Шесть методов обеспечения точности обработки тонких валов прецизионных механических деталей 

При обработке прецизионных механических деталей точность, очевидно, является нашим главным приоритетом. Существует тип деталей с отношением длины к диаметру более 20. Мы называем такие детали тонкими валами. Во время токарной обработки, под воздействием силы резания и тепла, эти детали склонны к изгибной деформации из-за своей низкой жесткости. Обрабатываемый тонкий вал толстый посередине и тонкий на обоих концах, что влияет на точность обработки прецизионных механических деталей, одновременно являясь тонким. Изгибная деформация вала также вызывает вибрацию, тем самым влияя на шероховатость поверхности детали. При обработке таких деталей необходимо применять некоторые методы для уменьшения этой деформации.

Метод 1: При использовании метода зажима «один зажим — одна подушка» оправка должна иметь упругий подвижный центр, позволяющий тонкому валу свободно растягиваться после нагрева, уменьшая его изгибную деформацию под воздействием тепла; Вставка открытого проволочного кольца уменьшает длину осевого контакта между зажимными губками и тонким валом, исключая излишнее позиционирование при установке и уменьшая деформацию изгиба.

Метод 2: Использование метода зажима «один зажим — одна подушка» для токарной обработки тонких валов. Для уменьшения влияния радиальных сил резания на деформацию изгиба тонких валов используются традиционные держатели инструмента и центрирующие упоры, что эффективно увеличивает количество тонких валов. Это повышает опору и жесткость, эффективно уменьшая влияние радиальных сил резания. Однако этот метод не может решить проблему изгиба заготовки, вызванного осевыми силами резания. Поэтому для токарной обработки тонких валов можно использовать осевое зажимание. В частности, при токарной обработке тонкого вала один конец зажимается патроном, а другой конец — специально разработанной зажимной головкой, при этом создается осевое натяжение. Вал постоянно подвергается осевому натяжению, что решает проблему изгиба, вызванного осевыми силами резания. Одновременно, под действием осевого натяжения, уменьшается и изгибная деформация тонкого вала, вызванная радиальными силами резания. Это компенсирует осевое удлинение, вызванное теплом резания, повышая жесткость и точность обработки тонкого вала.

Метод третий: Токарная обработка тонких валов методом обратного резания. Обратное резание — это процесс токарной обработки тонких валов, при котором режущий инструмент первоначально подается из патрона шпинделя к задней бабке. Осевая сила резания, возникающая во время обработки, тянет тонкий вал, тем самым устраняя необходимость в шпинделе. Это уменьшает изгибную деформацию, вызванную силой резания, а упругий наконечник задней бабки эффективно компенсирует сжимающую деформацию и тепловое расширение заготовки от инструмента до задней бабки, предотвращая изгибную деформацию.

Метод четвертый: Модификация промежуточного суппорта токарного станка и добавление задней инструментальной стойки для двухинструментальной токарной обработки тонких валов с использованием двух режущих инструментов одновременно. Два инструмента работают в совершенно противоположных направлениях. Радиальные силы резания, создаваемые двумя инструментами, взаимно компенсируются, что приводит к минимальной деформации и вибрации заготовки, высокой точности обработки и пригодности для массового производства.

Метод пять: Токарная обработка тонких валов с использованием магнитной резки. Принцип магнитной резки в основном тот же, что и обратной резки. Во время токарной обработки тонкий вал растягивается магнитной силой, что сокращает время обработки и повышает точность обработки.

Метод пять: Токарная обработка тонких валов с использованием магнитной резки. Метод шесть: Выбор количества резания: Независимо от того, насколько обоснован выбор количества резания, величина силы резания и количество выделяемого тепла будут изменяться в процессе резки, что приведет к различным деформациям при токарной обработке тонких валов.