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【摘 要】回转轴在加工过程中因多方面因素影响,常常有次品及废品的发生,在分析影响零件加工中的各种因素后,本文以某一型号中速磨回转轴为例,对回转轴加工工艺及工装进行分析设计。
【关键词】回转轴,加工工艺,工装设计
一、概述
回转轴主要是作为旋转及固定旋转叶片的支撑,具有质量轻,节约材料,结构紧凑等特点,已广泛应用与中速磨动态分离器中。由于加工过程中存在一定的难度,不易保证零件的加工质量,就要从工艺上进行改进,为此我们根据产品的要求,对工件的装卡进行了修改,工艺进行分析,有效的克服了回转轴在加工过程中的各项弊病,保证了工件形位误差精度要求。本文将以材质为ZG230-450的回转轴零件工艺进行优化。
二、回转轴基本尺寸介绍与加工分析
如图所示,回转轴上下两端螺纹孔与上下压套连接,通过上下压套传递旋转力,放大Ⅰ处φ996(+0.5 -0.2)尺寸构造为迷宫密封环,φ800外圆处与軸承安装配合,公差等级要求较高,φ680尺寸处止口与上压套配合,保证上压套安装后与轴承同心。
图1
影响回转轴加工因素很多,总的归纳主要有两点:
1、回转轴在车削过程中由于工件内部可能存在相应的内力及由于夹紧力不均匀而产生的夹紧外应力共同作用下产生变形,从而影响零件的加工精度和形状精度。
2、在切削力的作用下,加工是很容易产生震动和变形,从而影响工件的尺寸精度及形状精度。
三、减小回转轴加工变形的方法
1、通过热处理人工时效方式消除应力
回转轴的毛坯一般属于铸造生产,有较大的内应力,同时加工过程中切削应力的滞留,这两种内应力的存在直接导致工件的变形,所以在粗加工后对毛坯进行退火处理。
2、分粗加工和精加工
回转轴加工过程中,应把车分成粗车与精车,进行粗车过程中,由于毛坯余量较大,因此,加工是的吃刀量也相应的增大,粗车后进行热处理工序,而为了保证产品的质量,又将精车分出成半精车及精车,使粗加工产生的变形得以修正,是零件的形状及尺寸精度得到提高。
3、采用合理的工装
针对回转轴加工易变形,加工效率低问题,通过改进装卡方式以达到所需目的,将零件通过把合在胎具上,将胎具径向卡紧于车床卡盘上,将夹盘的产生的夹紧力作用在胎具上,避免零件的受力变形,同时保证上下两处两处φ800尺寸同心加工。胎具结构如下图所示。
图2
四、回转轴工艺设计
按毛坯之均匀行划各面加工线
卡盘卡工件大头外圆,按线找正,加工φ680内孔达表明粗糙度12.5,单面留5mm余量,φ700止口按φ680内孔加工尺寸加工,加工φ800、φ840外圆和相邻端面达表面粗糙度12.4,单面留单面留5mm余量。卡盘卡工件小头圆,按已加工的内孔和端面找正,加工φ996、φ850、φ800外圆和相邻端面达表面粗糙度12.5.
检测各面是否有铸造缺陷,探伤检测是否有裂纹。
进行热处理工序对工件进行人工时效
综合考虑各面热处理变形情况划各面加工线
卡盘卡工件大头外圆,按线找正,加工φ680内孔达图,φ700止口按φ680内孔加工尺寸加工,加工小端面达图,并刻端面20-M24孔分布圆线。加工组合图所示A、B面外的φ800、φ840外圆和相邻端面达图,加工组合图B面达表面粗糙度大3.2单面留量2mm。卡盘卡工件小头圆,按已加工的内孔和端面找正,加工加工φ996、φ850、φ800外圆和相邻端面达图,加工组合图A面达表面粗糙度大3.2单面留量2mm,加工大端端面达图,并刻端面20-M24孔分布圆线,密封槽暂不加工。
检测各面是否有铸造缺陷,探伤检测是否有裂纹。
划两端面上20-M24孔位置线并铰钻两端面上20-M24孔达图
将工件与胎具把合(见组合图),加工组合图A、B面及密封槽达图。
图3
五、结语
回转轴在动态分离器中已成为不可缺少的零件,如何保证加工精度及合格率一直成为困扰我单位的一个问题,通过使用该工装解决了回转轴加工难于装卡及装卡变形问题,定位准确,且结构简单,容易加工制造,有效的提高了生产效率,保证了产品品质。经过生产实践证明,该工装投入使用与常规装卡方法相比,生产效率提高了5倍,有效的保证了产品品质和企业的经济效益。
