1、机械用细杆类零件加工工艺研讨
以JWF1681导纱杆为例分析机械用细杆类零件的加工工艺，通过工艺改善分析工艺流程、工序余量控制、加工变形及热处理等工艺控制，从而达到制定要求。
杆类零件加工特别是长径比很大的细长杆类零件，是比较难以加工的零件，由于细长杆本身的刚性差，加工过程中受切削力、切削热，振动等影响，容易出现弯曲，竹节、维度、棱形和腰鼓形等缺陷。
机械产品中有多种细杆型零件，多为直径在5mm-15mm的杆件，要求耐磨性好、强度高，但确保这些功能就给加工工艺带来困难，且相应的工艺流程长，生产周期长，不利于零件批量生产。现以JWF1681中使用的导纱杆纺织类零件的加工为例对此类
2、零件的加工工艺进行分析。
实例对照分析
2.1概况分析：
JWF1681型全自动转杯纺纱机是开发的新型转杯纺纱机，是一种高速、高效带全自动接头装置及清洁装置的抽气式转杯纺纱机，每节机身长度至2800mm左右，长向零件均比现生产的转杯纺纱机有所加长，故而长向件的产品质量直接影响整机装配质量。
现以其中一种细杆类零件导纱杆为例分析加工工艺。该零件材料为45号钢，直径为12mm，长度800mm，产品制定要求直线度0.05mm以下，且要具有一定的耐磨性和刚性。关于类似零件常规工艺可采纳以下两种工艺手段：
第一为冷拔、粗磨、校直后精磨，最后表面镀铬，表面硬度在HV800左右
3、然而镀铬处理的生产周期长，成本高，且镀后零件变形没办法再进行处理，零件变形后没办法确保原先制定要求，故而不可采纳。
第二为将镀硬铬工序改为淬火处理，钢的淬火是将钢加热到临界温度Ac3〔亚共析钢〕或Ac1〔过共析钢〕以上某一温度，保温一段时间，使之全部或部分奥氏体化，然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下〔或Ms四周等温〕进行马氏体〔或贝氏体〕转变的热处理工艺。
这样的淬火热处理工艺即可节约生产周期，成本较低，又可在淬火后增加精磨工序来确保其制定精度要求，可达到维氏硬度HV724左右，但整体淬火后易产生弯曲变形且变形量较大，不易校直，经分析可采纳表面淬火工艺来完成此工艺要求。
4、
表面淬火可以获得高硬度，高耐磨性的表面，而心部仍然保持原有的合格韧性，常用于机床主轴，齿轮，发动机的曲轴等。表面淬火是将钢件的表面层淬透到一定的深度，而心部仍保持未淬火状态的一种局部淬火的方法。表面淬火时通过快速加热，使钢件表面很快到淬火的温度，在热量来不及穿到工件心部就马上冷却，实现局部淬火。通过这样的表面淬火工艺不仅可以提升该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组织状态，使具有足够的塑性和韧性。
其中，高频淬火多数用于工业金属零件表面淬火，是使工件表面产生一定的感应电流，迅速加热零件表面，然后迅速淬火的一种金属热处理方法。感应加热设备，即对工件进行感应加热，以
5、进行表面淬火的设备。感应加热的原理：工件放到感应器内，感应器一般是输入中频或高频交流电(1000-300000Hz或更高)的空心铜管。产生交变磁场在工件中产生出同频率的感应电流，这种感应电流在工件的分布是不均匀的，在表面强，而在内部很弱，到心部接近于0，利用这个集肤效应，可使工件表面迅速加热，在几秒钟内表面温度上升到800-1000ordm;C，而心部温度升高很小为了满足JWF1681转杯纺引纱速度达到200m/min以上的要求。而导纱杆属细杆类零件，工艺要求表面高频淬火提升其强度和耐磨性。为防止淬火时弯曲变形，可通过采纳多次去应力的工艺来达到利用加工。我们制定了导纱杆的加工工艺流程如下：冷拔
6、备料一粗磨一去应力退火、校直一半精加工一去应力退火、校直一高频淬硬、校直一精加工。
2.2各道工序余量控制：
为防止去除应力时产生弯曲变形，造成加工余量不够必必需采纳有效的控制。依据去除应力酌变形状况，逐渐减少加工于量。同时为确保加工精度，减少磨削时产生的热变形和避免产生表面裂痕等，控制各道磨削工序的余量。我们通过工艺试验对其进行加工控制
2.3工艺过程中变形及处理状况：
第一次去应力退火 弯曲变形
第二次去应力二次退火 弯曲变形
高频淬火 弯曲变形
关于机加工来说，我们可以通过提升刀具、机床精度来提升，因而其最必需要控制的就是去应
7、力退火工序，现将进行其主要介绍：
2.4.1去应力退火是将工件加热到Ac1以下的适当温度，保温一按时间后逐渐缓慢冷却的工艺方法，其目的是为了去除机加工，变形加工，铸造，锻造，热处理以及焊接后产生的残余应力。我们采纳的去应力退火的温度分两次，第一次去应力退火采纳较低的时效温度，第二次去应力退火的回火温度弯曲变形低20-30，可以避免降低原材料的硬度及力学性能。
2.4.2经过经验总结对去应力退火采纳如下工艺控制。
类别加热速度加热温度保温时间/h冷却时间焊接件300℃装炉
100-150℃／h500-55002-4炉冷至300℃出炉空冷消除加工应力到温装炉400-5502-4炉冷
8、或空冷主轴、一般轴(45、40Cr)随炉升温550-6006-8炉冷至200℃出炉量检具(T8、T10，GCr15)随炉升温130-18012-16空冷〔时效最好在油浴中
进行〕 2.4.3表面淬火工艺采纳感应加热式表面淬火处理，要求线圈距离零件表面2-4mm。将工件放在空心铜管绕成的感应器内，通过高频交流电后，在工件表面形成同频率的感应电流，将零件表面迅速加热〔几秒钟内即可升温800-1000度，心部仍接近室温〕后马上喷水冷却〔或浸油淬火〕，以利于工件表面淬硬必需要。
通过工艺分析及现场工艺试验，采纳方案二即可确保产品制定要求，还可以缩短工件加工周期，降低加工成本，实现高质高量生产要求。
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