在機械加工過程中，我們把零（líng）件的長（zhǎng）徑比大於或等於25 的軸類零件稱為細長軸,如車床（chuáng）上的光杆或絲杆等。在車削過（guò）程中，由於其剛（gāng）性差，在切削力和切削熱的作用下，細長軸很容易產生彎曲變形，這樣就破壞了刀具和零件相對（duì）運動的（de）準確（què）性，使加工出來的（de）細長軸呈現中間（jiān）粗、兩頭（tóu）細的（de）形狀，嚴重影響零件的（de）加工精度。

      1、細長軸類零件的工藝特點

      1.1 剛性差

      細長軸長徑比較大，其（qí）剛度極差。車削時極易受到切削（xuē）力、自重、離心力等作（zuò）用使其產生彎曲變形。

      1.2 熱變形大

      車削過程中，細長軸會因為產生的切削熱而伸長，當（dāng）工件兩端（duān）頂緊時易產生彎曲變形，並（bìng）使細長軸的剛度進一步降低，從而加劇工件的變（biàn）形。

      2、影響細長軸加工精度的（de）因素

      2.1 切削力

      在切削過（guò）程中產生的力，稱為切削力。切（qiē）削（xuē）力可以分解為軸向切削力Px、徑向切削力Py 及切（qiē）向切（qiē）削力Pz。不（bú）同的切削力對車削細長軸產生的影響是不同（tóng）的（de）。

      2.1.1 徑（jìng）向切削力Py 的影響

      徑向切削力是（shì）垂直作用在細長軸軸線水平平麵內的，由於細長軸的（de）剛性較（jiào）差，徑向力將會把細（xì）長軸頂（dǐng）彎（wān），使其在水平麵內發生彎曲變形。

      2.1.2 軸向切削力Px 的影響

      軸向切削力是平行作用在細長軸軸線方向上的，它（tā）對工件形成一個彎矩。對（duì）於一（yī）般的車（chē）削加工，軸（zhóu）向切削力對工件彎曲（qǔ）變（biàn）形的影響並不大（dà），可以忽略。但對細（xì）長（zhǎng）軸而言（yán）其剛性較差、穩定性也較差，當軸向切削（xuē）力超過一（yī）定數值時，會（huì）把細長軸壓彎而發生縱向彎曲變形。

      3、提高（gāo）細長軸加工精（jīng）度的措施

      在細長軸加工過程中，為提高其加工精度，要根（gēn）據不同的生產條件，采（cǎi）取不同的措施。

      3.1 選擇合適的裝夾方法

      細長軸（zhóu）加工通常采用一夾一頂的裝（zhuāng）夾方式。此裝夾方式中，如果頂尖頂（dǐng）得（dé）太緊，除了可能將細長（zhǎng）軸頂彎（wān）外，還能阻（zǔ）礙車削時細長軸的受熱伸長，導（dǎo）致細長軸受到軸向擠壓而產生彎曲變形。另外卡爪夾（jiá）緊麵與頂尖孔可能不同（tóng）軸，裝夾後會產生過定位，也能導致細（xì）長軸產生彎曲變形（xíng）。因此采用一（yī）夾（jiá）一頂裝夾方式時，頂尖應采用彈性活頂尖，使長軸受熱後可以自由伸長，減少其受熱（rè）彎（wān）曲變形；同時（shí）可在卡爪與長（zhǎng）軸之間墊入一個開口鋼絲圈，以減少卡爪與長軸的（de）軸向接觸長度，消除安裝時（shí）的過定位，減少彎曲變形（xíng）。

      3.2 直接減（jiǎn）小細長軸（zhóu）受力變形（xíng）

      3.2.1 采用軸向拉（lā）夾法車削長軸

      采用（yòng）跟刀（dāo）架和中心架，雖然能夠增加工件的剛度，基本消除（chú）徑向切削力對工件的影響。但還不（bú）能解決軸向切削力把工件壓彎的問題，特別是對於長徑比大的長軸，這種彎曲變形更為明（míng）顯。因此可以采用軸向拉夾法車削長軸。

