一、轴类零件铸钢件的生产制造方式及热处理工艺
(1)原材料
在散件小批生产制造中,轴类零件铸钢件的毛胚通常应用热扎圆棒。
针对直徑差很大的台阶轴,为了更好地节省原材料和降低机械设备加工的工作量,则通常选用铸钢件。散件小批生产制造的台阶轴一般选用自由锻,在大量很多生产制造的时候选用自由锻。
(2)热处理工艺
45钢,在调质热处理(235HBS)以后,再经部分感应淬火,能够使部分强度做到HRC62~65,再历经适度的淬火解决,能够降至必须的强度(比如CA6140主轴轴承要求为HRC52)。
9Mn2V,它是一种含碳量0.9%上下的锰钒碳素工具钢,切削性能、冲击韧性和强度均比45钢为优。历经适度的热处理工艺以后,适用高精度车床主轴的规格精度可靠性的规定。比如,全能外圆数控磨床M1432A头架和沙轮片主轴轴承就选用这类原材料。
38CrMoAl,它是一种中碳铝合金渗氮钢,因为渗氮溫度比一般热处理溫度为低540—550℃,形变更小,强度也很高(HRC>65,管理中心强度HRC>28)并有优质的耐疲惫特性,故高精度全自动外圆数控磨床MBG1432的头架轴和沙轮片轴均选用这类不锈钢板材。
除此之外,针对中等水平精度而转速比较高的轴类零件铸钢件,多采用40Cr等合金工具钢,这种钢经热处理和感应淬火后,具备较高的综合性物理性能,能达到应用规定。有的轴件也采用滚动轴承钢如GCr15和弹簧钢如66Mn等原材料.这种不锈钢板材经热处理和表面热处理后,具备非常高的耐磨性能和耐疲惫特性。当规定在快速和轻载标准下工作中的轴类零件,可采用18CrMnTi、20Mn2B等低碳环保含金钢,这种钢料经渗氮热处理后具备较高的表面强度、断裂韧性和芯部抗压强度,但热处理工艺所造成的形变比38CrMoAl为大。
凡规定部分感应淬火的主轴轴承,要在前道工艺过程中分配调质热处理(有的不锈钢板材则用淬火),当毛胚容量很大时(如铸钢件),热处理放到精车以后、半镗孔以前,便于因精车造成的热应力得到在热处理时清除;当毛胚容量较钟头(如圆棒),热处理可放到精车(等同于铸钢件的半镗孔)以前开展。感应淬火解决一般放到半镗孔以后,因为主轴轴承只必须部分淬硬,故精度有一定规定而不需淬硬一部分的加工,如车外螺纹、铣健槽等工艺流程,均分配在部分热处理和精磨以后。针对精度较高的主轴轴承在部分热处理及精磨以后还需超低温调质处理,进而使主轴轴承的合金成分和地应力情况长期保持。
轴锻件二、定位标准的挑选
对实芯的轴类零件铸钢件,精基准点便是孔,达到标准重叠和标准统一,而针对象CA6140A的中空主轴轴承,除孔外也有电动机轴外圆表面而且二者更替应用,相互之间标准。
三、加工环节的区划
主轴轴承加工全过程中的各加工工艺流程和热处理工艺工艺流程均会不一样水平地造成加工偏差和地应力,因而要区划加工环节。主轴轴承加工大部分区划为以下三个环节。
(1)、粗加工环节
1)毛胚解决毛胚材料准备、煅造和淬火。
2)粗加工锯去不必要一部分,铣内孔、钻管理中心孔和荒车外圆等。
(2)、半精加工环节
1)半精加工前热处理工艺针对45钢一般选用调质热处理以做到220~240HBS。
2)半精加工车加工工艺球面(定位锥孔)半镗孔外圆内孔和钻深孔等。
(3)、精加工环节
1)精加工前热处理工艺部分感应淬火。
2)精加工前各种各样加工精磨定位球面、精磨外圆、铣健槽和花健槽,及其车外螺纹等。
3)精加工精抛外圆和內外球面以确保主轴轴承重要表面的精度。
轴锻件四、加工次序的分配和工艺流程的明确
具备中空和内锥特性的轴类零件铸钢件,在考虑到支撑电动机轴、一般电动机轴和内锥等关键表面的加工次序时,可有下列几类计划方案。
①外表面粗加工→钻深孔→外表面精加工→锥孔粗加工→锥孔精加工;
②外表面粗加工→钻深孔→锥孔粗加工→锥孔精加工→外表面精加工;
③外表面粗加工→钻深孔→锥孔粗加工→外表面精加工→锥孔精加工。
对于CA6140机床主轴的加工次序而言,可作那样的剖析较为:
计划方案:在锥孔粗加工时,因为得用已精加工过的外圆表面作精基准点,会毁坏外圆表面的精度和表面粗糙度,因此此计划方案不适合选用。
第二计划方案:在精加工外圆表面时,还需要再插上锥堵,那样会毁坏锥孔精度。此外,在加工锥孔时难以避免地会出现加工偏差(锥孔的切削标准比外圆切削标准官差再加上锥堵自身的偏差等便会导致外圆表面和内球面的不一样轴,因此计划方案也不适合选用。
第三计划方案:在锥孔精加工时,尽管还要用已精加工过的外圆表面做为精基准点;但因为球面精加工的加工容量已不大,切削力并不大;与此同时锥孔的精加工已处在轴加工的环节,对外圆表面的精度危害并不大;再加上这一计划方案的加工次序,能够选用外圆表面和锥孔相互之间标准,更替应用,能明显提高平行度。
历经这一较为得知,象CA6140主轴轴承这种的轴锻件加工次序,以第三计划方案为宜。
根据计划方案的剖析较为也可看得出,轴类零件铸钢件各表面依次加工次序,在非常大水平上与定位标准的变换相关。当零件加工用的粗、精标准选中后,加工次序就大概能够明确了。由于各环节逐渐一直先加工定位基准点,即优先工艺流程务必为后边的工艺流程准备好常用的定位标准。比如CA6140主轴轴承加工工艺全过程,一开始就铣内孔打管理中心孔。它是为精车和半镗孔外圆提前准备定位标准;半镗孔外圆又为深孔加工提前准备了定位标准;半镗孔外圆也为前后左右的锥孔加工提前准备了定位标准。相反,前后左右锥孔装上锥堵后的孔,又为自此的半精加工和精加工外圆提前准备了定位标准;而终磨锥孔的定位标准则也是上工艺流程磨好的电动机轴表面。
轴锻件五、工艺流程的明确要按加工次序开展,理应把握2个标准:
1、工艺流程中的定位基准点要分配在该工艺流程以前加工。比如,深孔加工因此分配在外圆表面精车以后,是为了更好地要有较的电动机轴做为定位基准点,以确保深孔加工时壁厚匀称。
2、对各表面的加工要粗、精分离,先粗后精,数次加工,以明显提高其精度和表面粗糙度。关键表面的精加工应分配在终。
为了更好地改进金属材料机构和加工特性而分配的热处理工艺工艺流程,如淬火、淬火等,一般应分配在机械设备加工以前。
为了更好地提升 轴锻件的物理性能和清除热应力而分配的热处理工艺工艺流程,如热处理、调质处理等,一般应分配在粗加工以后,精加工以前。