- 产品介绍
- 产品认证:iso9001
- 材质:不锈钢
- 产地:广东
- 类型:模具紧固件
- 配件名称:轴芯
- 适用对象:电机
- 适用范围:机械
- 品牌:康鼎
- 型号:ZX
- 加工定制:是
细长轴车削时产生变形的原因分析
在机械加工中,许多零件的长度与直径之比大于20~25(L/D≥20~25),如车床光杆、丝杆、材料力学试验台(本中心的主推产品)中的吊杆)等,这类零件统称为细长轴。细长轴零件刚性差、抗弯能力弱,在车削过程中因受到切削力、重力及切削热等因素的影响而易发生弯曲变形,使零件形成锥度、腰鼓形、水波纹及竹节纹等状况,不仅导致加工表面质量严重恶化,还缩短了机床和刀具寿命。
在加工中,车削细长轴弯曲变形原因主要有:
(1)切削力导致变形。在车削过程中产生的切削力可分解为:轴向切削力Ff、径向切削力Fp和主切削力Fz。不同的切削力对细长轴产生的弯曲变形影响是不一样的。
轴向切削力Ff影响。轴向切削力是平行作用在细长轴轴线方向的力,当轴向切削力超过一定数值时,就会把细长轴压弯,从而使工件发生纵向弯曲变形(一般短轴类加工可忽略,它对工件弯曲变形的影响不是十分大)。
径向切削力Fp影响(见图2)。径向切削力是垂直作用在通过细长轴轴线水平平面内的,由于细长轴的刚性差,径向力将会把细长轴顶弯,使其在水平面内发生弯曲变形。
(2)切削热产生的影响。车削时,由于切削热的影响,工件随温度升高而逐渐伸长变形,这种现象叫热变形。
工件长度热伸长量公式为:ΔL=α×Δt×L
式中,ΔL为工件长度热伸长量(mm);α为材料线性膨胀系数(可从有关书中查阅),如铸铁:1×10-5/℃,钢:1.17×10-5/℃,黄铜:1.7×10-5/℃;L为工件总长(mm);Δt为工件升高温度(Δt=工件加工时温度-未加工时工件温度)。
例如吊杆加工:长度L=760mm,直径14mm,材料45钢,切削热影响使工件升温30℃,则加工时细长轴热变形量ΔL=1.17×10-5×30×760=0.267mm
通过上式可看出,工件吊杆在加工时会伸长0.267mm。而在车削时,卡盘和尾架顶尖是固定的,这样两者之间的距离也是不变的,由于细长轴受热后伸长量受到限制,从而导致细长轴受到挤压产生弯曲变形。因此,提高细长轴的加工精度,要解决工艺系统的受力和受热变形。