Понимая предпосылку процесса прецизионной обработки вала, мы должны сначала иметь более глубокое понимание и знание его функции, структурных характеристик и технических требований, а затем проанализировать процесс для различных заготовок, затем я представлю процесс прецизионной обработки вала из Прецизионная механическая обработка для вас!
Во-первых, функция, структурные характеристики и технические требования к частям прецизионного оборудования.
Прецизионный аппаратный вал является одной из типичных частей, часто встречающихся в машине. Он в основном используется для поддержки деталей трансмиссии, передачи крутящего момента и нагрузки. Части вала представляют собой вращающиеся части тела, их длина больше диаметра, как правило, за счет концентрической оси внешней цилиндрической поверхности, конической поверхности, отверстия и резьбы и соответствующей торцевой поверхности, состоящей из. В соответствии с различными конструктивными формами части вала можно разделить на легкий вал, ступенчатый вал, полый вал, коленчатый вал и т. д.
Вал с отношением длины к диаметру менее 5 называется коротким валом, более 20 — тонким валом, а большинство валов находится между ними.
Прецизионные аппаратные валы поддерживаются подшипниками, а часть вала, которая соответствует подшипникам, называется цапфой. Шейки являются эталоном сборки вала, их точность и качество поверхности, как правило, должны быть высокими, а их технические требования обычно формулируются в соответствии с основной функцией и условиями работы вала, которые обычно имеют следующие пункты.
(А) Точность размеров
Для определения положения вала шейки, играющие роль опоры, обычно требуют высокой точности размеров (IT5~IT7). Точность размеров цапф собранных деталей трансмиссии, как правило, должна быть ниже (IT6~IT9).
(II) Точность геометрической формы
Точность геометрической формы прецизионного аппаратного вала в основном относится к округлости и цилиндричности шейки, внешней поверхности конуса, отверстию конуса Морзе и т. Д. Допуск, как правило, должен ограничиваться диапазоном допуска размеров. Для внутренних и наружных круговых поверхностей с высокими требованиями к точности допустимое отклонение должно быть отмечено на чертеже.
(C) Взаимная точность положения
Требование к точности положения прецизионного аппаратного вала в основном определяется положением и функцией вала в оборудовании. Обычно должно быть обеспечено требование соосности шейки собранных деталей трансмиссии с опорной шейкой, иначе это повлияет на точность передачи деталей трансмиссии (шестерни и т. д.) и создаст шум. Обычная точность вала, радиальное биение сопряженной секции вала с опорной шейкой обычно составляет {{0}}.01~0.03 мм, а высокоточный вал (например, шпиндель) обычно составляет 0,001–0,005 мм.
(D) Шероховатость поверхности
Шероховатость поверхности диаметра вала, который обычно подходит к деталям трансмиссии, составляет Ra2,5~0,63 мкм, а шероховатость поверхности диаметра опорного вала, который подходит к подшипнику, составляет Ra0,63. ~0.16 мкм.
Во-вторых, прецизионные заготовки и материалы для валов.
(A) Заготовки прецизионных аппаратных валов
Прецизионный аппаратный вал может использоваться в виде прутков, поковок и других заготовок в соответствии с требованиями использования, типом производства, условиями оборудования и структурой. Для валов с небольшой разницей наружного диаметра обычно применяют прутковую заготовку; для ступенчатых валов или важных валов с большой разницей наружного диаметра часто применяют поковки для экономии материалов и снижения трудоемкости механической обработки, а также улучшения механических свойств.
В соответствии с разным масштабом производства существует два вида методов ковки заготовок: свободная ковка и штамповка. Мелко- и среднесерийное производство более свободной ковки, большое количество серийного производства с использованием штамповки.
(B) Материал вала прецизионного оборудования
Прецизионный аппаратный вал следует использовать в соответствии с различными условиями работы и требованиями к использованию различных материалов и различных спецификаций термообработки (таких как отпуск, нормализация, закалка и т. Д.) Для получения определенной прочности, ударной вязкости и износостойкости.
Сталь 45 является распространенным материалом для деталей вала, она дешева после отпуска (или нормализации), может получить лучшие режущие свойства, а также может получить более высокую прочность, ударную вязкость и другие всеобъемлющие механические свойства, твердость закаленной поверхности до 45 ~ 52HRC.
40Cr и другие легированные конструкционные стали подходят для деталей валов средней точности и высоких скоростей, такая сталь после закалки и отпуска имеет хорошие общие механические свойства.
Подшипниковая сталь GCr15 и пружинная сталь 65Mn, после отпуска и высокочастотной закалки поверхности, твердость поверхности может достигать 50 ~ 58HRC, обладает высокой усталостной прочностью и хорошей износостойкостью, может изготавливаться с высокоточным валом.
Шпиндель прецизионного станка (например, вал шлифовального круга, шпиндель координатно-расточного станка) может выбирать нитридную сталь 38CrMoAIA. Эта сталь после отпуска и азотирования поверхности не только может получить очень высокую твердость поверхности, но и может поддерживать более мягкую сердцевину, что обеспечивает хорошую ударную вязкость. По сравнению со сталью для науглероживания и закалки она имеет характеристики небольшой деформации при термообработке и более высокую твердость.