샤프트는 베어링의 중앙이나 휠의 중앙, 기어의 중앙을 관통하는 원통형의 물체이지만 사각형인 것도 몇 개 있다. 샤프트는 회전 부품을 지지하고 함께 회전하여 동작, 토크 또는 굽힘 모멘트를 전달하는 기계 부품입니다. 일반적으로 금속 원형 막대 모양이며 각 세그먼트는 서로 다른 직경을 가질 수 있습니다. 기계에서 회전 운동을 수행하는 부품은 샤프트에 장착됩니다.
샤프트 부품 소재:
1. 탄소강 35, 45, 50과 같은 고품질 탄소 구조강은 높은 종합 기계적 특성으로 인해 다양한 용도로 사용됩니다. 45강이 가장 널리 사용됩니다. 기계적 성질을 향상시키기 위해서는 노멀라이징 또는 담금질 및 템퍼링을 수행해야 합니다. 중요하지 않거나 응력이 작은 샤프트의 경우 Q235 및 Q275와 같은 탄소 구조강을 사용할 수 있습니다.
2. 합금강 합금강은 기계적 성질이 높지만 가격이 비싸 주로 특수한 요구사항이 있는 샤프트에 사용됩니다. 예를 들어, 슬라이딩 베어링을 사용하는 고속 샤프트는 종종 20Cr 및 20CrMnTi와 같은 저탄소 합금 구조강을 사용합니다. 침탄 및 담금질 후 기계 로터 샤프트는 작업 시 우수한 내마모성을 가져야 합니다. 고온, 고속 및 고하중 조건에서는 고온 기계적 특성을 위해 40CrNi 및 38CrMoAlA와 같은 합금 구조강이 사용되는 경우가 많습니다. 샤프트 블랭크의 경우 단조품이 우선시되고, 그 다음으로 강철이 더 큰 크기나 복잡한 구조의 경우 주강 또는 연성철을 고려할 수 있습니다.
예를 들어, 연성철을 사용하여 크랭크샤프트와 캠샤프트를 제조하면 비용이 저렴하고 진동 흡수가 좋으며 응력 집중에 대한 민감도가 낮고 강도가 좋은 장점이 있습니다. 샤프트의 기계 모델은 빔이고 대부분이 회전하므로 응력은 일반적으로 대칭적이고 주기적입니다. 가능한 파손 모드에는 피로 파손, 과부하 파손, 과도한 탄성 변형 등이 포함됩니다. 허브가 있는 일부 부품은 일반적으로 샤프트에 설치되므로 대부분의 샤프트를 계단형 샤프트로 만들어야 하므로 절삭량이 많이 필요합니다.
샤프트 부품의 공정 절차 공식화는 공작물의 품질, 노동 생산성 및 경제적 이익과 직접적인 관련이 있습니다. 부품에는 여러 가지 가공 방법이 있을 수 있지만 가공 공정 규정을 작성할 때 다음 사항에 주의해야 합니다.
1. 부품의 구조적 특성, 정확성, 재료, 열처리 및 기타 기술 요구 사항을 이해해야 하며 제품 조립 도면, 부품 조립 도면 및 합격 기준을 연구해야 합니다.
2. 침탄 부품의 가공 경로는 일반적으로 블랭킹 → 단조 → 노멀라이징 → 거친 가공 → 반 마무리 → 침탄 → 탈탄 처리 (경도를 높일 필요가 없는 부품의 경우) → 담금질 → 스레딩, 드릴링 또는 밀링 → 거친 연삭 → 저온 노화 → 반 미세 연삭 → 저온 노화 → 미세 연삭.
3. 거친 데이텀 선택: 가공되지 않은 표면이 있는 경우 가공되지 않은 표면을 거친 데이텀으로 선택해야 합니다. 모든 표면에 가공이 필요한 주조 샤프트의 경우 가장 작은 가공 여유에 따라 표면을 정렬하십시오. 평평하고 매끄러운 표면을 선택하고 게이트를 열어 두십시오. 거친 데이텀은 견고하고 신뢰할 수 있는 표면을 선택합니다. 동시에 거친 데이텀은 재사용할 수 없습니다.
