軸類零件是機器中經常遇到的典型零件之一。主要用來支承傳動零部件,傳遞扭矩和承受載荷。軸類零件是旋轉體零件,其長度大於直徑,一般由同心軸的外圓柱面、圓錐面、內孔和螺紋及相應的端面所組成。
軸類零件可根據使用要求、生產型別、裝置條件及結構,選用棒料、鍛件等毛坯形式。對於外圓直徑相差不大的軸,一般以棒料為主;而對於外圓直徑相差大的階梯軸或重要的軸,常選用鍛件,這樣既節約材料又減少機械加工的工作量,還可改善機械效能。
根據生產規模的不同,毛坯的鍛造方式有自由鍛和模鍛兩種。中小批生產多采用自由鍛,大批大量生產時採用模鍛。
軸加工一般是透過車床進行車削獲得,分析其中具體細節可知,在加工過程中受到諸多方面的影響。具體的可能會影響到加工質量的因素包括:
(1)中心孔定位。中心孔是軸類零件加工全過程中使用的定位基準,其質量對加工精度有著重大影響。在加工過程中若中心孔偏離基準位置過多,就會導致加工過程中出現軸的圓柱度嚴重不足的後果。同時,中心孔定位不準也會導致加工過程中的車削力變大,導致加工變形過大,從而使銷軸加工質量下降。所以必須安排修研中心孔工序。修研中心孔一般在車床上用金剛石或硬質合金頂尖加壓進行。
(2)正火工藝。銷軸加工之前往往要進行正火處理,從而降低其硬度,達到控制加工質量的目的。然而,在實際加工中存在熱處理不規範,熱處理後工件原始毛坯硬度達不到要求,導致銷軸加工質量下降,加工難度加大。
(3)機床加工質量。機床加工質量是保證加工的最根本條件,在加工中若操作不規範必然導致銷軸加工質量的下降。同時,工人的加工經驗也影響到加工質量,工人在加工不同批次銷軸時若不能形成規範化的操作,容易造成加工設定失誤,嚴重時會導致整批次零件的加工報廢。此外,機床的精度是加工的重要影響因素,在加工過程中機床運動機構的穩定性、振動性和發熱性都會影響加工。機床精度還受到加工變形的影響,機床變形必然導致加工的精度下降。
(4)加工設定。在加工銷軸過程中,需要根據工件毛坯的原始尺寸和要求設計尺寸,進行設定加工進給量。進給量必須要根據加工時間,需要達到的加工精度和加工轉速等條件設定。進給量設定不合適就會影響加工切削力,過大的進給量必然導致精度降低,並且對加工刀具要求較高。
(5)加工附屬特性。對於部分銷軸,需要再其端部進行打深孔,或者根據要求進行開設鍵槽,花鍵和開孔,這些工藝對銷軸會產生一定的影響。在加工附屬特性時,若不能考慮到對銷軸的影響,必然導致加工質量的下降。軸上的花鍵、鍵槽等次要表面的加工,一般安排在外圓精車之後,磨削之前進行。因為如果在精車之前就銑出鍵槽,在精車時由於斷續切削而易產生振動,影響加工質量,又容易損壞刀具,也難以控制鍵槽的尺寸。但也不應安排在外圓精磨之後進行,以免破壞外圓表面的加工精度和表面質量。
(6)加工後熱處理。加工後熱處理是為了保證銷軸的強度符合使用規範,能夠具備良好的強度和剛度,這就要求熱處理必須控制好銷軸的材料的金相組織,使其恰好在需要使用的範圍內容。同時,熱處理後的銷軸要注意採用時效處理,防止其在使用過程中存在變形。
(7)磨削工藝。磨削是控制銷軸表面質量的重要步驟,決定了表面的粗糙度,對於在使用中需要運動的銷軸要保證其粗糙度的最大粗糙度。同時,磨削工藝中加工工藝也是銷軸質量的重要影響因素。
(8)檢測。在完成零件加工後,需要檢測銷軸的加工質量,這部分工作主要是驗證銷軸的加工質量,指導後來要進行銷軸加工。目前,對銷軸加工質量的檢測主要是用遊標卡尺進行測量不同位置直徑,該方式檢測效率偏低,有效性有待提高,可能在檢測中不能檢測出加工失誤。
(9)毛坯工件質量。軸類零件材料的選取,主要根據軸的強度、剛度、耐磨性以及製造工藝性而決定,力求經濟合理。加工材料達不到要求會導致銷軸在工作過程中的經常失效,容易產生斷裂,導致影響機械裝置的工作效能。
