2.1 原材料及表面处理的影响
2.1.1 原材料的影响
由于市场供大于求,市场竞争方式已由产品质量的竞争向价格竞争演变,个别单位及制造个体为了降低生产成本,用LYl2材料代替LC4材料(原材料成本约下降16%),使得阳极化表面处理后硬度从400HV左右下降到340HV左右,而且表面阳极化后,LYl2材料表面氧化膜层疏松、不均匀,影响使用寿命。
2.1.2 表面处理的影响
FA601型的纺杯现在较为成熟的表面处理工艺为硬质阳极化,硬质阳极化工艺方法较多。一种是直流缓升、前后恒流工艺,由于其成本低,被少数企业及个体选用;但其氧化膜层紧密性差,质量不稳定。还有一种直流缓升、然后直流加脉冲的工艺,这种工艺加工成本较高,但氧化膜层紧密、均匀、质量较好,为定点生产企业采用。
以前也有选用Ni-P镀,经淬火达到更高的硬度值,但是,由于这种表面处理工艺成本较高,现在已很少使用。
2.2 转杯组合件动平衡影响
由于转杯组合件对其旋转中心存在着动不平衡量,使得转杯在高速旋转时产生离心力及离心力偶,转杯轴承属轻载高速专用轴承,若转杯组合件的动不平衡量较大,旋转时产生的离心力及离心力偶也就较大,从而使得轴承过载、寿命急剧下降,因此动平衡也是影响转杯组合件寿命的一个很重要的因素。影响动平衡的因素主要有:①原材料的均匀性;②加工误差;③轴承和杯头的装配误差;④校动平衡的精度。
2.2.1 原材料的均匀性
加工转杯的原材料一般为棒料或者锻坯。由于棒料及锻坯在制造过程中或多或少存在着组织的不均匀性,所以原材料的均匀性对动平衡有影响。
2.2.2 转杯的加工误差
由于转杯属复杂薄壁零件,加工工艺长,精度要求高,若采用传统的机加工方法很难保证质量,误差较大。我单位使用美国HD数控车削加工中心,加工精度的稳定性好、精度很高,使动平衡量保持在较小的范围内,而使用简单数控设备加工产生的不平衡量较大。
2.2.3 轴承和杯头的装配
由于转杯是较软的铝合金件,而轴承较硬,若孔和轴装配尺寸的过盈量较大;圆度误差、装配时导向误差及装配工艺不正确时,势必产生装配误差,造成装配不平衡量的存在。
2.2.4 动平衡的平衡精度
由于加工过程中动平衡量的存在是不可避免的,为使工件能长期正常工作,必须对其进行动平衡校验。而动平衡机平衡精度是提高工件平衡精度的保证。
3 转杯的加工质量影响成纱质量的分析
从FA601型纺纱机纺纱原理可以看出,转杯是成纱过程中的关键零件,它的加工精度直接影响到成纱质量。从活络通道出来的平行纤维流靠负压流向转杯滑移面,滑向凝聚槽,从凝聚槽到剥落点剥落,然后经过阻捻头中间孔加捻后弓l‘出成纱。从这个过程可以看出,转杯的滑移面及凝聚槽对成纱过程至关重要。由于转杯中影响成纱质量的参数较多,这里仅从滑移斜面的加工精度、表面粗糙度的均匀性、凝聚槽圆度出发,对成纱质量的影响作一理论分析。
3.1 滑移面粗糙度均匀性的影响
从活络通道出来均匀平行的纤维流,如果滑移面的粗糙度不均匀,纤维滑向凝聚槽的方向在同一圆周面上必然不相同,在摩擦力的作用下于圆周方向产生一个附加移动量或停留点,使滑入凝聚槽的纤维产生不均匀性,从而造成成纱条干不匀。从这点可以看出滑移面粗糙度必须均匀、光滑,以使纤维能均匀地滑向凝聚槽。
3.2 凝聚槽圆度误差的影响
均匀滑向凝聚槽的平行纤维流到达凝聚槽底时,均匀分布槽内。如果凝聚槽存在圆度误差,则因为凝聚槽直径大的地方,圆周长大些,而单位时间内的纤维量是均匀的,故凝聚槽直径大的地方纤维相对少些,成纱就相对细些。反之,在凝聚槽直径小的地方,由于其圆周长小些,纤维相对多些,成纱就相对粗些;因此,凝聚槽的圆度误差将使成纱条干产生不均匀性。
以上两点可以看出转杯加工质量将直接影响成纱质量。