1、機械用細桿類零件加工工藝研討以 jwf1681導紗桿為例分析機械用細桿類零件的加工工藝，通過工藝改進分析工藝流程、 工序余量控制、 加工變形及熱處理等工藝控制，從而達到設計要求。桿類零件加工特別是長徑比很大的細長桿類零件，是比較難以加工的零件，由于細長桿本身的剛性差， 加工過程中受切削力、 切削熱，振動等影響，容易出現彎曲，竹節、維度、棱形和腰鼓形等缺陷。機械產品中有多種細桿型零件，多為直徑在5mm-15mm 的桿件，要求耐磨性好、強度高，但保證這些功能就給加工工藝帶來困難，且相應的工藝流程長，生產周期長，不利于零件批量生產。現以 jwf1681中使用的導紗桿紡織類零件的加工為例對此類零件的加

2、工工藝進行分析。實例對照分析2.1概況分析：jwf1681型全自動轉杯紡紗機是開發的新型轉杯紡紗機，是一種高速、高效帶全自動接頭裝置及清潔裝置的抽氣式轉杯紡紗機，每節機身長度至 2800mm 左右，長向零件均比現生產的轉杯紡紗機有所加長，故而長向件的產品質量直接影響整機裝配質量。現以其中一種細桿類零件導紗桿為例分析加工工藝。該零件材料為 45 號鋼， 直徑為 12mm， 長度 800mm， 產品設計要求直線度0.05mm以下，且要具有一定的耐磨性和剛性。對于類似零件常規工藝可采用以下兩種工藝手段：第一為冷拔、粗磨、校直后精磨，最后表面鍍鉻，表面硬度在hv800 左右，然而鍍鉻處理的生產周期長，

3、成本高，且鍍后零件變形沒辦法再進行處理， 零件變形后沒辦法保證原先設計要求，故而不可采用。第二為將鍍硬鉻工序改為淬火處理，鋼的淬火是將鋼加熱到臨界溫度 ac3（亞共析鋼）或 ac1（過共析鋼）以上某一溫度，保溫一段時間，使之全部或部分奧氏體化， 然后以大于臨界冷卻速度的冷速快冷到 ms 以下（或 ms 附近等溫）進行馬氏體（或貝氏體）轉變的熱處理工藝。這樣的淬火熱處理工藝即可節約生產周期，成本較低，又可在淬火后增加精磨工序來保證其設計精度要求，可達到維氏硬度hv724左右，但整體淬火后易產生彎曲變形且變形量較大，不易校直，經分析可采用表面淬火工藝來完成此工藝要求。表面淬火可以獲得高硬度，高耐磨

4、性的表面，而心部仍然保持原有的良好韌性，常用于機床主軸，齒輪，發動機的曲軸等。表面淬火是將鋼件的表面層淬透到一定的深度，而心部仍保持未淬火狀態的一種局部淬火的方法。 表面淬火時通過快速加熱， 使鋼件表面很快到淬火的溫度，在熱量來不及穿到工件心部就立即冷卻，實現局部淬火。通過這樣的表面淬火工藝不僅可以提高該零件的表面硬度和耐磨性，而且工件心部保持了表面淬火前的組織狀態，使具有足夠的塑性和韌性。其中，高頻淬火多數用于工業金屬零件表面淬火，是使工件表面產生一定的感應電流， 迅速加熱零件表面， 然后迅速淬火的一種金屬熱處理方法。感應加熱設備，即對工件進行感應加熱，以進行表面淬火的設備。感應加熱的原理：

5、工件放到感應器內，感應器一般是輸入中頻或高頻交流電 (1000-300000hz或更高 )的空心銅管。產生交變磁場在工件中產生出同頻率的感應電流，這種感應電流在工件的分布是不均勻的，在表面強，而在內部很弱，到心部接近于0，利用這個集膚效應，可使工件表面迅速加熱，在幾秒鐘內表面溫度上升到800-1000ordm;c，而心部溫度升高很小為了滿足jwf1681轉杯紡引紗速度達到 200m/min 以上的要求。而導紗桿屬細桿類零件，工藝要求表面高頻淬火提高其強度和耐磨性。為防止淬火時彎曲變形， 可通過采用多次去應力的工藝來達到利用加工。我們設計了導紗桿的加工工藝流程如下： 冷拔備料一粗磨一去應力退火、

6、校直一半精加工一去應力退火、校直一高頻淬硬、校直一精加工。2.2各道工序余量控制：為防止去除應力時產生彎曲變形，造成加工余量不夠必須采取有效的控制。根據去除應力酌變形情況，逐漸減少加工于量。同時為保證加工精度， 減少磨削時產生的熱變形和避免產生表面裂紋等，控制各道磨削工序的余量。我們通過工藝試驗對其進行加工控制冷拔坯料： 13mm 一一粗磨到尺寸： 12.6mm-去應力退火一一校直一一半精加工到尺寸：12.2mm一一去應力退火一一校直一一高頻淬火一一校直一一精加工到圖紙尺寸2.3工藝過程中變形及處理情況：第一次去應力退火彎曲變形1-2mm 校直后 0.15mm 第二次去應力二次退火彎曲變形0.

7、5-lmm 校直后 0.15mm 高頻淬火彎曲變形0. 5-lmm 校直后 0.15mm 2.4 需要關鍵控制的工序對于機加工來說，我們可以通過提高刀具、機床精度來提高，因而其最需要控制的就是去應力退火工序，現將進行其主要介紹：2.4.1去應力退火是將工件加熱到ac1 以下的適當溫度，保溫一定時間后逐漸緩慢冷卻的工藝方法，其目的是為了去除機加工， 變形加工，鑄造，鍛造，熱處理以及焊接后產生的殘余應力。我們采用的去應力退火的溫度分兩次，第一次去應力退火采用較低的時效溫度，第二次去應力退火的回火溫度彎曲變形低20-30，可以避免降低原材料的硬度及力學性能。2.4.2經過經驗總結對去應力退火采用如下工藝控制。類別加熱速度加熱溫度保溫時間 /h 冷卻時間焊接件300裝爐100-150h 500-5500 2-4 爐冷至 300出爐空冷消除加工應力到溫裝爐400-550 2-4 爐冷或空冷主軸、一般軸 (45、40cr) 隨爐升溫550-600 6-8 爐冷至 200出爐量檢具 (t8、t10，gcr15) 隨爐升溫130-180 12-16 空冷（時效最好在油浴中進行） 2.4.3表面淬火工藝采用感應加熱式表面淬火處理，要求線圈距離零件表面 2-4mm。將工件放在空心銅管繞成的感應器內，通過高頻交流電后，在工件表面形成同頻率的感應電流， 將零