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豪克能加工参数对工件表面粗糙度的影响

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豪克能加工技术中,主轴转速、轴向进给、加工次数、静压力和振幅等加工参数的选择直接决定了最终的表面状态.工作人员以常用轴类材料供货态40Cr 轴为例,展现豪克能加工参数对表面粗糙度的影响。

1、主轴转速与轴向进给对表面粗糙度的影响
在豪克能设备加工 处理过程中,当主轴转速相同时,进给量越低,经处理的金属表面的粗糙度值越小;而当进给量相同时,主轴转速越低,则经处理的金属表面质量越好.其原因为:较低的主轴转速可以保证工件表面在圆周方向上被均匀加工,过高的主轴转速虽然可以提高圆周方向的被加工频率,但会造成周向表面上有被多次加工点和未被加工点共存的跳跃性现象;同样,轴向进给的大小决定了工件表面在轴向上被加工的连续程度,过高的轴向进给会造成工件表面出现螺旋状加工痕迹。
因此在对金属回转类机械零件进行豪克能 加工过程中,主轴转速越低、进给量越小时,经处理的金属表面粗糙度越低.但是过低的主轴转速会造成机床工作不平稳,过低的轴向进给会降低加工处理效率,因此在实际加工中要综合考虑以选取适当的参数。 2、 加工次数对表面粗糙度的影响 从实验中可以看出,当豪克能设备 的其他工艺参数固定时,随着加工次数的增加,经处理后的金属表面粗糙度值先下降后升高.该现象说明在一定范围内适当增加处理次数能有效降低表面粗糙度值,这是因为往复加工能够在一定程度上弥补上一次加工所出现的遗漏,使加工表面更加均匀一致;但处理次数的增加会大幅延长单个试件的加工时间,降低生产效率,且过度加工也会对加工表面造成损伤。
3、静压力对表面粗糙度的影响
对40Cr 轴进行豪克能处理,不同静压力所对应的表面粗糙度值也不相同. 静压力对表面粗糙度的影响由于超声振动的脉冲挤压作用,冷却润滑液直接进入挤压“禁区”,工作头与工件表面之间的摩擦力降低到普通压光时的1/3~1/10,温度也显著下降,冷作硬化进一步加强,从而使得在达到同样表面质量的条件下,豪克能 处理的静压力比普通压光所需要的静压力小很多.实验发现,当静压力较小时,适当增大静压力能够显著改善被加工材料的表面质量;当静压力过大时,材料表面会被冲挤出周向细纹.这是由于豪克能 不仅能够冲击材料表面、产生硬化及引入压缩残余应力,而且有明显的减磨作用,对于一定的振幅,当静压力过大时,减磨作用减弱,静态的挤压力便会对材料表面造成损伤.另外,过大的静压力会加重豪克能 加工系统的负载,使冲挤过程变得极不平稳,从而影响表面加工质量。
4、 振幅对表面粗糙度的影响对40Cr 轴进行豪克能 处理,加工3次,改变每次加工的振幅,可以发现,振幅与加工次数和静压力对表面粗糙度的影响趋势相似,并不是单调函数.当振幅较小时,适当增大振幅能够得到较为理想的表面质量,但过大的振幅意味着对表面的过度冲击,反而会增大表面粗糙度值.试样可见由冲击头过度冲击而形成的轴向波纹,它与由静压力过大而造成的周向挤压纹具有明显区别. 5、 超声表面滚压加工对试件表层的硬化作用材料表层硬化可以提高材料的耐磨和耐腐蚀等性能.选取几种典型加工参数的豪克能试样和原始试样分别测试其表面及表面以下一定深度范围内的硬度值.同一深度层测试3 个数据点,可以看出,与车削表面相比,豪克能能够产生有效的表层硬化作用,而且大的加工参数可以增大表面的硬化程度并提高硬化层深度,但同时较大的加工参数也会对其表面质量产生不同程度的负面影响。
所以想要使用好豪克能技术,必须因地制宜,解决不同的问题,加工不同的材质其加工参数并不相同,需要具体问题具体分析,才能找到最为理想的加工参数,发挥出豪克能技术巨大的优势。


IP属地:山东1楼2021-07-29 11:54回复
     宽幅织机为我公司近年开发的新产品,其中有多种长轴类零件,长度在3.8m 以上,表面粗糙度要求Ra 0.8μm,与织物直接接触,但是我公司大型外圆磨床数量少,严重制约着长轴类零件的生产能力。而现有织机上的轴类零件多属长轴类零件,表面粗糙度要求高,采用磨削工艺加工综合成本高,所以我们需要对表面粗糙度要求高,而形位公差要求不高的长轴类零件进行表面光整技术开发与应用。采用豪克能技术进行外圆镜面加工极好的解决加工中的各种问题。

