【文章內(nèi)容簡介】 接磨出 。 為了避免裝卸砂輪和帶輪時將螺紋碰傷 ,一般要求對螺紋部分進(jìn)行淬火處理 。 但若對已車好的螺紋進(jìn)行淬火 ,則會因應(yīng)力集中而產(chǎn)生裂紋 ,故精密主軸上的螺紋多不采用車削 ,而在淬火 、粗磨外圓后用螺紋磨床直接磨出 。 其它軸類零件的加工工藝特點 57 1) 長度與直徑之比大于 20(L/D20)的軸稱為細(xì)長軸 。 細(xì)長軸零件由于長徑比大 ,剛性差 ,切削時間長 ,刀具磨損量大 ,不易獲得良好的加工精度和表面質(zhì)量 。 車削細(xì)長軸對刀具 、 機(jī)床精度 、 輔助工具的精度 、 切削用量的選擇 ,以及工藝安排 、 具體操作技能等都應(yīng)有較高的要求 。 可以說細(xì)長軸加工是一項工藝性較強(qiáng)的綜合技術(shù) 。為了保證加工質(zhì)量 ,通常在車削細(xì)長軸外圓時采取以下措施： 其它軸類零件的加工工藝特點 58 (1)減少 受熱變形對加工的影響 A、 改進(jìn)工件的裝夾方法 。 在車削細(xì)長軸時 ,一般均采用一頭夾和一頭頂?shù)难b夾方法 。 同時在卡盤的卡爪下面墊入直徑約 4mm為的鋼絲 ,使工件與卡爪之間為線接觸 ,避免工件夾緊時被卡爪夾壞 。 尾座頂尖 采用彈性活頂尖 ,使工件在受熱變形而伸長時 ,頂尖能作軸向伸縮 ,以補(bǔ)償工件的變形 ,減小工件的彎曲 ,如圖 47所示 。 B、 加切削液 。 切削中 ， 充分澆注切削液 ， 降低工件溫度 。 C、 保持車刀銳利 ， 減少切削中的摩擦發(fā)熱 。 其它軸類零件的加工工藝特點 59 圖 47細(xì)長軸的裝夾 其它軸類零件的加工工藝特點 60 (2)中心架和跟刀架的使用 A、 用中心架支承： a） 當(dāng)工件可以進(jìn)行分段切削時 ， 中心架支承在工件中間 。 先在毛坯中部車出一段支承中心架支承爪的溝槽 （ 其直徑比最終尺寸略大 ） ， 其表面粗糙及圓柱誤差要小 ， 并在支承爪與工件接觸處經(jīng)常加潤滑油 。 為提高工件精度 ， 車削前應(yīng)將工件軸線調(diào)整到與機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)中心同軸 。 其它軸類零件的加工工藝特點 61 b） 當(dāng)車削支承中心架的溝槽比較困難或一些中段不需加工的細(xì)長軸時，可用過渡套筒， 使支承爪與過渡套筒的外表面接觸，如圖所示，過渡套筒的兩端各裝有四個螺釘，用這些螺釘夾住毛坯表面，并調(diào)整套筒外圓的軸線與主軸旋轉(zhuǎn)軸線相重合。 其它軸類零件的加工工藝特點 62 c）一端用卡盤夾持，一端用中心架支承： 用于加工細(xì)長軸端面、鉆中心孔和車削較長端內(nèi)孔、內(nèi)螺紋等。 a）、 b）一般用于粗加工。 B、 采用跟刀架 。 對不適宜調(diào)頭車削的細(xì)長軸，不能用中心架支承，而要用跟刀架支承進(jìn)行車削，以增加工件的剛性。跟刀架固定在床鞍上。 其它軸類零件的加工工藝特點 63 跟刀架一般有兩個支承爪，它可以跟隨車刀移動，抵消徑向切削力，提高車削細(xì)長軸的形狀精度和減小表面粗糙度， ? 如圖 a所示為兩爪跟刀架，因為車刀給工件的切削抗力F’r ，使工件貼在跟刀架的兩個支承爪上，但由于工件本身的向下重力，以及偶然的彎曲，車削時會瞬時離開支承爪、接觸支承爪時產(chǎn)生振動。 ? 所以比較理想的中心架需要用三爪中心架，如圖 b所示。