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加工軸類零件的過程中,由于種種原因,會(huì)遇到精度和表面粗糙度達(dá)不到要求等問題,下面介紹出現(xiàn)這些問題的主要原因及解決方法。
(1)尺寸精度達(dá)不到要求的原因及其解決方法
?、儆捎诓僮髡卟恍⌒模瑴y(cè)量時(shí)出差錯(cuò),或者標(biāo)記盤搞錯(cuò)和使用不當(dāng),都會(huì)影響尺寸精度。因此在測(cè)量時(shí),要認(rèn)真仔細(xì),正確使用標(biāo)記盤是非常重要的。
例如,各種型號(hào)車床的中拖板手柄標(biāo)尺是不相同的,每一小格標(biāo)記可用下面公式計(jì)算,標(biāo)記轉(zhuǎn)一格,車床移動(dòng)距離=拖板絲杠距離/標(biāo)尺總共標(biāo)記格數(shù)(mm)。知道每格標(biāo)記值以后,在使用時(shí)還要注意:由于絲杠與螺母之間有間隙,有時(shí)標(biāo)尺雖然轉(zhuǎn)動(dòng),但車刀不一定會(huì)移動(dòng),等間隙轉(zhuǎn)完以后車刀才移動(dòng)。所以在使用時(shí),如果標(biāo)記轉(zhuǎn)動(dòng)超過格數(shù),絕不允許只倒轉(zhuǎn)幾格,而是要倒轉(zhuǎn)一圈以后,再重新對(duì)準(zhǔn)標(biāo)尺標(biāo)記。
②量具本身有誤差或使用時(shí)沒有放正。使用量具之前,須仔細(xì)檢查和調(diào)整,使用時(shí)要放正。
③由于溫度的變化,使工件尺寸改變。在切削過程中,切屑發(fā)生變形,切屑的各個(gè)分子彼此間相互移動(dòng),而它們?cè)谝苿?dòng)時(shí)發(fā)生摩擦而產(chǎn)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(chǎn)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(shí),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(dāng)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(shí)去測(cè)量。如果一定要進(jìn)行測(cè)量,在切削時(shí)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。
?、苊饔嗔坎粔颉S捎诿鞅旧韽澢鷽]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(dá)不到要求的主要原因及解決方法的
①發(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(dòng)軸承,則當(dāng)載荷大小及方向不變時(shí),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(dāng)主軸轉(zhuǎn)過90°時(shí),主軸的中心位置變動(dòng)了,這樣主軸在旋轉(zhuǎn)一周過程中有兩個(gè)中心位置,車刀的背吃刀量有變化,而使工件產(chǎn)生橢圓度。當(dāng)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(huì)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(dòng)而成橢圓前頂尖擺動(dòng)。
?、诋a(chǎn)生母線不直(彎曲、凸形、鞍形)和錐度的原因車床導(dǎo)軌與主軸中心線相互位置不正確,特別是在水平方向。如導(dǎo)軌彎曲,工件產(chǎn)生凸形或凹形;床面導(dǎo)軌與主軸中心線不平行產(chǎn)生錐形等。
由于工件溫度升高,會(huì)使軸產(chǎn)生彎曲。例如,在重型車床加工長(zhǎng)軸時(shí),溫度升高到一定時(shí),工件會(huì)伸長(zhǎng),但由于兩頂尖距離未變,結(jié)果工件由于無法在長(zhǎng)度方向伸長(zhǎng)而發(fā)生彎曲。因此,在車長(zhǎng)軸時(shí),盡量降低溫度,同時(shí)還必須經(jīng)常退一下后頂尖。
工件內(nèi)應(yīng)力的影響。工件內(nèi)部往往存在內(nèi)應(yīng)力,在切削過程中,由于表面層塑性變形,也會(huì)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,這種內(nèi)應(yīng)力在工件內(nèi)部呈平衡狀態(tài),使工件保持一定形狀。但當(dāng)工件從夾具或車床上卸下時(shí),就要產(chǎn)生變形。解決這個(gè)問題,一般采用時(shí)效處理方法。
(3)表面粗糙度達(dá)不到要求的主要原因及解決方法
?、贆C(jī)床剛性不足,如拖板塞鐵松動(dòng)、傳動(dòng)不平衡而引起振動(dòng),當(dāng)然,機(jī)床安裝不穩(wěn)固也會(huì)引起振動(dòng),由于振動(dòng)而造成工件表面粗糙度降低。
?、诘毒邉傂圆蛔阋鹫駝?dòng),所以盡可能選用粗刀桿,減少刀具伸出長(zhǎng)度;工件剛性不足也會(huì)引起振動(dòng),故在切削細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)要應(yīng)用中心架,或用一夾一頂來代替兩頂尖裝夾。
?、圮嚨肚邢鞑糠謳缀螀?shù)不正確??梢愿鶕?jù)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。
?、苡捎诜e屑瘤的產(chǎn)生,使工件表面粗糙度降低。積屑瘤非常牢固,切削時(shí)由于積屑瘤的參與,使工件表面出現(xiàn)拉毛或一道道劃溝痕的現(xiàn)象,切削時(shí)應(yīng)盡量避免其產(chǎn)生。
結(jié)合上述原因分析,在加工軸類零件精度中應(yīng)做到早知道早預(yù)防,把問題消滅在萌芽狀態(tài),提高工件精度、滿足設(shè)計(jì)要求。