『壹』 非标轴类零件加工怎么选择供应商
非标准件主要是国家没有定出严格的标准规格,没有相关的参数规定之外,由企业自由控制的其他配件。非标准件有很多品种,目前没有很规范的分类。大致分类如下:
金属非标准件:
由客户提供图纸,厂家根据图纸利用设备制作出相应的产品,通常是模具居多,公差要求,光洁度都是客户规定的,没有一定的范式。产品从铸造到精加工完全需要相应的质量控制,工序复杂且可变性大,一般成本高于标准件。
非金属非标准件:
是一些非金属材料的加工。诸如塑料,木材,石材等,近年来,注塑行业,塑料模具的发展日益精进,曲面设计,编程数控的引用,使得非标加工的成本和公差等级都有了很大的提升。
轴类零件数控车削加工工艺的主要内容包括:分析加工要求、确定加工步骤、装夹方案、选用刀具、计算数值、编写程序以及加工完成后的处理。数控车削加工工艺与普通机床加工工艺有很大的区别,所涵盖的内容也很多。
因此,在数控车机加工中,对编程人员的要求是非常高的,不仅要分析零件的加工工艺程序,还要合理选择刀具,确定切削用量和走刀路线。所以,对数控机床的性能特点、工件装夹、刀具系统以及切削规范方法都必须很了解。数控加工工艺方案的确定不仅对机床的生产效率有影响,还会对轴类零件的加工质量产生影响。
轴类零件加工要求和方案:
1、明确加工要求
在加工前,首先需要分析被加工轴类零件的图纸,明确加工工序、加工内容及技术要求。轴类零件轴向的技术要求不高,主要是配合轴颈和支承轴颈的径向尺寸精度和形位精度要求较高,此外,还须确保配合轴颈对于支承轴颈的同轴度。相互位置精度主要是同轴度和圆跳动;几何形状精度主要是圆度和圆柱度,要求控制在直径公差范围内。
2、确定加工方案
根据加工要求确定零件加工方案,并制定数控机床加工路线。轴类零件一般采用锻件,发动机曲轴类轴件一般采用球墨铸铁铸件。车削之前常需要根据情况安排预备加工,铸、锻件毛坯在粗车前应根据材质和技术要求安排正火火退火处理,以消除应力改善组织和切削性能。性能要求较高的毛坯在粗加工后、精加工前应安排调质处理,以提高零件的综合机械性能;对于硬度和耐磨性要求不高的零件,调质也常作为最终热处理。
轴加工一般是通过车床进行车削获得,分析其中具体细节可知,在加工过程中受到诸多方面的影响。具体的可能会影响到加工质量的因素包括:
(1)中心孔定位。中心孔是轴类零件加工全过程中使用的定位基准,其质量对加工精度有着重大影响。在加工过程中若中心孔偏离基准位置过多,就会导致加工过程中出现轴的圆柱度严重不足的后果。同时,中心孔定位不准也会导致加工过程中的车削力变大,导致加工变形过大,从而使销轴加工质量下降。所以必须安排修研中心孔工序。修研中心孔一般在车床上用金刚石或硬质合金顶尖加压进行。
(2)正火工艺。销轴加工之前往往要进行正火处理,从而降低其硬度,达到控制加工质量的目的。然而,在实际加工中存在热处理不规范,热处理后工件原始毛坯硬度达不到要求,导致销轴加工质量下降,加工难度加大。
(3)机床加工质量。机床加工质量是保证加工的最根本条件,在加工中若操作不规范必然导致销轴加工质量的下降。同时,工人的加工经验也影响到加工质量,工人在加工不同批次销轴时若不能形成规范化的操作,容易造成加工设置失误,严重时会导致整批次零件的加工报废。此外,机床的精度是加工的重要影响因素,在加工过程中机床运动机构的稳定性、振动性和发热性都会影响加工。机床精度还受到加工变形的影响,机床变形必然导致加工的精度下降。
(4)加工设置。在加工销轴过程中,需要根据工件毛坯的原始尺寸和要求设计尺寸,进行设定加工进给量。进给量必须要根据加工时间,需要达到的加工精度和加工转速等条件设置。进给量设置不合适就会影响加工切削力,过大的进给量必然导致精度降低,并且对加工刀具要求较高。
