軸套類零件大多屬于薄壁構(gòu)件，結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，精度要求相對(duì)較高，在產(chǎn)品中主要起定位、旋轉(zhuǎn)的作用，并承受一定的徑向力和軸向力。其加工質(zhì)量的好壞，直接影響產(chǎn)品的功能和壽命。幾乎每個(gè)產(chǎn)品中都有軸套類零件，在加工中往往由于變形嚴(yán)重而影響其尺寸精度、形狀精度。要解決此問(wèn)題，必須分析原因，采取有效的措施，才能保證零件精度。

 

　　在加工短空心軸零件時(shí)，考慮到其壁薄、容易變形，因此工藝要求粗、精加工分開(kāi)，中間安排時(shí)效去應(yīng)力處理。精加工后，零件在裝備上處于夾緊狀態(tài)時(shí)，用杠桿表、百分表分別測(cè)零件的孔徑尺寸和圓度都符合圖樣要求，但卸下再檢測(cè)，孔變形量達(dá)0.1～0.2mm，導(dǎo)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(nèi)孔和臺(tái)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(biāo)測(cè)量?jī)x上檢測(cè)，孔變形量達(dá)0.05～0.15mm。在采取了粗、精加工分開(kāi)，中間安排時(shí)效處理后，仍達(dá)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(shí)不能磨削加工，工藝難點(diǎn)是加工過(guò)程中零件出現(xiàn)變形，嚴(yán)重影響到尺寸及位置精度。

　　變形原因分析及控制

 

　　零件在加工過(guò)程中產(chǎn)生的變形包括：

 

　?、倭慵庸ず?，內(nèi)應(yīng)力重新分布產(chǎn)生的變形。

 

　?、诙ㄎ幻嫫矫娑冗_(dá)不到要求，回彈產(chǎn)生的變形。

 

　　③零件夾緊位置、方向及受力點(diǎn)不恰當(dāng)引起的變形。

 

　　④零件的加工余量及加工過(guò)程中的切削力引起的變形。

 

　?、菁庸み^(guò)程中的切削熱引起的變形。

 

　?、蘖慵Y(jié)構(gòu)不合理引起的變形。

　　零件變形控制方法

 

　　1、通過(guò)熱處理消除應(yīng)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(yīng)力、穩(wěn)定化處理等，使零件釋放加工應(yīng)力和材料應(yīng)力，提高精加工后零件尺寸精度的穩(wěn)定性。

 

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

 

　　3、改進(jìn)壓緊裝夾控制變形。通過(guò)改變夾緊位置、方向及受力點(diǎn)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(shí)，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(shù)、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(jìn)零件結(jié)構(gòu)或工藝方法控制變形。通過(guò)改進(jìn)零件結(jié)構(gòu)減少或控制零件變形，比如增加支撐筋、形狀對(duì)稱設(shè)計(jì)等；改進(jìn)工藝方法，使應(yīng)力完全釋放。

 

　　零件在粗加工后都經(jīng)過(guò)了時(shí)效處理，應(yīng)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(yīng)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(huì)引起很大的變形。分析認(rèn)為，零件夾緊位置、方向及受力點(diǎn)不恰當(dāng)是引起變形的主要原因。為此，工藝中采取了以下措施。

　　大型軸類零件的修復(fù)方法

 

　　在機(jī)械設(shè)備的修理過(guò)程中，大型軸類零件由于軸徑較大產(chǎn)生彎曲變形的較少，時(shí)常會(huì)發(fā)生的是因軸承損壞或安裝不正確導(dǎo)致軸類零件軸承位磨損的現(xiàn)象，而軸的其他部位卻完好無(wú)損、尚有一定的利用價(jià)值。換置新軸，由于軸較大會(huì)相對(duì)增加修理成本，且造成不必要的浪費(fèi)。有時(shí)由于沒(méi)有配件還會(huì)延長(zhǎng)修理工期，甚至致使設(shè)備的閑置。故在此情況下，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況對(duì)軸承位進(jìn)行修復(fù)，保證了設(shè)備的正常使用。

　　1、軸承位噴涂修復(fù)法

 

　　此方法適用于軸承位磨損輕微（磨損量小且形位公差尚符合要求），但已無(wú)法保證軸承內(nèi)圈與軸承位的配合要求，磨損量一般在0.2mm以內(nèi)的情況。

 

　　修理方法和步驟如下：

 

　?。?）擦拭軸承位表面，清除油漬、毛刺等。

 

　?。?）檢測(cè)軸承位的變形、磨損情況。只是尺寸因磨損變小的，可直接轉(zhuǎn)入噴涂工序修復(fù)；如果是軸承位已產(chǎn)生輕微的椎度，則應(yīng)先對(duì)軸承位進(jìn)行車削加工，消除其形位誤差再轉(zhuǎn)入噴涂工序修復(fù)。對(duì)軸承位形位公差已超差的在噴涂前進(jìn)行誤差消除是很有必要的，因?yàn)閲娡渴窃谠袡C(jī)面上進(jìn)行的，噴涂修復(fù)的只是尺寸，但不能修復(fù)形位誤差。

 

　?。?）酸洗軸承位表面，對(duì)軸承位進(jìn)行噴涂處理，修復(fù)其尺寸精度。

 

　?。?）當(dāng)噴涂后的尺寸超出了公差要求，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行磨削加工，以保證軸承位與軸承的良好配合。

 

　　在這里還應(yīng)指出的是，噴涂層厚度在滿足要求的情況下一定要盡可能薄一些，噴涂層過(guò)厚有時(shí)會(huì)出現(xiàn)噴涂層在力的作用下局部脫落的現(xiàn)象。

　　2、軸承位補(bǔ)焊修復(fù)法

 

　　此方法適用于軸承位磨損不是很嚴(yán)重，磨損量不超過(guò)1~2mm的情況。

 

　　修理方法和步驟如下：

 

　　（1）將軸承位用汽油清洗干凈并晾干，有銹的要將鐵銹徹底清除掉，防止在堆焊時(shí)產(chǎn)生焊接缺陷。

 

　?。?）根據(jù)與軸承位配合的軸承確定軸承位原有尺寸及公差。

 

　?。?）修復(fù)該軸頭兩側(cè)的中心孔。

 

　?。?）用E5016（J506）或E5015（J507）焊條在軸頭磨損部位進(jìn)行堆焊。堆焊時(shí)應(yīng)采用對(duì)稱焊法對(duì)軸承位表面分成的4等分對(duì)稱施焊，防止因焊接而產(chǎn)生變形。兩條焊道之間接合要緊密，后一焊道要熔化掉前一焊道的1/2~2/3，堆焊厚度以堆焊完成后，超出軸承位原尺寸2-3mm為宜。補(bǔ)焊后被焊接處要自然冷卻，不得強(qiáng)制冷卻。強(qiáng)制冷卻會(huì)增加補(bǔ)焊部位的硬度和應(yīng)力，會(huì)造成下一步機(jī)加工的困難。

 

　?。?）車削或先車削后磨削加工軸承位，恢復(fù)其原有的形位和尺寸公差。