【关键词】回转轴,加工工艺,工装设计
一、概述
回转轴主要是作为旋转及固定旋转叶片的支撑,具有质量轻,节约材料,结构紧凑等特点,已广泛应用与中速磨动态分离器中。由于加工过程中存在一定的难度,不易保证零件的加工质量,就要从工艺上进行改进,为此我们根据产品的要求,对工件的装卡进行了修改,工艺进行分析,有效的克服了回转轴在加工过程中的各项弊病,保证了工件形位误差精度要求。本文将以材质为ZG230-450的回转轴零件工艺进行优化。
二、回转轴基本尺寸介绍与加工分析
如图所示,回转轴上下两端螺纹孔与上下压套连接,通过上下压套传递旋转力,放大Ⅰ处φ996(+0.5 -0.2)尺寸构造为迷宫密封环,φ800外圆处与軸承安装配合,公差等级要求较高,φ680尺寸处止口与上压套配合,保证上压套安装后与轴承同心。
图1
影响回转轴加工因素很多,总的归纳主要有两点:
1、回转轴在车削过程中由于工件内部可能存在相应的内力及由于夹紧力不均匀而产生的夹紧外应力共同作用下产生变形,从而影响零件的加工精度和形状精度。
2、在切削力的作用下,加工是很容易产生震动和变形,从而影响工件的尺寸精度及形状精度。
三、减小回转轴加工变形的方法
1、通过热处理人工时效方式消除应力
回转轴的毛坯一般属于铸造生产,有较大的内应力,同时加工过程中切削应力的滞留,这两种内应力的存在直接导致工件的变形,所以在粗加工后对毛坯进行退火处理。
2、分粗加工和精加工
回转轴加工过程中,应把车分成粗车与精车,进行粗车过程中,由于毛坯余量较大,因此,加工是的吃刀量也相应的增大,粗车后进行热处理工序,而为了保证产品的质量,又将精车分出成半精车及精车,使粗加工产生的变形得以修正,是零件的形状及尺寸精度得到提高。
3、采用合理的工装
针对回转轴加工易变形,加工效率低问题,通过改进装卡方式以达到所需目的,将零件通过把合在胎具上,将胎具径向卡紧于车床卡盘上,将夹盘的产生的夹紧力作用在胎具上,避免零件的受力变形,同时保证上下两处两处φ800尺寸同心加工。胎具结构如下图所示。
图2
四、回转轴工艺设计
按毛坯之均匀行划各面加工线
卡盘卡工件大头外圆,按线找正,加工φ680内孔达表明粗糙度12.5,单面留5mm余量,φ700止口按φ680内孔加工尺寸加工,加工φ800、φ840外圆和相邻端面达表面粗糙度12.4,单面留单面留5mm余量。卡盘卡工件小头圆,按已加工的内孔和端面找正,加工φ996、φ850、φ800外圆和相邻端面达表面粗糙度12.5.
检测各面是否有铸造缺陷,探伤检测是否有裂纹。
进行热处理工序对工件进行人工时效
综合考虑各面热处理变形情况划各面加工线
卡盘卡工件大头外圆,按线找正,加工φ680内孔达图,φ700止口按φ680内孔加工尺寸加工,加工小端面达图,并刻端面20-M24孔分布圆线。加工组合图所示A、B面外的φ800、φ840外圆和相邻端面达图,加工组合图B面达表面粗糙度大3.2单面留量2mm。卡盘卡工件小头圆,按已加工的内孔和端面找正,加工加工φ996、φ850、φ800外圆和相邻端面达图,加工组合图A面达表面粗糙度大3.2单面留量2mm,加工大端端面达图,并刻端面20-M24孔分布圆线,密封槽暂不加工。
检测各面是否有铸造缺陷,探伤检测是否有裂纹。
划两端面上20-M24孔位置线并铰钻两端面上20-M24孔达图
将工件与胎具把合(见组合图),加工组合图A、B面及密封槽达图。
图3
五、结语
回转轴在动态分离器中已成为不可缺少的零件,如何保证加工精度及合格率一直成为困扰我单位的一个问题,通过使用该工装解决了回转轴加工难于装卡及装卡变形问题,定位准确,且结构简单,容易加工制造,有效的提高了生产效率,保证了产品品质。经过生产实践证明,该工装投入使用与常规装卡方法相比,生产效率提高了5倍,有效的保证了产品品质和企业的经济效益。