(5)加工附属特性。对于部分销轴,需要再其端部进行打深孔,或者根据要求进行开设键槽,花键和开孔,这些工艺对销轴会产生一定的影响。在加工附属特性时,若不能考虑到对销轴的影响,必然导致加工质量的下降。轴上的花键、键槽等次要表面的加工,一般安排在外圆精车之后,磨削之前进行。因为如果在精车之前就铣出键槽,在精车时由于断续切削而易产生振动,影响加工质量,又容易损坏刀具,也难以控制键槽的尺寸。但也不应安排在外圆精磨之后进行,以免破坏外圆表面的加工精度和表面质量。
(6)加工后热处理。加工后热处理是为了保证销轴的强度符合使用规范,能够具备良好的强度和刚度,这就要求热处理必须控制好销轴的材料的金相组织,使其恰好在需要使用的范围内容。同时,热处理后的销轴要注意采用时效处理,防止其在使用过程中存在变形。
(7)磨削工艺。磨削是控制销轴表面质量的重要步骤,决定了表面的粗糙度,对于在使用中需要运动的销轴要保证其粗糙度的最大粗糙度。同时,磨削工艺中加工工艺也是销轴质量的重要影响因素。
(8)检测。在完成零件加工后,需要检测销轴的加工质量,这部分工作主要是验证销轴的加工质量,指导后来要进行销轴加工。目前,对销轴加工质量的检测主要是用游标卡尺进行测量不同位置直径,该方式检测效率偏低,有效性有待提高,可能在检测中不能检测出加工失误。
(9)毛坯工件质量。轴类零件材料的选取,主要根据轴的强度、刚度、耐磨性以及制造工艺性而决定,力求经济合理。加工材料达不到要求会导致销轴在工作过程中的经常失效,容易产生断裂,导致影响机械设备的工作性能。
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轴类零件的加工工艺:
1、轴类零件的材料
轴类零件材料的选取,主要根据轴的强度、刚度、耐磨性以及制造工艺性而决定,力求经济合理。常用的轴类零件材料有35、45、50优质碳素钢,以45钢应用最为广泛。对于受载荷较小或不太重要的轴也可用Q235、Q255等普通碳素钢。对于受力较大,轴向尺寸、重量受限制或者某些有特殊要求的可采用合金钢。如40Cr合金钢可用于中等精度,转速较高的工作场合,该材料经调质处理后具有较好的综合力学性能;选用Cr15、65Mn等合金钢可用于精度较高,工作条件较差的情况,这些材料经调质和表面淬火后其耐磨性、耐疲劳强度性能都较好;若是在高速、重载条件下工作的轴类零件,选用20Cr、20CrMnTi、20Mn2B等低碳钢或38CrMoA1A渗碳钢,这些钢经渗碳淬火或渗氮处理后,不仅有很高的表面硬度,而且其心部强度也大大提高,因此具有良好的耐磨性、抗冲击韧性和耐疲劳强度的性能。球墨铸铁、高强度铸铁由于铸造性能好,且具有减振性能,常在制造外形结构复杂的轴中采用。特别是我国研制的稀土——镁球墨铸铁,抗冲击韧性好,同时还具有减摩、吸振,对应力集中敏感性小等优点,已被应用于制造汽车、拖拉机、机床上的重要轴类零件。
2、轴类零件的毛坯
轴类零件的毛坯常见的有型材(圆棒料)和锻件。大型的,外形结构复杂的轴也可采用铸件。内燃机中的曲轴一般均采用铸件毛坯。型材毛坯分热轧或冷拉棒料,均适合于光滑轴或直径相差不大的阶梯轴。锻件毛坯经加热锻打后,金属内部纤维组织沿表面分布,因而有较高的抗拉、抗弯及抗扭转强度,一般用于重要的轴。
轴类零件的加工方法:
1、外圆表面的加工方法及加工精度
轴类、套类和盘类零件是具有外圆表面的典型零件。外圆表面常用的机械加工方法有车削、磨削和各种光整加工方法。车削加工是外圆表面最经济有效的加工方法,但就其经济精度来说,一般适于作为外圆表面粗加工和半精加工方法;磨削加工是外圆表面主要精加工方法,特别适用于各种高硬度和淬火后的零件精加工;光整加工是精加工后进行的超精密加工方法(如滚压、抛光、研磨等),适用于某些精度和表面质量要求很高的零件。由于各种加工方法所能达到的经济加工精度、表面粗糙度、生产率和生产成本各不相同,因此必须根据具体情况,选用合理的加工方法,从而加工出满足零件图纸上要求的合格零件。