軸類零件是機器中經常遇到的典型零件之一。主要用來支承傳動零部件,傳遞扭矩和承受載荷。軸類零件是旋轉體零件,其長度大於直徑,一般由同心軸的外圓柱面、圓錐面、內孔和螺紋及相應的端面所組成。
軸類零件可根據使用要求、生產型別、裝置條件及結構,選用棒料、鍛件等毛坯形式。對於外圓直徑相差不大的軸,一般以棒料為主;而對於外圓直徑相差大的階梯軸或重要的軸,常選用鍛件,這樣既節約材料又減少機械加工的工作量,還可改善機械效能。
根據生產規模的不同,毛坯的鍛造方式有自由鍛和模鍛兩種。中小批生產多采用自由鍛,大批大量生產時採用模鍛。
軸加工一般是透過車床進行車削獲得,分析其中具體細節可知,在加工過程中受到諸多方面的影響。具體的可能會影響到加工質量的因素包括:
(1)中心孔定位。中心孔是軸類零件加工全過程中使用的定位基準,其質量對加工精度有著重大影響。在加工過程中若中心孔偏離基準位置過多,就會導致加工過程中出現軸的圓柱度嚴重不足的後果。同時,中心孔定位不準也會導致加工過程中的車削力變大,導致加工變形過大,從而使銷軸加工質量下降。所以必須安排修研中心孔工序。修研中心孔一般在車床上用金剛石或硬質合金頂尖加壓進行。
(2)正火工藝。銷軸加工之前往往要進行正火處理,從而降低其硬度,達到控制加工質量的目的。然而,在實際加工中存在熱處理不規範,熱處理後工件原始毛坯硬度達不到要求,導致銷軸加工質量下降,加工難度加大。
(3)機床加工質量。機床加工質量是保證加工的最根本條件,在加工中若操作不規範必然導致銷軸加工質量的下降。同時,工人的加工經驗也影響到加工質量,工人在加工不同批次銷軸時若不能形成規範化的操作,容易造成加工設定失誤,嚴重時會導致整批次零件的加工報廢。此外,機床的精度是加工的重要影響因素,在加工過程中機床運動機構的穩定性、振動性和發熱性都會影響加工。機床精度還受到加工變形的影響,機床變形必然導致加工的精度下降。
(4)加工設定。在加工銷軸過程中,需要根據工件毛坯的原始尺寸和要求設計尺寸,進行設定加工進給量。進給量必須要根據加工時間,需要達到的加工精度和加工轉速等條件設定。進給量設定不合適就會影響加工切削力,過大的進給量必然導致精度降低,並且對加工刀具要求較高。
(5)加工附屬特性。對於部分銷軸,需要再其端部進行打深孔,或者根據要求進行開設鍵槽,花鍵和開孔,這些工藝對銷軸會產生一定的影響。在加工附屬特性時,若不能考慮到對銷軸的影響,必然導致加工質量的下降。軸上的花鍵、鍵槽等次要表面的加工,一般安排在外圓精車之後,磨削之前進行。因為如果在精車之前就銑出鍵槽,在精車時由於斷續切削而易產生振動,影響加工質量,又容易損壞刀具,也難以控制鍵槽的尺寸。但也不應安排在外圓精磨之後進行,以免破壞外圓表面的加工精度和表面質量。
(6)加工後熱處理。加工後熱處理是為了保證銷軸的強度符合使用規範,能夠具備良好的強度和剛度,這就要求熱處理必須控制好銷軸的材料的金相組織,使其恰好在需要使用的範圍內容。同時,熱處理後的銷軸要注意採用時效處理,防止其在使用過程中存在變形。
(7)磨削工藝。磨削是控制銷軸表面質量的重要步驟,決定了表面的粗糙度,對於在使用中需要運動的銷軸要保證其粗糙度的最大粗糙度。同時,磨削工藝中加工工藝也是銷軸質量的重要影響因素。
(8)檢測。在完成零件加工後,需要檢測銷軸的加工質量,這部分工作主要是驗證銷軸的加工質量,指導後來要進行銷軸加工。目前,對銷軸加工質量的檢測主要是用遊標卡尺進行測量不同位置直徑,該方式檢測效率偏低,有效性有待提高,可能在檢測中不能檢測出加工失誤。
(9)毛坯工件質量。軸類零件材料的選取,主要根據軸的強度、剛度、耐磨性以及製造工藝性而決定,力求經濟合理。加工材料達不到要求會導致銷軸在工作過程中的經常失效,容易產生斷裂,導致影響機械裝置的工作效能。