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車床加工軸的步驟? 軸類零件加工工藝? 軸的結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足的要求有哪些? 軸加工的材料怎么選擇? 軸類零件的鍵槽加工,各位一般都什么方法? 加工斗軸的工藝流程? 45鋼加工工藝路線?擴展資料:
車床是主要用車刀對旋轉(zhuǎn)的工件進行車削加工的機床。在車床上還可用鉆頭、擴孔鉆、鉸刀、絲錐、板牙和滾花工具等進行相應(yīng)的加工。
主軸箱:又稱床頭箱,它的主要任務(wù)是將主電機傳來的旋轉(zhuǎn)運動經(jīng)過一系列的變速機構(gòu)使主軸得到所需的正反兩種轉(zhuǎn)向的不同轉(zhuǎn)速,同時主軸箱分出部分動力將運動傳給進給箱。主軸箱中的主軸是車床的關(guān)鍵零件。主軸在軸承上運轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性直接影響工件的加工質(zhì)量,一旦主軸的旋轉(zhuǎn)精度降低,則機床的使用價值就會降低。
進給箱:又稱走刀箱,進給箱中裝有進給運動的變速機構(gòu),調(diào)整其變速機構(gòu),可得到所需的進給量或螺距,通過光杠或絲杠將運動傳至刀架以進行切削。
絲杠與光杠:用以聯(lián)接進給箱與溜板箱,并把進給箱的運動和動力傳給溜板箱,使溜板箱獲得縱向直線運動。絲杠是專門用來車削各種螺紋而設(shè)置的,在進行工件的其他表面車削時,只用光杠,不用絲杠。同學們要結(jié)合溜板箱的內(nèi)容區(qū)分光杠與絲杠的區(qū)別。
溜板箱:是車床進給運動的操縱箱,內(nèi)裝有將光杠和絲杠的旋轉(zhuǎn)運動變成刀架直線運動的機構(gòu),通過光杠傳動實現(xiàn)刀架的縱向進給運動、橫向進給運動和快速移動,通過絲杠帶動刀架作縱向直線運動,以便車削螺紋。
刀架:有兩層滑板(中、小滑板)、床鞍與刀架體共同組成。用于安裝車刀并帶動車刀作縱向、橫向或斜向運動。
尾架:安裝在床身導(dǎo)軌上,并沿此導(dǎo)軌縱向移動,以調(diào)整其工作位置。尾架主要用來安裝后頂尖,以支撐較長工件,也可安裝鉆頭、鉸刀等進行孔加工。
床身:是車床帶有精度要求很高的導(dǎo)軌(山形導(dǎo)軌和平導(dǎo)軌)的一個大型基礎(chǔ)部件。用于支撐和連接車床的各個部件,并保證各部件在工作時有準確的相對位置。
冷卻裝置:冷卻裝置主要通過冷卻水泵將水箱中的切削液加壓后噴射到切削區(qū)域,降低切削溫度,沖走切屑,潤滑加工表面,以提高使用壽命和工件的表面加工質(zhì)量。
"軸類零件通常用于機械設(shè)備中,其主要特點是長且細,直徑一般較小,需要高精度加工。以下是一般性的軸類零件加工工藝:
1. 材料準備:選擇適合的材料,保證材料質(zhì)量符合要求。
2. 切削工藝:軸類零件的切削工藝主要包括車削、銑削、鉆削、磨削等。其中車削是最主要的加工工藝,可以用于加工軸的外圓、端面和內(nèi)孔等,而銑削則適合加工軸的兩端平面和鍵槽等。
3. 熱處理工藝:通過熱處理可以改善材料的性能,增加硬度和強度,提高軸的耐磨性和抗腐蝕性。常見的熱處理工藝包括淬火、回火、正火、退火等。
4. 表面處理:軸類零件的表面處理主要包括鍍鉻、電鍍、氧化、噴砂等。表面處理可以提高外觀質(zhì)量和耐腐蝕性。
5. 裝配: 在軸類零件加工后,需要進行裝配試驗,檢查零件的尺寸精度和運轉(zhuǎn)情況等,確保軸能夠正常運轉(zhuǎn),同時加強外觀質(zhì)量。
以上是一般情況下軸類零件的加工工藝,因?qū)嶋H情況不同,加工工藝也會因材料不同、工作條件等多種因素而略有差異。
軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)滿足的基本要求:
①滿足制造安裝要求,軸應(yīng)便于加工,軸上零件要方便裝拆;
②滿足零件定位要求,軸和軸上零件有準確的工作位置,各零件要牢固而可靠地相對固定;
③滿足結(jié)構(gòu)工藝性要求,使加工方便和節(jié)省材料;
④滿足強度要求,盡量減少應(yīng)力集中等。
優(yōu)點:
階梯軸的各軸截面直徑不同,以使各軸段的強度接近,并便于軸上零件的安裝與固定。
1、軸的材料主要是碳素鋼和合金鋼。常用的碳素鋼為45鋼,一般應(yīng)進行正火或調(diào)質(zhì)處理,以改善其力學性能。合金鋼比碳素鋼具有更高的力學性能和熱處理性能,但對應(yīng)力集中的敏感性強,價格較貴,因此多用于高速、重載及要求耐磨、耐高溫或低溫等特殊條件的場合。由于在常溫下合金鋼與碳素鋼的彈性模量相差很小,因此,用合金鋼代替碳素鋼并不能明顯提高軸的剛度。
2、對于承受較大載荷、要求強度高、結(jié)構(gòu)緊湊或耐磨性較好的軸,可采用合金鋼。常用的有40Cr、20Cr、35SiMn等。應(yīng)當指出:當尺寸相同時,采用合金鋼不能提高軸的剛度,因為在一般情況下各種鋼的彈性模量相差不多;合金鋼對應(yīng)力集中的敏感性較高,因此軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計更要注意減少應(yīng)力集中的影響;采用合金鋼時必須進行相應(yīng)的熱處理,以便更好地發(fā)揮材料的性能。
3、軸的毛坯一般采用熱軋圓鋼或鍛件。對于形狀復(fù)雜的軸(如曲軸和凸輪軸等)也可采用鑄鋼或球墨鑄鐵,后者具有吸振性好,對應(yīng)力集中敏感性低和價格低廉等優(yōu)點。
為保證裝配精度,機械傳動中的軸是車出來的,孔是先鉆后鏜的。對應(yīng)的鍵槽,軸上是銑出來的,聯(lián)軸器上的槽可以線切割加工。
這樣的加工方式成本低易操作,而直接做出來凸臺比較難以實現(xiàn)。
再者說,鍵在啟動和停機的時候,或者負載突然增加的時候磨損較大,容易損毀,一般叫“滾鍵”,鍵滾了可以直接拿標準件更換,即便是非標件,加工起來也較為方便。
希望能幫助您。
斗軸的加工工藝
磷化工藝過程是一種化學與電化學反應(yīng)形成磷酸鹽化學轉(zhuǎn)化膜的過程,所形成的磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜稱之為磷化膜。磷化的目的主要是:給基體金屬提供保護,在一定程度上防止金屬被腐蝕;用于涂漆前打底,提高漆膜層的附著力與防腐蝕能力;在金屬冷加工工藝中起減摩潤滑使用。
高頻淬火多數(shù)用于工業(yè)金屬零件表面淬火,是使工件表面產(chǎn)生一定的感應(yīng)電流,迅速加熱零件表面,然后迅速淬火的一種金屬熱處理方法。感應(yīng)加熱表面淬火具有表面質(zhì)量好,脆性小,淬火表面不易氧化脫碳,變形小等優(yōu)點,所以感應(yīng)加熱設(shè)備在金屬表面熱處理中廣泛應(yīng)用。
斗軸的應(yīng)用特點:選用原材料 經(jīng)過處理后可以達到良好的機械性能。調(diào)質(zhì)處理,其目的是使工件具有良好的綜合機械性能,具有耐沖擊韌性,外表面高頻淬火采用自動數(shù)控淬火機床,具有淬火層滲透性好,硬度均勻,具備高硬度和耐磨性。法蘭采用數(shù)控自動電焊機床,通過調(diào)整電焊機與機床的電流、電壓、旋轉(zhuǎn)速度、位移 等參數(shù),實現(xiàn)焊縫大小可控、焊縫抗裂性好,成形美觀,焊件變形小,焊后不留渣。表面處理工藝有發(fā)藍處理、磷化處理、鍍硬鉻處理,增加零件的硬度、耐磨性、防銹等。
