Dünne und lange Schäfte aus Edelstahl und Kohlenstoffstahl haben ein Seitenverhältnis von mehr als 20 und weisen eine geringe Steifigkeit auf. Faktoren wie Drehkraft, Drehwärme und Vibrationen, die während der Bearbeitung entstehen, wirken sich direkt auf die Maßhaltigkeit und Parallelgenauigkeit des Werkstücks aus. Die Bearbeitung ist schwierig. Bei Verwendung einer höheren Drehzahl zur Bearbeitung dünner und langer Wellen mit einem Aspektverhältnis von mehr als 100 ist die Bearbeitung schwierigkeit höher. Die herkömmliche Verarbeitungsmethode für schlanke Schäfte ist eine Klemme und ein Oberteil oder zwei Oberteile.
In der Vergangenheit haben wir in erster Linie schlanke Wellen mit Durchmessern größer 40 und Durchmesser- und Formtoleranzen der Stufe 6 bearbeitet. Es ist schwierig, die Verarbeitungsanforderungen mit herkömmlichen Verarbeitungsmethoden zu erfüllen, und es kommt häufig dazu, dass Produkte während der Endbearbeitung verschrottet werden, was sich auf die Liefertermine der Produkte auswirkt und die Verarbeitungskosten erheblich erhöht. Nach vielen Analysen und Experimenten habe ich bestimmte technische Maßnahmen in Bezug auf die Wärmebehandlung der Teile, das Spannen, die Verarbeitungsmethoden, die Schneidwerkzeuge usw. ergriffen und kann eine schlanke Welle mit einem Seitenverhältnis von mehr als 80 und hohen Durchmesser- und geometrischen Toleranzen bearbeiten .
Aufgrund des großen Seitenverhältnisses des schlanken Schafts ist die Steifigkeit sehr gering. Beim Drehen können aufgrund des Einflusses der Drehkraft, der Klemmkraft, der Eigenschwerkraft, der Schnittwärme, der Vibration und anderer Faktoren folgende Probleme auftreten:
1. Schneiden ist die resultierende Kraft der radialen Schnittkraft der Produktion und der radialen Komponente der Spannkraft, die das Werkstück verbiegt und beim Drehen des Werkstücks Vibrationen verursacht, wodurch die Bearbeitung genauigkeit und Oberflächenqualität beeinträchtigt wird.
2. Durch die Verformung des Werkstücks aufgrund seines Eigengewichts wird die Vibration des Werkstücks verstärkt, was sich auf die Bearbeitung genauigkeit und Oberflächenqualität auswirkt.
3. Wenn sich das Werkstück mit hoher Geschwindigkeit dreht, erhöht die Zentrifugalkraft die Biegung und Vibration des Werkstücks.
4. Während der Bearbeitung wird das Werkstück unter der Einwirkung der Schneidhitze gebogen und verformt.
Daher bestehen beim Drehen schlanker Wellen höhere Anforderungen an die Auswahl von Schneidwerkzeugen, Werkzeugmaschinen, Hilfswerkzeugen, Schnittmengen, Prozessanordnungen und technischen Abläufen. Es ist erforderlich, die Schnittparameter und die Schnittdosis sinnvoll auszuwählen. Beim Wenden, im Allgemeinen bei V = 30–70 m/min, ist es wahrscheinlich, dass innerhalb dieses Geschwindigkeitsbereichs Vibrationen auftreten. Zu diesem Zeitpunkt hat die entsprechende Amplitude einen größeren Wert. Oberhalb oder unterhalb dieses Geschwindigkeitsbereichs zeigt die Vibration einen schwächeren Trend. Wenn der Bearbeitung durchmesser weniger als 10 mm beträgt, nehmen Sie V ≤ 30 m/min. Wenn der Bearbeitung durchmesser größer als 10 mm ist, nehmen Sie V ≤ 70 m/min. Dies ist die Beziehungskurve zwischen der Grenzdrehbreite und der Drehgeschwindigkeit. Beim Schneiden im Hochgeschwindigkeits- oder Niedriggeschwindigkeitsbereich ist es weniger wahrscheinlich, dass Eigenschwingungen auftreten. Insbesondere das Schneiden im Hochgeschwindigkeitsbereich kann nicht nur die Produktivität steigern, sondern auch Rattern vermeiden und ist daher eine lohnenswerte