滚筒轴加工要点
滚筒轴加工有诸多要点,涵盖工艺路线制定、材料选择、加工精度保证、热处理及表面处理等多个关键方面,以下是具体介绍:
工艺路线制定
粗加工:使用切割设备将原材料切割成大致的尺寸和形状,为后续加工留有余量。通常采用锯床下料,然后在车床上进行粗车,粗车外圆、端面等,去除大部分余量,接近最终形状,但要留出合适的加工余量用于后续工序,一般单边余量在 2-5mm,具体根据零件精度和材料特性确定。
半精加工:进行半精车、半精磨等加工,进一步提高零件的尺寸精度和表面质量,为精加工做好准备。半精车后外圆尺寸精度可控制在 ±0.05mm 左右,表面粗糙度达到 Ra3.2-Ra6.3μm。
精加工:采用精车、精磨等工艺,使滚筒轴达到设计要求的尺寸精度、形状精度和表面粗糙度。例如,精磨外圆时,尺寸精度可控制在 ±0.01mm 以内,表面粗糙度达到 Ra0.8-Ra1.6μm。
关键工序安排:对于有键槽、油孔等结构的滚筒轴,要合理安排铣键槽、钻油孔等工序的时机,一般在半精加工之后、精加工之前进行,以保证键槽和油孔与外圆等主要表面的位置精度。
材料选择
一般根据滚筒轴的使用要求和工作条件选择合适的材料,常见的有 45 钢、40Cr 等中碳钢或中碳合金钢。对于承受较大载荷和冲击的滚筒轴,可选用 40CrMo 等高性能合金钢。所选材料应具有良好的综合力学性能,包括强度、韧性、耐磨性等,同时要有较好的加工性能,以保证加工质量和效率。材料的硬度一般在 HB170-HB230 为宜,便于切削加工。
加工精度保证
尺寸精度:滚筒轴的直径、长度等尺寸精度直接影响其与其他部件的配合精度。例如,与滚筒配合的轴颈尺寸公差通常控制在 H7/h6 或 H8/f7 等精度等级。在加工过程中,要采用高精度的加工设备和先进的加工工艺,通过精确的刀具路径规划和尺寸测量控制,确保尺寸精度符合设计要求。
形状精度:圆柱度、直线度等形状精度对滚筒轴的旋转平稳性和使用寿命至关重要。圆柱度误差一般控制在 0.01-0.03mm,直线度误差控制在 0.05-0.1mm/m。加工时要注意机床的精度调整、刀具的磨损补偿以及切削参数的合理选择,以减少形状误差。
位置精度:键槽与轴颈的对称度、油孔与轴中心的位置度等位置精度也需要严格控制。例如,键槽对称度公差一般为 0.05-0.1mm,油孔位置度公差控制在 ±0.5mm 以内。采用先进的定位和装夹技术,以及精确的测量和校准方法,保证各要素之间的位置精度。
热处理
淬火:在粗加工后进行淬火处理,能提高材料的强度和硬度,增强滚筒轴的耐磨性和抗疲劳性能。例如,45 钢可采用 840-860℃的淬火温度,油冷淬火,淬火后的硬度可达 HRC45-HRC50。
回火:淬火后及时进行回火,消除淬火应力,稳定组织和尺寸,提高材料的韧性。回火温度一般在 550-650℃之间,根据具体材料和性能要求确定,回火后的硬度通常在 HRC28-HRC35。
表面处理
镀硬铬:镀硬铬可以提高滚筒轴表面的硬度和光洁度,增强耐磨性和耐腐蚀性。镀铬层厚度一般在 0.02-0.05mm,表面硬度可达 HV800-HV1000,能有效提高滚筒轴的使用寿命。
发黑处理:发黑处理可在滚筒轴表面形成一层黑色的氧化膜,起到防锈和美观的作用。氧化膜厚度一般在 0.5-1.5μm,能在一定程度上提高零件的耐腐蚀性。