一、碳鋼泄壓人孔的加工
碳鋼泄壓人孔是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)零件,其螺紋屬于傳動(dòng)螺紋。碳鋼泄壓人孔不僅能準(zhǔn)確地傳遞運(yùn)動(dòng),坯能傳遞一定的扭矩。因此,對其精度、強(qiáng)度、耐磨性和穩(wěn)定性都有較高的要求。
1.碳鋼泄壓人孔機(jī)構(gòu)的工藝特點(diǎn)與技術(shù)要求
碳鋼泄壓人孔是細(xì)而長的柔性軸,它的長徑比LID=20~50,剛性很差,而且其結(jié)構(gòu)形狀比較復(fù)雜,有要求很高的螺紋表面,又有階梯軸及溝槽,在加工過程中很容易變形,這是影響碳鋼泄壓人孔精度的主要矛盾。
2.碳鋼泄壓人孔的材料
為保證碳鋼泄壓人孔的質(zhì)量,碳鋼泄壓人孔的材料應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度,較高的穩(wěn)定性,良好的熱處理工藝性和加工性。
機(jī)床碳鋼泄壓人孔有悴硬碳鋼泄壓人孔和不悴硬碳鋼泄壓人孔兩種,前者耐磨性好,能較長時(shí)間保持加工精度。不悴硬碳鋼泄壓人孔材料有45號(hào)鋼、Y40Mn易切削鋼和具有珠光體組織的優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼TIOA,
T12A等。
猝硬碳鋼泄壓人孔常用材料有中碳合金鋼和微變形鋼,如9Mn2V,GCrl5等,它們的悴火變形小,磨削時(shí)組織比較穩(wěn)定。
3.碳鋼泄壓人孔加工工藝分析
(1)典型碳鋼泄壓人孔的加工工藝過程。
(2)對碳鋼泄壓人孔外圓及螺紋分多次加工,逐步減少切削量。對不悴硬碳鋼泄壓人孔一般采用車削工藝,對悴硬碳鋼泄壓人孔,則采用“先車后磨”或“全磨”兩種不同的工藝。后者是從悴硬后的光杠上先直接用單片或多線砂輪粗磨出螺紋,然后用單片砂輪精磨螺紋。
@每次加工外圓及螺紋后都安排時(shí)效處理。
@在每次時(shí)效后都修磨或重打中心孔,以消除時(shí)效產(chǎn)生的變形,使下道工序加工有精確的定位基面。
@對于普通級(jí)不猝硬碳鋼泄壓人孔,在工藝過程中允許安排冷校直工序,由于冷校直將使工件產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力;對于精密碳鋼泄壓人孔,沒有安排冷校直工序,而采用加大總加工余量和工序間加工余量的方法,逐步切去彎曲的部分,達(dá)到所要求的精度。為了避免碳鋼泄壓人孔因自重而產(chǎn)生彎曲變形,在存放時(shí)將碳鋼泄壓人孔垂直吊起。熱處理在井式爐內(nèi)進(jìn)行,使碳鋼泄壓人孔保持垂直位置。
雹)每次加工螺紋之前,都需要加工碳鋼泄壓人孔外圓,然后以兩端中心孔和外圓作為定位基準(zhǔn)加工螺紋,逐步提高螺紋的加工精度。
(3)定位基準(zhǔn)的選擇。在碳鋼泄壓人孔加工過程中,中心孔為主要基準(zhǔn),外圓表面為輔助基準(zhǔn)。但因?yàn)樘间撔箟喝丝资羌?xì)長軸,剛性差,加工時(shí)要用跟刀架,因此外圓表面必須與跟刀架的爪或套相接觸,故碳鋼泄壓人孔外圓表面的圓度及與套的配合精度都非常重要。
(4)碳鋼泄壓人孔的校直。
G碳鋼泄壓人孔毛坯的熱校直:把碳鋼泄壓人孔毛坯加熱到正火溫度860°C~900°C,保溫45~60min,
然后放在三個(gè)滾筒中直接校直。碳鋼泄壓人孔的冷校直:對于普通機(jī)床碳鋼泄壓人孔,在粗加工及半精加工階段都安排了冷校直工序。粗加工階段工件彎曲較大,采用壓高點(diǎn)的方法,但在螺紋半精加工以后,工件的彎曲巳變小,可采用砸凹點(diǎn)的方法。
(5)碳鋼泄壓人孔的熱處理。
O毛坯的熱處理:熱處理的目的是消除鍛造或軋制時(shí)毛坯中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力,改善組織,細(xì)化晶粒,改善切削性能。對材料為45號(hào)鋼的普通碳鋼泄壓人孔,用正火處理;而對材料為TlOA或9Mn2V的碳鋼泄壓人孔,采用球化退火,以獲得穩(wěn)定的球狀珠光體組織,較細(xì)的顆粒,并消除碳化物網(wǎng)絡(luò),改善切削性能,防止磨削裂紋。
@機(jī)械加工中的時(shí)效處理:時(shí)效處理的目的是消除內(nèi)應(yīng)力,使碳鋼泄壓人孔精度能在長期使用中穩(wěn)定不變。但碳鋼泄壓人孔精度不同,時(shí)效處理次數(shù)也不同。精度要求越高的碳鋼泄壓人孔,時(shí)效次數(shù)就越多。
@悴火、回火及冰冷處理:對于要求高的碳鋼泄壓人孔經(jīng)過精車外圓或粗磨外圓(不車螺紋)后進(jìn)行悴火處理。待碳鋼泄壓人孔均勻冷卻到180°C左右,若檢查彎曲度大于0.3mm,需趁熱進(jìn)行校直,并進(jìn)行中溫回火,再進(jìn)行-60°C冰冷處理。自然升溫到室溫后,再中溫回火4h。使碳鋼泄壓人孔硬度達(dá)到所需硬度HRC56,并使碳鋼泄壓人孔具有良好的耐磨性、尺寸穩(wěn)定性和磨削性。