45號鋼淬火溫度在A3(自奧氏體開始析出鐵素體,即r-Fe→a-Fe的開始線910°C-700°)C+(30~50)℃,在實際操作中,一般是取上限的。偏高的淬火溫度可以使工件加熱速度加快,表面氧化減少,且能提高工效。為使工件的奧氏體均勻化,就需要足夠的保溫時間。如果實際裝爐量大,就需適當延長保溫時間。不然,可能會出現(xiàn)因加熱不均勻造成硬度不足的現(xiàn)象。但保溫時間過長,也會也出現(xiàn)晶粒粗大,氧化脫碳嚴重的弊病,影響淬火質(zhì)量。我們認為,如裝爐量大于工藝文件的規(guī)定,加熱保溫時間需延長1/5。
因為45號鋼淬透性低,故應(yīng)采用冷卻速度大的10%鹽水溶液。工件入水后,應(yīng)該淬透,但不是冷透,如果工件在鹽水中冷透,就有可能使工件開裂,這是因為當工件冷卻到180℃左右時,奧氏體迅速轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體造成過大的組織應(yīng)力所致。因此,當淬火工件快冷到該溫度區(qū)域,就應(yīng)采取緩冷的方法。由于出水溫度難以掌握,須憑經(jīng)驗操作,當水中的工件抖動停止,即可出水空冷(如能油冷更好)。另外,工件入水宜動不宜靜,應(yīng)按照工件的幾何形狀,作規(guī)則運動。靜止的冷卻介質(zhì)加上靜止的工件,導(dǎo)致硬度不均勻,應(yīng)力不均勻而使工件變形大,甚至開裂。
45號鋼調(diào)質(zhì)件淬火后的硬度應(yīng)該達到HRC56~59,截面大的可能性低些,但不能低于HRC48,不然,就說明工件未得到完全淬火,組織中可能出現(xiàn)索氏體甚至鐵素體組織,這種組織通過回火,仍然保留在基體中,達不到調(diào)質(zhì)的目的。
45號鋼淬火后的高溫回火,加熱溫度通常為560~600℃,硬度要求為HRC22~34。因為調(diào)質(zhì)的目的是得到綜合機械性能,所以硬度范圍比較寬。但圖紙有硬度要求的,就要按圖紙要求調(diào)整回火溫度,以保證硬度。如有些軸類零件要求強度高,硬度要求就高;而有些齒輪、帶鍵槽的軸類零件,因調(diào)質(zhì)后還要進行銑、插加工,硬度要求就低些。關(guān)于回火保溫時間,視硬度要求和工件大小而定,我們認為,回火后的硬度取決于回火溫度,與回火時間關(guān)系不大,但必須回透,一般工件回火保溫時間總在一小時以上。
2、40Cr鋼的調(diào)質(zhì)處理
Cr能增加鋼的淬透性,提高鋼的強度和回火穩(wěn)定性,具有優(yōu)良的機械性能。截面尺寸大或重要的調(diào)質(zhì)工件,應(yīng)采用Cr鋼。但Cr鋼有第二類回火脆性。
40Cr工件調(diào)質(zhì)的淬回火,各種參數(shù)工藝卡片都有規(guī)定,我們在實際操作中體會是:
(一)40Cr工件淬火后應(yīng)采用油冷,40Cr鋼的淬透性較好,在油中冷卻能淬硬,而且工件的變形、開裂傾向小。但是小型企業(yè)在供油緊張的情況下,對形狀不復(fù)雜的工件,可以在水中淬火,并未發(fā)現(xiàn)開裂,只是操要憑經(jīng)驗嚴格掌握入水、出水的溫度。
(二)40Cr工件調(diào)質(zhì)后硬度仍然偏高,第二次回火溫度就要增加20~50℃,不然,硬度降低困難。
(三)40Cr工件高溫回火后,形狀復(fù)雜的在油中冷卻,簡單的在水中冷卻,目的是避免第二類回火脆性的影響?;鼗鹂炖浜蟮墓ぜ匾獣r再施以消除應(yīng)力處理。
影響調(diào)質(zhì)工件的質(zhì)量,操作工的水平是個重要因素,同時,還有設(shè)備、材料和調(diào)質(zhì)前加工等多方面的原因,我們認為:
