¿Cuáles son los estándares del proceso de producción para el procesamiento de ejes de Jiangxi?

El eje es un objeto cilíndrico que pasa por la mitad del rodamiento o por la mitad de la rueda o por la mitad del engranaje, pero también los hay que son cuadrados. Un eje es una pieza mecánica que soporta piezas giratorias y gira con ellas para transmitir movimiento, par o momento flector. Generalmente tiene la forma de una varilla redonda de metal y cada segmento puede tener un diámetro diferente. Las piezas que realizan el movimiento giratorio en la máquina están montadas sobre el eje.

Materiales para piezas de eje:

1. Los aceros estructurales al carbono de alta calidad, como el acero al carbono 35, 45 y 50, tienen muchas aplicaciones debido a sus altas propiedades mecánicas integrales. es el más utilizado. Para mejorar sus propiedades mecánicas se debe normalizar o templar y revenir. Para ejes que no son importantes o tienen poca tensión, se puede utilizar acero estructural al carbono como Q235 y Q275.

2. Acero aleado El acero aleado tiene altas propiedades mecánicas, pero es más caro y se utiliza principalmente para ejes con requisitos especiales. Por ejemplo, los ejes de alta velocidad que utilizan cojinetes deslizantes a menudo utilizan aceros estructurales de aleación con bajo contenido de carbono como 20Cr y 20CrMnTi. Después de la carburación y el enfriamiento, se puede mejorar la resistencia al desgaste del muñón cuando el eje del rotor de la máquina está en funcionamiento. en condiciones de alta temperatura, alta velocidad y carga pesada Para propiedades mecánicas de alta temperatura, a menudo se utilizan aceros estructurales de aleación como 40CrNi y 38CrMoAlA. Para los ejes en bruto, se da prioridad a las piezas forjadas, seguidas del acero; para tamaños más grandes o estructuras complejas, se puede considerar el acero fundido o el hierro dúctil.

Por ejemplo, el uso de hierro dúctil para fabricar cigüeñales y árboles de levas tiene las ventajas de bajo costo, buena absorción de vibraciones, baja sensibilidad a la concentración de tensiones y buena resistencia. El modelo mecánico del eje es una viga, y la mayor parte gira, por lo que su tensión suele ser simétrica y cíclica. Los posibles modos de falla incluyen: fractura por fatiga, fractura por sobrecarga, deformación elástica excesiva, etc. Algunas piezas con cubos generalmente se instalan en el eje, por lo que la mayoría de los ejes deben convertirse en ejes escalonados, lo que requiere una gran cantidad de corte.

Diseño estructural del eje:

El diseño estructural del eje consiste en determinar la forma razonable y las dimensiones estructurales generales del eje, lo cual es un paso importante en el diseño del eje. Consiste en el tipo, tamaño y posición de las piezas instaladas en el eje, el método de fijación de las piezas, la naturaleza, dirección, tamaño y distribución de la carga, el tipo y tamaño del rodamiento, la pieza en bruto del eje, proceso de fabricación y montaje, instalación y transporte, y la alineación del eje, deformación y otros factores. El diseñador puede diseñar de acuerdo con los requisitos específicos del eje. Si es necesario, se pueden comparar varios planos para seleccionar un plan de diseño. Los siguientes son los principios generales de diseño de la estructura del eje: 1. Ahorre materiales, reduzca el peso y trate de hacerlo. utilice dimensiones exteriores de igual resistencia o La forma de la sección transversal tiene un coeficiente de sección grande 2. Es fácil posicionar, estabilizar, ensamblar, desmontar y ajustar con precisión las piezas en el eje 3. Adoptar diversas medidas estructurales para reducir la concentración de tensión; y mejorar la resistencia; 4. Es fácil de procesar y fabricar y garantiza la precisión.

