胡运峰

（成都海光核电技术服务有限公司，成都610041）

0 引言

图1是某核电站反应堆控制棒驱动机构中的关键零件——驱动杆，零件总长7 m，外径φ44.45±0.1 mm，内孔φ13.46 mm，中间段还有在4.62 m的范围内分布了262个环形齿，各环形齿为梯形截面如图2所示，具有较高的形状、尺寸和位置精度的要求，其中齿宽、齿深误差均在0.02 mm以内，齿间距误差要求在±0.025 mm内，并要求任意25个齿距的误差在±0.152 mm内，齿顶跳动0.04 mm以内，齿面粗糙度要求不大于Ra1.6。对于如此高的精度要求，加工过程中任何一次换刀和重新对刀都有可能引起齿间距超差，工件的旋转跳动也随时可能引起齿顶跳动超差；对这样一个长径比高达157、壁厚最厚仅12 mm的空心管来说，应是机械加工行业中极为典型和少见的细长轴。

图1 驱动杆结构

图2 驱动杆齿形结构

1 细长轴加工技术难点

细长轴的加工历来是机械加工业中的难点之一，其主要特点是工件的刚性差，在切削力的作用下容易产生振动，造成工件表面粗糙，尺寸及形状公差难以保证；其次是由于工件振动加剧刀具磨损，造成刀具崩刃，甚至有工件报废的可能，严重影响工件的加工精度和生产效率。因此，怎样消除加工中的振动现象成为细长轴加工成败的关键因素。

目前加工细长轴常用的方法是使用车床配置的跟刀架，降低切削速度和进给量，采用较小的切削深度，并增加支撑工件用的中心架数量。但这些常用技术无法彻底消除加工中的振动现象，尤其是对于核电站用的控制棒驱动杆这样高难度加工零件，若不采取有效的应对措施，根本无法按照零件的加工技术要求完成制造。……