光轴表面出现磨损,是在使用过程中比较常见的一种现象,其磨损会使部件几何尺寸或者是体积变小,磨损严重的话,还会造成失效。光轴表面出现磨损原因有很多种,但是最主要的一个原因则是因为制造光轴的金属特性来决定的,虽然我们不可以完全避免磨损的发生,但是我们却要对其进行修复,使其对于机器的影响没那么大;下面是修复工艺中的一种,具体操作步骤如下:
(1)先将要焊的光轴部位清洗干净,然后用湿泥巴将拉痕四周围住。
(2)选用直径2.5mm的焊条,将电焊机电流调至120A,采取直线运条法平稳施焊。
(3)全部焊完之后,将泥巴与熔渣清除干净,用粗锉沿光轴圆周进行进行修锉并留0.1-0.2mm的加工余量。
(4)车一个外径185mm、内径125mm、长150mm的圆筒当靠模(光轴外径125mm),沿轴线锯开,一个为粗模,另一个为精模。
(5)在粗模内壁涂上一层薄薄的红印油,接着将粗模紧靠在光轴待修部位上沿轴线往复磨合几次,然后用细锉将光轴上较重的红印锉掉。如此反复修锉,最后留0.04-0.07mm的加工余量。
(6)再用320目的砂条蘸煤油配合精模将光轴修磨至规定尺寸
(7)最后用砂布背面蘸煤油进行手工抛光。经测量,光轴误差仅为0.03mm。
直线光轴是机器中经常遇到的典型零件之一。它主要用来支承传动零部件,传递扭矩和承受载荷。直线光轴是旋转体零件,其长度大于直径,一般由同心轴的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及相应的端面所组成。根据结构形状的不同,直线光轴可分为镀铬棒、阶梯轴、空心轴和曲轴等。光轴的长径比小于5的称为短轴,大于20的称为细长轴,大多数轴介于两者之间。
光轴用轴承支承,与轴承配合的轴段称为轴颈。轴颈是轴的装配基准,它们的精度和表面质量一般要求较高,其技术要求一般根据轴的主要功用和工作条件制定,通常有以下几项:
(一)尺寸精度
起支承作用的轴颈为了确定轴的位置,通常对其尺寸精度要求较高(IT5~IT7)。装配传动件的轴颈尺寸精度一般要求较低(IT6~IT9)。
(二)几何形状精度
直线光轴的几何形状精度主要是指轴颈、外锥面、莫氏锥孔等的圆度、圆柱度等,一般应将其公差限制在尺寸公差范围内。对精度要求较高的内外圆表面,应在图纸上标注其允许偏差。
(三)相互位置精度
直线光轴的位置精度要求主要是由轴在机械中的位置和功用决定的。通常应保证装配传动件的轴颈对支承轴颈的同轴度要求,否则会影响传动件(齿轮等)的传动精度,并产生噪声。普通精度的轴,其配合轴段对支承轴颈的径向跳动一般为0.01~0.03mm,高精度轴(如主轴)通常为0.001~0.005mm。
(四)表面粗糙度
一般与传动件相配合的轴径表面粗糙度为Ra2.5~0.63μm,与轴承相配合的支承轴径的表面粗糙度为Ra0.63~0.16μm。
切削力导致变形 在车削过程中,产生的切削力可以分解为轴向切削力PX、径向切削力PZ。不同的切削力对车削细长光轴时产生弯曲变形的影响是不同的。
径向切削力PZ的影响
径向切削力是垂直作用在通过细长光轴轴线水平平面内的,由于细长光轴的刚性较差,径向力将会把细长光轴顶弯,使其在水平面内发生弯曲变形.径向切削力对细长光轴弯曲变形的影响。
轴向切削力PX的影响
轴向切削力是平行作用在细长光轴轴线方向上的,它对工件形成一个弯矩。对于一般的车削加工,轴向切削力对工件弯曲变形的影响并不大,可以忽略。但是由于细长光轴的刚性较差,其稳定性也较差,当轴向切削力超过一定数值时,将会把细长光轴压弯而发生纵向弯曲变形。
切削热产生的影响
车削加工产生的切削热,会引起工件热伸长。由于在车削过程中,卡盘和尾架顶尖都是固定不动的,因此两者之间的距离也是固定不变的。这样细长光轴受热后的轴向伸长量受到限制,导致细长光轴受到轴向挤压而产生弯曲变形。
因此可以看出,提高细长光轴的加工精度问题,实质上就是控制工艺系统的受力及受热变形的问题。