Methode. Bei der Wahl der Vorschubmenge f nimmt die Vibrationsintensität mit zunehmender Vorschubmenge f ab. Die Breite nimmt mit zunehmender Vorschubgeschwindigkeit zu. Um das Auftreten von Rattern nach Möglichkeit zu vermeiden, z. B. wenn die Werkzeugmaschine über eine ausreichende Steifigkeit, eine ausreichende Motorleistung, niedrige Oberflächenrauheitsparameter des Werkstücks usw. verfügt, sollte ein großer Vorschubbetrag gewählt werden. Nehmen Sie f=0,15 mm beim Schruppen, f=0,1 mm beim Vorschlichten und f=0,06 mm beim Schlichten. Bei der Wahl der Schnitttiefe aP sollte die Schnittmenge beim Drehen nicht zu groß sein. Bei unveränderter Schnitttiefe und Vorschubmenge nimmt die Amplitude mit zunehmendem Hauptablenkwinkel allmählich ab. Dies liegt daran, dass die radiale Schnittkraft verringert wird und gleichzeitig die tatsächliche Schnittbreite verringert wird. Wenn Sie eine schlanke Welle fertigbearbeiten, verwenden Sie Kr=75~80°, und verwenden Sie beim Fertigdrehen das Werkzeug dr=85~90° zum Schneiden, wodurch Vibrationen vermieden oder reduziert werden können. Der Freiwinkel hat kaum Einfluss auf die Schnittstabilität, aber wenn der Freiwinkel auf 2–3° reduziert wird, werden die Vibrationen deutlich abgeschwächt. Bei der Reproduktion wurde außerdem festgestellt, dass ab einem gewissen Grad an Verschleiß an der Freiflächenoberfläche ein deutlicher Vibrationsreduzierungseffekt eintritt. Wenn der Bogenradius rS der Werkzeugspitze zunimmt, nimmt die Radialkraft entsprechend zu. Um Eigenvibrationen zu vermeiden, gilt: Je kleiner rS, desto besser. Die anschließende Verringerung verringert jedoch die Standzeit des Werkzeugs und trägt nicht zur Verbesserung der Oberflächenrauheit bei. Daher beträgt die Spanbrecherbreite während der Bearbeitung R1,5 bis R3 und der Werkzeugspitzenbogen beträgt r0,5.

Technische Maßnahmen, die bei der CNC-Bearbeitung dünner und langer Achsen ergriffen werden sollten:
Die traditionelle Spannmethode der Ober- oder Oberspanntechnik nutzt im Allgemeinen das Positionierungsprinzip und nutzt eine Werkzeugauflage oder einen Mittelrahmen als Hilfs- und Stützspanner, um die Steifigkeit des Werkstücks zu erhöhen. Verbessern Sie die Koaxialität des Werkstücks, indem Sie das Drehzentrum des Reitstocks anpassen. Beim Spannen nimmt der Außenumfang eine Linienberührung an, um einen gewissen Richtungsanpassungseffekt zu erzielen. Diese Verarbeitungsmethode stellt bei schlanken Wellen mit geringen Anforderungen kein Problem dar, es ist jedoch schwierig, schlanke Wellen mit hohen Präzisionsanforderungen oder großen Aspektverhältnissen zu verarbeiten, um qualifizierte Produkte herzustellen. Durch die Spitzenkraft der Spitze erhöht sich bei der Bearbeitung die radiale Biegekraft auf den Schaft, wodurch die Biegeverformung des Schafts zunimmt und die Genauigkeit des Schafts abnimmt. Die Schnittwärme der Aufbereitung und die Reibungswärme des Bearbeitung zentrumsrahmens führen zu einer thermischen Ausdehnung des Werkstücks. Durch die Werkstückausdehnung vergrößert sich die Krümmung der Welle. Darüber hinaus kann die Mittellinie der Klauen des Werkzeughalters und des Mittelrahmens völlig von der Mittellinie des Schafts abweichen. Daher wird für die Bearbeitung ultraschlanker Langschäfte die traditionelle Methode mit einer Klemme und einem Aufsatz verwendet. Selbst wenn der Mittelrahmen und die Werkzeugauflage zur Erhöhung der Steifigkeit der Teile verwendet werden, kann die Biegeverformung nicht gut beseitigt werden und die Bearbeitung genauigkeit wird verringert.
