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《絲杠加工工藝的研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、絲桿是門系統(tǒng)中梢度要求較高的零件,依靠絲桿將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng),要準(zhǔn)確、可靠的實(shí)現(xiàn)開關(guān)門動(dòng)作,確定門的位置,對其在精度、強(qiáng)度、耐磨性及抗腐蝕性等方面都有很高的要求。因此從材料選擇、熱處理、加工方法、刀具及加工工藝等方面都要進(jìn)行詳細(xì)的研究。5.1.1絲杠結(jié)構(gòu).材料及加工要求分析絲杠加工過程中難點(diǎn)之一是,絲杠為細(xì)長柔性軸結(jié)構(gòu)、它的長徑比(長度L與直徑d的比(L/d))很大,一般在100左右,剛性較差,在切削力作用下容易產(chǎn)生彎曲變形,導(dǎo)致加工精度降低,產(chǎn)品質(zhì)量差:難點(diǎn)之二是絲杠螺旋槽牙型復(fù)雜,加工因難,軸向及法向牙型如下圖5.1.1所示.圖a軸向牙型圖b法向
2、牙型圖5.1.1絲杠螺旋軌道牙型對絲杠的技術(shù)要求如下:1)外徑圓跳動(dòng)允許公差;2)我血/牙側(cè)粗糙度;3)表面/牙側(cè)硬度:4)外徑相等性允許公差;5)傳遞精度竽級(jí):單個(gè)螺距允許公差或?qū)С淘试S公差;6)牙型允許公差;7)內(nèi)徑允許公差;中徑圓度誤差。對絲杠材料的要求:1)具有良好的加工性能,能得到良好的加工表面的較小的殘余應(yīng)力,對刀具磨損較??;2)抗拉強(qiáng)度(Rm)不低于588MPa;3)有良好的熱處理工藝性,淬透性好,不易斷裂,組織均勻,熱處理變形小,能獲得較高的磧度,從而保證絲杠的耐磨性和尺寸的穩(wěn)定性;4)材料破度均勻,金相組織符合標(biāo)準(zhǔn)。常用的不淬硬的絲杠材料
3、有12Crl3,淬硬絲杠材料有20Crl3>45.40Cr?5.1.2絲杠材料基穂性能試鯊研究絲杠材料選擇40Cr,40Cr材料是目前機(jī)械制造業(yè)中經(jīng)常選用的鋼號(hào)之一,對其進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理后,能夠獲得良好的強(qiáng)度、韌性、塑性以及耐磨性,良好的淬透性和切削加工性,并且價(jià)格便宜。為了研究40Cr材料表面及熱處理后的性能,對其基礎(chǔ)力學(xué)、物理性能進(jìn)行試驗(yàn)研究,試驗(yàn)以表面硫碳氮共滲后的40Cr材料為研究對加,結(jié)果如1)?6)所示:1)拉伸試驗(yàn)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn):GBfT228.1-2010圖a拉伸前試樣圖b拉伸后試樣圖5.1.2拉伸試樣試驗(yàn)結(jié)果如表5丄1所示:表5丄】拉伸試驗(yàn)結(jié)果測試
4、項(xiàng)目抗拉強(qiáng)度Rm(MPa)屈服強(qiáng)度RpoXMPa)斷后伸長率A標(biāo)距=5d(%)結(jié)果85967413.5表5.1.1結(jié)果表明表面處理后材料的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度滿足要求。2)硬度試驗(yàn)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn):GB/T4340.1-20094丄亠‘711161?1?4./Ir89201;:*!?…???Ai???a56789301rU圖5丄3硬度測試試樣測試部位在距端面5mm的圓周表面上。試驗(yàn)結(jié)果如表5」.2所示:表5.1.2硬度試驗(yàn)結(jié)果項(xiàng)目結(jié)果HV0.1737717719736662表5丄2結(jié)果表面表面處理后,材料表面便度很高,滿足要求。3)沖擊試驗(yàn)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn):GB/T229-
5、2007圖5.1.4沖擊測試試樣試驗(yàn)結(jié)果如表5.1.3所示:表5丄3沖擊試驗(yàn)結(jié)果測試項(xiàng)目測試條件樣品吸收功(J)試樣:夏比U型沖口上2.4夏比沖擊尺寸:55x10*10溫度:室溫中2.5下2.54)硬化層深度測試試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn):GB/T4340」?2009,GB/711354-2005,試樣選擇沖擊試樣測試由試樣外表面至圓心處,試驗(yàn)結(jié)果如下所示:表5丄4梗化層深度測試結(jié)果深度(mm)試樣上酸度(HVO.iymm試樣中硬度(HVO.iymm試樣下碩度(HVO.iymm0.055134794840.1435464-4400.23213073300.329227229
6、70.42842572770.52792592640.62702512870.72492452660.82492552660.92702682621.02572572701.12642492661.22872532771.32532592471.42592722621.5245259277潅層深度/mm0.190.20.2圖c試樣下測試結(jié)果、■IV圖形結(jié)果如下:圖a試樣上測試結(jié)果圖b試樣中測試結(jié)果圖5.1.5硬化層深度測試結(jié)果5)硬化層脆性測試試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn):GB/T11354-2005,試樣選擇沖擊試樣試驗(yàn)結(jié)果如圖5丄6所示:圖a試樣上測試結(jié)果圖C試樣下測試結(jié)
7、果圖5.1.6硬化層脆性測試結(jié)果(100X)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)判斷材料的脆性級(jí)別均為1級(jí)。6)金相組織試驗(yàn)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn):GBfT13299-1991,試樣選擇沖擊試樣試驗(yàn)結(jié)果如圖5?1?7所示:圖a試樣上的結(jié)果圖b試樣中的結(jié)果圖c試樣下的結(jié)果圖5-1-7金相組織測試結(jié)果三個(gè)試樣組織均為珠光體+鐵素體,未觀察到游離的滲碳體,未觀察到帶狀組織,評定級(jí)別為0級(jí),未觀察到魏氏組織,評定級(jí)別為0級(jí)。綜合以上要索,40Cr材料滿足絲杠對材料強(qiáng)度、硬度、熱處理工藝性、淬透性以及加工性能等要求,硫碳氮共滲后農(nóng)面硬度得到了很大的提高,韌性降低,脆性高,切削性能好?5.2工藝流程的確定螺紋
8、的加工方法可以分為切削加工等切屑加工和滾軋、擠壓等無切網(wǎng)加工。對于