Clasificación de ejes:

Los ejes comunes se pueden dividir en cigüeñales, ejes rectos, ejes flexibles, ejes macizos, ejes huecos, ejes rígidos y ejes flexibles según la forma estructural de el eje (eje flexible). Los ejes rectos se pueden dividir en: ① Ejes giratorios, que soportan tanto el momento de flexión como el par cuando trabajan. Son los ejes más comunes en maquinaria, como los ejes de varios reductores, etc. ② El husillo se utiliza para soportar piezas giratorias y solo soporta momento de flexión sin transmitir par. Algunos husillos giran, como los ejes de los vehículos ferroviarios, etc., y algunos husillos no giran, como los ejes que soportan las poleas, etc. ③ El eje de transmisión se utiliza principalmente para transmitir par sin momento de flexión del cojinete, como el eje óptico largo en el mecanismo de movimiento de la grúa, el eje de transmisión del automóvil, etc. El material del eje es principalmente acero al carbono o acero aleado, pero también puede estar hecho de hierro dúctil o hierro fundido aleado. La capacidad de trabajo de un eje generalmente depende de la resistencia y la rigidez y, a altas velocidades, de la estabilidad ante las vibraciones.

Requisitos técnicos para ejes:

1. Precisión de procesamiento

1) Precisión dimensional. La precisión dimensional de las piezas del eje se refiere principalmente a la precisión dimensional del diámetro y la precisión dimensional de la longitud del eje. De acuerdo con los requisitos de uso, la precisión dimensional del diámetro del muñón principal suele ser del nivel IT6-IT9, y el muñón de precisión también puede alcanzar el nivel IT5. La dimensión de la longitud del eje generalmente se especifica como la dimensión nominal y la tolerancia se puede dar en consecuencia para la longitud de cada paso del eje escalonado de acuerdo con los requisitos de uso.

2) Precisión geométrica. Las piezas del eje generalmente se apoyan sobre cojinetes con dos muñones. Estos dos muñones se denominan muñones de soporte y también son la referencia de montaje del eje. Además de la precisión dimensional, generalmente existen requisitos para la precisión geométrica (redondez, cilindricidad) del muñón de soporte.

Para muñones con precisión general, el error de forma geométrica debe limitarse al rango de tolerancia del diámetro. Cuando los requisitos son altos, el valor de tolerancia permitido debe especificarse por separado en el plano de la pieza.

3) Precisión de posición mutua. La coaxialidad entre el muñón de acoplamiento en las piezas del eje (el muñón que ensambla las piezas de la transmisión) con respecto al muñón de soporte es un requisito común para la precisión de su posición mutua. Generalmente, el descentramiento circular radial del muñón de soporte debido a la precisión de coincidencia de los ejes de precisión ordinarios es generalmente de 0,01 a 0,03 mm, y el de los ejes de alta precisión es de 0,001 a 0,005 mm. Además, la precisión de la posición mutua también incluye la coaxialidad de las superficies cilíndricas interior y exterior, los requisitos de perpendicularidad de la superficie del extremo de posicionamiento axial y la línea central del eje, etc.

2. Rugosidad de la superficie. Dependiendo de la precisión de la máquina y la velocidad de operación, los requisitos de rugosidad de la superficie de las piezas del eje también son diferentes. Generalmente, el valor Ra de rugosidad de la superficie del muñón de soporte es de 0,63 a 0,16 μm; el valor Ra de rugosidad de la superficie del muñón de acoplamiento es de 2,5 a 0,63 μm.

Tecnología de procesamiento de piezas del eje:

1. Materiales de las piezas del eje

La selección de materiales para las piezas del eje se basa principalmente en la resistencia, rigidez, está determinado por la resistencia al desgaste y el proceso de fabricación, y se esfuerza por ser económico y razonable. Los materiales comúnmente utilizados para las piezas del eje incluyen acero al carbono de alta calidad 35, 45 y 50, siendo el acero 45 el más utilizado. Los aceros al carbono comunes como Q235 y Q255 también se pueden utilizar para ejes con cargas más pequeñas o menos importantes. Para aquellos con grandes fuerzas, tamaño y peso axial limitado, o algunos requisitos especiales, se puede utilizar acero aleado. Por ejemplo, el acero de aleación 40Cr se puede usar en situaciones de trabajo con precisión media y alta velocidad de rotación. El material tiene buenas propiedades mecánicas integrales después del tratamiento de enfriamiento y revenido, el acero de aleación como Cr15 y 65Mn se puede usar en situaciones con mayor precisión y mala calidad. condiciones de trabajo., estos materiales tienen mejor resistencia al desgaste y resistencia a la fatiga después del templado, revenido y templado de la superficie; si son piezas de eje que trabajan en condiciones de alta velocidad y carga pesada, elija acero con bajo contenido de carbono como carbono impregnado 20Cr, 20CrMnTi, 20Mn2B o 38CrMoA1A. acero, después del tratamiento de cementación, temple o nitruración, estos aceros no solo tienen una alta dureza superficial, sino que también tienen una resistencia del núcleo muy mejorada, por lo que tienen buena resistencia al desgaste, tenacidad al impacto y resistencia a la fatiga. El hierro dúctil y el hierro fundido de alta resistencia se utilizan a menudo en la fabricación de ejes con formas y estructuras complejas debido a sus buenas propiedades de fundición y de amortiguación de vibraciones. En particular, el hierro dúctil de magnesio de tierras raras desarrollado en nuestro país tiene buena resistencia al impacto y tenacidad, y también tiene las ventajas de reducir la fricción, absorber vibraciones y ser menos sensible a la concentración de tensiones. Se ha utilizado para fabricar piezas importantes de ejes en. automóviles, tractores y máquinas herramienta.

