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滚筒壳和滚筒轴的数控加工工艺

发布时间:2014-5-5 14:34:24  来源:输送机械设备网  作者:上海昱音机械有限公司

滚筒主要由4个部件组成,其中轴承和卡簧为标准间件,滚筒轴和滚筒壳为非标件,因为应用在动态称重领域,对滚筒的要求非常高,市场上普通的标准滚筒根本不能满足要求。必须要保证滚筒轴和壳的密度均匀,主动滚筒表面滚花,增加和输送带之间的摩擦。
  滚筒壳和轴都属于轴类零件,轴类零件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。轴类零件是旋转体零件,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,轴类零件可分为光轴、阶梯轴、空心轴和曲轴等。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。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,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。轴类零件中支承轴颈的精度要求最高,为 IT5~IT7;配合轴颈的尺寸精度要求可以低一些,为IT6~IT9。
  (2)形状精度高。
  (3)位置精度高,其一般轴的径向跳动为0.01~0.03,高精度的轴为0.001~0.005。
  (4)表面粗糙度比一般的零件高,支承轴颈和重要表面的表面粗糙度Ra常为 0.1~0.8um,配合轴颈和次要表面的表面粗糙度 Ra 为 0.8~3.2um。
  轴类零件一般常用的材料有45 钢、40Cr 合金钢、轴承钢 GCr15 和弹簧钢 65Mn,还有20CrMoTi、20Mn2B、20Cr等。轴类零件最常用的毛坯是棒料和锻件,只有一些大型或结构复杂的轴,在质量允许时才采用铸件。由于毛坯经过锻造后,能使金属内部纤维组织沿表面均匀分布,可获得较高的抗拉、抗弯及抗扭强度。所以除了光轴、直径相差不大的阶梯轴可使用热轧料棒料或冷拉棒料外,一般比较重要的轴大都采用锻件。另外轴类零件的毛坯还需要 经过热处理。轴的结构设计原则:
  (1)节约材料,减轻重量尽量采用等强度的外形尺寸,或大的截面系 数的截面形状。
  (2)易于轴上零件的精确定位,稳固装配拆卸和调整。
  (3)采用各种减少应力应用和提高强度的结构措施。
  (4)便于加工制造和保证精度。
  轴类零件中工艺规程的制订,直接关系到工件质量、劳动生产率和经济效益。一零件可以有几种不同的加工方法,但只有某一种较合理,在制订机械加工工艺规程中,须注意以下几点:
  (1)零件图工艺分析中,需理解零件结构特点、精度、材质、热处理等技术要求,且要研究 产品装配图,部件装配图及验收标准。
  (2)渗碳件加工工艺路线一般为:下料→锻造→正火→粗加工→半精加工→渗碳→去碳加工(对不需提高硬度部分)→淬火→车螺纹、钻孔或铣槽→粗磨→低温时效→半精磨→低温时效→精磨。
  (3)粗基准选择:有非加工表面,应选非加工表面作为粗基准。对所有表面都需加工的铸件 轴,根据加工余量最小表面找正。且选择平整光滑表面,让开浇口处。选牢固可靠表面为粗 基准,同时,粗基准不可重复使用。
  (4)精基准选择:要符合基准重合原则,尽可能选设计基准或装配基准作为定位基准。符合基准统一原则。尽可能在多数工序中用同一个定位基准。尽可能使定位基准与测量基准重合。选择精度高、安装稳定可靠表面为精基准。
  滚筒壳的材料为外径23mm,内径17mm的304不锈钢无缝管,当今机加工技术非常先进,轴类零件的加工也比较容易。主要加工工序为先外夹,加工出轴承槽,尺寸要能保证和轴承配合,换内割刀,割出一个可安装卡簧的槽,掉头装夹,用同样的方式加工出卡簧槽和轴承槽,然后内夹,加工出同步带槽(如下图所示)。滚筒轴则为简单的阶梯轴,使用数控加工的粗精车循环指令对轴进行切削加工。

滚筒设计图


  滚筒的装配是滚筒设计的关键,一般先将轴承装在滚筒轴上,再和滚筒壳进行装配,一头装配完成后,装上卡簧,掉头,装另一个轴承,然后敲紧,最后套上一个滚筒套,起到对轴承的保护作用。

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