此時，由三爪和車刀抵住工件，使之上下、左右都不能移動，車削時穩(wěn)定，不易產(chǎn)生振動。 使用三爪支承的跟刀架車削細(xì)長軸能大大提高工件剛性 ,防止工件彎曲變形和抵消加工時徑向切削分力的影響 ,減少振動和工件變形。 其它軸類零件的加工工藝特點 64 ? 使用跟刀架必須注意仔細(xì)調(diào)整 ,保證跟刀架的支承爪與工件表面保持良好的接觸 ,跟刀架中心高與機(jī)床頂尖中心須保持一致 ,若跟刀架的支承爪在加工中磨損 ,則應(yīng)及時調(diào)整。 其它軸類零件的加工工藝特點 65 圖 48反向進(jìn)給車削法 其它軸類零件的加工工藝特點 (3)采用反向進(jìn)給。 車削細(xì)長軸時改變進(jìn)給方向 ,使中滑板由車頭向尾座移動 (如圖 48所示 ),這樣 ,刀具施加于工件上的軸向力方向朝向尾座 ,工件已加工部位受軸向拉伸 ,軸向變形則可由尾座彈性頂尖來補(bǔ)償 ,減少了工件彎曲變形 。 66 (4)合理選擇車刀的幾何形狀和角度 。 在不影響刀具強(qiáng)度的情況下 ,為減少切削力和降低切削熱 ,車削細(xì)長軸的車刀前角應(yīng)選擇大些 ,一般取 γ0～ 15176。 ～ 30176。 。盡量增大主偏角 ,一般取 κr=80176。 ～ 93176。 ,車刀前刀面應(yīng)開有斷屑槽 ,以便斷屑 。刃傾角選擇 1176。 30′～ 3176。 為好 ,這樣能使切屑流向待加工表面 ,卷屑效果良好 。 切削刃表面粗糙度要求在 ,并應(yīng)保持鋒利。 (5)合理選擇切削用量。 工件剛性較差，切削用量比車削普通工件時要小些。 其它軸類零件的加工工藝特點 67 2)絲杠加工 (1)絲杠結(jié)構(gòu)的工藝特點與技術(shù)要求 。 絲杠是細(xì)而長的柔性軸 ,它的長徑比為 20～ 50,剛性很差 。 其結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜 ,既有要求很高的螺紋表面 ,又有階梯及溝槽 。 在加工過程中易變形 ,這是影響絲杠精度的主要問題 。 按 JB288481規(guī)定 ,絲杠及螺母的精度根據(jù)使用要求分為六級 : 9(精度依次降低 )。 各級精度的絲杠 ,除規(guī)定有螺紋大徑 、 中徑和小徑的公差外 ,還規(guī)定了螺距公差 、 牙形半角的極限偏差 、 表面粗糙度 、 全長中徑尺寸變動量的公差 、 中徑跳動公差等 。 其它軸類零件的加工工藝特點 68 (2)絲杠的材料 。 為保證絲杠的質(zhì)量 ,其材料應(yīng)有足夠的強(qiáng)度 、 較高的穩(wěn)定性和良好的加工性 。 絲杠有淬硬絲杠和不淬硬絲杠之分 ,前者耐磨性較好 ,能較長時間保持精度 。 不淬硬絲杠材料有 45鋼 ,Y40Mn易切削鋼和具有珠光體組織的優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼 T10A、 T12A等 。 淬硬絲杠常用中碳合金鋼和微變形鋼 ,如 9Mn2V,CrWMn,GCr15(用于小于50mm的絲杠 )及 GCr15SiMn(用于大于 ￠ 50mm的絲杠 )等 。它們淬火變形小 、 磨削時組織比較穩(wěn)定 ,淬硬性好 ,硬度可達(dá)HRC58～ 62。 其它軸類零件的加工工藝特點 69 (3)絲杠加工工藝分析 。 