數控加工中心核心(xīn)部件主軸 你了解多少?
發表時間(jiān):2022/11/15
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數控加工中心屬於高精度設備,所以它的加工精度極其重要,工件能否達到加工要求就取決於數控加工中心本身的精度,而決定數控加工中心加工質量(liàng)的(de)就(jiù)是它的主軸。數(shù)控加工中心主軸是把旋轉運動及扭矩通(tōng)過(guò)主軸端部(bù)的夾具傳(chuán)遞給工件和刀具,要求有(yǒu)很高的強度及回轉精度(dù),其結構為空心階梯軸,外圓表麵有花鍵、電鍵等功能槽及螺紋。所以,生產主軸的工藝以(yǐ)及加工方法,對整個(gè)數控加(jiā)工中(zhōng)心加工來說都有著非常重(chóng)要的作用。 數控加工中(zhōng)心主軸的加工工藝路線大致為,首先需要進行圖紙(zhǐ)分析,確定切削表麵,然後進(jìn)行表麵(miàn)粗糙(cāo)度分析,確定(dìng)每個加工表麵的加工精度,以(yǐ)確(què)定切削加工方法。*後根據加(jiā)工零件的(de)毛坯、熱處理(lǐ)要求、批量生產大小以及加工條件來合理安排(pái)其他加工工序。 1 主軸毛坯選擇 毛坯的選擇(zé)要根據製造零件的(de)用途以及生產類型來確定(dìng)。主軸零件要求材料具有良好的機械強度、韌性和耐
磨性。這些性質是通過熱處理方法(fǎ)實現的。因此要求材料具(jù)有良好的淬火硬度,同時保持材(cái)料內在的韌性(xìng)。低碳合金鋼的韌性優於(yú)中碳鋼,故常用於重載、高速的工作環境中(zhōng)。氮化鋼具有淬火變形小(xiǎo)的特點,因此精密主軸常使用此種材料作為(wéi)毛坯件(jiàn)。 毛坯主要包括兩(liǎng)類形式:棒料和鍛(duàn)件。棒料主要用於單件小批量生(shēng)產零件,外圓尺寸變化不大或光軸零件也常使用棒料毛坯。由於鍛造過程中的金(jīn)屬(shǔ)纖(xiān)維化(huà)提高了材料的機械性(xìng)能,因此提高了材料的抗(kàng)拉、抗彎及抗扭強度,所以多數主軸毛坯采用鍛件。 2 主軸材料熱處理 合理選擇加(jiā)工材料且合理安排熱(rè)處理工序對(duì)於保障主軸力學性能極其切削加工性能具有重(chóng)要(yào)作用。一般數控加工中心的主軸用45鋼(gāng)。數控(kòng)加工中心(xīn)主軸熱處理工序主要包括:(1)毛坯(pī)熱處(chù)理,數控加工中心主軸毛坯熱處理(lǐ)主要目的是(shì)消除毛坯的鍛造(zào)應力,使材料(liào)的金相組織*加均勻,利於之(zhī)後的切削(xuē)加工工序。 (2)預備熱處理,在進行粗加工和精加工之(zhī)前,需要進行材料(liào)的調(diào)質(zhì)熱處理,以(yǐ)便獲得均勻細密的回火索(suǒ)氏體組織(zhī),提高力學性能。(3)*終熱處理,在半精加工之後,精加工之前常加(jiā)入(rù)*終熱(rè)處理(lǐ)步驟,精度要求(qiú)較高的主軸,在淬火回火後還要進行定性處理,定性處理的目的是消除加工的(de)內應力,提高主軸(zhóu)的尺寸穩定(dìng)性(xìng),使它能(néng)長期保持精度。定性處(chù)理是(shì)在精加工之後進行的,如低溫人工時(shí)效或水冷處理。 3 加工工序劃分(fèn) 3.1 粗加工階段 粗加工階(jiē)段(duàn)包括毛坯處理、粗加工等步(bù)驟。毛坯的處(chù)理包括毛坯(pī)備料、毛坯鍛造和正火三個工序。粗加(jiā)工包括銑端麵、鑽中心孔及粗加工外圓等工序。粗加工階段的主要目的是用*大(dà)的切削用量切除毛坯大部分的切削餘量,將毛坯加工到接近(jìn)工件的*終形狀和尺寸,留下少量的加工餘量(liàng)。 3.2 半精加工階段 半精加工階段包括半精加工前熱處理和半精加工兩方麵。半精加工前熱處理是對(duì)主軸進行調質處理,使其達到220~240 HBS。