浅谈轴类工件车削加工

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轴类零件是五金配件中经常遇到的典型零件之-，它主要用来支承传动零部件，传递扭矩和承受载荷，按轴类零件结构形式不同，- 般可分为光轴、阶梯轴和异形轴三类；或分为实心轴、空心轴等。

它们在机器中用来支承齿轮、带轮等传动零件，以传递转矩或运动。

轴类零件是旋转体零件 ，其长度大于直径，-般由同心轴的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及相应的端面所组成。根据结构形状的不同，轴类零件可分为光轴、阶梯轴、空心轴和曲轴等。

1鉴定轴类工件车削质量的指标及影响因素表面粗糙度是指被加工表面所具有的较袖距和微小峰谷平面度。它是鉴定加工表面质量的重要指标之-。材料对表面粗糙度的影响，加工弹塑性材料时，刀具对金属材料挤压所产生的塑性变形和刀具迫使切屑与工件分离的撕裂作用，使表面粗糙度值加大。

工件材料韧性越小，金属塑性变形越大，加工出的表面粗糙度值越大。在精加工时，将车刀前刀面磨成平直切削刃，应用修光刃以及对切削用量进行合理的调整等都是很必要的。切削脆性材料时，还会产生崩碎切屑，切屑崩碎时的裂缝深入到已加工表面之下，使粗糙度增大。此外，排屑状况、机床设备的精度和刚度等，也会影响已加工表面的表面粗糙度。刀具形状对工件的表面粗糙度有着直接影响，当使用刀尖切削轴类工件会留下-定的残留面积，当使用圆弧切削刃时也会留下-定的残留面积。由于表面粗糙度值主要撒于残留面积的高度，所以，切车加工时，选择较大的刀尖圆浑径以及小的进给量，都可以降低表面粗糙度值。积屑瘤的作用和影响，车削时，经成以看到在刀尖附近黏附着-虚金属 ，这就是积屑瘤。由于积屑瘤本身硬度很高，同时又突出在刀尖处，所以，随着积屑瘤的产生增长消失而变化，其刀具对背吃刀量也不断发生变化 ，这样就提高了加工出来的表面粗糙度，并且 ，被工件带走的积屑瘤，有的附着在工件表面 ，有的则嵌人加工表面内，因而又可造成工件表面的硬度不均。鳞刺的影响，鳞刺是指已加工表面上鳞片状的毛刺，是用高速钢刀具低速切削时，经常见到的-种现象。鳞刺-般是在积屑瘤增长阶段的前期里形成的。甚至在没有积屑瘤的时候 ，以及在更低-些的切削速度范围内也有鳞刺发生。刀具的后角小的时候特别容易产生鳞刺。鳞刺对已加工表面质量有严重的影响，它往往使表面粗糙度等级降低2-4级。振动的影响，切削过程中如果有振动，表面粗糙度就会显著变大。副切削刃的影响，副切削刃对残留面积的挤压，使残留面积向与进给相反方向变形，使残留面积顶部歪斜而产生毛刺，加大了表面粗糙度。

2提高轴类工件车削质量的措施2.1选用合适的刀尖圆浑径。

粗车时，切屑变形严重，切削力大，切削热多 ，可选用较大的圆浑径；精车时，考虑加工精度和表面粗糙度值，选用适当的圆浑径。工艺系统(工件、车床、车刀、夹具)刚性较好时，应选用较大的圆浑径 ，反之，应选用较小的圆浑径。对较硬材料或容易引起车刀磨损的材料，应选认大的圆浑径，反之，应选用较小的圆浑径。车刀上的刀尖半径常与过渡刃、刃倾角和前角等几个角度有关，有的车刀刀尖处不采用大的圆弧，而是采用直线过渡刃或与前脚、刃倾角等角度协调配合，加工中应根据具体情况合理选用和确定。

