直線光軸的作用大使用范圍廣泛,是很多行業(yè)的不二選擇,它可直接用于精密活塞桿和一些自潤滑軸承。
由于普通直線光軸與軸承點對面接觸,所以對普通直線光軸的表面硬度要求很高,因此材料以及熱處理方法很重要。能用做加工光軸的材質比如45號鋼、軸承鋼、40Cr、A3鋼等。
材質:suj2(相當)國標gcr15.;硬度:hrc602硬化層深度:0.8-3mm;表面粗糙度:ra0.10m-ra0.35m;直線度:70um/1000mm以下軸外徑公差g6;由于其硬度比較適中在很多領域上都有所應用。
材質:45#或40cr或2cr13;硬度:hb220-260;硬化層深度:0.8-3mm;直線度:0.15mm/1000mm;以下鍍鉻層厚度:0.02-0.05mm。其中45號鋼(45#)屬于高碳鋼,通過鍍鉻、淬火、高頻處理提高性能,可達到50-60度,加硬后不易加工,也有普通鍍鉻棒,即不淬火高頻加硬。
軸承鋼硬度可以達到62度,不易加工,但是更耐磨,壽命長。
40Cr通過調質后韌性也不錯,屬于中碳鋼,
A3不推薦使用,性能比較差。
其中在升降裝置中,光軸主要起導向和抑制偏載作用,提升重量取決于絲杠負載,與軸無關。光軸粗細的選擇主要考慮行程和偏載情況。
直線光軸是機器中經常遇到的典型零件之一。它主要用來支承傳動零部件,傳遞扭矩和承受載荷。直線光軸是旋轉體零件,其長度大于直徑,一般由同心軸的外圓柱面、圓錐面、內孔和螺紋及相應的端面所組成。根據結構形狀的不同,直線光軸可分為鍍鉻棒、階梯軸、空心軸和曲軸等。光軸的長徑比小于5的稱為短軸,大于20的稱為細長軸,大多數軸介于兩者之間。
光軸用軸承支承,與軸承配合的軸段稱為軸頸。軸頸是軸的裝配基準,它們的精度和表面質量一般要求較高,其技術要求一般根據軸的主要功用和工作條件制定,通常有以下幾項:
(一)尺寸精度
起支承作用的軸頸為了確定軸的位置,通常對其尺寸精度要求較高(IT5~IT7)。裝配傳動件的軸頸尺寸精度一般要求較低(IT6~IT9)。
(二)幾何形狀精度
直線光軸的幾何形狀精度主要是指軸頸、外錐面、莫氏錐孔等的圓度、圓柱度等,一般應將其公差限制在尺寸公差范圍內。對精度要求較高的內外圓表面,應在圖紙上標注其允許偏差。
(三)相互位置精度
直線光軸的位置精度要求主要是由軸在機械中的位置和功用決定的。通常應保證裝配傳動件的軸頸對支承軸頸的同軸度要求,否則會影響傳動件(齒輪等)的傳動精度,并產生噪聲。普通精度的軸,其配合軸段對支承軸頸的徑向跳動一般為0.01~0.03mm,高精度軸(如主軸)通常為0.001~0.005mm。
(四)表面粗糙度
一般與傳動件相配合的軸徑表面粗糙度為Ra2.5~0.63μm,與軸承相配合的支承軸徑的表面粗糙度為Ra0.63~0.16μm。
切削力導致變形 在車削過程中,產生的切削力可以分解為軸向切削力PX、徑向切削力PZ。不同的切削力對車削細長光軸時產生彎曲變形的影響是不同的。
徑向切削力PZ的影響
徑向切削力是垂直作用在通過細長光軸軸線水平平面內的,由于細長光軸的剛性較差,徑向力將會把細長光軸頂彎,使其在水平面內發(fā)生彎曲變形.徑向切削力對細長光軸彎曲變形的影響。
軸向切削力PX的影響
軸向切削力是平行作用在細長光軸軸線方向上的,它對工件形成一個彎矩。對于一般的車削加工,軸向切削力對工件彎曲變形的影響并不大,可以忽略。但是由于細長光軸的剛性較差,其穩(wěn)定性也較差,當軸向切削力超過一定數值時,將會把細長光軸壓彎而發(fā)生縱向彎曲變形。
切削熱產生的影響
車削加工產生的切削熱,會引起工件熱伸長。由于在車削過程中,卡盤和尾架頂尖都是固定不動的,因此兩者之間的距離也是固定不變的。這樣細長光軸受熱后的軸向伸長量受到限制,導致細長光軸受到軸向擠壓而產生彎曲變形。
因此可以看出,提高細長光軸的加工精度問題,實質上就是控制工藝系統(tǒng)的受力及受熱變形的問題。