加工軸類零件的過程中,由于種種原因,會遇到精度和表面粗糙度達不到要求等問題,下面介紹出現這些問題的主要原因及解決方法。
(1)尺寸精度達不到要求的原因及其解決方法
?、儆捎诓僮髡卟恍⌒?,測量時出差錯,或者標記盤搞錯和使用不當,都會影響尺寸精度。因此在測量時,要認真仔細,正確使用標記盤是非常重要的。
例如,各種型號車床的中拖板手柄標尺是不相同的,每一小格標記可用下面公式計算,標記轉一格,車床移動距離=拖板絲杠距離/標尺總共標記格數(mm)。知道每格標記值以后,在使用時還要注意:由于絲杠與螺母之間有間隙,有時標尺雖然轉動,但車刀不一定會移動,等間隙轉完以后車刀才移動。所以在使用時,如果標記轉動超過格數,絕不允許只倒轉幾格,而是要倒轉一圈以后,再重新對準標尺標記。
②量具本身有誤差或使用時沒有放正。使用量具之前,須仔細檢查和調整,使用時要放正。
?、塾捎跍囟鹊淖兓构ぜ叽绺淖?。在切削過程中,切屑發(fā)生變形,切屑的各個分子彼此間相互移動,而它們在移動時發(fā)生摩擦而產生了大量的熱。此外,由于切屑與刀具前面發(fā)生摩擦,刀具后面與工件表面發(fā)生摩擦也產生熱量,這些熱量就直接影響到刀具和工件上去。
例如,車削加工時,熱量最高的是切屑(約占75%),其次是車刀(約占20%)和工件(約占4%,還有1%在空氣中)。當工件受熱后直徑就增大(約0.01~0.05mm,鑄鐵變化比鋼料大),冷卻后直徑收縮,造成了廢品。因此,不能在工件溫度很高時去測量。如果一定要進行測量,在切削時澆注足夠的切削液,不使工件溫度升高;其次用粗車、精車分開的方法。
④毛坯余量不夠。由于毛坯本身彎曲沒有校直,或者中心孔打偏等原因造成毛坯余量不足。
(2)幾何形狀精度和相互位置精度達不到要求的主要原因及解決方法的
?、侔l(fā)生橢圓度的原因主軸軸頸的橢圓度是直接反映到工件上去的,如果是滑動軸承,則當載荷大小及方向不變時,主軸軸頸在載荷作用下被壓在軸承表面的一定位置上(由于主軸與軸承之間有間隙)。當主軸轉過90°時,主軸的中心位置變動了,這樣主軸在旋轉一周過程中有兩個中心位置,車刀的背吃刀量有變化,而使工件產生橢圓度。當毛坯余量不均勻,加上主軸與軸承之間有間隙,在切削過程中背吃刀量也會發(fā)生變化。
前后中心孔不吻合(兩中心孔與工件中心成一角度),中心孔與頂尖只接觸到一邊,磨損不均勻造成軸向竄動而成橢圓前頂尖擺動。
?、诋a生母線不直(彎曲、凸形、鞍形)和錐度的原因車床導軌與主軸中心線相互位置不正確,特別是在水平方向。如導軌彎曲,工件產生凸形或凹形;床面導軌與主軸中心線不平行產生錐形等。
由于工件溫度升高,會使軸產生彎曲。例如,在重型車床加工長軸時,溫度升高到一定時,工件會伸長,但由于兩頂尖距離未變,結果工件由于無法在長度方向伸長而發(fā)生彎曲。因此,在車長軸時,盡量降低溫度,同時還必須經常退一下后頂尖。
工件內應力的影響。工件內部往往存在內應力,在切削過程中,由于表面層塑性變形,也會產生內應力,這種內應力在工件內部呈平衡狀態(tài),使工件保持一定形狀。但當工件從夾具或車床上卸下時,就要產生變形。解決這個問題,一般采用時效處理方法。
(3)表面粗糙度達不到要求的主要原因及解決方法
?、贆C床剛性不足,如拖板塞鐵松動、傳動不平衡而引起振動,當然,機床安裝不穩(wěn)固也會引起振動,由于振動而造成工件表面粗糙度降低。
?、诘毒邉傂圆蛔阋鹫駝?,所以盡可能選用粗刀桿,減少刀具伸出長度;工件剛性不足也會引起振動,故在切削細長軸時要應用中心架,或用一夾一頂來代替兩頂尖裝夾。
③車刀切削部分幾何參數不正確。可以根據工件材料的可切削特性選用合理、合適的切削角度,降低表面粗糙度。
④由于積屑瘤的產生,使工件表面粗糙度降低。積屑瘤非常牢固,切削時由于積屑瘤的參與,使工件表面出現拉毛或一道道劃溝痕的現象,切削時應盡量避免其產生。
結合上述原因分析,在加工軸類零件精度中應做到早知道早預防,把問題消滅在萌芽狀態(tài),提高工件精度、滿足設計要求。