机械用细杆类零件加工工艺研讨(三篇)
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机械用细杆类零件加工工艺研讨
以JWF1681导纱杆为例分析机械用细杆类零件的加工工艺,通过工艺改进分析工艺流程、工序余量控制、加工变形及热处理等工艺控制,从而达到设计要求。
杆类零件加工特别是长径比很大的细长杆类零件,是比较难以加工的零件,由于细长杆本身的刚性差,加工过程中受切削力、切削热,振动等影响,容易出现弯曲,竹节、维度、棱形和腰鼓形等缺陷。
机械产品中有多种细杆型零件,多为直径在5mm-15mm的杆件,要求耐磨性好、强度高,但保证这些功能就给加工工艺带来困难,且相应的工艺流程长,生产周期长,不利于零件批量生产。
现以JWF1681中使用的导纱杆纺织类零件的加工为例对此类零件的加工工艺进行分析。
实例对照分析
2.1概况分析:
JWF1681型全自动转杯纺纱机是开发的新型转杯纺纱机,是一种高速、高效带全自动接头装置及清洁装置的抽气式转杯纺纱机,每节机身长度至2800mm左右,长向零件均比现生产的转杯纺纱机有所加长,故而长向件的产品质量直接影响整机装配质量。
现以其中一种细杆类零件导纱杆为例分析加工工艺。
该零件材料为45号钢,直径为12mm,长度800mm,产品设计要求直线度0.05mm 以下,且要具有一定的耐磨性和刚性。
对于类似零件常规工艺可采用以下两种工艺手段:
第一为冷拔、粗磨、校直后精磨,最后表面镀铬,表面硬度在HV800左右,然而镀铬处理的生产周期长,成本高,且镀后零件变形没办法再进行处理,零件变形后没办法保证原先设计要求,故而不可采用。
第二为将镀硬铬工序改为淬火处理,钢的淬火是将钢加热到临界温度Ac3(亚共析钢)或Ac1(过共析钢)以上某一温度,保温一段时间,使之全部或部分奥氏体化,然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下(或Ms附近等温)进行马氏体(或贝氏体)转变的热处理工艺。
这样的淬火热处理工艺即可节约生产周期,成本较低,又可在淬火后增加精磨工序来保证其设计精度要求,可达到维氏硬度HV724左右,但整体淬火后易产生弯曲变形且变形量较大,不易校直,经分析可采用表面淬火工艺来完成此工艺要求。
表面淬火可以获得高硬度,高耐磨性的表面,而心部仍然保持原有的良好韧性,常用于机床主轴,齿轮,发动机的曲轴等。
表面淬火是将钢件的表面层淬透到一定的深度,而心部仍保持未淬火状态的一种局部淬火的方法。
表面淬火时通过快速加热,使钢件表面很快到淬火的温度,在热量来不及穿到工件心部就立即冷却,实现局部淬火。
通过这样的表面淬火工艺不仅可以提高该零件的表面硬度和耐磨性,而且工件心部保持了表面淬火前的组织状态,使具有足够的塑性和韧性。
其中,高频淬火多数用于工业金属零件表面淬火,是使工件表面产生一定的感应电流,迅速加热零件表面,然后迅速淬火的一种金属热处理方法。
感应加热设备,即对工件进行感应加热,以进行表面淬
火的设备。
感应加热的原理:工件放到感应器内,感应器一般是输入中频或高频交流电(1000-300000Hz或更高)的空心铜管。
产生交变磁场在工件中产生出同频率的感应电流,这种感应电流在工件的分布是不均匀的,在表面强,而在内部很弱,到心部接近于0,利用这个集肤效应,可使工件表面迅速加热,在几秒钟内表面温度上升到800-
1000ordm;C,而心部温度升高很小为了满足JWF1681转杯纺引纱速度达到200m/min以上的要求。
而导纱杆属细杆类零件,工艺要求表面高频淬火提高其强度和耐磨性。
为防止淬火时弯曲变形,可通过采用多次去应力的工艺来达到利用加工。
我们设计了导纱杆的加工工艺流程如下:冷拔备料一粗磨一去应力退火、校直一半精加工一去应力退火、校直一高频淬硬、校直一精加工。
2.2各道工序余量控制:
为防止去除应力时产生弯曲变形,造成加工余量不够必须采取有效的控制。
根据去除应力酌变形情况,逐渐减少加工于量。
同时为保证加工精度,减少磨削时产生的热变形和避免产生表面裂纹等,控制各道磨削工序的余量。
我们通过工艺试验对其进行加工控制冷拔坯料:13mm一一粗磨到尺寸:12.6mm--去应力退火一一校直一一半精加工到尺寸:12.2mm一一去应力退火一一校直一一高频淬火一一校直一一精加工到图纸尺寸
2.3工艺过程中变形及处理情况:
第一次去应力退火弯曲变形
1-2mm校直后0.15mm
第二次去应力二次退火弯曲变形
0.5-lmm校直后0.15mm
高频淬火弯曲变形
0.5-lmm校直后0.15mm
2.4需要关键控制的工序
对于机加工来说,我们可以通过提高刀具、机床精度来提高,因而其最需要控制的就是去应力退火工序,现将进行其主要介绍:
2.4.1去应力退火是将工件加热到Ac1以下的适当温度,保温一定时间后逐渐缓慢冷却的工艺方法,其目的是为了去除机加工,变形加工,铸造,锻造,热处理以及焊接后产生的残余应力。
我们采用的去应力退火的温度分两次,第一次去应力退火采用较低的时效温度,第二次去应力退火的回火温度弯曲变形低20-30,可以避免降低原材料的硬度及力学性能。
