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    行業資訊

    軸套類零件怎么就變形了???

    發布時間:2018-09-21 09:11:55  來源:  作者:  點擊次數:0
     軸套類零件大多屬于薄壁構件,結構并不復雜,精度要求相對較高,在產品中主要起定位、旋轉的作用,并承受一定的徑向力和軸向力。其加工質量的好壞,直接影響產品的功能和壽命。幾乎每個產品中都有軸套類零件,在加工中往往由于變形嚴重而影響其尺寸精度、形狀精度。要解決此問題,必須分析原因,采取有效的措施,才能保證零件精度。

     

     

    一、零件的結構特點

     

    公司某型號產品中軸套類零件較多,零件精度也較高,如短空心軸(見圖1)和解算器座(見圖2),其尺寸精度為IT5~IT7,同軸度為φ0.008~φ0.015mm,垂直度為0.010~0.015mm。具有精度要求高、壁薄易變形的特點。

    二、加工中的問題及難點

     

    在加工短空心軸零件時,考慮到其壁薄、容易變形,因此工藝要求粗、精加工分開,中間安排時效去應力處理。精加工后,零件在裝備上處于夾緊狀態時,用杠桿表、百分表分別測零件的孔徑尺寸和圓度都符合圖樣要求,但卸下再檢測,孔變形量達0.1~0.2mm,導致孔徑尺寸和圓度超差,影響裝配要求。

     

    考慮到解算器座零件精度要求高,工藝要求在高精度車削中心上一次裝夾完成其外圓、內孔和臺階的加工,以保證其同軸度、圓度要求。零件加工完后,在三坐標測量儀上檢測,孔變形量達0.05~0.15mm。在采取了粗、精加工分開,中間安排時效處理后,仍達不到零件尺寸精度要求。

     

    這兩種比較典型的軸套類零件,材料均為鋁棒2A12-T4,精加工時不能磨削加工,工藝難點是加工過程中零件出現變形,嚴重影響到尺寸及位置精度。

     

    三、變形原因分析及控制

     

    零件在加工過程中產生的變形包括:

    ①零件加工后,內應力重新分布產生的變形。

    ②定位面平面度達不到要求,回彈產生的變形。

    ③零件夾緊位置、方向及受力點不恰當引起的變形。

    ④零件的加工余量及加工過程中的切削力引起的變形。

    ⑤加工過程中的切削熱引起的變形。

    ⑥零件結構不合理引起的變形。


    零件變形控制方法有:

     

    1、通過熱處理消除應力控制變形。劃分為粗加工、半精加工和精加工工序,中間增加熱處理消除應力、穩定化處理等,使零件釋放加工應力和材料應力,提高精加工后零件尺寸精度的穩定性。

     

     

    2、精加工定位面控制變形。通過磨削、研磨等方法精加工基準面,提高定位面精度,以防止回彈變形。


     

    3、改進壓緊裝夾控制變形。通過改變夾緊位置、方向及受力點控制變形,如將徑向壓緊改為軸向壓緊。

     

    4、減小切削力控制變形。在精加工時,可采用磨削、拋光等切削力較小的加工方法加工,還可以采用改變切削參數、減少切削用量的方法。

     

     

    5、減少切削熱控制變形。為防止切削熱引起的熱變形,在加工中可使用切削液,以及減少切削用量。

     

     

    6、改進零件結構或工藝方法控制變形。通過改進零件結構減少或控制零件變形,比如增加支撐筋、形狀對稱設計等;改進工藝方法,使應力完全釋放。

     

    零件在粗加工后都經過了時效處理,應力得到釋放。加工中都使用了切削液冷卻,防止了切削熱引起的變形。精加工余量為1mm,切削力、加工應力還可能影響零件變形。夾緊方式為徑向夾緊,夾緊力很大,會引起很大的變形。分析認為,零件夾緊位置、方向及受力點不恰當是引起變形的主要原因。為此,工藝中采取了以下措施。

    四、針對短空心軸零件采取的工藝措施

     

    1、研磨定位基準面。

     

     

    2、按照圖3制作專用工裝,加工時按照圖4采取軸向夾緊方式,一次裝夾完成精加工。

     

     

    3、精加工余量由1mm減到0.5mm,加工時分三次切削,最后一次背吃刀量0.05~0.1mm,以控制精加工時切削力、加工應力引起的零件變形。

     

     

    1.三爪自定心卡盤  2.拉緊螺釘  3.工裝  4.零件


    注意事項:所做專用工裝定位面平面度不大于0.01mm;零件基準面研磨要達到0.01mm以內;螺釘拉緊力要均勻;切削參數選擇適當,刀具要保持鋒利。


    通過采取以上工藝措施,零件圓度0.01mm左右,同軸度φ0.006~φ0.015mm,合格率達100%。

    五、針對解算器座零件采取的工藝措施

     

    1、針對零件不對稱、壁厚不均的特點,在粗加工時就把直邊加工出來,使此處應力完全釋放。

     

    2、加工時,由三爪自定心卡盤徑向夾緊改為圖5所示的螺紋拉緊。

     

    3、精加工余量由1mm減到0.5mm,加工時分三次切削,加工量分別為0.2mm、0.2mm和0.1mm,以控制精加工時切削力、加工應力引起的零件變形。

     

    按照圖5加工完成后,再用心軸定位,軸向壓緊端面,將工藝螺紋車到零件尺寸φ72mm,并保證尺寸公差和形狀位置要求。


    通過采取以上工藝措施,圓度、同軸度符合要求,零件合格率由原來的15%上升到90%。

     
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