15年专注于精密细长轴制造

在机械加工过程中，有很多零件的长度与直径之比L:D>25,如高方平筛的主转动轴、蝶片滚筒精选机的蝶片转动轴、车床上的光杆或丝杆等。通常把这类零件称之为细长轴。这类零件一般在车床上进行加工。在车削过程中，由于其刚性差，在切削力和切削热的作用下，细长轴很容易产生弯曲变形，这样就破坏了刀具和零件相对运动的准确性，使加工出来的细长轴呈现中间粗、两头细的形状，严重影响零件的加工精度。同时细长轴产生弯曲变形后，还会引起工艺系统振动，影响零件的粗糙。

一、引起细长轴弯曲变形的因素

在车床上车削细长轴采用的传统装夹方式主要有两种：一种方式是细长轴的一端用卡盘夹紧，另一端用车床尾架顶尖支承(一夹一顶)；另一种方式是细长轴的两端均由顶尖支撑(双顶尖)。这里主要分析一夹一顶的装夹方式，通过分析研究，车削引起细长轴弯曲变形的原因主要有：

1.切削力

在车削过程中，产生的切削力可以分解为轴向切削力Px、径向切削力Py及切向切削力Pz。不同的切削力对车削细长轴时产生的影响是不同的。

（1）径向切削力Py的影响。径向切削力是垂直作用在细长轴轴线水平平面内的，由于细长轴的刚性较差，径向力将会把细长轴顶弯，使其在水平面内发生弯曲变形。径向切削力对细长轴弯曲变形的影响见图1。

（2）轴向切削力Px的影响。轴向切削力是平行作用在细长轴轴线方向上的，它对工件形成一个弯矩。对于一般的车削加工，轴向切削力对工件弯曲变形的影响并不大，可以忽略。但是由于细长轴的刚性较差，其稳定性也较差，当轴向切削力超过一定数值时，会把细长轴压弯而发生纵向弯曲变形，如图2所示。

2.切削热

车削加工产生的切削热，会引起工件热伸长。由于在车削过程中，卡盘和尾架顶尖都是固定不动的，因此两者之间的距离也是固定不变的。这样细长轴受热后的轴向伸长量受到限制，导致细长轴受到轴向挤压而产生弯曲变形。

因此，提高细长轴的加工精度问题，实质上就是控制工艺系统的受力及受热变形的问题。

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