2、外圆表面的车削加工
(1)外圆车削的形式轴类零件外圆表面的主要加工方法是车削加工。主要的加工形式有:荒车自由锻件和大型铸件的毛坯,加工余量很大,为了减少毛坯外圆形状误差和位置偏差,使后续工序加工余量均匀,以去除外表面的氧化皮为主的外圆加工,一般切除余量为单面1-3mm。粗车中小型锻、铸件毛坯一般直接进行粗车。粗车主要切去毛坯大部分余量(一般车出阶梯轮廓),在工艺系统刚度容许的情况下,应选用较大的切削用量以提高生产效率。半精车一般作为中等精度表面的最终加工工序,也可作为磨削和其它加工工序的预加工。对于精度较高的毛坯,可不经粗车,直接半精车。精车外圆表面加工的最终加工工序和光整加工前的预加工。精细车高精度、细粗糙度表面的最终加工工序。适用于有色金属零件的外圆表面加工,但由于有色金属不宜磨削,所以可采用精细车代替磨削加工。但是,精细车要求机床精度高,刚性好,传动平稳,能微量进给,无爬行现象。车削中采用金刚石或硬质合金刀具,刀具主偏角选大些(45o-90o),刀具的刀尖圆弧半径小于0.1-1.0mm。
(2)车削方法的应用
1)普通车削适用于各种批量的轴类零件外圆加工,应用十分广泛。单件小批量常采用卧室车床完成车削加工;中批、大批生产则采用自动、半自动车床和专用车床完成车削加工。
2)数控车削适用于单件小批和中批生产。应用愈来愈普遍,其主要优点为柔性好,更换加工零件时设备调整和准备时间短;加工时辅助时间少,可通过优化切削参数和适应控制等提高效率;加工质量好,专用工夹具少,相应生产准备成本低;机床操作技术要求低,不受操作工人的技能、视觉、精神、体力等因素的影响。对于轴类零件,具有以下特征适宜选用数控车削。结构或形状复杂,普通加工操作难度大,工时长,加工效率低的零件。加工精度一致性要求较高的零件。切削条件多变的零件,如零件由于形状特点需要切槽,车孔,车螺纹等,加工中要多次改变切削用量。批量不大,但每批品种多变并有一定复杂程度的零件对带有键槽,径向孔(含螺钉孔)、端面有分布的孔(含螺钉孔)系的轴类零件,如带法兰的轴,带键槽或方头的轴,还可以在车削加工中心上加工,除了能进行普通数控车削外,零件上的各种槽、孔(含螺钉孔)、面等加工表面也可一并能加工完毕。工序高度集中,其加工效率较普通数控车削更高,加工精度也更为稳定可靠。
3)外圆表面的磨削加工用磨具以较高的线速度对工件表面进行加工的方法称为磨削。磨削加工是一种多刀多刃的高速切削方法,它使用于零件精加工和硬表面的加工。磨削的工艺范围很广,可以划分为粗磨、精磨、细磨及镜面磨。磨削加工采用的磨具(或磨料)具有颗粒小,硬度高,耐热性好等特点,因此可以加工较硬的金属材料和非金属材料,如淬硬钢、硬质合金刀具、陶瓷等;加工过程中同时参与切削运动的颗粒多,能切除极薄极细的切屑,因而加工精度高,表面粗糙度值小。磨削加工作为一种精加工方法,在生产中得到广泛的应用。由于强力磨削的发展,也可直接将毛坯磨削到所需要的尺寸和精度,从而获得了较高的生产率。
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一级经销商面对的大都是二级经销商,以批发为主,钢材价格接近厂价,行情差,还可能出现价格倒挂,厂家对一级经销商价格也有保护政策。二级经销商面对的是直接客户,零售为主
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