“钻工怕深孔，车工怕长轴”。可见细长轴的加工难度为众人所周知。

所谓的细长轴类零件，就是长度与直径之比大于25（即L/D>25）的轴。如车床上的丝杠、光杠是典型的零部件之一。而且经过淬火后的细长轴类（丝杠）零件硬度高，更难加工，那么什么刀具更适合加工淬火后的细长轴类（丝杠）零件呢？且看正文。

细长轴类（包括丝杠在内）零件的加工难点

（1）刚性差

细长轴类（丝杠）工件长径比大，工件自重下垂；高速旋转时受离心力作用，车削时受切削力等都会使其产生弯曲和震动。

（2）热变形大

细长轴类（丝杠）工件车削时热扩散性差，线膨胀大，车削中会因产生切削热而伸长，并使刚度进一步降低，加剧工件的变形，严重时会使工件的顶尖卡主，加工无法进行。

（3）废品率高

采用跟刀架，中心架辅助工夹具操作技能要求高，致使工件工夹刀具等方面的协调困难，增加了许多震动的因素，都对工件精度有不良影响。由于以上原因以及刀具连续切削时间长、磨损大、导致工件表面粗糙度和形位精度均达不到技术要求，工件出现翘曲振纹锥度大、竹节等疵病而报废。因此车细长轴类（丝杠）零件加工难度大，必须把握好加工前及加工中的各个环节。

（4）精度位度差

    由于工件受切削力的作用，产生弯曲变形，所以加工的圆柱度和误差较大达不到图样和使用要求。并且车削过程中易产生切削震动，很难保证工件的表面粗糙度要求。

针对细长轴类（丝杠）零件出现的以上问题提出解决方案

（1）改进工件的装夹方法 

     粗加工时，由于切削余量大，工件受的切削力也大，一般采用卡顶法，尾座顶尖采用弹性顶尖，可以使工件在轴向自由伸长。但是，由于顶尖弹性的限制，轴向伸长量也受到限制，因而顶紧力不是很大。在高速、大用量切削时，有使工件脱离顶尖的危险。采用卡拉法可避免这种现象的产生。

精车时，采用双顶尖法（此时尾座应采用弹性顶尖）有利于提高精度，其关键是提高中心孔精度。

（2）采用跟刀架 

     跟刀架是车削细长轴极其重要的附件。采用跟刀架能抵消加工时径向切削分力的影响，从而减少切削振动和工件变形，但必须注意仔细调整，使跟刀架的中心与机床顶尖中心保持一致。

（3）采用反向进给 

     车削细长轴时，常使车刀向尾座方向作进给运动（此时应安装卡拉工具），这样刀具施加于工件上的进给力方向朝向尾座，因而有使工件产生轴向伸长的趋势，而卡拉工具大大减少了由于工件伸长造成的弯曲变形。

（4）采用车削细长轴的车刀 

     车削细长轴的车刀一般根据细长轴零件自身的材料，硬度，余量来选择，一般选择较为锋利的车削刀具，减少刀具与工件之间的摩擦，如果细长轴类零件硬度低，选择硬质合金材质刀片，前刀面上可开断屑槽，使其断屑容易，如果工件淬火后硬度高，则选择CBN刀具，由于屑碎所以不需要断屑槽，可选择合适的圆弧角。

淬火后的细长轴类（丝杠）零件加工刀具的选择

    如丝杠淬火后硬度高达HRC62，早期全部都是采用磨削工艺，简单工艺流程为：锻造—退火—切削加工（粗车，半精车外圆、螺纹）—热处理—磨削加工（粗磨，半精磨，精磨外圆、螺纹）—检验。中间有几次失效处理。

    随着刀具材料的不断研发，现在很多细长轴丝杠采用以车代磨工艺加工淬火后的细长轴丝杠零件，不仅效率得到提高，而且降低了生产成本，改善后的加工工艺为：锻造—退火—切削加工（粗车，半精车外圆、螺纹）—热处理—精加工（粗车外圆，螺纹）—检验。

目前常用的刀具材质为BN-S20材质和BN-H10材质，其BN-S20材质主要用于粗加工工序。BN-H10材质主要用于精加工工序。CBN刀具主要用于精加工工序，可获得较高表面光洁度和尺寸精度。

    BN-S20材质加工淬火后的细长轴零件丝杠的优势：（1）硬度高，耐磨性和耐热性好；（2）抗冲击性强，避免了刀具崩口，碎裂的问题；（3）高速切削效率高；（4）干式切削减少环境污染；（5）刀具寿命长。

    BN-H10材质加工淬火后的细长轴零件丝杠的优势：（1）高硬度；（2）耐磨损性和耐崩损性兼备；（3）刀片夹紧方式灵活，加工效率高；

加工淬火后的细长轴类（丝杠）零件的案例参数

（1）车削加工淬火后的细长轴丝杠为例

（2）铣削加工淬火后的细长轴丝杠螺旋槽现场图片