐度、腰鼓形和竹節(jié)形等缺陷，難以保證加工精度，使細(xì)長軸的切削成為難度較大的加工工藝，常規(guī)工藝一般是在有跟刀架和中心架的車床上，經(jīng)過粗車、半精車、精車三道工序才能車成（即三刀車成）。

車削細(xì)長軸有三個關(guān)鍵技術(shù)：使用中心架和跟刀架作輔助支撐，增強(qiáng)工件的剛度；解決工件熱變形伸長問題；合理選擇車刀的幾何形狀。采用跟刀架做輔助支撐，跟刀架隨車刀的進(jìn)給而移動，抵消背向力，并可以增加工件的剛性，減小變形，從而提高細(xì)長軸的形狀精度和減小表面粗糙度值。但現(xiàn)有跟刀架的支承足的支承頭一般為圓柱或圓錐結(jié)構(gòu)，這類支承頭有與工件外圓相配的圓弧支承面，其圓弧支承面的面積較小，輔助支撐工件鉗制力不足，導(dǎo)致加工過程中穩(wěn)定性差。由于諸多因素都會影響加工精度，導(dǎo)致一道工序難以保證加工精度，所以現(xiàn)有加工方法都必須經(jīng)過粗車、半精車、精車三道工序才能完成。現(xiàn)有技術(shù)中還未見有一刀車成細(xì)長軸的文獻(xiàn)報道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的問題在于提供一種細(xì)長軸一刀車成的方法。

一種細(xì)長軸一刀車成的方法，包括如下步驟：

(1)備料：按要求長度切成大于總長3mm的坯料；

(2)常規(guī)法熱處理及校直處理；

(3)打中心孔及工件裝夾端的預(yù)車：在中心孔車床上常規(guī)法加工中心孔，按尺寸要求常規(guī)法完成工件裝夾端的預(yù)車削；

(4)采用有跟刀架結(jié)構(gòu)的車床，所述跟刀架設(shè)有兩個定位支承足，定位支承足的支承頭是長方體結(jié)構(gòu)，所述支承面沿支承頭軸線方向的正投影是矩形；

(5)刀具選用和安裝：

刀具選用：車刀主偏角為90°~93°；車刀副偏角為7°~9°；前角為20°~27°；主切削刃刃傾角為3°, 主后角為12°，主切削刃的倒棱寬度為0.5f~0.7f，倒棱角為-10°；刀尖為倒角刀尖，修光刃后角為-3°；刀具安裝：刀尖低于軸線0.1mm；

（6）裝夾方法：用卡盤軟爪夾緊工件的裝夾端，另一端的中心孔用頂尖支撐，轉(zhuǎn)動尾座手輪，用絲杠螺母預(yù)留1mm以上的軸向熱伸長間隙；

（7）常規(guī)法完成車削過程。

本發(fā)明方法前三個步驟是采用常規(guī)方法完成備料、熱處理、校直處理、打中心孔、工件裝夾端的預(yù)車。

本方法采用有跟刀架結(jié)構(gòu)的車床，所述跟刀架設(shè)有兩個定位支承足，定位支承足的支承頭是長方體結(jié)構(gòu)，所述支承頭的支承面沿支承頭軸線方向的正投影是矩形，這種長方體結(jié)構(gòu)的支承頭，與圓柱或圓錐結(jié)構(gòu)的支承頭比較，其支承面的面積可增大20%以上，其支承作用具有超強(qiáng)穩(wěn)定性。

本發(fā)明方法的刀具選用和安裝至關(guān)重要。本工藝中，修光刃的研磨，是在刀具磨好后，裝在刀臺上用硬細(xì)油石研磨出一個平面三角形（本說明書將這個“平面三角形”定義為修光面）。現(xiàn)有技術(shù)中，修光刃平行于軸芯線，修光面垂直于基面。

本發(fā)明方法的修光面，粗糙度在Ra0.8μm以上，且保證修光刃與工件的軸線平行，長度為1.5-2f，在較大切削力的作用下，整個切削過程中，修光面與本發(fā)明的跟刀架的兩個長方體結(jié)構(gòu)的有超強(qiáng)穩(wěn)定性的支承頭始終保持穩(wěn)定的三角形結(jié)構(gòu)，確保了加工過程一次性順利完成。同時，加工過程中，本發(fā)明的修光面不僅具有常規(guī)的壓光作用，由于修光面與過修光刃的垂直面的夾角為3°（本說明書將此定義為：修光刃后角為-3°），修光面的這個傾斜度，正好發(fā)揮了托起細(xì)長軸已加工面（避免因重力導(dǎo)致下垂）的作用，有效避免了細(xì)長軸工件由于剛性差難以保障加工精度的問題。

本發(fā)明方法的刀具安裝，采用刀尖低于軸線0.1mm的安裝方法，有利于切削吃刀，避免了常規(guī)方法刀尖與軸線等高安裝，切削吃刀不暢的問題。

本發(fā)明采用上述特有結(jié)構(gòu)的跟刀架，匹配上述特有幾何結(jié)構(gòu)的刀具，再配以刀具的上述特有安裝方法，保障了“一刀車成細(xì)長軸”的實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、其功效高，提高功效30倍左右。加工一件工件，車削細(xì)長軸外圓部主體只需一道工序，即一刀即可車成，2米左右的細(xì)長軸僅需時20分鐘左右。2、本發(fā)明方法有效保障了一道工序就能滿足加工精度要求，加工質(zhì)量穩(wěn)定可靠。3、節(jié)約了加工成本，批量加工可節(jié)省加工成本70%以上。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種跟刀架實(shí)施例的裝配結(jié)構(gòu)示意圖。