支承轴机械加工工艺及工装改进

2022-03-21版权声明我要投稿

  摘要:文章介绍支承轴机械加工工艺的改进优化策略以及改进后的支承轴机械加工工艺在现实中的实际应用跟应用优势,希望能够为支承轴机械加工工艺的工装改进提供一定的理论参考跟借鉴。

  关键词:支承轴;机械加工;改进;

  支承轴由于受到传统机械加工工艺的影响,存在形位公差不精准、加工误差相对较大的问题。本研究主要介绍通过对多项机械加工作业项目的优化来提高支承轴机械加工实际效果的方法,进而为支承轴机械加工工艺和工装的改进提供参考,指明方向。

1 支承轴传统机械加工工艺存在问题分析

  支承轴传统机械加工工艺涉及的工序较为繁琐,常见工序包括车刀、打磨、钻孔、外部优化等等,部分工序由各种车床完成,部分工序需要依靠手工加工来完成。跟机器加工相比,手工加工较为容易出现误差,其加工质量跟操作人员的态度、能力、素养等密切相关。

  1.1 容易形成积累误差

  一般来说,如果零件的加工过程较为简单,其出现加工误差的概率也会相对较低。如果零件的加工流程较为繁琐,涉及到多种工序,误差则很难避免。此时,相关的操作人员就必须根据零件的加工要求和加工标准来科学地优化加工工序,确保在对零件进行加工时,其产生的误差在允许的范围内[1]。

  1.2 控制形位公差不准确

  支承轴是由点、线、面构成的,在对支承轴进行加工时,任意结构出现面积偏差或者位置偏差,都会导致零件的加工精度降低。传统的支承轴加工误差测量方式多依靠人工手动测量,即在某项加工项目完成之后,一一测量其他项目任务的误差。这样的测量方法不仅费时费力,而且测量结果可能也不够客观准确,进而影响着零件的加工质量跟使用效益。如果无法妥善科学地修正支承轴加工过程中出现的形位公差不精准的问题,便会导致支承轴的参数和规格不合乎规范,其应用价值会大大降低。

2 支承轴机械加工工艺的优化改进方法

  当今时代,科技更新迭代的速度越来越快,机械加工工艺也取得了长足的发展,许多新颖先进的机械加工设备层出不穷,为机械加工的高效化和精准化提供了技术和设备支撑[2]。支承轴机械加工工艺主要采用以下几种方法进行优化:

  1)精细化加工工艺。通过使用现代先进的机械加工设备和加工技术,立足于传统机械加工工艺的基础上,在对支承轴进行机械加工时,可以省略以往的打磨工序,使用精密的车床设备来完成精细化处理。

  2)简化加工流程。在加工过程中,需要梳理整合一些操作近似、性质相同的加工步骤,删减加工步骤,简化加工流程,这样能够更直观、便捷地控制不同加工阶段的加工精度,借由机械设备来实现支承轴的大批量生产。

  3)优化加工工艺。具体来说,在对支承轴进行连续机械加工时,首先应该对其进行淬火处理,使其外层表面更加平整光滑,接着再利用车床来完成支承轴外部的大、小圆形结构,其具体操作流程是确定支承轴的尺寸大小。

  4)运用计算机技术进行加工处理。用计算机软件将支承轴的尺寸规格机械图绘制出来,由于计算机跟自动化控制系统是彼此连接的,自动化控制系统便能按照计算机给出的尺寸和指令来完成相应的操作。

  综上所述对支撑承轴的工艺进行加工制造方法上的优化,需要提到的是,在支承轴加工的过程中,操作人员要认真观看加工设备是否运转正常,其转速大小是否正常,如果转速过大要立刻调控,以防车床转速过大而破坏支承轴的内部结构。

  从坯料来说,目前棒料、管料、锻件、冷轧料等都有,之后必经的工艺过程是热处理,然后就磨削加工,而近些年生产的有些重大型(直径2 000 mm以上的)轴承,经过数控车的精车加工之后,就可以作为终加工了。总之,轴承工艺通常都有那四五个工艺过程,而随着其类型、结构、精度等级的不同,加工工艺会有较大的差异。

  各种主要轴承零件加工的过程:

  1)轴承零件套圈加工过程:棒料或管料(有的棒料需经锻造和退火、正火)—车加工—热处理—磨加工—精研或抛光—零件终检—防锈—入库(待合套装配)。

  2)轴承零件钢球加工过程:棒料或线材冷冲(有的棒料冷冲后还需冲环带和退火)—挫削、粗磨、软磨或光球—热处理—硬磨—精磨—精研或研磨—终检分组—防锈、包装—入库(待合套装配)。

  3)轴承零件滚子加工过程:棒料车加工或线材冷镦后串环带及软磨—热处理—串软点—粗磨外径—粗磨端面—终磨端面—细磨外径—终磨外径—终检分组—防锈、包装—入库(待合套装配)。

3 支承轴机械加工工艺改进的技术特点

  优化改进后的支承轴机械加工工艺具有较强的实用性,其应用范围相对较广。

  1)有效控制误差。改进后的加工工艺简化了零件加工的流程,减少了零件检测作业的工作量,避免了重复测量,提升了加工的连贯性,其测量的总次数要更少,进而能够有效避免积累误差的形成,使误差控制在既定的范围内。

  2)提升产品质量。在部件结构打磨方面,淬火工序可以消除零件表面附着的物质,改进后的工艺减少了支承轴的实际体积,且车床能够将零件紧紧夹住,有效解决了以往零件手工打磨过程中零件容易松动的问题,从而提升了打磨质量。

  3)提高精确度。结构尺寸修改方面,计算机系统要比人工控制更加精准,其精度定位、力度跟转速调控都要比人工控制更精确。

  3.1 大端倒角宽度尺寸不一致

  机械化自动加工是连贯的、是不间断进行的,如果加工过程意外中断,零件乃至设备都会出现一些负面影响。在对圆形结构部件进行加工时,其角度控制是至关重要的,设备一旦停止运作,其后续的加工角度就很难调整。为解决大端倒角宽度尺寸不一致的问题,需要在零件加工的过程中,对支承轴进行测量,确保角度控制规范合理,且要适当地延长车削时间,从而有效地改善加工误差问题。

  3.2 装夹零件过程较为困难

  传统机械加工工艺在零件工装阶段很难牢固地将零件夹住,外加上支承轴的结构存在不少凸起的部分,因此,其工装过程通常效率不高,需要反复测试、多次装夹。对此,可以将车床夹具的终端改造成尖形结构,并利用气动推进优势来完成夹具的操作,在保证支承轴零件稳定牢固的同时还能实现支承轴的自由收放。在加工轴向尺寸误差要求较低的零件时,可采取一刀切的方式来加工。对优化加工后的支承轴机械加工工艺再次进行上述改进,既能够降低加工难度,又可以减少残次品零件出现的概率。

4 改进后工艺的应用优势分析

  改进后的支承轴机械加工工艺具备加工精度高、经济效益好、灵活性强等优势。在加工一些不规则零件时,其加工精度高的优势更能体现。改进后的工艺由机器来控制加工精度,其测量次数与加工工艺都有所减少,因此零件形成积累误差的概率要小很多。此外,传统的支承轴机械加工工艺有很多加工环节需要由人工完成,例如外圆磨床、外部打磨等等,改进后的工艺减少了很多繁琐的工序,由淬火工序来替代人工打磨环节,其打磨效率要高得多,需要的人工成本大大降低,其加工成本自然更少。最后,随着零件加工种类的日益丰富,传统的机械加工工艺呈现出适应性较弱、匹配性不强、不够灵活的缺陷,但改进后的机械加工工艺却能够随着零件类型和结构的变化以及环境参数的变化而做出相应的调整,其改动更加便捷,能够在不同的环境下完成各种零件的加工。

5 结语

  综上所述,改进支承轴机械加工工艺能够提升零件生产的效率和经济效益,确保生产加工的零件合乎规范、质量达标。相关人员需要梳理出改进后的加工工艺的重难点,不断提升自己的操作技术来最大程度地发挥支承轴机械加工的改进优势,提高支承轴机械加工的效率,为支承轴机械加工作业的有序进行奠定坚实的工艺及技术基础。

参考文献

  [1]侯晓东,王玲.支承轴机械加工工艺及工装改进[C]//许昌:第九届河南省汽车工程学术研讨会,2012.

  [2] 丁志刚.支承轴机械加工工艺及工装改进思考[J].工业B,2015(3):251-252.

作者:汤荣燕 单位:苏州技师学院

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