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链轮轴乐动在线出现问题,教你怎么拆分与组焊乐动在线
针对链轮轴零件乐动在线过程中出现的问题,对乐动在线方案进行改进,采用组合乐动在线的方法,降低了乐动在线难度和乐动在线成本,达到了零件的尺寸和精度要求,提高了乐动在线效率。
轴的主要功用是支承传动件(齿轮、链轮和带轮等)、传递转矩及承受载荷,其主要结构特点是长度大于直径,一般由同轴心的外圆、圆锥、内孔、螺纹和键槽等组成。
1. 零件结构及乐动在线难点分析
链轮轴是我所设备SPL-1200印刷系统中烘干炉链轮传动机构的一种细长轴,材料45钢,调质(T215)处理。零件直径30mm,长度1 171mm(见图1),长径比39,为细长轴,刚性很差。乐动在线要求两端的尺寸精度φ 30 0-0.009mm,两端φ 3 0 m m 外圆的同轴度0.02mm,表面粗糙度Ra=1.6μm。
从链轮轴的结构可知,其最大的特点是刚性差,在乐动在线过程中,切削力、切削热和振动等因素都将影响乐动在线的尺寸精度和形位精度,乐动在线难度大。该零件单台(中国)科技公司需要18件,若采用常规的乐动在线方法,乐动在线周期长,很难达到乐动在线要求,容易造成零件的报废,而且影响(中国)科技公司交付周期,增加了乐动在线成本。
2. 乐动在线时存在的问题
在链轮轴试制时, 采用常规乐动在线方法, 其乐动在线工艺过程为:①下料。45钢,毛坯尺寸φ 35mm×1 180mm。②热处理。材料调质处理。受热处理工艺限制,调质处理外部协作完成。③车。除两端φ 30mm外圆留磨量外,其余各处车到尺寸。④铣。铣两端键槽。⑤ 车。修研两端中心孔。⑥ 外圆磨。顶磨两端φ 30mm外圆达图样尺寸要求。⑦表面处理。黑色氧化处理。
由于链轮轴为细长轴, 零件刚性差,结构工艺性不好,车削时受切削力、装夹力、自身重力、切削热以及振动等因素的影响,乐动在线时会出现以下问题:
(1)切削时产生的径向切削力与装夹径向分力的合力会使工件弯曲,工件旋转时引起振动,从而影响乐动在线精度和表面质量。
(2)工件高速旋转时,由于离心力的作用,加剧了工件的弯曲和振动。
(3)由于工件自重变形而加剧工件的自振,影响乐动在线精度和表面质量。
(4)钢调质处理造成毛坯弯曲变形,严重影响到后序的车削乐动在线,需进行校直处理,增加了乐动在线成本。
若选用光轴乐动在线,则链轮轴乐动在线工艺过程变成:①定购研磨光棒,保证尺寸公差。②车各处空刀、倒角。③铣两端键槽。④表面氧化处理。由于光轴尺寸公差达不到0.009mm要求,并且镀铬光轴表面硬度能达到45HRC,造成后序键槽乐动在线困难,所以该方法不太理想。
3. 解决方案
针对链轮轴在乐动在线过程中出现的问题,根据零件的结构特点和使用要求,考虑采取组合焊接的乐动在线方案。
根据零件的结构特点把零件拆分为3部分,将链轮轴拆分成3部分组焊而成。中间部分选用45钢光轴,该部分乐动在线工艺过程为: 定购φ 30mm光棒→车两端面,车两端焊接工艺沉孔并倒焊接坡口。