Zwei-Zieh-Bearbeitung verfahren für schlanke Wellen:
Angesichts der Mängel der herkömmlichen Klemmmethode kann zur Lösung dieses Problems die Klemmmethode mit zwei Zügen, also einer Klemme und einem Zug, verwendet werden. Beim Spannen ist es weiterhin erforderlich, einen offenen Drahtring auf die Spannschicht zu legen, damit die Spannung zwischen Werkstück und Klaue zu einem Linienkontakt wird und so eine ähnliche Rolle wie ein Richtknöchel spielt. Das andere Ende des Werkstücks wird durch eine modifizierte Spitze festgezogen. Je größer die Spannung, desto besser ist der Verarbeitungseffekt. Gemäß der vorherigen Analyse ist ersichtlich, dass bei der Zwei-Zug-Bearbeitung methode aufgrund der Spannung an beiden Enden die radiale Biegekraft auf die Welle während der Bearbeitung verringert und die Biegeverformung der Welle verringert wird. Darüber hinaus führen die Schneidwärme und die Reibungswärme dazu, dass das Werkstück einer thermischen Ausdehnungszunahme unterliegt, und die Zugkraft kann eine Ausdehnung und Biegeverformung des Werkstücks durchaus verhindern. Daher kann die Bearbeitung methode mit zwei Zügen im Vergleich zu herkömmlichen Bearbeitung methoden die Bearbeitung genauigkeit des Werkstücks schnell verbessern.

Für den Zwei-Zug-Drehprozess des schlanken Schafts übernimmt der schlanke Schaft im Allgemeinen das modifizierte Innengewindeloch der Spitze, um mit dem Drehgewinde ausgestattet zu werden: Grobdrehen – Halbschlichtdrehen – Feindrehen und Einzugsgewinde. Wenn Sie beim Spannen eine Werkzeugauflage oder eine Zentrierauflage verwenden, sollte darauf geachtet werden, dass 80 % bis 90 % der Teile auf jeder Pratzenfläche zum Werkstück passen. Um die Schnittkraft zu reduzieren, sollte das Werkzeug 0,1 mm höher als die Mittellinie installiert werden. Zunächst wird das Werkstück gerichtet und anschließend grob gedreht. Wenn beim Schneiden keine Probleme auftreten, halten Sie nicht mittendrin an. Da Drehwerkzeuge einem ständigen normalen Verschleiß unterliegen, ist es notwendig, von Zeit zu Zeit eine Außendurchmessermessschraube (erfahrungsgemäß) zu verwenden, um die Durchmesseränderung des neu geschnittenen Schafts zu messen. Gleichzeitig sollte eine geeignete Mikrozustellung verwendet werden, um den Verschleiß des Drehmeißels auszugleichen. Die Oberflächenrauheit nach dem Fertigdrehen kann Ral2,5 erreichen. Beginnen Sie mit Ral 2,5. Wenn die Schneidarbeiten beginnen und Bambusknoten, Verdrehungen und Vibrationsspuren vorhanden sind, muss das Werkzeug zurückgezogen werden. Zu diesem Zeitpunkt können Sie die Geschwindigkeit um einen Gang verlangsamen oder zur Unterstützung ein großes schwenkbares Polster in der Mitte der Welle anbringen, das die Zentrifugalkraft reduzieren und als Vibrationsdämpfer wirken kann. Dabei ist zu beachten, dass mit dem ersten Messer die schwarze Haut abgeschnitten werden muss. Da die Oberfläche des Werkstücks unterschiedliche Härten aufweist und gekrümmt ist, muss der Schaft nach dem Schruppdrehen gebogen und verformt werden. Das Werkstück muss entsprechend der Größe der Verformung begradigt werden. Zweitens wird beim Halbschlichtdrehen der Drehmeißel ausgetauscht, der Werkzeughalter durch einen kleineren Werkzeughalter, eine Klaue mit langer Klaue ersetzt und zum Schneiden werden die verschiedenen Verfahren des Schruppdrehens eingesetzt. Die halbfertige Hinterachse verbiegt oder verformt sich normalerweise nicht und die Oberflächenrauheit kann etwa Ra6,3 erreichen. Beim Schlichtdrehen schließlich beträgt die Kontaktfläche zwischen Vordermesser und Werkstück üblicherweise das 1,5- bis 2-fache des Vorschubs. Beim Präzisionsdrehen mit niedriger Geschwindigkeit können die Dimensionsänderungen des Werkstücks während der Fahrt und bei zufälligen Stopps gemessen werden, und auch während des Schneidens kann ein Mikrovorschub vorgenommen werden. Dies erleichtert die Kontrolle der Maßhaltigkeit des Werkstücks. Es ist jedoch nicht sinnvoll, die Oberflächenqualität zu verbessern. In der Produktion verwenden wir hauptsächlich Klingen mit roter Härte und guter Schleifbarkeit für höhere Schnittgeschwindigkeiten. Die Maßgenauigkeit kann Level 6 erreichen und die Oberflächenrauheit kann über Ral.6 liegen.
Durch Experimente kann diese Bearbeitung methode verschiedene schlanke Wellen bearbeiten und die Größen- und Formgenauigkeit des Werkstücks sicherstellen.