修光刃就是在过渡刃和副车削刃之间磨出-小段直线刃，这样对轴件表面可起到修光作用。修光刃有时与刀尖圆浑径配合应用，单独使用有车刀圆浑径的车刀车削出的轴件表面与刀尖圆弧半径和修光刃结合应用的车刀车出的轴件表面比较，后者比前者明显地降低了表面粗糙度值。修光刃是和车刀进给方向相平行的-小段直线车削刃，它有时是在刃磨刀具以后用磨石研磨出来的。它之所以起到使轴件表面光洁的作用，主要是因为这-段直线车削刃可以把工件表面刮平。它的宽度应合理选择，太宽了刀具车削困难(阻力大、振动大)，太窄了起不到修光的作用。通常它的宽度比进给量大-些，采用 1.1-1.2倍进给量的数值。

降低刀具前刀面的表面粗糙度，使车屑刀具前刀面摩擦减少。

采用较高或较低的车削速度，避开易产生积屑瘤的速度值∝制刀具的前角，低速切削时，用较大的前角，高速时用较小的前角。充分使用切削液。减续给量和减小主偏角数值。提高材料的硬度和降低工件的塑性 ，也可减少积屑瘤的可能性。

2.4采取措施减少刀具磨损。在车削刀具使用前用磨石进行仔细认真的研磨，以制约和缩减车削初期的磨损。当进入正常切削后，刀齿表面粗糙不平的各点已被磨平，刀具的磨损情况也就稳定下来了。这时的磨损值与切削时间成正比的增加，这段磨损为正常磨损阶段；紧接着。由于切削温度的上升、车刀的切削性能下降、金属材料组织的变化、摩擦条件的较大变化以及切削力增大等因素影响，导致切削条件恶化，刀具磨损加剧，这时如果继续使用下去，刀具就会损坏了。-把新刀具如果在使用前经过背刀，在使用过-段时间，进入正常磨损阶段后 ，再进行-次背刀将大大增大其使用期限。及时地背刀，可以减缓刀齿磨损，延长刀具使用寿命。光滑平整的刀齿会大大降低初期磨损阶段的磨损量，会延长正常磨损阶段的时间。

影响鳞刺的主要因素有切削速度、切削深度、刀具的前角、工件的材质和切削液。切削速度主要是通过切削温度来影响鳞刺，温度在-定范围时，刀和屑间的摩擦系数最大，容易产生切削层的层积，切削速度是影响切削温度的主要因素，在某-适中切削速度范围内容易形成鳞刺。通过实践发现，切削速度低时，开始出现鳞刺但高度较小，鳞刺的高度随着切削速度的提高而增大，达到-定速度时便减小，最后消失。切削厚度，如果在同-切削速度下，切削厚度增大时 ，切削温度和力及与切屑接触长度随之增大，因此，鳞刺形成及高度随着切削厚度增大而增大。刀具的前角 ，刀具的前角增大时，前刀面上的法向力减小 ，切削温度降低 ，切屑变形减小，当切削速度低时，鳞刺的高度随前角增大而下降，但切削速度高时，随着切削温度的升高，鳞刺的高度却随着前角增大而增大。材质。在实践中发现，在较低的切削速度下，经过调质处理的工件，切削后鳞刺较大；正火处理的工件较校但在较高的切削速度下，情况完全不-样，经调质处理的工件产生鳞刺高度较小，正火退火处理的工件较高。切削液的使用，可以有效控制切削温度，减少摩擦，采用润滑冷却性能很好的切削液可以防止和抑制鳞刺产生和生长。选用与工件材料化学亲和性差的刀具材料，也可以抑制鳞刺产生。

避免在车削过程中产生振动，避免过渡刃圆弧部分的切削厚度发生变化都可以减少轴类工件避免的粗糙度。

3结论总之，只有选用合适的刀尖圆浑径，应用修光刃，在加工过程中防止产生积屑瘤，减少刀具磨损，避免产生鳞刺、振动等，才能提高轴类工件的表面质量。