    加工工艺分析
    织机长轴类零件的加工,依照现有的工艺方法需要采用粗车、半精车、反复磨削等几道工序才能达到产品图纸要求,而且必须使用行程大于4m以上的外圆磨床。为了开发新产品,我们特制订工艺方案如下。
    方案一:购买1台4m的外圆磨床,加工工艺为车削→磨削(磨3次0.5mm的余量)→镗孔→电镀。
    方案二:外购一套超声波表面加工设备,加工工艺为车削→超声波光整→镗孔→电镀。在车床上用普通刀具将零件粗车、半精车到尺寸125mm,留0.05mm余量,再换用超声波表面加工装置的超声波刀具,使零件的表面粗糙度提高3级以上,可高达Ra 0.4μm~Ra 0.01μm。
    投资分析
    经过充分市场调研分析,实施方案为:① 外购一台4m的外圆磨床大约需要投资70多万元,同时还有电能消耗,人工费用等;
    ②外购一套豪克能超声波表面加工设备,代替磨床,省去磨工,低能耗设备,不费电,效率提升很多。
    很明显方案②比较经济。
    经济效益分析
    磨削工艺加工时间长,成本高,豪克能加工工艺加工时间可以缩短,预计加工成本可以降低,两种方案比较详见表1。
    工艺方案确定
    通过以上投资与经济效益分析,投资一台豪克能超加工设备,既可解决宽幅织机长轴类零件的加工难题,降低织机长轴类零件的磨削工序成本,同时还可延伸至精梳机、细纱机等长轴类零件上,综合经济效益明显。
    实施工艺方案
    根据确定方案,购买了一台豪克能设备,对织机后梁轴零件按照我们制定好的工艺进行镜面加工,在普通机床上,使用普通刀具将工件尺寸加工到125mm,留0.02mm的余量,再用豪克能代替原来普通刀具加工一遍,以车代磨,工效大大提高。车后表面粗糙度控制在Ra 3.2μm~Ra 6.4μm,光整后表面粗糙度经检测达到Ra 0.1μm 左右。明显提高了织机后梁轴的表面加工精度,且表面显微硬度亦显著提高,并大大提高了工件的表面耐磨性和使用寿命。目前使用的织机轴类零件可以全部推广采用此加工工艺。

    5 推广应用零件
    压光辊(属短轴类):借鉴织机后梁轴的加工经验,我们在新产品的短轴类零件如压光辊上进行工艺试验,压光辊为纺机中条并联合机的零件,长度385mm,外径151.8mm,其主要作用为轧压并输送棉网,表面要求光滑,不能勾挂纤维,原制造工艺为“组焊→车削→粗磨→精磨→电镀→手工砂布抛光”,制造出的零件表面粗糙度仅能达到Ra 0.4μm~0.8μm,且费工费时,应用豪克能技术后,工艺调整为“组焊→车削→磨削→超声波光整→电镀”,零件直径要求为151.8mm±0.05mm,光整后零件尺寸变化见表2,零件表面粗糙度可提高到Ra0.1μm左右,很好地满足了使用要求。


    IP属地:山东2楼2022-03-26 15:33
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      一、工件信息
      工件名称及材质: 轴,45钢 所属行业:矿山机械 洗煤机
      豪克能加工部位及作用:外圆,提高效率
      二、工艺对比
      传统工艺为粗车-调质-半精车-磨削,豪克能加工为车后直接豪克能加工。
      三、豪克能加工的优势
      •a、效率:一次装夹,效率提高
      •b、硬度:提高20%以上
      •c、表面耐磨性提高50%
      •d、外观:镜面效果Ra0.2左右


      IP属地:山东4楼2022-08-27 15:57
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        1、传统加工存在的问题:
        1.1皮带轮颈部要求Ra达到0.4以下,对车削、抛光加工要求高,难以达到,或者加工效率低;
        1.2传统抛光一般采用砂轮抛光、流体抛光、电解抛光等方法,加工效率低并且对环境造成一定的影响;
        1.3传统加工属于成型制造,仅保证皮带轮的尺寸形状精度,对皮带轮的材料综合性能的提升没有效果,造成皮带轮密封失效漏油;
        2、皮带轮的失效形式:
        皮带轮密封失效,造成渗漏,原因有:
        2.1轴颈粗糙,密封件被划伤;
        2.2轴颈耐磨性较低,有磨损;
        3、豪克能加工皮带轮的方案:
        豪克能技术专注零部件表面质量的提升和工件疲劳寿命的延长,除了镜面加工的显著外观效果,还能对工件具有加工强化的作用。
        豪克能设备直接安装到车床上,对皮带轮杆部、颈部等关键部位进行加工,代替抛光加工。
        皮带轮加工豪克能方案

