滾筒殼和滾筒軸的數控加工工藝
滾筒主要由4個部件組成,其中軸承和卡簧為標準間件,滾筒軸和滾筒殼為非標件,因為應用在動態稱重領域,對滾筒的要求非常高,市場上普通的標準滾筒根本不能滿足要求。必須要保證滾筒軸和殼的密度均勻,主動滾筒表面滾花,增加和輸送帶之間的摩擦。
滾筒殼和軸都屬于軸類零件,軸類零件是機器中經常遇到的典型零件之一。它主要用來支承傳動零部件,傳遞扭矩和承受載荷。軸類零件是旋轉體零件,其長度大于直徑,一般由同心軸的外圓柱面、圓錐面、內孔和螺紋及相應的端面所組成。根據結構形狀的不同,軸類零件可分為光軸、階梯軸、空心軸和曲軸等。軸的長徑比小于5的稱為短軸,大于20的稱為細長軸,大多數軸介于兩者之間。軸用軸承支承,與軸承配合的軸段稱為軸頸。軸頸是軸的裝配基準,它們的精度和表面質量一般要求較高,其技術要求一般根據軸的主要功用和工作條件制定,主要要求如下:
(1)尺寸精度比一般的零件的尺寸精度要求高。軸類零件中支承軸頸的精度要求最高,為 IT5~IT7;配合軸頸的尺寸精度要求可以低一些,為IT6~IT9。
(2)形狀精度高。
(3)位置精度高,其一般軸的徑向跳動為0.01~0.03,高精度的軸為0.001~0.005。
(4)表面粗糙度比一般的零件高,支承軸頸和重要表面的表面粗糙度Ra常為 0.1~0.8um,配合軸頸和次要表面的表面粗糙度 Ra 為 0.8~3.2um。
軸類零件一般常用的材料有45 鋼、40Cr 合金鋼、軸承鋼 GCr15 和彈簧鋼 65Mn,還有20CrMoTi、20Mn2B、20Cr等。軸類零件最常用的毛坯是棒料和鍛件,只有一些大型或結構復雜的軸,在質量允許時才采用鑄件。由于毛坯經過鍛造后,能使金屬內部纖維組織沿表面均勻分布,可獲得較高的抗拉、抗彎及抗扭強度。所以除了光軸、直徑相差不大的階梯軸可使用熱軋料棒料或冷拉棒料外,一般比較重要的軸大都采用鍛件。另外軸類零件的毛坯還需要 經過熱處理。軸的結構設計原則:
(1)節約材料,減輕重量盡量采用等強度的外形尺寸,或大的截面系 數的截面形狀。
(2)易于軸上零件的精確定位,穩固裝配拆卸和調整。
(3)采用各種減少應力應用和提高強度的結構措施。
(4)便于加工制造和保證精度。
軸類零件中工藝規程的制訂,直接關系到工件質量、勞動生產率和經濟效益。一零件可以有幾種不同的加工方法,但只有某一種較合理,在制訂機械加工工藝規程中,須注意以下幾點:
(1)零件圖工藝分析中,需理解零件結構特點、精度、材質、熱處理等技術要求,且要研究 產品裝配圖,部件裝配圖及驗收標準。
(2)滲碳件加工工藝路線一般為:下料→鍛造→正火→粗加工→半精加工→滲碳→去碳加工(對不需提高硬度部分)→淬火→車螺紋、鉆孔或銑槽→粗磨→低溫時效→半精磨→低溫時效→精磨。
(3)粗基準選擇:有非加工表面,應選非加工表面作為粗基準。對所有表面都需加工的鑄件 軸,根據加工余量最小表面找正。且選擇平整光滑表面,讓開澆口處。選牢固可靠表面為粗 基準,同時,粗基準不可重復使用。
(4)精基準選擇:要符合基準重合原則,盡可能選設計基準或裝配基準作為定位基準。符合基準統一原則。盡可能在多數工序中用同一個定位基準。盡可能使定位基準與測量基準重合。選擇精度高、安裝穩定可靠表面為精基準。
滾筒殼的材料為外徑23mm,內徑17mm的304不銹鋼無縫管,當今機加工技術非常先進,軸類零件的加工也比較容易。主要加工工序為先外夾,加工出軸承槽,尺寸要能保證和軸承配合,換內割刀,割出一個可安裝卡簧的槽,掉頭裝夾,用同樣的方式加工出卡簧槽和軸承槽,然后內夾,加工出同步帶槽(如下圖所示)。滾筒軸則為簡單的階梯軸,使用數控加工的粗精車循環指令對軸進行切削加工。