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摘要：在切削力、重力等力的影响下，超细长轴的车削加工效果将会发生一定变化，只有加强对于力的控制，才能令加工效果得到保障。本文通过对超细长轴车削加工进行分析，并结合实际对车削加工提供个人观点，希望为关注超细长轴车削加工的人群带来参考。
关键词：超细长轴;车削装置;车削加工
引言：在车削加工期间，很多因素都有可能影响到超细长轴的加工精度，例如切削速度、切削用量都将会影响到加工精度，只有采用合适的加工方法对各种影响因素进行控制，才能够提高车削质量，保证加工效果。因此，有必要对超细长轴车削加工进行研究。
一、超细长轴车削加工综述
一般而言，轴长、直径比超过20～25属于细长轴，在径长比达到1∶100/1∶150时，便可以归纳为超细长轴加工。超细长轴车削加工的主要特征为：第一，轴体刚性较差。当车削装夹出现问题时，则会在切削力、重力的影响下出现变形弯曲的情况，进而影响到超细长轴的加工效果与粗糙度参数。第二，轴体热扩展性差。在切削热作用下，能够出现相对较大的线膨胀，若轴两端采用了固定支承，就会导致工件因为伸长而被顶弯。第三，由于轴体较长，超细长轴车削加工时的走刀时间将会有所延长，此时刀具的磨损也将有所增加，进而影响到零部件加工时的精度。第四，超细长轴加工期间需要利用跟刀架，如此时支承块对零部件的压力不合适，就会导致加工精度受到影响，若此时压力相对较小，则无法真正发挥出支承的效果，若压力过大，则零部件将会被压向车刀，并提高零部件的切削深，降低车削直径。跟刀架移动期间，小直径外圆位置处会通过支承块来进行支承，运行期间支撑块与工件件将会逐渐脱离，此时利用切削力可以促使工件向外让开，当切削深度减小后，车削直径将有所提高，跟刀架则会重新移动至到直径圆位置处，逐渐压缩工件至车刀。具有规律性车削有时会导致工件出现竹节的形状，影响刚度，刚度不良会导致后续切削加工难度有所提高。因此为了保证车削效果，就应该找出适合的方式来提高车削精度，以此来提高超细长轴的车削质量[1]。
二、车削装置的加工影响分析
（一）工件装夹
在车削期间，卡盘夹紧工件后，要在卡爪中垫入规格为Φ4×20mm的钢丝，钢丝的长度为15～20mm，工件与卡爪在接触之后将会呈现出线接触。除此之外，还可以通过顶针的方式来进行轴向位移，处于尾部的顶针将会在工件弯曲、受热膨胀时带动位移。
（二）跟刀架
跟刀架一般存在两个支承爪，在支承固定结束后，能够随着车刀来移动，并在移动过程中抵消径向切削，提高工件刚度，避免工件变形的问题发生。从设计原理出发，跟刀架中的主要工件便是支承爪，车刀给予工件的力将会带动工件与支承爪进行贴合，贴合效果与力度成正比。但是在实际使用中，则会因为工件具有向下的重力而导致超细长轴出现弯曲。在车削时，离心力会促使工件脱离支承爪，并在接触时出现振动。若此时将跟刀架的支撑爪数量调整为三只，则能够令工件固定效果大幅提高，车削稳定之后便会提高车削精度。
为了促使跟刀架的刚性提高，三只支承爪是保证稳定性的关键，在研磨支承后必须保证工件与支承爪的接触效果，若有间隙则会导致工件中心偏离，影响切削效果，所以要合理控制跟刀架结构，并对支承块弧面进行细致研磨，确保在切削过程中能够实现滑动配合，进而令工件能够始终保持在切削旋转的轴线位置上。在对支承块进行修磨之后，如果发现接刀不良等问题，就会导致前后进给径向尺寸出现偏差，此时会导致工件出现周期性直径变化，为了消除此类问题，可以通过调整位于上部的支承块压紧力来保证切削效果。
（三）垫块
根据超细长轴的长度不同，可以选择在工件下方垫放木块，为了确保拖板进给效果，应该在切削时根据实际情况随时取放。木块厚度大致可以控制在能够轻微托住工件的程度。在此期间，还可以为垫块制作半圆弧凹坑，然后在设备运行期间通过加入机油的方式来完成润滑，这种添加垫块的方式能够发挥出降低振动的效果。
（四）托架支承