2. Piezas en bruto de piezas de eje

Las piezas en bruto comunes de piezas de eje incluyen perfiles (barras redondas) y piezas forjadas. También se pueden fundir grandes pozos con formas y estructuras complejas. Los cigüeñales de los motores de combustión interna generalmente están hechos de piezas fundidas. Los perfiles en bruto se dividen en barras laminadas en caliente o estiradas en frío, las cuales son adecuadas para ejes lisos o ejes escalonados con pequeñas diferencias de diámetro. Después de calentar y forjar la pieza en bruto, la estructura de fibra interna del metal se distribuye a lo largo de la superficie, por lo que tiene una alta resistencia a la tracción, flexión y torsión, y generalmente se usa para ejes importantes.

Métodos de procesamiento de piezas del eje:

1. Método de procesamiento y precisión del procesamiento de la superficie exterior.

Las piezas del eje, el manguito y el disco tienen piezas típicas con superficies cilíndricas exteriores. . Los métodos de procesamiento mecánico comúnmente utilizados para la superficie exterior incluyen torneado, esmerilado y varios métodos de acabado. El torneado es el método de procesamiento más económico y eficaz para superficies cilíndricas, pero en términos de precisión económica, generalmente es adecuado como método de mecanizado en desbaste y semiacabado para superficies cilíndricas. El rectificado es el principal método de acabado para superficies cilíndricas, especialmente adecuado para; Adecuado para el acabado de diversas piezas templadas y de alta dureza, el proceso de acabado es un método de procesamiento de ultraprecisión (como laminado, pulido, esmerilado, etc.) que se realiza después del acabado y es adecuado para determinadas piezas con requisitos de alta precisión y calidad de superficie. Dado que varios métodos de procesamiento pueden lograr diferentes precisión de procesamiento económica, rugosidad de la superficie, productividad y costos de producción, se debe seleccionar un método de procesamiento razonable de acuerdo con la situación específica para procesar piezas calificadas que cumplan con los requisitos de los dibujos de piezas.

2. Torneado de la superficie cilíndrica

(1) Forma de torneado cilíndrico El principal método de procesamiento de la superficie cilíndrica de las piezas del eje es el torneado.

Las principales formas de procesamiento son: piezas forjadas libres de corte aproximado y piezas en bruto de fundición grandes, con un gran margen de mecanizado. Para reducir el error de forma circular exterior y la desviación de posición de la pieza en bruto y hacer que el margen de mecanizado sea uniforme en procesos posteriores, el objetivo principal. es eliminar las incrustaciones de óxido en la superficie exterior. Para el procesamiento del círculo exterior, el margen de eliminación general es de 1 a 3 mm en un lado. El torneado en desbaste de piezas en bruto de forja y fundición de tamaño pequeño y mediano generalmente se realiza directamente para el torneado en desbaste. El torneado desbaste principalmente corta la mayor parte del material restante de la pieza en bruto (generalmente genera un perfil escalonado. Cuando la rigidez del sistema de proceso lo permite, se debe utilizar una mayor cantidad de corte para mejorar la eficiencia de la producción). El semiacabado se utiliza generalmente como proceso de mecanizado final para superficies de precisión media y también se puede utilizar como proceso de preprocesamiento para rectificado y otros procesos de mecanizado. Para piezas en bruto con mayor precisión, el torneado semiacabado se puede realizar directamente sin torneado en desbaste. El proceso de procesamiento final de acabado de la superficie cilíndrica exterior y el preprocesamiento antes del acabado. El proceso de procesamiento final de torneado fino con alta precisión y rugosidad fina. Es adecuado para procesar la superficie cilíndrica de piezas de metales no ferrosos. Sin embargo, dado que los metales no ferrosos no son adecuados para el rectificado, se puede utilizar torneado fino en lugar del rectificado. Sin embargo, los tornos de precisión requieren máquinas herramienta con alta precisión, buena rigidez, transmisión suave, microalimentación y sin arrastre. En el torneado se utilizan herramientas de diamante o carburo cementado. El ángulo de declinación principal de la herramienta debe ser mayor (45°-90°) y el radio del arco de la punta de la herramienta debe ser inferior a 0,1-1,0 mm.

