多锥芯头是轧制稀有金属管材时最主要的工具之一，它的质量优劣直接影响轧制管材的成品质量。但由于其特殊的多锥结构，在多锥芯头的研制过程中车削加工（ 尤其是精车）一直是制约产品质量的瓶颈，下面仅对车削工序进行论述。
1. 结构分析
如图所示，该芯头总长510mm, 材料GCr15, 淬火后硬度要求58 ~63HRC, 整体由42 段圆锥体组成。
图
其中工作段圆锥40 段，每段长度仅为6. 25mm , 直径呈不规则递增（递增量0. 01 ~0. 12mm 不等）最大直径20. 99mm, 最小直径12. 7mm, 右端部为M14 外螺纹，左端有M8 内螺纹，外圆锥面尺寸公差±0. 01mm, 锥表面粗糙度值要求为Ra = 0. 8μm, 直线度≤0. 03mm, 圆度≤0. 01mm.该工件有两大加工难点：
（1）零件细长、多锥该零件为细长结构，长径比为30∶1, 全长都是由锥体构成，而细长轴刚性较差，当受到切削力时，会引起弯曲、振动，车削加工难度很大。一般加工细长轴时要使用跟刀架或中心架来增加刚性， 但由于该零件的多锥结构，跟刀架及中心架无法采用，故在卧式车床上根本无法加工。
（2）硬度高，精加工困难零件经淬火后，硬度达58 ~63HRC, 传统的硬质合金刀具难以对其加工，一般都采取磨削加工。但零件锥面多且每个锥面长度短，又是凹曲线，因此磨削加工不能进行。又由于零件要求精度高，表面粗糙度值低，不可能在热处理前加工成形。
2. 主要加工设备的确定
加工细长轴类零件，首先要考虑的就是增加其刚性。在跟刀架和中心架都不能使用的情况下，采用分段加工的方法，缩小其长径比，增加其刚性。又由于该零件的结构特点是多锥体，又是凹曲线，因此，选定以数控车床为主要加工设备。车削时充分利用数控车床的定位精确，尺寸一致，复位准确、可靠，易于切削复杂曲面，不需辅助装置的优势和特点。
3. 采用合适的刀具材料及刀具参数
硬度58 ~63HRC 的细长轴，常规的硬质合金刀具难以车削。经过分析比较，选择了性价比较优的碳氮化钛基Al2O3+ Ti（NC）热压成形陶瓷刀具。这种刀具硬度高（94HRC）, 强度高（抗弯强度800MPa）, 并具有高的抗氧化性，高的耐热性，良好的断裂韧度和高抗热振性，比较适合加工硬度在65HRC 左右的淬火件。
选择合理的几何角度也很重要，依据工件的特点并兼顾成形刀具的特点。前角选- 10°，主偏角选93°，刃倾角选- 5°，后角选8°。
4. 车削加工方法
车削分为坯料粗车和淬火后精车，粗车主要目的是去余量，提高效率并为精加工打基础。此时坯料较粗，采用正锥车削。尺寸精度及要求较低的表面粗糙度值，在编排程序时每刀背吃刀量较大，走刀速度也较快。在为精车留量方面考虑到精车时是干切削，为减少加工应力和车削热及热处理带来的变形，给精车留量0. 5 ~0. 6mm.又由于40 锥段中每5 段径向尺寸只相差0. 06mm, 因此，把40 段锥分成8 个锥，这样即简化了程序，也为精车加工打下了良好基础。
精车时巧妙采取分段反锥车削，选取合适的工艺台，工艺台在顶两顶尖孔时一次磨出。车削时依次夹两处工艺台，对刀时径向和轴向都在工艺台处对刀。这样保证了各外圆同心， 整个芯头直线度也能达到要求， 为达到零件图样要求提供了保证。
增加细长轴的刚性，缩短单次车削的长度，分别调整好两段车削参数，使得车削能够顺利进行。
5. 精加工中程序编制技巧
在精加工中每刀背吃刀量很小，进给量也小，且锥段多达40 段，若依次每段排进程序，则走3 刀程序语句就是120 句。这样程序语句很长，占用内存大，输入也麻烦。采用调用子程序法，把每刀的精确尺寸用增量值编入子程序循环使用，每次调用子程序时用主程序绝对值控制尺寸精度。这样只用44 个程序语句就可以完成，简化了程序，又保证了尺寸精度。同时，也便于不同规格的同类产品借用程序。
