Спосаб вырабу і тэрмічнай апрацоўкі паковок валаў

1. Спосаб вырабу і тэрмічнай апрацоўкі паковок валаў

(1) Матэрыял

У дробнасерыйнай вытворчасці чарнавых валоў часта выкарыстоўваецца гарачакатаны пруток.

Для ступеністых валоў з вялікімі перападамі дыяметраў, у мэтах эканоміі матэрыялаў і памяншэння колькасці працы на механічную апрацоўку часта выкарыстоўваюцца коўкі. Ступенчатыя валы, якія вырабляюцца невялікімі партыямі з адной дэталі, як правіла, з’яўляюцца свабоднай коўкай, а штампоўка выкарыстоўваецца ў масавай вытворчасці.

(2) Тэрмічная апрацоўка

Для сталі 45 пасля загартоўкі і адпуску (235HBS) лакальная высокачашчынная загартоўка можа дамагчыся таго, каб лакальная цвёрдасць дасягала HRC62～65, а затым пасля належнай апрацоўкі адпуску яе можна было паменшыць да неабходнай цвёрдасці (напрыклад, пазначаны шпіндзель CA6140 як HRC52).

9Mn2V, якая з’яўляецца інструментальнай сталі з марганцево-ванадыевым сплавам з утрыманнем вугляроду каля 0.9%, мае лепшую загартоўванасць, механічную трываласць і цвёрдасць, чым сталь 45. Пасля належнай тэрмічнай апрацоўкі ён падыходзіць для выканання патрабаванняў да дакладнасці памераў і стабільнасці шпіндзеляў высокадакладных станкоў. Напрыклад, у універсальнай цыліндрычнай шліфавальнай бабцы М1432А і шпіндзелі шліфавальнага круга выкарыстоўваецца гэты матэрыял.

38CrMoAl, гэта сярэднеуглеродистая азотаваная сталь. Паколькі тэмпература азотавання на 540-550 ℃ ніжэй, чым агульная тэмпература загартоўкі, дэфармацыя меншая, а цвёрдасць таксама высокая (HRC>65, цэнтральная цвёрдасць HRC>28) і выдатна. З гэтай сталі вырабляюцца высокадакладныя паўаўтаматычныя цыліндрычныя шліфавальныя машыны MBG1432.

Акрамя таго, для паковок валаў з сярэдняй дакладнасцю і высокай хуткасцю ў асноўным выкарыстоўваюцца легаваныя канструкцыйныя сталі, такія як 40Cr. Пасля загартоўкі і адпуску і высокачашчыннай загартоўкі гэты тып сталі мае высокія комплексныя механічныя ўласцівасці і можа адпавядаць патрабаванням выкарыстання. Некаторыя валы таксама выкарыстоўваюць шарыкападшыпнікавыя сталі, такія як GCr15 і спружынную сталь, напрыклад 66Mn. Пасля загартоўкі і адпуску і павярхоўнай загартоўкі гэтыя сталі маюць надзвычай высокую зносаўстойлівасць і ўстойлівасць да стомы. Калі дэталі вала павінны працаваць ва ўмовах высокай хуткасці і цяжкіх нагрузак, можна выбраць нізкавугляродныя золатазмяшчальныя сталі, такія як 18CrMnTi і 20Mn2B. Гэтыя сталі маюць высокую павярхоўную цвёрдасць, ударную глейкасць і трываласць стрыжня пасля науглероживания і загартоўкі, але дэфармацыя, выкліканая тэрмічнай апрацоўкай, больш, чым у 38CrMoAl.

Для шпіндзеляў, якія патрабуюць мясцовай высокачашчыннай загартоўкі, загартоўку і адпуск трэба арганізаваць у папярэднім працэсе (некаторыя сталі нармалізаваны). Калі поле нарыхтоўкі вялікае (напрыклад, пакоўкі), загартоўку і адпушчэнне варта праводзіць пасля чарнавога абточвання. Перад фінішным тачэннем, так што ўнутранае напружанне, выкліканае грубым тачэннем, можа быць ліквідавана падчас загартоўкі і адпуску; калі запас нарыхтоўкі невялікі (напрыклад, пруткоў), загартоўку і адпуск можна праводзіць перад чарнавым тачэннем (эквівалентна паўфінішнай точцы пакоўванняў). Высокачашчынную загартоўку, як правіла, размяшчаюць пасля паўфінішнага тачэння. Паколькі шпіндзель павінен быць загартаваны толькі на мясцовым узроўні, існуюць пэўныя патрабаванні да дакладнасці, і ніякая апрацоўка загартоўваемых дэталяў, такая як наразанне разьбы, фрэзераванне шпоночных пазоў і іншыя працэсы, не выконваецца пры лакальнай загартоўцы і чарнавой апрацоўцы. Пасля драбнення. Для высокадакладных шпіндзеляў пасля лакальнай загартоўкі і грубага шліфавання патрабуецца апрацоўка пры нізкай тэмпературы старэння, каб металаграфічная структура і напружаны стан шпіндзеля заставаліся стабільнымі.