在面對直径相对较小的超细长轴时，车削加工往往会因为车削发热、装夹不当等因素而影响到工件车削质量，切削深度发生改变之后将无法保证车削精细度，所以可以采用托架支承的方式来适当调整工件、托架相互之间的接触状态。
三、车削刀具
刀具参数、切削量特别关键，若参数选择不当，就会导致切削力度受到影响，导致工件出现弯曲、变形的情况，当顶尖与中心孔接触过于紧密时，通过反向走刀的方式进行车削，能够促使工件受力结束后伸缩至弹性顶针。
（一）粗车刀、精车刀
通常情况下，粗车刀具有主偏角较大的特点，径向力将在主偏角的影响下降低，轴向力则会有所增加，粗车刀能够降低切削时的振动保证切削效果。粗车刀的前角为15°～20°，能够保证切削效率，而断屑槽研磨后为R2.5～4mm，这样能够具有相对较好的卷屑效果，提高实际切削前角[2]。
精车刀的前角偏大，刀尖位置处没有倒棱，设计刀刃宽度参数时可以按照走刀量的1.3倍来确定，精车刀的刀刃必须保证研磨质量，确保其边表面粗糙度能够控制在合理范围内。
（二）切削用量
粗车切削时，切削速度可以控制在32m/min、走刀量与深度分别控制在0.3～0.35mm/r、2～4mm的范围内。而在精车切削时，切削速度、走刀量、深度三个关键参数则可以设置为1.5m/min、12～14mm/r、0.02～0.05mm。
在刚度明确的情况下，切削深度提高将会促使切削力、热量有所增加，此时超细长轴的受力、受热变形会随之提升。所以在车削时，可以适当调整切削深度。除此之外，进给量提高后会影响到切削厚度增加，所以从切削效率出发，适当提高进给量所带来的车削效率提升效果会超过增加深度提高的车削效率。
结论：总而言之，超细长轴的车削加工极为关键，车削加工质量将会影响到超细长轴的各项性能指标，所以应该从车削加工入手，找出能够提高车削质量的方法。相信随着更多人了解到超细长轴车削加工的优势所在，车削加工工艺一定会变得更加完善。
参考文献
[1]李银玉，吴敬.超细长轴车削加工及夹具设计[J].机床与液压，2019，44（10）：187-188.
[2]郑作涛.超细长轴车削加工工艺[J].科技致富向导，2019（27）：83+31.
四川长江液压件有限责任公司 四川 泸州 646000
关键词：超细长轴;车削装置;车削加工
引言：在车削加工期间，很多因素都有可能影响到超细长轴的加工精度，例如切削速度、切削用量都将会影响到加工精度，只有采用合适的加工方法对各种影响因素进行控制，才能够提高车削质量，保证加工效果。因此，有必要对超细长轴车削加工进行研究。
一、超细长轴车削加工综述
一般而言，轴长、直径比超过20～25属于细长轴，在径长比达到1∶100/1∶150时，便可以归纳为超细长轴加工。超细长轴车削加工的主要特征为：第一，轴体刚性较差。当车削装夹出现问题时，则会在切削力、重力的影响下出现变形弯曲的情况，进而影响到超细长轴的加工效果与粗糙度参数。第二，轴体热扩展性差。在切削热作用下，能够出现相对较大的线膨胀，若轴两端采用了固定支承，就会导致工件因为伸长而被顶弯。第三，由于轴体较长，超细长轴车削加工时的走刀时间将会有所延长，此时刀具的磨损也将有所增加，进而影响到零部件加工时的精度。第四，超细长轴加工期间需要利用跟刀架，如此时支承块对零部件的压力不合适，就会导致加工精度受到影响，若此时压力相对较小，则无法真正发挥出支承的效果，若压力过大，则零部件将会被压向车刀，并提高零部件的切削深，降低车削直径。跟刀架移动期间，小直径外圆位置处会通过支承块来进行支承，运行期间支撑块与工件件将会逐渐脱离，此时利用切削力可以促使工件向外让开，当切削深度减小后，车削直径将有所提高，跟刀架则会重新移动至到直径圆位置处，逐渐压缩工件至车刀。具有规律性车削有时会导致工件出现竹节的形状，影响刚度，刚度不良会导致后续切削加工难度有所提高。因此为了保证车削效果，就应该找出适合的方式来提高车削精度，以此来提高超细长轴的车削质量[1]。
二、车削装置的加工影响分析
（一）工件装夹
