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GTM500200車銑加工中心滑枕體的設(shè)計
閱讀:210 發(fā)布時間:2020-8-11 滑枕體形式的選擇
我們的滑枕體形式主要可分為:圓滑枕、方滑枕,兩種形式。
兩種滑枕方式都為靜壓導(dǎo)軌,圓滑枕一般用于小規(guī)格機床,方滑枕較為通用。因為, 圓滑枕的形式時,與之配合使用的滑枕外殼的靜壓導(dǎo)軌面為注膠方式制成的,一般一次 成型,要求注膠時無氣泡、無損傷、無缺陷,無法修補,一旦失敗,只能重新開始,但是,優(yōu)點是效率高、用時短、精度高、人為影響小。適用于大1400mm行程的滑枕。 而方滑枕是共有四個導(dǎo)軌靜壓面,其中兩個為基準面,兩個為安裝有鑲條的配合面,這 四個導(dǎo)軌面都是安裝有特殊復(fù)合塑料的ZX100導(dǎo)軌板粘貼形成的。缺點是用時長,人 為因素高,效率低,優(yōu)點是可調(diào)整,成本低,適用于大行程滑枕,在安裝完成后,靜壓 系統(tǒng)油膜浮起量可通過鑲條調(diào)整,如導(dǎo)軌板出現(xiàn)損傷,也便于更換。
本設(shè)計滑枕的行程為2000mm,所以滑枕體的總長就一定要超過4000mm,為保證 良好的切削剛性,滑枕外殼的導(dǎo)軌長度也要求有2000mm,由于滑枕外表面是要經(jīng)過磨 削處理的,對于這個長度一般使用導(dǎo)軌磨也較為方便,所以終采用了方滑枕的形式。 如圖2.7所示。
2.4. 2滑枕體材料的選擇
機床滑枕體本身結(jié)構(gòu)相當于一個細長的軸套類零件。它應(yīng)該具有較強的抗彎、抗扭 強度。同時由于滑枕體還要在滑枕外殼中上下進給運動,雖然采用的是液體靜壓支撐導(dǎo) 軌,滑枕體外表面與滑枕外殼導(dǎo)軌面是不直接接觸的,但是考慮到滑枕體外表面沒有其 他防護,同樣要接觸到加工時飛濺的切屑,所以也要求具有一定的硬度和表面光潔度。 從力學(xué)性能上分析:
表2. 4常用材料及其主要力學(xué)性能 Tab. 2.4 Commonly used materials and their mechanical properties | |||||||
材料牌號 | 熱處理 | 毛坯直徑 /mm | 硬度 (HBS) | 抗拉強度 ob / MPa | 屈服點 os / MPa | 彎曲疲勞極限 o~l / MPa | 扭轉(zhuǎn)疲勞極 限 r-1/MPa |
45 | 正火 | >100 ? | 170? | 580 | 290 | 235 | 135 |
| 回火 | 300 | 217 |
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40Cr | 調(diào)質(zhì) | >100 ? | 229? | 700 | 500 | 320 | 185 |
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| 300 | 269 |
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37SiMn2MoV | 調(diào)質(zhì) | >200 ? | 241? | 830 | 650 | 395 | 230 |
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| 400 | 286 |
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38CrMoAlA | 調(diào)質(zhì) | 300 | 229 | 1000 | 850 | 495 | 285 |
表2. 4中:通常情況下,45號鋼應(yīng)用泛;40Cr用于載荷較大而無大沖擊的軸 類零件;37SiMn2M〇V是一種綜合性能優(yōu)良的高級調(diào)質(zhì)鋼,淬透性高,調(diào)質(zhì)后具有高的強 度和韌性。常用于高強度、大尺寸及重載荷的軸,與35SiMn、42SiMn、40MnB的性能相 近;38CrM〇AlA具有較高的耐磨性及疲勞強度,并具有良好的耐熱性及抗腐蝕性,但是 淬透性不高。常用于制造高耐磨性、高疲勞強度及高強度、且熱處理后尺寸精度高的氮 化零件,例如:仿模、氣缸套、高壓閥門、鏜桿、磨床主軸等。但尺寸較大的零件不常 采用。
2.4.3從熱處理性能上分析
氮化處理是指一種在一定溫度下一定介質(zhì)中使氮原子滲入到零件表層的化學(xué)熱處 理工藝。經(jīng)氮化處理的工件具有優(yōu)異的耐磨性、耐疲勞性、耐蝕性及耐高溫的特性。氮 化處理可使材料的表面形成一層堅硬的氮化層,所以鋼在氮化處理后具有了很高的表面 硬度及耐磨性;同時氮化層具有較大的殘余壓應(yīng)力,它能部分地抵消工件在疲勞載荷下 產(chǎn)生的拉應(yīng)力,延緩了工件疲勞破壞過程,顯著提髙鋼的疲勞強度;熱處理后的氮化層 表面由連續(xù)分布的、致密的氮化物組成,所以鋼具有了很強的抗腐蝕能力,并且氮化處理 的溫度低,工件熱處理過程中熱變形小。氮化用鋼通常是含有Al、Cr、Mo等合金元素 的鋼。
Tab. 2.5 Application of ion nitriding three kinds of materials
材料及預(yù)備熱處理
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工藝溫度及時間要求
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表面硬度
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層深(mm) |
45正火
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560°C,4 小時
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1050-1150HV |
0. 06 |
40Cr調(diào)質(zhì)
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520-540•(:, 12 小時
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500-650HV5 |
0. 3?0_4 |
38CrMoAlA |
520-560X:,6?12 小時
|
950-1100HV5 |
0. 4?0. 45 |
表2. 5中:40Cr氮化處理后表面的硬度低,45鋼氮化處理后氮化層深度略小。 綜上所述,38CrM〇AlA更適于做滑枕體的材料[4]。