(一)工件從加熱爐轉(zhuǎn)移到冷卻槽速度緩慢,工件入水的溫度已降到低于Ar3臨界點,產(chǎn)生部分分解,工件得到不完全淬火組織,達不到硬度要求。所以小零件冷卻液要講究速度,大工件予冷要掌握時間。
(二)工件裝爐量要合理,以1~2層為宜,工件相互重疊造成加熱不均勻,導(dǎo)致硬度不勻。
(三)工件入水排列應(yīng)保持一定距離,過密使工件近處蒸氣膜破裂受阻,造成工件接近面硬度偏低。
(四)開爐淬火,不能一口氣淬完,應(yīng)視爐溫下降程度,中途閉爐重新升溫,以便前后工件淬后硬度一致。
(五)要注意冷卻液的溫度,10%鹽水的溫度如高于60℃,不能使用。冷卻液不能有油污、泥漿等雜質(zhì),不然,會出現(xiàn)硬度不足或不均勻現(xiàn)象。
(六)未經(jīng)加工毛坯調(diào)質(zhì),硬度不會均勻,如要得到好的調(diào)質(zhì)質(zhì)量,毛坯應(yīng)粗車,棒料要鍛打。
(七)嚴把質(zhì)量關(guān),淬火后硬度偏低1~3個單位,可以調(diào)整回火溫度來達到硬度要求。但淬火后工件硬度過低,有的甚至只有HRC25~35,必須重新淬火,絕不能只施以中溫或低溫回火以達到圖紙要求完事,不然,失去了調(diào)質(zhì)的意義,并有可能產(chǎn)生嚴重的后果。
45鋼傳統(tǒng)熱處理工藝
1.1 預(yù)備熱處理
45號鋼鍛軋件通常情況下不進行退火處理,其原因有二:
一是,退火時間如果過長,很容易產(chǎn)生鐵素體集聚,導(dǎo)致組織不均勻現(xiàn)象;.
二是,因為45號鋼鍛軋件作退火處理周期較長,導(dǎo)致生產(chǎn)效率較低。45號鋼預(yù)備熱處理一般采用高溫回火與正火。45號鋼鍛軋件通??刂圃?24℃以內(nèi),這樣不但不產(chǎn)生結(jié)晶過程,同時能夠降低其內(nèi)應(yīng)力,硬度大大降低,易于下一步的切削加工工藝
1.2 低溫球化退火
低溫球化退火是把工件加熱到共析轉(zhuǎn)變溫度Acl以下進行保溫,然后緩冷冷卻,從而獲得球化組織的熱處理方法,5號鋼鍛軋件的溫度在接近724℃時,要進行長時間保溫階段,這樣片狀球光體就會發(fā)生轉(zhuǎn)變,成為球狀珠光體,其硬度在145HB之內(nèi),其強韌性較好,為冷擠壓奠定了基礎(chǔ)。
1.3.淬火
45號鋼的淬火就是將鋼加熱到Ac3(亞共析鋼)或Ac1(過共析鋼)以上溫度,經(jīng)過保溫后置人各種不同的冷卻介質(zhì)中(V冷應(yīng)大于V臨),以獲得馬氏體組織。由于45號鋼的奧氏體穩(wěn)定性相對較差,因此為獲得高硬度的馬氏體組織需要對其加熱后快速進行淬火冷卻。45號鋼具有良好的導(dǎo)熱性,在淬火時,可以直接人爐,不需要預(yù)熱,根據(jù)工件的相關(guān)技術(shù)要求來選擇溫度的高低,一般加熱溫度控制在860℃一820℃之間。
1.4臨界溫度淬火
大量實驗表明,45號鋼處于780℃臨界溫度進行淬火時,能夠獲取極細小的奧氏體晶粒,使其韌性
大大提高,同時也顯著降低了裂紋敏感性。一些截面尺寸相差懸殊的工件,在淬火時容易產(chǎn)生裂紋,而對其進行臨界溫度淬火處理時,可以大大降低產(chǎn)生裂紋的概率。
1.5高頻淬火
高頻淬火是通過感應(yīng)加熱設(shè)備,對工件進行感應(yīng)加熱,迅速加熱零件表面,然后迅速淬火的一種金
屬熱處理方法。高頻加熱速度控制范圍在200—1 000℃,s之間時,其臨界溫度也對應(yīng)升高,因此,故45號鋼鍛件的淬火加熱溫度在880。920℃之間,一般較其他類型的鋼高大約80~1000℃有時更高一些。這樣45號鋼在高頻淬火被加熱的速度很快,其組織細小,應(yīng)力增加,能夠使鍛件達到62-66 HRC的硬度,具有了高耐磨性,強疲勞抗力以及較小的缺口敏感性的特點。
