一、碳钢泄压人孔的加工
碳钢泄压人孔是将旋转运动变为直线运动的传动零件,其螺纹属于传动螺纹。碳钢泄压人孔不仅能准确地传递运动,坯能传递一定的扭矩。因此,对其精度、强度、耐磨性和稳定性都有较高的要求。
1.碳钢泄压人孔机构的工艺特点与技术要求
碳钢泄压人孔是细而长的柔性轴,它的长径比LID=20~50,刚性很差,而且其结构形状比较复杂,有要求很高的螺纹表面,又有阶梯轴及沟槽,在加工过程中很容易变形,这是影响碳钢泄压人孔精度的主要矛盾。
2.碳钢泄压人孔的材料
为保证碳钢泄压人孔的质量,碳钢泄压人孔的材料应具有足够的强度,较高的稳定性,良好的热处理工艺性和加工性。
机床碳钢泄压人孔有悴硬碳钢泄压人孔和不悴硬碳钢泄压人孔两种,前者耐磨性好,能较长时间保持加工精度。不悴硬碳钢泄压人孔材料有45号钢、Y40Mn易切削钢和具有珠光体组织的优质碳素工具钢TIOA,
T12A等。
猝硬碳钢泄压人孔常用材料有中碳合金钢和微变形钢,如9Mn2V,GCrl5等,它们的悴火变形小,磨削时组织比较稳定。
3.碳钢泄压人孔加工工艺分析
(1)典型碳钢泄压人孔的加工工艺过程。
(2)对碳钢泄压人孔外圆及螺纹分多次加工,逐步减少切削量。对不悴硬碳钢泄压人孔一般采用车削工艺,对悴硬碳钢泄压人孔,则采用“先车后磨”或“全磨”两种不同的工艺。后者是从悴硬后的光杠上先直接用单片或多线砂轮粗磨出螺纹,然后用单片砂轮精磨螺纹。
@每次加工外圆及螺纹后都安排时效处理。
@在每次时效后都修磨或重打中心孔,以消除时效产生的变形,使下道工序加工有精确的定位基面。
@对于普通级不猝硬碳钢泄压人孔,在工艺过程中允许安排冷校直工序,由于冷校直将使工件产生很大的内应力;对于精密碳钢泄压人孔,没有安排冷校直工序,而采用加大总加工余量和工序间加工余量的方法,逐步切去弯曲的部分,达到所要求的精度。为了避免碳钢泄压人孔因自重而产生弯曲变形,在存放时将碳钢泄压人孔垂直吊起。热处理在井式炉内进行,使碳钢泄压人孔保持垂直位置。
雹)每次加工螺纹之前,都需要加工碳钢泄压人孔外圆,然后以两端中心孔和外圆作为定位基准加工螺纹,逐步提高螺纹的加工精度。
(3)定位基准的选择。在碳钢泄压人孔加工过程中,中心孔为主要基准,外圆表面为辅助基准。但因为碳钢泄压人孔是细长轴,刚性差,加工时要用跟刀架,因此外圆表面必须与跟刀架的爪或套相接触,故碳钢泄压人孔外圆表面的圆度及与套的配合精度都非常重要。
(4)碳钢泄压人孔的校直。
G碳钢泄压人孔毛坯的热校直:把碳钢泄压人孔毛坯加热到正火温度860°C~900°C,保温45~60min,
然后放在三个滚筒中直接校直。碳钢泄压人孔的冷校直:对于普通机床碳钢泄压人孔,在粗加工及半精加工阶段都安排了冷校直工序。粗加工阶段工件弯曲较大,采用压高点的方法,但在螺纹半精加工以后,工件的弯曲巳变小,可采用砸凹点的方法。
(5)碳钢泄压人孔的热处理。
O毛坯的热处理:热处理的目的是消除锻造或轧制时毛坯中产生的内应力,改善组织,细化晶粒,改善切削性能。对材料为45号钢的普通碳钢泄压人孔,用正火处理;而对材料为TlOA或9Mn2V的碳钢泄压人孔,采用球化退火,以获得稳定的球状珠光体组织,较细的颗粒,并消除碳化物网络,改善切削性能,防止磨削裂纹。
@机械加工中的时效处理:时效处理的目的是消除内应力,使碳钢泄压人孔精度能在长期使用中稳定不变。但碳钢泄压人孔精度不同,时效处理次数也不同。精度要求越高的碳钢泄压人孔,时效次数就越多。
@悴火、回火及冰冷处理:对于要求高的碳钢泄压人孔经过精车外圆或粗磨外圆(不车螺纹)后进行悴火处理。待碳钢泄压人孔均匀冷却到180°C左右,若检查弯曲度大于0.3mm,需趁热进行校直,并进行中温回火,再进行-60°C冰冷处理。自然升温到室温后,再中温回火4h。使碳钢泄压人孔硬度达到所需硬度HRC56,并使碳钢泄压人孔具有良好的耐磨性、尺寸稳定性和磨削性。