      軸向夾拉車削是指在車削長（zhǎng）軸過程中，長軸的一端由卡盤（pán）夾緊（jǐn），另一端由專門設計（jì）的夾拉頭夾（jiá）緊，夾拉頭給長軸施加軸（zhóu）向拉力。在車削過（guò）程中，細長軸始終（zhōng）受到軸向拉力，解決了軸向切削力把細長軸壓彎的問題。同時在軸向（xiàng）拉力的作用下，會使細長軸（zhóu）由於徑向切削力引起的彎曲變形程度減小，補償了因切削熱而（ér）產生的軸向伸長量，提高了細長軸的剛性和（hé）加工精度（dù）。

      3.2.2 采用雙刀切削法車削細長軸

      采用雙刀車削（xuē）細長軸改裝車床中溜板，增加後刀架，采用（yòng）前後兩把（bǎ）車刀同時進行車削。兩把（bǎ）車刀，徑向相對，前車刀正裝，後車刀反（fǎn）裝。兩把車刀車削時產（chǎn）生的徑向切削力相互抵消，工件受力變形和振動小，加工精度高，適用於批量生產（chǎn）。

      3.2.3 采用反向切削法車削細長軸

      反向（xiàng）切（qiē）削法是指在細長軸的車削過程中，車（chē）刀（dāo）由主軸卡盤開始向尾架方（fāng）向進給。這樣在加工過程中產生的軸向切削力使細長軸受拉，消除了軸向切削力引起的彎曲變形。同時，采用彈性的尾架頂尖，可以有效地補償刀具至尾架一段的工件的受壓變形和熱伸（shēn）長量，避免工件被壓彎變形。

      3.3 選擇合理的刀具角度

      為了減小車削細長軸（zhóu）產（chǎn）生的彎曲變形，要求車削時產生的切削力（lì）越小越好，而在刀具的幾何角度中，前（qián）角、主（zhǔ）偏角和刃傾角對（duì）切削力的影響最大。

      3.3.1 前角(γ0)

      前角(γ0)大小直接著（zhe）影（yǐng）響切削力、切削溫度和切削（xuē）功率。增大（dà）前角，可以使被切削金屬層的塑性變形程度減小，切削力明顯減小。所以在細長軸車削中，在（zài）保（bǎo）證車刀有足夠（gòu）強度的前（qián）提下，盡量使刀具的前角增（zēng）大，前角一般取γ0=15°～30°。

      3.3.2 主偏角（jiǎo）(kr)

      由於細長軸剛性差,為減少（shǎo）細長軸彎曲,要求徑向切削力越小越好,而刀具的主偏角是影響徑向切削力的主要因素, 在不影響刀（dāo）具強度情況下,應盡量增大車刀主偏角。車刀的主偏角取kr=80°～93°。3.3.3 刃傾（qīng）角(λs)

      刃傾角（jiǎo）(λs)影響著車削過程中切屑的流向、刀尖的強度及3個切削分力（lì）的比例關係。隨著刃傾角的增大，徑向切削力明顯減小，但軸（zhóu）向切削力和切向切削力卻有所（suǒ）增大（dà）。刃傾角在-10°～10°範圍內，3個切削分力的比例關係（xì）比較合理。在車削細長軸時，常采用正刃（rèn）傾角3°～10°，以使切屑流向待加工表麵（miàn）。

      3.4 合理控製切削用量

      不同（tóng）的切削用量的選擇，切削過程中產生的切削力的大小、切削熱的多（duō）少也是不同的，因此對車削細長軸時引起的變形也是不同（tóng）的。車削細長（zhǎng）軸時，一般在長徑比及材料韌性大時，選用較小的（de）切（qiē）削用（yòng）量（liàng），即多（duō）走刀，切深小，以減少振動，增加剛性。

      4、結論

      細長軸的車（chē）削加（jiā）工是機械加工中比較常見的一種加工方式。由於細長軸剛性差，車削（xuē）時產生的（de）受力、受熱變形較大，很難保（bǎo）證細長軸（zhóu）的加工質量要求。通（tōng）過采用合適的裝夾方式（shì）和先進的加工方法，選擇合理的刀具角（jiǎo）度和切削用量等措施，可以保證細長軸的（de）加工質量要求。