無心車床加工時(shí),工件中部出現(xiàn)高凸或低凹(俗稱“中凸”或“中凹”)現(xiàn)象,是影響加工精度和表面質(zhì)量的常見問題,主要原因可歸納為設(shè)備、工藝、材料及操作四大方面,具體如下:
一、設(shè)備因素
托板與導(dǎo)輪調(diào)整不當(dāng):
無心車床通過托板支撐工件、導(dǎo)輪驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。若托板傾斜或?qū)л唹毫Σ痪,?huì)導(dǎo)致工件軸向受力不平衡。例如,托板前端高于后端時(shí),工件中部因重力作用下沉,形成中凹;反之則可能中凸。
刀具磨損或安裝誤差:
刀具磨損后切削力分布不均,或刀具安裝角度偏差(如徑向進(jìn)給量不一致),會(huì)使工件中部切削量與其他部位不同,引發(fā)尺寸異常。
二、工藝參數(shù)
切削速度與進(jìn)給量不匹配:
無心車床切削速度過高或進(jìn)給量過大時(shí),工件中部因切削熱積累導(dǎo)致熱膨脹,冷卻后收縮形成中凹;反之,切削力不足可能導(dǎo)致中部材料未被完全切除,形成中凸。
支撐剛度不足:
若工件長度與直徑比過大(細(xì)長軸),或托板、
壓輪剛度不足,加工時(shí)工件易因振動(dòng)或彈性變形產(chǎn)生中凸或中凹。
三、材料特性
材料內(nèi)部應(yīng)力:
原材料如存在殘余應(yīng)力(如冷拔、熱處理后未釋放),無心車床加工時(shí)應(yīng)力釋放會(huì)導(dǎo)致工件中部變形。例如,棒材中部應(yīng)力集中時(shí),切削后可能突然回彈形成高凸。
材料均勻性差:
若材料組織不均勻(如成分偏析、硬度波動(dòng)),切削時(shí)局部阻力不同,易造成中部尺寸偏差。
四、操作與維護(hù)
工件裝夾不當(dāng):
工件未居中安裝或軸向定位不準(zhǔn)確,會(huì)導(dǎo)致無心車床加工時(shí)受力偏移,中部尺寸失控。
設(shè)備維護(hù)缺失:
導(dǎo)輪、托板表面磨損或潤滑不良,會(huì)加大摩擦阻力,間接影響工件形狀精度。定期校準(zhǔn)設(shè)備、更換磨損件是關(guān)鍵。
解決方案:
調(diào)整托板水平度、導(dǎo)輪壓力及刀具參數(shù);優(yōu)化切削速度與進(jìn)給量;無心車床加工前對(duì)材料進(jìn)行應(yīng)力釋放處理;加強(qiáng)設(shè)備日常維護(hù)與操作規(guī)范培訓(xùn),可有效減少中部尺寸異常問題。
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