劉春，劉光輝

以TC-1164滑塊軸為例，該軸全長(zhǎng)4340mm，中部最大直徑?200mm，兩端軸徑?150mm，長(zhǎng)徑比為21.7，屬于細(xì)長(zhǎng)軸；兩端軸徑公差帶為0.025mm，表面粗糙度要求1.6～3.2，精度要求高，主軸材質(zhì)為42CrMo；調(diào)質(zhì)處理，硬度要求HB220-250（見圖1）。

1 加工難度分析

（1）該滑塊軸剛性差，在加工過程中很容易受到切削力、夾緊力、重力等外力作用而變形。由于慣性力的作用，變形會(huì)越來越嚴(yán)重，使零件加工難度加大，加工精度降低。即使在校直后，其最大彎曲變形仍可達(dá)5～7mm.

（2）滑塊軸的熱擴(kuò)散性差，易產(chǎn)生熱變形。該軸加工過程中會(huì)因切削熱產(chǎn)生線膨脹，從而使軸伸長(zhǎng)彎曲變形；同時(shí)慣性力的作用會(huì)使變形增大，進(jìn)一步增加加工難度。

（3）由于零件的變形及刀具的原因，切削過程中會(huì)產(chǎn)生震刀現(xiàn)象，在零件表面產(chǎn)生明顯的刀紋，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)辜庸o法進(jìn)行，因此零件的尺寸精度和表面粗糙度很難保證。

2 加工工藝過程

（1）準(zhǔn)備過程

圖1 TC-1164滑塊軸加工工藝

由于該滑塊軸的長(zhǎng)徑比大，又要經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理，調(diào)質(zhì)處理變形大，最大時(shí)變形量可達(dá)12mm，因此加工之前需要經(jīng)過校直處理，校直后母線直線度要求不超過4mm。由于主軸加工過程需要使用床身導(dǎo)軌的大部分，機(jī)床導(dǎo)軌的精度對(duì)加工質(zhì)量影響很大，因此加工時(shí)應(yīng)首先對(duì)機(jī)床做適當(dāng)調(diào)整，使機(jī)床主軸中心和尾座頂尖中心線與導(dǎo)軌平行；同時(shí)尾座頂尖的回轉(zhuǎn)精度也會(huì)對(duì)主軸精度產(chǎn)生影響，因此應(yīng)將尾座頂尖回轉(zhuǎn)精度控制在0.02mm以內(nèi)，以保證該軸的尺寸精度。

（2）加工工序劃分

③在胡塞爾現(xiàn)象學(xué)中，“共現(xiàn)”指一種通過對(duì)其他軀體的原真性體現(xiàn)而引發(fā)的對(duì)另一個(gè)自我之內(nèi)在性的間接意識(shí)”（倪梁康2007：53）。

為保證零件表面硬度要求，調(diào)質(zhì)前需要進(jìn)行粗加工，各部留12～15mm加工余量，調(diào)質(zhì)并校直后進(jìn)行半精車；為防止零件熱變形，半精車后卸下零件，待冷卻后再進(jìn)行精加工。

（3）工件的裝夾

滑塊軸在機(jī)床上采用雙頂?shù)难b夾方法，即軸一端用床頭主軸頂尖頂住，另一端用車床尾座頂尖頂住。采用此裝夾方法具有加工方便、同心度好等優(yōu)點(diǎn)。首先截出工件實(shí)際長(zhǎng)度，鉆兩端中心孔，為了保證加工精度，兩中心孔應(yīng)保證同心。粗車外圓后，架中心架再修整一次中心孔，以保證兩中心孔同心。用雙頂法加工時(shí)，尾座頂尖要隨時(shí)調(diào)整，不宜過緊，緊了會(huì)使工件彎曲變形，松了會(huì)使工件產(chǎn)生振動(dòng)。加工時(shí)采用反向車刀，即車刀從卡盤端向尾座方向車加工，這樣在加工過程中主軸始終處于受拉伸狀態(tài)，可有效減少軸的彎曲變形；同時(shí)在精車時(shí)，需要對(duì)滑塊軸頂尖孔進(jìn)行修磨，以保證滑塊軸加工時(shí)的回轉(zhuǎn)精度。

