در درک مقدمات فرآیند ماشینکاری شفت دقیق، ابتدا باید درک و دانش عمیق تری از عملکرد، ویژگی های ساختاری و الزامات فنی آن داشته باشیم و سپس فرآیند را برای مواد خالی مختلف تجزیه و تحلیل کنیم، سپس فرآیند ماشینکاری شفت دقیق را معرفی می کنم. ماشینکاری سخت افزاری دقیق برای شما!
اول، عملکرد، ویژگی های ساختاری و الزامات فنی قطعات شفت سخت افزاری دقیق
شفت سخت افزاری دقیق یکی از قطعات معمولی است که اغلب در دستگاه با آن مواجه می شود.عمدتاً برای پشتیبانی از قطعات انتقال، انتقال گشتاور و تحمل بار استفاده می شود.قسمت‌های شفت قسمت‌های چرخشی بدن هستند، طول آن بیشتر از قطر است، معمولاً توسط محور متحدالمرکز سطح استوانه‌ای بیرونی، سطح مخروطی، سوراخ و نخ و وجه انتهایی مربوطه تشکیل شده است.با توجه به اشکال مختلف ساختاری، قطعات شفت را می توان به شفت سبک، شفت پلکانی، شفت توخالی و میل لنگ و غیره تقسیم کرد.
شفت با نسبت طول به قطر کمتر از 5 شفت کوتاه و بیش از 20 شفت باریک نامیده می شود و بیشتر شفت ها در بین قرار دارند.
شفت‌های سخت‌افزاری دقیق توسط یاتاقان‌ها پشتیبانی می‌شوند و بخش شافتی که با یاتاقان‌ها متناسب است، ژورنال نامیده می‌شود.ژورنال ها معیار مونتاژ شفت هستند، دقت و کیفیت سطح آنها عموماً باید بالا باشد و الزامات فنی آنها عموماً با توجه به عملکرد اصلی و شرایط کاری شفت فرموله می شوند که معمولاً موارد زیر را دارند.
(الف) دقت ابعادی
به منظور تعیین موقعیت شفت، مجلاتی که نقش پشتیبانی را ایفا می کنند معمولاً به دقت ابعادی بالایی نیاز دارند (IT5~IT7).دقت ابعادی مجلات قطعات انتقال مونتاژ شده معمولاً کمتر است (IT6~IT9).
(II) دقت شکل هندسی
دقت شکل هندسی شفت سخت افزاری دقیق عمدتاً به گردی و استوانه ای ژورنال، سطح مخروطی بیرونی، سوراخ مخروطی مورس و غیره اشاره دارد. تحمل باید به طور کلی به محدوده تحمل ابعادی محدود شود.برای سطوح دایره ای داخلی و خارجی با دقت بالا، انحراف مجاز باید روی نقشه مشخص شود.
ج) دقت موقعیت متقابل
نیاز به دقت موقعیت شفت سخت افزاری دقیق عمدتاً با موقعیت و عملکرد شفت در ماشین آلات تعیین می شود.معمولاً باید از نیاز هم محوری ژورنال قطعات انتقال مونتاژ شده به ژورنال نگهدارنده اطمینان حاصل شود، در غیر این صورت بر دقت انتقال قطعات انتقال (دنده ها و غیره) تأثیر می گذارد و نویز ایجاد می کند.دقت معمولی شفت، خروج شعاعی بخش شفت جفت گیری به ژورنال پشتیبانی معمولاً 0.01 ~ 0.03 میلی متر است و شفت با دقت بالا (مانند دوک نخ ریسی) معمولاً 0.001-0.005 میلی متر است.
(د) زبری سطح
زبری سطح قطر شفت که به طور کلی با قطعات انتقال مطابقت دارد Ra2.5~0.63μm است و زبری سطح قطر شفت پشتیبانی که با یاتاقان متناسب است Ra0.63~0.16μm است.
دوم، قطعات و مواد شفت سخت افزاری دقیق
(الف) جاهای خالی شافت سخت افزاری دقیق
شفت سخت افزاری دقیق را می توان در قالب میله، آهنگری و سایر قطعات با توجه به نیاز استفاده، نوع تولید، شرایط تجهیزات و ساختار استفاده کرد.برای شفت هایی با اختلاف کمی در قطر بیرونی، معمولاً از استوک میله استفاده می شود.برای شفت های پلکانی یا شفت های مهم با اختلاف زیاد در قطر خارجی، آهنگری اغلب برای صرفه جویی در مواد و کاهش حجم کار ماشین کاری و همچنین بهبود خواص مکانیکی استفاده می شود.
با توجه به مقیاس های مختلف تولید، دو نوع روش آهنگری برای بلانک ها وجود دارد: آهنگری آزاد و آهنگری قالب.تولید دسته ای کوچک و متوسط آهنگری رایگان تر، تعداد زیادی تولید انبوه با استفاده از فورج قالب.
(ب) مواد شفت سخت افزاری دقیق
شفت سخت افزاری دقیق باید با توجه به شرایط کاری مختلف و نیازهای استفاده از مواد مختلف و مشخصات عملیات حرارتی مختلف (مانند تمپر کردن، نرمال کردن، خاموش کردن و غیره) برای به دست آوردن استحکام، چقرمگی و مقاومت در برابر سایش خاص استفاده شود.
فولاد 45 یک ماده معمولی برای قطعات شفت است، پس از تمپر کردن (یا نرمال کردن) ارزان است، می تواند خواص برش بهتری داشته باشد، و می تواند استحکام و چقرمگی بالاتر و سایر خواص مکانیکی جامع، سختی سطح خاموش تا 45 ~ 52HRC را به دست آورد.
40Cr و سایر فولادهای ساختاری آلیاژی برای قطعات شفت با دقت متوسط و سرعت بالا مناسب است، مانند فولاد پس از خاموش کردن و تمپر کردن، دارای خواص مکانیکی کلی خوبی است.
بلبرینگ فولاد GCr15 و فولاد فنری 65Mn، پس از معتدل کردن و رفع فرکانس بالا سطح، سختی سطح می تواند به 50 ~ 58HRC برسد و دارای مقاومت خستگی بالا و مقاومت در برابر سایش خوب است، می تواند با شفت با دقت بالا تولید شود.
دوک ماشین ابزار دقیق (مانند شفت چرخ سنگ زنی، دوک ماشین حفاری مختصات) می تواند فولاد نیترید 38CrMoAIA را انتخاب کند.این فولاد پس از تمپر کردن و نیترید کردن سطح، نه تنها می تواند سختی سطح بسیار بالایی را به دست آورد، بلکه می تواند هسته نرم تری را حفظ کند، بنابراین چقرمگی مقاومت در برابر ضربه خوبی دارد.در مقایسه با فولاد کربورسازی و کوئنچ، دارای ویژگی‌های تغییر شکل عملیات حرارتی کم و سختی بالاتر است.