4. 미세 데이텀 선택: 데이텀 일치의 원칙을 준수하려면 디자인 데이텀 또는 어셈블리 데이텀을 위치 결정 데이텀으로 최대한 선택하십시오. 벤치마크 통일 원칙을 준수합니다. 가능한 한 많은 프로세스에서 동일한 포지셔닝 데이텀을 사용하십시오. 위치 결정 데이텀은 측정 데이텀과 최대한 일치하도록 하십시오. 정밀한 벤치마크로 고정밀도와 안정적이고 안정적인 설치가 가능한 표면을 선택하세요. 공정 절차가 합리적으로 공식화되었는지 여부는 공작물의 품질, 노동 생산성 및 경제적 이익에 직접적인 영향을 미칩니다. 여러 가지 처리 방법을 사용하여 부품을 제조할 수 있지만 특정 조건에서는 한 가지 방법만 더 합리적입니다. 따라서 공정 절차를 수립할 때 현실에 착안하여 합리적인 공정을 수립하기 위해 장비 조건, 생산 유형 등 특정 조건에 따라 첨단 가공 방법을 사용하려고 노력할 필요가 있습니다.
샤프트 부품 가공 기술:
1. 샤프트 부품의 재질
샤프트 부품의 재질 선택은 주로 강도, 강성, 내마모성과 제조공정에 따라 결정되며, 경제성과 합리적을 위해 노력합니다. 샤프트 부품에 일반적으로 사용되는 재질로는 35, 45, 50 고급 탄소강이 있으며, 45강이 가장 널리 사용됩니다. Q235 및 Q255와 같은 일반 탄소강은 하중이 더 작거나 덜 중요한 샤프트에도 사용될 수 있습니다. 큰 힘, 제한된 축 크기 및 무게 또는 일부 특별한 요구 사항이 있는 경우 합금강을 사용할 수 있습니다.
예를 들어, 40Cr 합금강은 중간 정도의 정밀도와 높은 회전 속도를 갖는 작업 상황에서 사용할 수 있습니다. 재료는 담금질 및 템퍼링 처리 후 우수한 종합 기계적 특성을 가지며 Cr15 및 65Mn과 같은 합금강은 정밀도가 높고 열악한 상황에서 사용할 수 있습니다. 작업 조건에서 이러한 재료는 담금질, 템퍼링 및 표면 담금질 후에 더 나은 내마모성과 피로 저항을 갖습니다. 고속 및 고하중 조건에서 작업하는 샤프트 부품인 경우 20Cr, 20CrMnTi, 20Mn2B 또는 38CrMoA1A 함침 탄소강을 선택하십시오. 강철은 침탄, 담금질 또는 질화 처리 후 표면 경도가 높을 뿐만 아니라 코어 강도도 크게 향상되어 내마모성, 충격 인성 및 피로 저항성이 우수합니다. 연철과 고강도 주철은 주조 특성과 진동 감쇠 특성이 우수하여 형상과 구조가 복잡한 샤프트 제조에 자주 사용됩니다. 특히, 우리나라에서 개발된 희토류 마그네슘 연성철은 내충격성과 인성이 우수하고, 마찰을 감소시키고, 진동을 흡수하며, 응력 집중에 덜 민감한 장점을 가지고 있어 중요한 샤프트 부품을 제조하는데 사용되어 왔습니다. 자동차, 트랙터, 공작기계.
2. 샤프트 부품 블랭크
샤프트 부품의 공통 블랭크에는 프로파일(환봉) 및 단조품이 포함됩니다. 복잡한 형상과 구조를 가진 대형 샤프트도 주조 가능합니다. 내연 기관의 크랭크축은 일반적으로 주조 블랭크로 만들어집니다. 프로파일 블랭크는 열간 압연 또는 냉간 압연 막대로 구분되며, 둘 다 직경 차이가 작은 매끄러운 샤프트 또는 계단식 샤프트에 적합합니다. 단조 블랭크를 가열하여 단조한 후 금속의 내부 섬유 구조가 표면을 따라 분포하므로 인장력, 굽힘 및 비틀림 저항이 높으며 일반적으로 중요한 샤프트에 사용됩니다.
샤프트 부품 가공 방법:
1. 외부 표면 가공 방법 및 가공 정확도
샤프트, 슬리브 및 디스크 부품에는 원통형 표면이 있는 일반적인 부품이 있습니다. 외부 표면에 일반적으로 사용되는 기계적 가공 방법에는 선삭, 연삭 및 다양한 마무리 방법이 있습니다. 선삭은 원통형 표면의 가장 경제적이고 효과적인 가공 방법이지만 경제적 정확성 측면에서 일반적으로 원통형 표면의 거친 가공 및 반 마무리 방법으로 적합합니다. 연삭은 원통형 표면의 주요 마무리 방법이며 특히 적합합니다. 다양한 고경도 및 담금질 부품의 마무리에 적합합니다. 마무리 가공은 마무리 후에 수행되는 초정밀 가공 방법(예: 롤링, 연마, 연삭 등)이며 고정밀 및 표면 품질 요구 사항이 있는 특정 부품에 적합합니다. 가공 방법에 따라 경제적인 가공 정확도, 표면 거칠기, 생산성 및 생산 비용이 달라질 수 있으므로 부품 도면의 요구 사항을 충족하는 적격 부품을 가공하려면 특정 상황에 따라 합리적인 가공 방법을 선택해야 합니다.