(2) Aplicación del método de torneado

1) El torneado ordinario es adecuado para el procesamiento cilíndrico de varios lotes de piezas de eje y se usa ampliamente. Para lotes pequeños de piezas individuales, a menudo se utilizan tornos de dormitorio para completar el proceso de torneado; para producciones a mediana y gran escala, se utilizan tornos automáticos, semiautomáticos y tornos especiales para completar el proceso de torneado.

2) El torneado CNC es adecuado para la producción de lotes pequeños y medianos de una sola pieza. Su aplicación es cada vez más común y sus principales ventajas son una buena flexibilidad, un corto ajuste del equipo y tiempo de preparación al reemplazar las piezas procesadas; menos tiempo auxiliar durante el procesamiento, y la eficiencia se puede mejorar optimizando los parámetros de corte y un buen control adaptativo; y pocas herramientas y accesorios especiales, el costo de preparación de producción correspondiente es bajo; los requisitos técnicos para el funcionamiento de la máquina herramienta son bajos y no se ven afectados por las habilidades, la visión, la fuerza mental y física del operador y otros factores. Para piezas de eje, el torneado CNC es adecuado si tienen las siguientes características. Piezas con estructura o forma compleja, operaciones de procesamiento ordinarias difíciles, largas horas de trabajo y baja eficiencia de procesamiento. Piezas que requieren mayor precisión y consistencia en el procesamiento. Las piezas con condiciones de corte cambiantes, como piezas que requieren ranurado, taladrado, roscado, etc. debido a sus características de forma, necesitan cambiar la cantidad de corte muchas veces durante el procesamiento. El lote no es grande, pero cada lote de piezas tiene una variedad de variedades y un cierto grado de complejidad para piezas de eje con chaveteros, orificios radiales (incluidos orificios para tornillos) y orificios distribuidos (incluidos orificios para tornillos) en la cara del extremo. Como por ejemplo con el método de correa, en los centros de mecanizado de torneado también se pueden procesar ejes azules, ejes con chaveteros o cabezas cuadradas. Además del torneado CNC normal, también se pueden mecanizar diversas ranuras, orificios (incluidos orificios para tornillos), superficies y otras superficies en las piezas. mecanizado y puede procesarse. El proceso está altamente concentrado, su eficiencia de procesamiento es mayor que la del torneado CNC ordinario y su precisión de procesamiento es más estable y confiable.

3) El método de rectificar la superficie cilíndrica exterior utilizando herramientas abrasivas para procesar la superficie de la pieza de trabajo a una alta velocidad lineal se llama rectificado. El rectificado es un método de corte de alta velocidad con múltiples herramientas y múltiples filos. Se utiliza para el acabado de piezas y el procesamiento de superficies duras. La gama de procesos de rectificado es muy amplia y se puede dividir en rectificado basto, rectificado fino, rectificado fino y rectificado de espejo. Los abrasivos (o abrasivos) utilizados en el rectificado tienen las características de partículas pequeñas, alta dureza y buena resistencia al calor, por lo que pueden procesar materiales metálicos y no metálicos más duros, como acero endurecido, herramientas de corte de carburo, cerámica, etc. Durante el proceso de mecanizado, hay muchas partículas que participan en el movimiento de corte al mismo tiempo y pueden eliminar virutas extremadamente finas y finas, por lo que la precisión del mecanizado es alta y el valor de rugosidad de la superficie es pequeño. El pulido, como método de acabado, se utiliza ampliamente en la producción. Gracias al desarrollo del potente rectificado, la pieza en bruto también se puede rectificar directamente al tamaño y precisión requeridos, logrando así una mayor productividad.