（4）滑塊軸各臺(tái)階的加工及跟刀架的使用

滑塊軸需要加工5個(gè)臺(tái)階，中間直徑尺寸為?200mm；兩頭各2個(gè)臺(tái)階，直徑尺寸為?150mm、?180mm。

首先在鏜床打兩端中心孔，在C650車床上找正，根據(jù)毛坯余量以及跳動(dòng)量確定毛坯余量是否足夠；若跳動(dòng)量大、毛坯余量不夠，需要下床調(diào)直。

粗車：先車工藝臺(tái)階，即在卡爪端面和跟刀架支柱左面之間長(zhǎng)度內(nèi)車工藝臺(tái)階，直徑上留4～6mm余量，寬度比卡爪加長(zhǎng)10mm，以防止粗車時(shí)由于軸向力大而造成工件向主軸孔方向移動(dòng)。架好跟刀架，采用反向車刀進(jìn)行粗加工，直徑車至?204mm、?154mm、?184mm，以及兩臺(tái)階長(zhǎng)度152mm；注意粗車時(shí)跟刀架在前。

半精車：在粗車的基礎(chǔ)上進(jìn)行半精車，直徑車至?201mm、?151mm、? 181mm，在直徑?181mm處架中心架車尾座端軸端面保證長(zhǎng)度尺寸180mm，打好中心孔，并進(jìn)行修整。調(diào)頭車另一端軸徑?151mm端面長(zhǎng)度尺寸180mm，打好中心孔，并修整中心孔。

（5）刀具的選擇

刀具材料選用YT15硬質(zhì)合金，可以用75°反向車削細(xì)長(zhǎng)軸車刀，采用75°主偏角，以增大軸向力，使工件獲得較大的拉力，減少?gòu)较蛄?；前角選用15～20°，后角取3°，既減少了切削力，又增加了刃口強(qiáng)度，選用此種車刀具可有效防止工件彎曲變形和振動(dòng)。

（6）切削參數(shù)的選擇

切削速度：提高切削速度有利于降低切削力，但切削速度過大易使細(xì)長(zhǎng)軸在離心力下產(chǎn)生彎曲，使切削過程不平穩(wěn)。因此，在加工時(shí)，粗加工切削速度范圍取40～50m/min，精加工切削速度范圍取50～60m/min。

切削深度：隨著切削深度增大，切削力及切削熱也隨之增加，會(huì)引起軸受力變形增大；在加工時(shí)，粗加工切削深度取2～6mm，精加工切削深度取0.05～0.3mm。

進(jìn)給量：進(jìn)給量增加會(huì)使切削深度增加，切削力大，精加工時(shí)切削深度小，采用大進(jìn)給量會(huì)提高零件表面質(zhì)量，粗加工進(jìn)給量取0.3～0.35mm/r，精加工時(shí)取進(jìn)給量1～3mm/r。

（7）切削液的使用

在切削加工中，合理使用切削液，可以改善切削時(shí)工件與刀具間的摩擦狀況，降低切削力和切削溫度，延長(zhǎng)刀具使用壽命，并能減少工件的熱變形，從而提高加工精度。車削細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)我們采用普通乳化液進(jìn)行連續(xù)、充分的澆注，粗車時(shí)主要達(dá)到冷卻、減低切削溫度的目的，精車時(shí)則能提高潤(rùn)滑性能，有利于切削過程順利進(jìn)行。

（8）工裝砂帶的使用

滑塊軸的表面粗糙度要求1.6～3.2，但在加工這種細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)，由于轉(zhuǎn)速提高不起來，表面粗糙度是很難達(dá)到圖紙要求的，這就需要借助工裝拋光，在精車時(shí)留0.03～0.06mm余量用0號(hào)或1號(hào)砂帶拋光。

以上是我們?cè)诩庸と骼錂C(jī)滑塊軸過程中，經(jīng)過長(zhǎng)期實(shí)踐總結(jié)出的加工工藝，經(jīng)實(shí)踐驗(yàn)證，采取上述加工工藝加工篦冷機(jī)滑塊軸，完全能夠達(dá)到圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求，且裝配過程簡(jiǎn)便，現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)定，使用效果較好。