表 42列出了成批生產(chǎn)臥式車床母絲杠 (如圖 49所示 )和小批生產(chǎn)萬能螺紋磨床母絲杠(如圖 410所示 )的工藝過程 ,在編制絲杠工藝規(guī)程時 ,要考慮如何防止彎曲 、 減少內(nèi)應(yīng)力和提高螺距精度等問題 。 其它軸類零件的加工工藝特點 70 表 42絲杠工藝過程 零件名稱 臥式車床母絲杠 （不淬硬絲杠） 萬能螺紋磨床母絲杠 （淬硬絲杠） 精度等級 8 級 6 級 工 藝 過 程 1 . 下料 2. 正火，校直（徑向圓跳動?1. 5 m m ) 3 . 切端面，鉆中心孔 4. 粗車兩端及外圓 5. 校直（徑向圓跳動? 0. 6 m m ) 6. 高溫時效（徑向圓跳動? lm m ) 7. 取總長，鉆中心孔 8. 半精車兩端及外圓 9. 無心磨粗磨外圓 10 . 旋風(fēng)切螺紋 11 . 校直，低溫時效（ t= 1 70 186。 C , 1 2 h ) （徑向圓跳動?0 .1 mm) 12. 無心磨精磨外圓 13. 修研中心孔 14. 車兩端軸頸（車前在車床上檢查性校直） 15. 精車螺紋至圖樣尺寸（車后再車床上檢查性校直） 1 ．鍛造 2 ．球化退火 3 ．車端面，鉆中心孔 4 ．粗車外圓 5 ．高溫時效 6 ．車端面，鉆中心孔 7 ．半精車外圓 8 ．粗磨外圓 9. 淬火，中溫回火 10 ．研磨兩中心孔 11 ．粗磨外圓 12 ．粗磨出螺紋槽 13 ．低溫時效 1 4 ．研磨兩中心孔 15 ．半精磨外圓 16 ．半精磨螺紋 17 ．低溫時效 18 ．研磨兩中心孔 19. 精磨外圓，檢查 20. 精磨螺紋（磨出小徑） 21 ．研磨兩中心孔 22 ．終磨螺紋，檢查 23 ．終磨外圓，檢查 24 ．研磨止推端面，檢查 71 圖 49臥式車床母絲杠零件簡圖 其它軸類零件的加工工藝特點 72 圖 410萬能螺紋磨床母絲杠零件簡圖 其它軸類零件的加工工藝特點 73 從表 42中可見 ,對絲杠外圓及螺紋分階段分多次加工 ,以逐步減少切削量 。 對不淬硬絲杠一般采用車削加工 。對淬硬絲杠 ,則采用 “ 先車后磨 ,或 “ 全磨 ” 兩種不同的工藝 。后者是從淬硬后的光杠上先直接用單片或多片砂輪粗磨出螺紋 ,然后用單片砂輪精磨螺紋 。 在絲杠加工過程中 ,中心孔為主要定位基準(zhǔn) ,但因絲杠為細(xì)長軸 ,剛度很差 ,加工時需用跟刀架 。 為了使外圓表面與跟刀架的爪或套有良好的接觸 ,絲杠外圓表面的圓度及與套的配合精度均應(yīng)嚴(yán)格控制 。 每次時效后都修磨或重鉆中心孔 ,以消除時效產(chǎn)生的變形 ,使下道工序加工有可靠的 、精確的定位基面 。 每次加工螺紋時 ,都要先加工絲杠外圓 ,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 。 其它軸類零件的加工工藝特點 74 為了糾正絲桿加工過程中的彎曲變形 ,在絲杠工藝過程中常常安排校直工序 。 熱校直是把絲杠毛坯加熱到正火溫度 860～ 900℃ ,保溫 45～ 60分鐘 ,然后放在三個滾筒之間進(jìn)行的 。 對于普通機(jī)床絲杠 ,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 ,采用壓高點的方法 ,但在螺紋半精加工以后 ,工件的彎曲己變小 ,可采用砸凹點的方法 。 此法是將絲杠置于兩 V形鐵間 ,使彎曲部分凸點向下 ,凹點向上 ,下墊硬木或黃銅塊 ,如圖 411所示 ,用錘及扁鏨敲擊絲杠凹點螺紋內(nèi)徑 ,使錘擊面凹下處金屬向兩邊伸展 ,以達(dá)到校直目的 。 