半精加工包括車定位錐孔、半精車外(wài)圓端麵及鑽深(shēn)孔等工序。半精(jīng)加工階段的主(zhǔ)要目的是為(wéi)精加工階段做基麵準備,為了滿足後麵的淬火要求,需將半精加工表(biǎo)麵的切削餘量至少為2 mm。對於精度要求不高的端麵可以(yǐ)在這個階段加工到圖樣規定的要求。 3.3 精加(jiā)工階段 精加工階段包括精(jīng)加工前熱處理、精加工前的準備加工和精加工等步驟。精加工前熱處理主要是進行局部高頻淬火(huǒ)處理。然後進行粗磨定位錐麵、粗磨外圓、銑(xǐ)鍵槽和花(huā)鍵槽等工序。*後(hòu)進行精加(jiā)工,粗磨外圓、外錐麵以及內(nèi)錐孔,保證重要表麵的加工精度。這一階段的主要目的是將各個(gè)表麵加工到圖紙所規定的加工要求。因此粗加工、半精加工以及精加工均是以(yǐ)熱處理作為加工(gōng)階段劃分(fèn)的邊界。 4 加工順序需注意事項 在進行軸類零件加(jiā)工時,前一工序需為後一工序(xù)準備好定位基準。粗加工和精(jīng)加工工序的定位基準選擇以後,加工(gōng)的順序也就大(dà)致確定(dìng)了。在機械加工(gōng)工序過程中加入(rù)必(bì)要(yào)的熱處理工序,使得數控加工中心主軸加工工藝路線可基本(běn)確定為(wéi):毛(máo)坯製造—正火—車端麵鑽中心孔(kǒng)—粗車處理—調質處理—半精加工表麵淬火處理—粗、精磨外圓錐麵—磨錐孔。在進行加工工序確定時,需注意以下幾(jǐ)個問題。 第一,進行(háng)外圓(yuán)加工順序(xù)的安排(pái)時,應(yīng)先加工大直徑外圓,再加工小(xiǎo)直徑外圓,以免降低主軸(zhóu)剛度。 第二,基準*好統一,加(jiā)工(gōng)過程*好統一選擇頂尖作為定位基準,避(bì)免使用錐堵(dǔ),因此將深孔加工工序安排在*後,另一方麵由於(yú)深孔加工為粗加(jiā)工工序,需要將(jiāng)大量金屬切除,容易造成主軸變形,因此深孔加工*好在粗車外圓之後(hòu)進行。 第三,花鍵槽和(hé)鍵槽*好(hǎo)安排在精車之後(hòu),粗磨(mó)之前。如果在(zài)精車之(zhī)前加工鍵槽,就會使得車削加工不連續,易於損壞刀具。另一方麵鍵槽的表麵精度很(hěn)難控製,為了避免在加工過程中(zhōng)主軸主要表(biǎo)麵(miàn)受到損壞,因此將(jiāng)鍵槽加工工序放在主要表麵加工之前進行。 第四,由於主(zhǔ)軸的螺紋與主軸軸頸有同軸度要求,且半精加工階段易產生應力及熱處理變形等影(yǐng)響,另一方麵為了避免在(zài)加工螺紋過程中損傷已經精(jīng)加工的主要表麵,因此將螺紋加工放在淬火處理之後(hòu)的精加工階段進行。 第五,由於數控(kòng)加工中心主軸的加(jiā)工(gōng)要求很(hěn)高(gāo),因此在加工過程中需要進行多次檢驗工序。各個檢驗工序需設置在各個加工階段的前後以及重(chóng)要加工工序的前(qián)後進行,精確(què)度(dù)要(yào)求較高的零件可以安排探傷工序(xù)。 主軸是數控加工中心的核心部件,其加工質量的好壞直接影(yǐng)響著數控加工中心的工作效果(guǒ)及工作效率,因此在加工過程中需要根據數控加工中心的工作條(tiáo)件和工藝要求,製定合理有效的加工(gōng)工藝和熱處理方案。近幾年來數控(kòng)加工飛速(sù)發展,在數控(kòng)加工中心主軸的加工過程(chéng)中可以(yǐ)借助數控加工等設備,利用數控(kòng)生產能夠有效提高生產(chǎn)效率及零件加工精度,在機械工裝方(fāng)麵可以自製加緊套和(hé)錐(zhuī)度套等,以進一步滿足加工要求。東莞市草莓视频在线智(zhì)控有限公司是一家股(gǔ)份製公司,旗下有 眾創(chuàng)為智控科技有限公司,景哲機電有限(xiàn)公司,子帆機床服(fú)務公司 ,專注於數控設備的生產',銷售,研發,整機配套,和代工服務(wù)為一體的高薪技術企業。