Коўкі валаў

Па-другое, выбар месца размяшчэння

Для паковак з суцэльным валам тонкая базавая паверхня з’яўляецца цэнтральным адтулінай, якая задавальняе супадзенне апорных дадзеных і аднастайнасць апорных дадзеных. Для полых шпіндзеляў, такіх як CA6140A, у дадатак да цэнтральнага адтуліны ёсць вонкавая акружная паверхня цапфы, і абодва выкарыстоўваюцца па чарзе, служачы ў якасці апорнай адзін для аднаго.

Па-трэцяе, падзел этапаў апрацоўкі

Кожны працэс апрацоўкі і працэс тэрмічнай апрацоўкі ў працэсе апрацоўкі шпіндзеля будзе выклікаць памылкі апрацоўкі і напружання ў рознай ступені, таму этапы апрацоўкі павінны быць падзеленыя. Апрацоўка шпіндзеля ў асноўным дзеліцца на наступныя тры этапы.

(1) Этап чарнавай апрацоўкі

1) Бланк апрацоўкі. Нарыхтоўка нарыхтовак, коўка і нармалізацыя.

2) Піла для грубай апрацоўкі для выдалення лішняй часткі, фрэзеравання тарца, свідравання цэнтральнага адтуліны і вонкавага круга адходаў машыны і г.д.

(2) Стадыя паўзавяршэння

1) Тэрмічная апрацоўка перад паўфінішнай апрацоўкай звычайна выкарыстоўваецца для сталі 45 для дасягнення 220-240HBS.

2) Паўфінішная такарная паверхня канічнай паверхні (пазіцыянаванне канічнай адтуліны), паўфінішная апрацоўка вонкавага тарца круга і свідраванне глыбокіх адтулін і г.д.

(3), завяршальны этап

1) Тэрмічная апрацоўка і мясцовае высокачашчыннае загартоўка перад аздабленнем.

2) Усе віды грубага шліфавання конусу пазіцыянавання, грубага шліфоўкі вонкавага круга, фрэзеравання шпоночных палёў і шліцовых канаў, а таксама наразання разьбы перад аздабленнем.

3) Аздабленне і шліфоўка вонкавага круга і ўнутранай і знешняй паверхняў конусу, каб забяспечыць дакладнасць найбольш важнай паверхні шпіндзеля.

Коўкі валаў

Па-чацвёртае, упарадкаванне паслядоўнасці апрацоўкі і вызначэнне працэсу

Для паковок валаў з характарыстыкамі полых і ўнутраных конусаў, калі разглядаць паслядоўнасць апрацоўкі асноўных паверхняў, такіх як апорныя цапцы, агульныя цапцы і ўнутраныя конусы, існуе некалькі наступных варыянтаў.

① Чарнавая апрацоўка вонкавай паверхні → свідраванне глыбокіх адтулін → аздабленне вонкавай паверхні → чарнавая апрацоўка канічных адтулін → аздабленне канічных адтулін;

② Чарнавая апрацоўка вонкавай паверхні→ свідраванне глыбокіх адтулін→ чарнавая апрацоўка канічных адтулін→ аздабленне канічных адтулін→ аздабленне вонкавай паверхні;

③ Чарнавая апрацоўка вонкавай паверхні→ свідраванне глыбокіх адтулін→ чарнавая апрацоўка канічных адтулін→ аздабленне вонкавай паверхні→ аздабленне канічных адтулін.

Для паслядоўнасці апрацоўкі шпіндзеля такарнага станка CA6140 яе можна прааналізаваць і параўнаць наступным чынам:

Першая схема: падчас грубай апрацоўкі канічнага адтуліны дакладнасць і шурпатасць паверхні вонкавага круга будуць пашкоджаны, таму што апрацаваная паверхня па акружнасці выкарыстоўваецца ў якасці тонкай апорнай паверхні, таму гэтая схема не падыходзіць.

