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(jī)床,方滑枕較為通用。因?yàn)椋?圓滑枕的形式時(shí),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(shí)無(wú)氣泡、無(wú)損傷、無(wú)缺陷,無(wú)法修補(bǔ),一旦失敗,只能重新開始,但是,優(yōu)點(diǎn)是效率高、用時(shí)短、精度高、人為影響小。適用于最大1400mm行程的滑枕。 而方滑枕是共有四個(gè)導(dǎo)軌靜壓面,其中兩個(gè)為基準(zhǔn)面,兩個(gè)為安裝有鑲條的配合面,這 四個(gè)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(diǎn)是用時(shí)長(zhǎng),人 為因素高,效率低,優(yōu)點(diǎn)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(guò)鑲條調(diào)整,如導(dǎo)軌板出現(xiàn)損傷,也便于更換。
本設(shè)計(jì)滑枕的行程為2000mm,所以滑枕體的總長(zhǎng)就一定要超過(guò)4000mm,為保證 良好的切削剛性,滑枕外殼的導(dǎo)軌長(zhǎng)度也要求有2000mm,由于滑枕外表面是要經(jīng)過(guò)磨 削處理的,對(duì)于這個(gè)長(zhǎng)度一般使用導(dǎo)軌磨也較為方便,所以最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(jī)床滑枕體本身結(jié)構(gòu)相當(dāng)于一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的軸套類零件。它應(yīng)該具有較強(qiáng)的抗彎、抗扭 強(qiáng)度。同時(shí)由于滑枕體還要在滑枕外殼中上下進(jìn)給運(yùn)動(dòng),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(hù),同樣要接觸到加工時(shí)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:
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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 |
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材料牌號(hào) |
熱處理 |
毛坯直徑 /mm |
硬度 (HBS) |
抗拉強(qiáng)度 ob / MPa |
屈服點(diǎn) os / MPa |
彎曲疲勞極限 o~l / MPa |
扭轉(zhuǎn)疲勞極 限 r-1/MPa |
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45 |
正火 |
>100 ? |
170? |
580 |
290 |
235 |
135 |
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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(hào)鋼應(yīng)用最廣泛;40Cr用于載荷較大而無(wú)大沖擊的軸 類零件;37SiMn2M〇V是一種綜合性能優(yōu)良的高級(jí)調(diào)質(zhì)鋼,淬透性高,調(diào)質(zhì)后具有高的強(qiáng) 度和韌性。常用于高強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)度及高強(qiáng)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(jiān)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(shí)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(guò)程,顯著提髙鋼的疲勞強(qiáng)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(qiáng)的抗腐蝕能力,并且氮化處理 的溫度低,工件熱處理過(guò)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。
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材料及預(yù)備熱處理
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工藝溫度及時(shí)間要求
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表面硬度
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層深(mm) |
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45正火
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560°C,4 小時(shí)
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1050-1150HV |
0. 06 |
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40Cr調(diào)質(zhì)
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520-540•(:, 12 小時(shí)
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500-650HV5 |
0. 3?0_4 |
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38CrMoAlA |
520-560X:,6?12 小時(shí)
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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]。
2024-11
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