2. 외부 원통형 표면의 선삭
(1) 원통형 선삭의 형태 샤프트 부품의 원통형 표면의 주요 가공 방법은 선삭입니다. 주요 가공 형태는 가공 공차가 큰 대략적인 자유 단조품과 대형 주조 블랭크입니다. 블랭크의 외부 원형 형상 오류와 위치 편차를 줄이고 후속 공정에서 가공 공차를 균일하게 만드는 것이 주요 목적입니다. 외측면의 산화스케일을 제거하는 것입니다. 외경가공의 경우 일반적인 제거공차는 한쪽면 1~3mm 입니다. 중소형 단조 및 주조 블랭크의 황삭 터닝은 일반적으로 황삭 터닝을 위해 직접 수행됩니다. 황삭 선삭은 주로 블랭크의 나머지 스톡 대부분을 절단합니다(일반적으로 계단형 프로파일을 생성함). 공정 시스템의 강성이 허용되면 생산 효율성을 향상시키기 위해 더 큰 절단량을 사용해야 합니다. 준정삭은 일반적으로 중정밀 표면의 최종 가공 공정으로 사용되며 연삭 및 기타 가공 공정의 전처리 공정으로도 사용할 수 있습니다. 정밀도가 높은 블랭크의 경우 거친 선삭 없이 직접 준정삭 선삭을 수행할 수 있습니다. 원통형 표면을 마무리하는 최종 가공 공정과 마무리 전 전처리 과정입니다. 높은 정밀도와 미세한 거칠기로 미세 선삭을 최종 가공하는 공정입니다. 비철금속 부품의 원통형 표면 가공에 적합합니다. 그러나 비철금속은 연삭에 적합하지 않으므로 연삭 대신 미세 선삭을 사용할 수 있습니다. 그러나 정밀 선반에는 높은 정밀도, 우수한 강성, 원활한 전달, 미세 이송 및 크롤링이 없는 공작 기계가 필요합니다. 선삭에는 다이아몬드 또는 초경합금 공구가 사용됩니다. 공구의 주 편각은 더 커야 하며(45o-90o), 공구 팁 호 반경은 0.1-1.0mm 미만이어야 합니다.
(2) 선삭 방법의 적용
1) 일반 선삭. 다양한 배치의 샤프트 부품의 원통형 가공에 적합하며 적용 범위가 넓습니다.
단일 부품의 작은 배치의 경우 침실 선반을 사용하여 선삭 가공을 완료하는 경우가 많습니다. 중대형 생산의 경우 자동, 반자동 선반 및 특수 선반을 사용하여 선삭 가공을 완료합니다.
2) CNC 터닝. 단일품 소규모 배치 및 중간 배치 생산에 적합합니다. 그 적용은 점점 더 보편화되고 있으며, 주요 장점은 가공된 부품을 교체할 때 우수한 유연성, 짧은 장비 조정 및 준비 시간, 가공 중 보조 시간 단축, 절단 매개변수 최적화 및 우수한 가공 품질을 통해 효율성을 향상시킬 수 있다는 것입니다. , 특수 공구 및 고정 장치가 거의 없으며 해당 생산 준비 비용이 낮습니다. 공작 기계 작동에 대한 기술 요구 사항이 낮고 작업자의 기술, 비전, 정신, 체력 및 기타 요인에 영향을 받지 않습니다. 샤프트 부품의 경우 다음과 같은 특성을 갖는 경우 CNC 터닝이 적합합니다. 구조나 형상이 복잡하고, 일반적인 가공작업이 어렵고, 작업시간이 길고, 가공효율이 낮은 부품입니다. 보다 높은 가공 정밀도와 일관성이 요구되는 부품. 형상특성상 홈가공, 드릴가공, 나사가공 등이 필요한 부품 등 절삭조건이 변화하는 부품은 가공 중에 절삭량을 여러 번 변경해야 합니다. 배치는 크지 않지만 각 부품 배치는 다양한 종류와 어느 정도 복잡합니다. 키홈, 방사형 구멍(나사 구멍 포함) 및 단면에 분산 구멍(나사 구멍 포함)이 있는 샤프트 부품의 경우, 벨트 방식의 블루 샤프트, 키홈 또는 사각 헤드가 있는 샤프트도 터닝 머시닝 센터에서 가공할 수 있으며, 일반 CNC 터닝 외에도 부품의 다양한 홈, 구멍(나사 구멍 포함), 표면 및 기타 표면도 가공할 수 있습니다. 가공되고 가공될 수 있습니다. 공정은 고도로 집중되어 있으며 일반 CNC 선삭보다 처리 효율이 높으며 가공 정확도가 더 안정적이고 신뢰할 수 있습니다.
