1.4　典型零件的加工質量控制

1.4.1　細長軸的加工質量控制

1.細長軸的加工特點

工件長度與直徑之比大于20（L/D＞20）的軸類零件稱為細長軸。細長軸類工件加工時的顯著特點是：由于剛性差，工件會因自重和離心力產生彎曲。

影響細長軸加工的質量因素包括：

（1）在切削過程中，因為熱變形使工件伸長從而產生彎曲；

（2）在切削力的作用下產生彎曲變形而引起振動，從而降低精度和表面質量；

（3）采用中心架或跟刀架等輔助工具時，調整困難，技術難度大；

（4）由于工件長，走刀時間長，刀具磨損嚴重，使工件尺寸難以控制；

（5）工件細長，因剛性差而使切削用量較低，致使生產率也較低。

2.細長軸的裝夾要點

（1）“左夾右頂”時，應在左端工件和卡爪之間安裝一開口鋼絲圈，以減少夾持接觸長度，避免產生“別勁”現象，從而防止工件彎曲變形。鋼絲直徑為?4～5mm，參見圖1-3中的開口鋼絲圈。

（2）為避免因熱變形伸長產生彎曲，應使用彈性活動頂尖，尤其在采用由左向右切削時更為需要。如沒有彈性頂尖，可用死頂尖，但不宜頂得過緊，而且每次走刀后應檢查頂尖的松緊程度，以進行必要調整，保持一定間隙。

（3）頂尖孔是細長軸的定位基準，一般精加工前應對中心孔進行修整，使兩端中心孔同軸，中心孔的角度、圓度、表面粗糙度均應符合定位要求。

（4）使用跟刀架是增大細長軸剛性的有效措施。可將傳統的兩點支承改為三點支承，以增加接觸剛度。支承爪的材料可用球墨鑄鐵（QT600-3），并使用與工件尺寸相同的研磨棒加研磨膏進行仔細研磨，以達到定位需要的表面粗糙度值。

（5）改變加工時的走刀方向，是克服細長軸變形的重要措施。傳統的加工方法是由尾座方向向主軸方向車削，這時細長軸所受的力為壓力，細長桿件在受壓力時易產生“失穩”，導致工件彎曲變形；若改為從主軸方向向尾座方向車削，配合使用彈性頂尖，這時工件所受的力變為拉力，因此不會產生“失穩”彎曲變形。

3.加工細長軸的刀具角度

車細長軸時將工件“頂彎”的力是切削時分解的徑向分力。因此，使用的刀具應使徑向分力盡量小，故刃磨刀具角度時應注意以下幾個方面。

（1）降低總切削功率，加大前角（16°～20°）、后角（6°～8°）使切削刃鋒利，減小切削阻力。

（2）提高刀具刃磨質量，尤其是前刀面的表面粗糙度（Ra=0.8～0.4μm），必要時要進行研磨或拋光。

（3）使用較大的主偏角（75°～93°）、副偏角（8°～12°）和正刃傾角（3°～10°），減小徑向分力。

（4）使用較小的主切削刃負倒棱（0.1～0.15mm，γ01=-5°）、主后刀面倒棱（0.1～0.5mm，0°）、較小的刀尖圓弧半徑（εr=0.15～0.2mm）。

4.加工細長軸的切削用量

（1）刀片為YT15、YT30或YW類時的切削用量參見表1-6。

表1-6　用硬質合金刀具加工細長軸的切削用量

（2）刀具為高速鋼材料時加工細長軸的切削用量參見表1-7。

表1-7　高速鋼刀具加工細長軸的切削用量

5.其他

（1）粗加工時應加強切削液的冷卻效果，精加工時應加強切削液的潤滑效果。

（2）編制工藝要考慮將粗精加工分開進行。粗加工后應進行適當的熱處理。每次加工完畢，都應將工件吊掛在架子上，不宜水平堆放，以防止工件彎曲。重要零件還要經常用木錘進行敲打，以消除加工時產生的內應力。

（3）切削過程中要注意切屑卷曲和斷屑，切忌切屑纏繞工件。

1.4.2　車削螺紋的加工質量控制

螺紋是零件中的常見結構，單件小批生產中，回轉類零件的螺紋結構一般采用車削加工。車削螺紋時易產生的質量問題分析及控制措施參見表1-8。

表1-8　車削螺紋的質量分析及控制措施

1.4.3　滾齒的加工質量控制

齒輪的齒形常用滾齒方法加工，滾齒加工的質量原因分析及控制措施參見表1-9。

表1-9　滾齒加工的質量原因及控制措施