2.4.2经过经验总结对去应力退火采用如下工艺控制。
2.4.3表面淬火工艺采用感应加热式表面淬火处理,要求线圈距离零件表面2-4mm。
将工件放在空心铜管绕成的感应器内,通过高频交流电后,在工件表面形成同频率的感应电流,将零件表面迅速加热(几秒钟内即可升温800-1000度,心部仍接近室温)后立即喷水冷却(或浸油淬火),以利于工件表面淬硬需要。
通过工艺分析及现场工艺试验,采用方案二即可确保产品设计要求,还可以缩短工件加工周期,降低加工成本,实现高质高量生产要求。
机械用细杆类零件加工工艺研讨(二)
机械用细杆类零件是机械加工中常见的一种零件类型。
这些细杆多用于连接、定位和传动等功能,因此对其精度要求较高。
在进行机
械用细杆类零件加工时,需要考虑工艺流程、工艺参数以及检测方法等几个方面,以确保最终产品的质量和性能。
首先,工艺流程是机械用细杆类零件加工的基础。
一般的工艺流程包括原料准备、车削或镗削成型、热处理、研磨或抛光等步骤。
在原料准备阶段,需要选用合适的材料,并进行切割和退火等处理,以保证原料的质量和可加工性。
在成型阶段,车削或镗削是常见的加工方式,可以通过切割、切槽和修整等操作将原料加工成细杆形状。
热处理主要是为了改善材料的力学性能和尺寸稳定性,常见的方法包括淬火、回火和氮化等。
最后,在研磨或抛光阶段,可以使用磨削和抛光工艺,进一步提高细杆的表面质量和尺寸精度。
其次,对于机械用细杆类零件加工而言,选择合适的工艺参数也是非常关键的。
切削速度、进给量和切削深度等参数会直接影响加工效果和零件精度。
一般来说,较高的切削速度和适当的进给量能够提高加工效率,但是要注意控制切削温度,避免造成刀具磨损和材料变形。
此外,选择合适的刀具和夹具也是提高零件加工精度的关键。
刀具的刃口强度、切削角度和刀尖半径等参数需要根据具体情况进行选择,以保证切削效果和刀具寿命。
夹具的稳定性和夹持力也需要考虑,以避免零件变形和加工误差。
最后,机械用细杆类零件加工的质量检测方法也是不可忽视的一部分。
通过检测可以验证零件的尺寸精度、表面质量和机械性能等指标,以确保零件符合设计要求。
常见的检测方法包括三坐标测量、表面粗糙度测试、硬度测试和拉伸试验等。
在进行检测时,需要选择合适的检测设备和工具,并严格按照标准和规程进行操作,以得出准确可靠的检测结果。
综上所述,机械用细杆类零件加工需要考虑工艺流程、工艺参数和检测方法等多个方面。
合理选择和优化这些因素,可以提高零件的加工效率、精度和质量,为机械制造领域的发展做出贡献。
机械用细杆类零件加工工艺研讨(三)
1. 引言
零件加工是机械制造过程中的重要环节,细杆类零件在机械装备中起到连接和传递力量的作用。
为了确保细杆类零件的加工质量和性能,需要对其加工工艺进行深入研讨。
本文将从工艺选项、设备选择、加工方法和表面处理等方面探讨机械用细杆类零件的加工工艺,以期提高零件的质量和效率。
2. 工艺选项
在机械用细杆类零件的加工过程中,需要根据零件的类型、尺寸和要求选择合适的工艺。
常见的工艺选项包括车削、铣削、钻削和磨削等。
针对特殊材料和形状复杂的细杆类零件,可以采用线切割、电火花加工和激光切割等非传统加工方法。
工艺选项的选择应根据零件的具体要求和加工设备的能力来确定,以确保加工效果和质量。
3. 设备选择
在细杆类零件的加工过程中,合适的设备对于实现高效率和高质量的加工非常重要。
对于直线型细杆类零件的加工,可以选择数控车床或数控铣床等数控设备。
对于弯曲或异形的细杆类零件,可以选择数控弯管机或数控冲床等专用设备。
在设备选择时,还要考虑到零件的材料、尺寸和加工难度等因素,确保设备能够满足加工要求。
4. 加工方法
细杆类零件的加工方法多样,常见的有车削、铣削、钻削和磨削等。
车削是将旋转工具刀具切削工件表面的加工方法,适用于圆柱形细杆类零件的加工。
铣削是将旋转刀具沿线性或旋转轴进行切削的加工方法,适用于平面、曲面和特殊形状的细杆类零件。
钻削是通过将旋转刀具插入工件中进行切削的加工方法,适用于孔的加工。
磨削是利用磨料颗粒进行切削的加工方法,适用于细杆类零件的精加工和表面修整。
5. 表面处理
细杆类零件的表面处理对于其使用寿命和功能起着关键作用。
常见的表面处理方法包括热处理、电镀和喷涂等。
热处理可以改善细杆类零件的硬度、强度和耐磨性,常用的热处理方法有淬火、回火和表面渗碳等。
电镀是将金属离子通过电解沉积到零件表面,形成一层保护层,提高零件的耐腐蚀性和外观质量。
喷涂是将涂料喷射到零件表面,形成一层保护涂层,常用的喷涂方法有喷漆、喷铝和喷塑等。
6. 结论
机械用细杆类零件的加工工艺在机械制造过程中起着重要作用。
本文对机械用细杆类零件的加工工艺进行了研讨,包括工艺选项、设备选择、加工方法和表面处理等方面。
合理选择工艺、设备和加工方法,结合适当的表面处理,可以提高细杆类零件的质量和效率,满足机械装备的使用要求。
然而,应注意避免使用过多的分段语句,以提高文章的流畅性和可读性。