Другое рашэнне: пры аздабленні вонкавай паверхні конусную заглушку трэба зноў уставіць, што прывядзе да знішчэння дакладнасці канічнага адтуліны. Акрамя таго, непазбежна будуць памылкі апрацоўкі пры апрацоўцы канічнага адтуліны (умовы шліфавання канічнага адтуліны горш, чым знешнія ўмовы шліфавання, а памылка самой конусной заглушкі прывядзе да розніцы паміж знешняй круглай паверхняй і ўнутранай конусная паверхня вала, таму такую ​​схему прымаць не варта.

Трэцяе рашэнне: у аздабленні канічнай адтуліны, хоць паверхня вонкавага круга, якая была скончана, павінна быць выкарыстана ў якасці аздаблення апорнай паверхні; але паколькі прыпуск на апрацоўку чыставой паверхні канічнасці ўжо невялікі, сіла шліфавання не вялікая; у той жа час, канус Аздабленне адтуліны знаходзіцца на завяршальнай стадыі апрацоўкі вала і практычна не ўплывае на дакладнасць вонкавай круглай паверхні. У дадатак да паслядоўнасці апрацоўкі гэтай схемы, знешняя круглая паверхня і канічнае адтуліну могуць быць выкарыстаны па чарзе, што можа паступова палепшыць кааксіяльнасць. Марнаваць.

З дапамогай гэтага параўнання можна заўважыць, што паслядоўнасць апрацоўкі паковок вала, такіх як шпіндзель CA6140, лепш, чым трэці варыянт.

З дапамогай аналізу і параўнання схем можна заўважыць, што парадак паслядоўнай апрацоўкі кожнай паверхні кавання вала ў значнай ступені звязаны з пераўтварэннем прывязкі пазіцыянавання. Калі для апрацоўкі дэталяў выбраны грубыя і тонкія датумы, можна прыблізна вызначыць паслядоўнасць апрацоўкі. Паколькі паверхня прывязкі пазіцыянавання заўсёды апрацоўваецца першай у пачатку кожнага этапу, гэта значыць, першы працэс павінен падрыхтаваць базавую базу пазіцыянавання, якая выкарыстоўваецца для наступнага працэсу. Напрыклад, у працэсе шпіндзеля CA6140 тарэц фрэзеруецца, а цэнтральнае адтуліну прабіваецца з самага пачатку. Гэта неабходна для падрыхтоўкі апорнай даты для вонкавага круга чарнавога і паўфінішнага тачэння; вонкавы круг паўфінішнага тачэння рыхтуе базавую базу для апрацоўкі глыбокіх адтулін; вонкавы круг паўфінішнага тачэння таксама рыхтуе апорную базу для апрацоўкі пярэдняга і задняга канічных адтулін. І наадварот, пярэднія і заднія канічныя адтуліны абсталяваны верхнім адтулінай пасля заглушэння канічнасці, а базавая база рыхтуецца для наступнай паўфінішнай апрацоўкі і аздаблення вонкавага круга; і базавай датай для канчатковага шліфавання канічнай адтуліны з’яўляецца цапфа, якая была шліфаваная ў папярэднім працэсе. паверхні.

Коўкі валаў

5. Працэс павінен быць вызначаны ў адпаведнасці з паслядоўнасцю апрацоўкі, і павінны быць асвоены два прынцыпы:

1. Плоскасць прывязкі пазіцыянавання ў працэсе павінна быць арганізавана перад працэсам. Напрыклад, апрацоўка глыбокіх адтулін арганізоўваецца пасля грубага абточвання вонкавай паверхні, каб мець больш дакладную цапфу ў якасці апорнай паверхні для забеспячэння аднастайнай таўшчыні сценкі падчас апрацоўкі глыбокіх адтулін.

2. Апрацоўка кожнай паверхні павінна быць падзелена на грубую і тонкую, спачатку шурпатую, а затым тонкую, некалькі разоў, каб паступова палепшыць яе дакладнасць і шурпатасць. Аздабленне асноўнай паверхні варта задаволіць у канцы.

Для таго, каб палепшыць структуру металу і прадукцыйнасць апрацоўкі, працэс тэрмічнай апрацоўкі, такі як адпал, нармалізацыя і г.д., як правіла, павінен быць арганізавана перад механічнай апрацоўкай.

З мэтай паляпшэння механічных уласцівасцяў паковок валаў і ліквідацыі ўнутраных напружанняў працэс тэрмічнай апрацоўкі, такі як загартоўка і адпуск, апрацоўка старэннем і г.д., звычайна павінен праводзіцца пасля чарнавой апрацоўкі і перад аздабленнем.