1 車床主軸零件機械加工的主要流程
車床是一種利用車刀對旋轉的工件進行切削加工的機床。其中主軸是車床的重要組成部分,車床主軸裝有夾具、工件或者刀具,依靠主軸的旋轉控制鉆頭、切刀或者鉸刀對工件進行加工。車床主軸是處于高速旋轉的狀態下對工件進行切削打磨,因此對除了要承受扭曲和彎矩以外,還需要有足夠的剛性、耐磨性和抗震性,并且對回轉精度也有很高的要求。所以車床主軸的零件機械加工質量直接決定著機床的工作精度以及使用壽命。車床主軸的零件加工工藝通常可以劃分為粗加工階段、半精加工階段以及精加工階段三大部分。其中粗加工階段包括銑端面、加工頂尖孔、粗車外圓等;半精加工階段包括半精車外圓、鉆通孔、車錐面、錐孔、鉆大頭端面各孔、精車外圓等;精加工階段包括精銑鍵槽、粗磨外圓、精磨外圓、錐面、錐孔等。表1中列出車床主軸的零件加工工藝過程。
2 關于車床主軸零件機械加工工藝的研究
為了提高車床主軸的零件機械加工質量,本文從熱處理、零件機械加工階段的劃分、定位基準的選擇以及軸類零件的檢驗等方面分析車床主軸的零件機械加工的工作要點。
2.1 熱處理
車床主軸的零件機械加工的熱處理工序包括毛坯熱處理、切削前正火、半精加工前調質、精加工前局部高頻淬火以及精加工后的定性處理。毛坯熱處理的作用是細化晶粒結構,并且去除殘余的鍛造應力;切削前正火可以改善切削加工性能和機械物理性能;半精加工前調質能夠提升切削加工的機械性能;精加工前局部高頻淬火可以有效地提升工件表面耐磨性;精加工后的定性處理則是低溫時效和冰冷處理。
2.2 零件機械加工階段的劃分
由于車床主軸的零件機械加工對質量的要求很高,所以需要采取分階段的加工方式。通過粗、精加工可以有效地去除多余應力,而且多次切削還可以消除復映誤差。在進行粗、精加工時需要保留一定的時間間隔并且分粗、精加工機床進行,能夠合理地利用設備,保護機床。
2.3 定位基準的選擇
車床主軸的零件機械加工的定位基準應該使定位急轉與裝配基準重合,在調整時注意零件的主要精度指標,如同軸度、圓度以及徑向跳動等。車床主軸的定位過程較為復雜,包括頂尖、錐堵、支承表面等作為定位基準,并且所用的基準都需要在該工序前加工。此外,車床主軸的零件機械加工的主要表面加工順序確定以后再安排非主要表面的加工工序。對車床主軸來說非主要表面通常是螺孔、鍵槽以及螺紋等,在加工時不同意出現廢品,所以將其安排為后續加工,一旦主要表面加工失敗,就無需再進行非主要表面的加工,避免浪費工時。但值得注意的是非主要表面加工不能安排在主要表面精加工之后進行,避免在進行非主要表面過程中破壞已經精加工過的工件。
2.4 車床主軸的零件檢驗
自動測量裝置,作為輔助裝置安裝在機床上,這種檢驗方式能在不影響加工的情況下,根據測量結構,主動地控制機床的工作過程,如改變進給量,自動補償刀具磨損,自動退刀、停車等。使之適應加工條件的變化,在生產不停頓的情況下,根據信號處理的基本原理,掌握設備運行狀況,對生產過程進行預測預報或者進行調整。在單件小批生產中,尺寸精度一般用外徑千分尺檢驗;大批大量生產時,常采用光滑極限量規檢驗,長度大、精度高的工件可以用比較儀檢驗。圓度誤差可以用千分尺測出的工件同一截面內徑的最大差值之半來確定,也可以用千分表借助V形鐵來測量,如果條件許可,還可以使用圓度儀檢測。圓柱度誤差通常用千分尺測出同一軸向剖面內最大與最小值之差的方法來確定。主軸相互位置精度檢驗一般以軸兩端頂尖孔或者工藝錐堵上的頂尖孔為定位基準,在兩支承軸上方分別用千分尺測量。
3 結束語
綜上所述,本文詳細介紹了車床主軸零件的機械加工工藝流程,并且對熱處理、零件機械加工階段的劃分、定位基準的選擇以及軸類零件的檢驗等方面的具體操作以及注意事項進行重點研究,為日后關于車床主軸的零件機械加工工藝的研究提供有效的理論依據。
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