直线光轴的作用大使用范围广泛,是很多行业的不二选择,它可直接用于精密活塞杆和一些自润滑轴承。 由于普通直线光轴与轴承点对面接触,所以对普通直线光轴的表面硬度要求很高,因此材料以及热处理方法很重要。能用做加工光轴的材质比如45号钢、轴承钢、40Cr、A3钢等。 材质:suj2(相当)国标gcr15.;硬度:hrc602硬化层深度:0.8-3mm;表面粗糙度:ra0.10m-ra0.35m;直线度:70um/1000mm以下轴外径公差g6;由于其硬度比较适中在很多领域上都有所应用。 材质:45#或40cr或2cr13;硬度:hb220-260;硬化层深度:0.8-3mm;直线度:0.15mm/1000mm;以下镀铬层厚度:0.02-0.05mm。其中45号钢(45#)属于高碳钢,通过镀铬、淬火、高频处理提高性能,可达到50-60度,加硬后不易加工,也有普通镀铬棒,即不淬火高频加硬。 轴承钢硬度可以达到62度,不易加工,但是更耐磨,寿命长。 40Cr通过调质后韧性也不错,属于中碳钢, A3不推荐使用,性能比较差。 其中在升降装置中,光轴主要起导向和抑制偏载作用,提升重量取决于丝杠负载,与轴无关。光轴粗细的选择主要考虑行程和偏载情况。
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。