在车削期间，卡盘夹紧工件后，要在卡爪中垫入规格为Φ4×20mm的钢丝，钢丝的长度为15～20mm，工件与卡爪在接触之后将会呈现出线接触。除此之外，还可以通过顶针的方式来进行轴向位移，处于尾部的顶针将会在工件弯曲、受热膨胀时带动位移。
（二）跟刀架
跟刀架一般存在两个支承爪，在支承固定结束后，能够随着车刀来移动，并在移动过程中抵消径向切削，提高工件刚度，避免工件变形的问题发生。从设计原理出发，跟刀架中的主要工件便是支承爪，车刀给予工件的力将会带动工件与支承爪进行贴合，贴合效果与力度成正比。但是在实际使用中，则会因为工件具有向下的重力而导致超细长轴出现弯曲。在车削时，离心力会促使工件脱离支承爪，并在接触时出现振动。若此时将跟刀架的支撑爪数量调整为三只，则能够令工件固定效果大幅提高，车削稳定之后便会提高车削精度。
为了促使跟刀架的刚性提高，三只支承爪是保证稳定性的关键，在研磨支承后必须保证工件与支承爪的接触效果，若有间隙则会导致工件中心偏离，影响切削效果，所以要合理控制跟刀架结构，并对支承块弧面进行细致研磨，确保在切削过程中能够实现滑动配合，进而令工件能够始终保持在切削旋转的轴线位置上。在对支承块进行修磨之后，如果发现接刀不良等问题，就会导致前后进给径向尺寸出现偏差，此时会导致工件出现周期性直径变化，为了消除此类问题，可以通过调整位于上部的支承块压紧力来保证切削效果。
（三）垫块
根据超细长轴的长度不同，可以选择在工件下方垫放木块，为了确保拖板进给效果，应该在切削时根据实际情况随时取放。木块厚度大致可以控制在能够轻微托住工件的程度。在此期间，还可以为垫块制作半圆弧凹坑，然后在设备运行期间通过加入机油的方式来完成润滑，这种添加垫块的方式能够发挥出降低振动的效果。
（四）托架支承
在面對直径相对较小的超细长轴时，车削加工往往会因为车削发热、装夹不当等因素而影响到工件车削质量，切削深度发生改变之后将无法保证车削精细度，所以可以采用托架支承的方式来适当调整工件、托架相互之间的接触状态。
三、车削刀具
刀具参数、切削量特别关键，若参数选择不当，就会导致切削力度受到影响，导致工件出现弯曲、变形的情况，当顶尖与中心孔接触过于紧密时，通过反向走刀的方式进行车削，能够促使工件受力结束后伸缩至弹性顶针。
（一）粗车刀、精车刀
通常情况下，粗车刀具有主偏角较大的特点，径向力将在主偏角的影响下降低，轴向力则会有所增加，粗车刀能够降低切削时的振动保证切削效果。粗车刀的前角为15°～20°，能够保证切削效率，而断屑槽研磨后为R2.5～4mm，这样能够具有相对较好的卷屑效果，提高实际切削前角[2]。
精车刀的前角偏大，刀尖位置处没有倒棱，设计刀刃宽度参数时可以按照走刀量的1.3倍来确定，精车刀的刀刃必须保证研磨质量，确保其边表面粗糙度能够控制在合理范围内。
（二）切削用量
粗车切削时，切削速度可以控制在32m/min、走刀量与深度分别控制在0.3～0.35mm/r、2～4mm的范围内。而在精车切削时，切削速度、走刀量、深度三个关键参数则可以设置为1.5m/min、12～14mm/r、0.02～0.05mm。
在刚度明确的情况下，切削深度提高将会促使切削力、热量有所增加，此时超细长轴的受力、受热变形会随之提升。所以在车削时，可以适当调整切削深度。除此之外，进给量提高后会影响到切削厚度增加，所以从切削效率出发，适当提高进给量所带来的车削效率提升效果会超过增加深度提高的车削效率。
结论：总而言之，超细长轴的车削加工极为关键，车削加工质量将会影响到超细长轴的各项性能指标，所以应该从车削加工入手，找出能够提高车削质量的方法。相信随着更多人了解到超细长轴车削加工的优势所在，车削加工工艺一定会变得更加完善。
参考文献
[1]李银玉，吴敬.超细长轴车削加工及夹具设计[J].机床与液压，2019，44（10）：187-188.
[2]郑作涛.超细长轴车削加工工艺[J].科技致富向导，2019（27）：83+31.
四川长江液压件有限责任公司 四川 泸州 646000