其它軸類零件的加工工藝特點 75 圖 411砸凹點校直示意圖 其它軸類零件的加工工藝特點 76 絲杠工藝過程中的熱處理可以分為以下幾類 : (1)毛坯的熱處理 。 對 45鋼材料的普通絲杠 ,用正火處理 。對于 T10A或 9Mn2V材料的絲杠 ,采用球化退火 ,以獲得穩(wěn)定的球狀珠光體組織 。 毛坯熱處理的目的是消除鍛造或軋制時毛坯中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力 ,細(xì)化晶粒 ,改善切削性能 。 其它軸類零件的加工工藝特點 77 (2)機(jī)械加工中的時效處理 。 絲杠精度的不同 ,時效處理次數(shù)也不同 。 精度要求高的絲杠 ,時效次數(shù)多 。 一般在每次加工外圓及螺紋后均安排時效處理 。 機(jī)械加工中安排時效處理的目的是消除內(nèi)應(yīng)力 ,以便絲杠精度能長期保持穩(wěn)定 。 (3)淬火 、 回火及冰冷處理 。 對于要求高的絲杠經(jīng)精車外圓或粗磨外圓 (未車螺紋 )后進(jìn)行淬火處理 ,待絲杠均勻冷至 180℃ 左右 ,若檢查彎曲度大于 ,則應(yīng)進(jìn)行校直 ,并進(jìn)行中溫回火 ,再進(jìn)行 60℃ 冰冷處理 2小時 ,自然升溫到室溫后 ,再中溫回火 4小時 ,使絲杠硬度達(dá)到所需值 ,從而使絲杠具有良好的耐磨性 、 尺寸穩(wěn)定性和好的磨削性能 。 其它軸類零件的加工工藝特點 78 絲杠 螺紋的加工 有車削 、 銑削和磨削幾種方法 。 (1)車削螺紋 。 車削是加工不淬硬絲杠螺紋的主要方法 。車削螺紋時切削穩(wěn)定 ,加工精度好 ,但生產(chǎn)率較低 ,適于單件小批生產(chǎn) 。 切削時 ,余量分次逐漸切除 。 如切削梯形螺紋時 ,生產(chǎn)中采用較多的有四種余量分次切除方法 。 圖 412是這四種方法的切削圖形 。 圖 (a)適用于螺距小于 8mm,材料切削性能較好的工件 。圖 (b)適用于螺距小于 8mm,材料強(qiáng)度 、 硬度較高 ,切削性能差的工件 。圖 (c)適用于螺距大于 8 mm 的大多數(shù)工件 。圖 (d)適用于螺距大于 12mm,牙槽大而深 ,材料硬度高的工件 。 其它軸類零件的加工工藝特點 79 圖 412車梯形螺紋的切削圖形 其它軸類零件的加工工藝特點 80 車削螺紋的設(shè)備是絲杠車床 。 對 7級以上不淬硬絲杠的精車工序 ,都在精密絲杠車床上進(jìn)行 ,該車床剛性好 、 精度高 。 加工時用導(dǎo)套式跟刀架提高工件剛度 。 (2)銑削螺紋 。 銑削螺紋為斷續(xù)切削 ,振動大 ,但是刀具冷卻好 ,切削速度高 ,生產(chǎn)效率高 。 故批量較大的生產(chǎn) ,多采用旋風(fēng)銑削螺紋或采用螺紋銑床 。 銑削螺紋質(zhì)量比車削螺紋差 ,只適于螺紋的粗加工 。 (3)磨削螺紋。 對于淬硬絲杠的精加工 ,通常采用螺紋磨床磨螺紋。 其它軸類零件的加工工藝特點 81 （ 4）螺紋滾扎（壓）：一般傳遞運動的批量較大的絲桿，可用硬質(zhì)合金滾輪在扎絲機(jī)上扎制。 一般螺紋加工：用成形滾壓模具使工件產(chǎn)生塑性變形以獲得螺紋的加工方法。螺紋滾壓一般在滾絲機(jī)。搓絲機(jī)或在附裝自動開合螺紋滾壓頭的自動車床上進(jìn)行 ,適用于大批量生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)緊固件和其它螺紋聯(lián)接件的外螺紋。 螺紋