45鋼熱處理常見問題
1 硬度偏低
45號鋼鍛件經(jīng)過調(diào)質(zhì)件淬火后,其硬度一般要達到HRC56—59的要求,對于截面大的鍛件也應(yīng)該
大于HRC48,造成原因主要是有四種原因:
一是,鋼材含碳量偏低;
二是,在淬火加熱階段,沒能做到要求的技術(shù)規(guī)范,加熱溫度偏低或保溫時間不夠,使鍛件組織中奧氏體的碳與合金元素含量不足,甚至還殘存著未轉(zhuǎn)變的珠光體或未溶鐵素體,造成鍛件淬火后硬度指標達不到要求;
三是,鍛件加熱溫度過高或者保溫時間長,導(dǎo)致其表面脫碳而達不到硬度;
四是,淬火冷卻不到位,冷卻是熱處理的最終工序,更是熱處理最重要的工序。45號鋼淬火硬度在不同冷卻速度下可以轉(zhuǎn)變?yōu)椴煌慕M織,淬火冷卻不到位,其硬度會變低。
2 縱向裂紋
縱向裂紋就是產(chǎn)生的裂紋呈軸向趨勢,形狀細而長,如圖l所示。
直徑為8 mm左右的45號鋼鍛件最容易出現(xiàn),一般含碳量愈高的鍛件,其產(chǎn)生的切向拉應(yīng)力越大,
拉應(yīng)力沖破鍛件強度極限時,縱向裂紋就會形成。45號鋼鍛件縱向裂紋產(chǎn)生的原因主要有:
一是,裝設(shè)的加熱爐的方式不合理,導(dǎo)致鍛件的受熱不均現(xiàn)象;
二是,鍛件在淬火時,受到的溫度較高,內(nèi)外應(yīng)力差距大。同時加劇45號鋼鍛件裂紋產(chǎn)生的原因主
要有:鍛件中鋼中含有較多的低熔點有害雜質(zhì),譬如S、P、Bi等等;鍛件尺寸在鋼的淬裂敏感尺寸范圍內(nèi)所選擇的淬火冷卻介質(zhì)遠遠大于鍛件的臨界冷卻速度。
3 橫向裂紋
橫向裂紋就是產(chǎn)生的裂紋垂直于軸向。由內(nèi)往外斷裂。如圖2所示。
橫紋一般出現(xiàn)在其未淬透時,有熱應(yīng)力引發(fā)。鍛件淬火如果不能淬透,其表面會呈壓應(yīng)力。而其心部則呈拉應(yīng)力,這樣在鍛件的淬硬層與非淬硬層的過渡區(qū),就會產(chǎn)生最大拉應(yīng)力,當所產(chǎn)生的拉應(yīng)力沖破鍛件的抗拉強度極限時,橫向裂紋就會產(chǎn)生。45號鋼鍛件橫向裂紋產(chǎn)生的原因主要有三種:
一是,工件的拉拔工藝及操作不合理,譬如模角太大,沒有經(jīng)過酸洗以及金屬內(nèi)外變形不均勻等;
二是,工件心部出現(xiàn)增碳,使工件的內(nèi)外層塑性變形能力出現(xiàn)較大的差別;
三是,工件內(nèi)有夾雜物存在。
4硬度不均勻
45號鋼經(jīng)過熱處理后,如果硬度不均勻?qū)⑹蛊淠湍バ越档?,減少使用壽命。導(dǎo)致45號鋼硬度不均
勻原因主要有以下幾種:
一是,使用的工件本身淬透性低;
二是,工件表面殘留有退火脫碳層或淬火加熱時產(chǎn)生脫碳層;
三是,工件淬火加熱后冷卻速度慢,分級、等溫過高、時間過長或者冷卻介質(zhì)選擇不當;
四是,工件淬火介質(zhì)中含雜質(zhì)過多或老化;
五是,工件淬火冷卻后出淬火介質(zhì)時溫度過高、冷卻不足;
六是,工件回火不充分及回火溫度過高。
5 表面形成大塊碳(氯)化合物網(wǎng)
導(dǎo)致45號鋼鍛件表面形成大塊碳(氮)化合物網(wǎng)的原因有:
一是,爐氣碳勢過高;
二是,工件強滲時間過長;
三是,冷卻速度太慢,沿奧氏體晶界析出網(wǎng)狀碳化物;
四是,鍛造始鍛溫度太高,而鍛后冷卻太慢。
6 畸變
導(dǎo)致45號鋼鍛件畸變的原因有三:
一是,工件在淬火階段溫度偏高;
二是,工件冷卻方法不合理;
三是,夾具設(shè)計不合理或者使用不當。
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