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最新最實用的冷床滾軸的加工應(yīng)用方法介紹

在加工寬厚板冷床滾軸過程中，由于滾軸直徑為115mm，長度為4700mm，長徑比為1∶40，屬于典型的細(xì)長軸，加工難度較大。該軸材質(zhì)為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度為230～270HBW，加工后同軸度小于0.2mm，精度等級為8級。加工該滾軸，最關(guān)鍵的問題就是防止工件彎曲變形，保證工件的直線度。

1.加工前的準(zhǔn)備

加工前必須對坯料進行校直，彎曲度不能大于3mm，冷校直后進行正火熱處理，以消除內(nèi)應(yīng)力，改善切削性能。

2.采取合理的裝夾方式

粗車時采用一夾一頂裝夾，同時采用中心架做輔助支撐，精車時采用兩頂尖裝夾工件加工法，用跟刀架以增加剛性。

(1)中心架的合理使用與調(diào)整中心架三個支撐爪圓弧要與工件外徑圓弧相符。在低速運轉(zhuǎn)中每個支撐爪與工件外圓保持相同的微小間隙，并且間隙要均勻。半精車時膠木卡爪下采用彈簧輔助支撐，以達(dá)到工件受力均勻、切削中可減少工件跳動的目的。使用時要時刻注意調(diào)整卡爪的松緊度和添加潤滑油，防止發(fā)熱過度，減小磨損。

(2)正確使用跟刀架車削滾軸時，最好使用三爪跟刀架，因為使用三個支撐爪的跟刀架，能使工件在上下、前后均不能移動，車削穩(wěn)定，不易產(chǎn)生振動。使用跟刀架時，一定要注意支撐爪對工件的支撐要松緊適當(dāng)，若太松，起不到提高剛性的作用，若太緊，影響工件的形狀精度，車出的工件呈“竹節(jié)形”。車削過程中，要經(jīng)常檢查支撐爪的松緊程度，進行必要的調(diào)整。另外，三個支撐爪上的支撐塊弧面要正確修磨，保證與工件的良好接觸。

3.減少和補償工件熱變形

車削時，由于切削熱的影響，使工件隨溫度的升高而逐漸發(fā)生伸長變形。

熱變形伸長量的計算公式為

ΔL＝αLΔt

式中，ΔL為工件的熱變形伸長量(mm)；α為材料的線膨脹系數(shù)(1/°C)；L為工件的總長度(mm)；Δt為工件升高的溫度(°C)。

從式中可知，伸長量ΔL與工件的總長度L有關(guān)，對于長度較短的工件，熱變形伸長量較小，可忽略不計。但由于工件較長，熱變形伸長量較大，所以，加工時一定要考慮其影響。

(1)車削過程中要加注充分的切削液切削液不但有冷卻的作用，而且還會防止跟刀架支撐爪嚴(yán)重摩擦工件，同時也延長了刀具的使用壽命，近而保證工件的表面精度，在半精車、精車時要用充足的切削液澆注切削區(qū)和支撐爪，用硫化油或菜子油與煤油混合液冷卻潤滑，效果會更好。

(2)使用彈性頂尖補償工件熱變形如果采用一般的頂尖，由于兩頂尖之間的距離不變，當(dāng)工件在加工過程中受熱變形伸長時，必然會造成工件彎曲變形。若使用彈性活頂尖，如圖1所示，當(dāng)工件伸長時頂尖會自動后退，因而，起到了補償工件熱變形伸長的作用，從而減小了工件的彎曲變形。

(3)采用反向車削加工方式采用跟刀架只是消除了背向力把工件“頂彎”的因素，還沒有解決進給力也會使工件“壓彎”的問題。在使用了跟刀架以后，后者就成了主要矛盾。為消除和減少進給力產(chǎn)生彎曲變形的影響，可以改變進給方向，即進給方向由卡盤一端指向尾座——反向進給切削。

采用反向進給時，進給力Ff拉直工件已切削部分，并推進工件待切削部分由右端的彈性回轉(zhuǎn)頂尖支撐并補償，工件不易產(chǎn)生彎曲變形，同時還能使工件達(dá)到較高的加工精度和較小的表面粗糙度值。

4.刀具參數(shù)及切削量的合理選擇

刀具選用材料為YT5、YT15或YW系列，刀桿材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，主偏角75°或93°的外圓車刀。車刀采用較大前角，保持車刀銳利，減少車削中的徑向分力，以減少車刀與工件的摩擦發(fā)熱，根據(jù)前角的選用原則，取15°～30°。

粗精加工工序應(yīng)分開進行，粗車時，切削深度取1.5～2mm，進給量取0.3～0.4mm/r，切削速度取50～60m/min比較合適。精車時，切削深度取0.5～lmm，進給量取0.08～0.12mm/r，切削速度取60～100m/min比較合適。

5.結(jié)語

由于工件自身剛性較差，車削時產(chǎn)生受力、受熱變形較大，很難保證滾軸的加工質(zhì)量要求，經(jīng)加工實踐，若掌握好以上技術(shù)要點，滾軸的加工問題將迎刃而解，不僅保證了加工質(zhì)量，還提高了生產(chǎn)效率，為公司創(chuàng)造了更大的效益。