        4、豪克能加工皮带轮的优势:
        1、 车床加工之后,直接使用豪克能加工,代替抛光,将Ra提升至0.2左右,达到加工要求,极大提升皮带轮表面质量,减少漏油现象;
        2、 提升皮带轮的耐磨性50%,显微硬度提升20%,减少皮带轮磨损;
        3、 代替抛光工序,提升加工效率30%;
        4、 改善加工环境;


        IP属地:山东5楼2022-09-09 17:27
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          半髋双动杯是最常用的人造关节,表面光洁度要求很高,需要达到Ra0.02,在加工制造过程中,往往采用滚光、磨削、抛光等多道工艺,具有工序多工时长加工成本高的特点,这也是造成该部件成本高的主要原因,如何降低加工成本制造高品质零部件成为医疗企业最关心的问题。
          豪克能技术作为众多企业解决光洁度问题首选技术,在各个行业的应用也引起医疗企业的注意。
          华云技术团队了解到客户的需求之后,制定了详细的加工和工艺效果对比方案,并和企业一并实验得出以下数据:
          一、工件情况

          工件名称:双动杯骨关节球 材料:钴铬钼合金 HRC≤40
          二、工序及工时的对比
          工序 时间 滚光加工工艺 磨削加工工艺 豪克能加工工艺
          车内孔 2min/件 2min/件 2min/件
          车外球面 2min/件 2min/件 无
          车外球面+豪克能 无 无 3.5min/件
          旋流式磨削精磨 480min/200件 无 无
          专机磨球面粗磨+精磨 无 2min/件 无
          滚筒式抛光粗抛 480min/200件 无 无
          人工抛光 30s/件 30s/件 40s/件
          总计 时间(min/件) 9.3 6.5 6.1
          工序(道) 5 4 3
          三、加工效果对比

          四、加工成本对比
          滚光加工 磨削加工 豪克能加工
          单工序加工成本核算 精磨10件/kg,23.4元/kg;粗抛171.4件/kg,22元/kg;成本:3元/件 粗磨:5000件/磨头,磨头1580元/个;精磨:400件/磨头,磨头325元/个;成本:1.1元/件 豪克能滚珠1000元/个,预计使用3个月;成本:0.1元/件
          其他涉及成本的因素 1、采用树脂研磨石料,造成磨料处理,和废水排放等问题。 1. 加工设备为球车+磨面球床,两台设备完成此工序加工;2. 磨头供应不及时影响加工效率,磨头按照规格进行提供,双动杯规格较多,备用磨头较多。 1. 加工设备为球车+豪克能,一台组合设备完成此工序加工;2. 不受刀具的影响,一把刀具可加工所有规格;3、无需抛光膏等磨料,对环境和产品无污染,无须后续清理工序。
          由以上数据证明,豪克能技术在人造关节中的应用符合“效率”、“效果”、“效益”三效原则,适合在该行业得到广泛的应用及推广。


          IP属地:山东6楼2022-09-17 16:22
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            豪克能镜面加工加工上装式球阀阀体现场图
            1、传统加工存在的问题:
            1.1上装式球阀阀体密封位要求Ra达到0.4,对车削、磨削加工要求高,难以达到,或者加工效率低;
            1.2球阀阀体是外小里大的结构,油石研磨比较困难,会有危险;
            1.3传统加工工艺会破坏密封位的精度,不利于密封;
            2、上装式球阀的失效形式:
            2.1上装式球阀阀体由于密封失效,造成泄露,引发污染或者事故
            3、豪克能金属镜面加工上装式球阀阀体的方案:
            豪克能技术专注零部件表面质量的提升和工件疲劳寿命的延长,除了镜面加工的显著外观效果,还能对工件具有加工强化的左右。

            豪克能金属镜面加工方案
            豪克能设备直接安装到车床上,对上装式球阀阀体密封位进行加工,代替研磨加工。
            4、豪克能镜面加工上装式球阀阀体的优势:
            4.1 车床加工之后,直接使用豪克能加工,代替研磨,将Ra提升至0.4-0.2,达到加工要求,极大提升上装式球阀阀体密封位表面质量;
            4.2 豪克能技术可以实现加工部位的晶粒细化,提升疲劳强度100倍以上;
            4.3 提升上装式球阀阀体的耐磨性50%,显微硬度提升20%,减少杆部与导管的磨损;
            4.4 提升上装式球阀阀体的耐腐蚀性能,应对特殊环境中的使用状况;
            4.5 代替磨削等传统工艺,一次装夹成型,不破坏精度;


            IP属地:山东7楼2022-10-14 17:22
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