3) 공작물의 표면을 연마공구를 사용하여 높은 선형 속도로 가공하기 위해 외부 원통면을 연삭하는 방법을 연삭이라고 합니다. 연삭은 여러 도구와 여러 모서리를 사용하는 고속 절단 방법으로 부품 마무리 및 단단한 표면 처리에 사용됩니다. 연삭 공정 범위는 매우 넓으며 거친 연삭, 미세 연삭, 미세 연삭 및 경면 연삭으로 나눌 수 있습니다. 연삭에 사용되는 연마재(또는 연삭재)는 입자가 작고 경도가 높으며 내열성이 좋은 특성을 가지고 있어 경화강, 초경절삭공구, 세라믹 등 더 단단한 금속재료와 비금속 재료를 가공할 수 있습니다. ; 가공 과정에서 절삭 동작에 동시에 참여하는 많은 입자가 있으며 매우 얇고 미세한 칩을 제거할 수 있으므로 가공 정확도가 높고 표면 거칠기 값이 작습니다. 마무리 방법으로 연삭이 생산에 널리 사용됩니다. 강력한 연삭 기술의 발달로 블랭크를 원하는 크기와 정밀도로 직접 연삭할 수도 있어 생산성이 높아집니다.
비표준 제품은 국가가 공포한 통일된 업계 표준 및 사양에 따라 제조되지 않고 자체 요구에 따라 자체 설계 및 제조된 제품 또는 장비를 의미합니다. 그리고 국내 장비 제품 카탈로그에는 외관이나 성능이 나와 있지 않습니다.
대규모 산업 생산의 요구를 충족시키기 위해 생산되어 좋은 성능이 입증된 기계 장비를 표준 제품이라고 부르며 최종적으로 시리즈화됩니다. 사용자 요구 사항에 따라 표준 제품을 기반으로 생산, 수정 또는 맞춤 제작된 제품을 비표준 제품이라고 합니다.
표준화되고 일련화된 제품은 주로 범용 기계 장비에 적합합니다. 실제로 새로운 산업용 장치를 설계할 때 일부 장비는 전문화되어 기존 일련화 목록에서 찾을 수 없습니다. 독립적으로 설계 및 제조되며 향후 다양성이 높지 않습니다. 이러한 유형의 장비를 비표준 제품이라고합니다.
현재 화학, 석유화학 산업은 비표준 제품이 주로 언급되는 분야이다. 이 업계에는 많은 제품이 있고 프로세스도 다양하기 때문에 비표준 제품도 많습니다.
비표준 부품은 국가가 엄격한 표준 사양을 설정하지 않았고 관련 매개 변수 규정이 없는 것을 제외하고는 주로 기업이 자유롭게 통제하는 기타 액세서리입니다. 비표준 부품에는 다양한 종류가 있으며 현재 표준화된 분류가 없습니다. 일반적인 분류는 다음과 같습니다.
금속 비표준 부품:
고객이 도면을 제공하고 제조업체는 장비를 사용하여 도면에 따라 해당 제품을 생산하며, 일반적으로 대부분 금형, 공차 요구 사항과 부드러움이 있습니다. 고객이 지정한 특정 패러다임은 없습니다. 제품은 주조부터 마무리까지 완전히 상응하는 품질 관리가 필요합니다. 공정은 복잡하고 가변성이 높으며 일반 부품 비용이 표준 부품보다 높습니다.
비금속 비표준 부품:
일부 비금속 재료를 가공하는 것입니다.
플라스틱, 목재, 석재 등과 같은 최근 몇 년 동안 사출 성형 산업에서 플라스틱 금형 개발이 점점 더 정교해졌습니다. 곡면 디자인과 프로그래밍된 CNC의 도입으로 비표준의 비용과 허용 수준이 크게 향상되었습니다. 처리.