本帖最后由 xlf63 于 2019-9-1 11:35 编辑
玩工艺的家伙头大了，过来发了点牢骚。因为他在玩加工制造工艺时，发现某位协作单位的“大师”出的图上存在不合理的标注，而且因为没有具体装配图，有些地方也吃不准到底是啥种情况。因为这是现场测绘而得的图纸，是作为备件用的。 但如果完全按图上所标，那么制造成本就是天价。 但在实际应用中和一些同类件图中，根本不是这种标注法。因为这个零件就是常见液压缸的活塞杆，一种常见的零件。
和画图者交流啊，问下使用环境，是不是一定要这样弄？
交流啦，对方只听听，不解释原因也不想改。
哈，这就麻烦了，得化大代价了。
看了一下图：一根活塞杆，总长六米多点，在图上五米多的出杆上标了个直线度0.03，杆各台阶外径对杆中心线基准同心度要求均为0.02，杆子直径公差镀铬后为0--+0.03.。。。图上没有圆柱度参数，安装活塞端面没有垂直度要求。。。。。 材料为1Cr17Ni2锻件,探伤，取样元素分析。要求热处理后：抗拉强度σb：1080-1150MPa,伸长率δ5(%) 14-16 ，冲击功AK(J/CM2):60-70。。。 要求工件完成后提供第三方圆柱度报告并制作厂提供机械性能参数报告。
根据机械设计手册，活塞杆要在导向套中滑动，一般采用H8/h7或H8/f7配合，太紧了，摩擦力大，太松了容易引起卡滞现象和单边磨损。其圆度和圆柱度公差不大于直径公差之半。 而活塞杆材料手册上有1Cr17Ni2，但σb≥1080 MPa,δ5(%)＞ 10,调质
在另一种版本的机械设计手册中，有活塞杆的圆度公差值按9，10或11级精度选取。圆柱度公差值按8级精度选取。 而按液压工程手册上是：活塞杆外径公差f7-f9,直线度≤0.02mm/100mm,活塞杆外径圆柱度公差值按8级精度选 取。
现在根据图上按尺寸所查，五米多长的这种直线度按图上要求是4级。而同心度要求是6级，直径公差为在IT6-IT7之间。
查了一下形位公差等级4级直线度一般用于量具，测量仪器和机床导轨等。 而出杆公差值为正值，这可能是这活塞杆是备件，是由于现场油缸盖内孔已大后作的修正，具体也只有现场和相配件测量后才明白。
问题是现在杆上五米多直线度是0.03mm,而根据理论估算，在用简支梁作估算时由于杆自重最大挠度达3.7mm左右。所以现在图上标注明显存在问题。建议在0.03后面增加一个合适的距离内，这样才能满足实际要求。而这样的要求对储运此件也得采用一定的方法才行。否则就是不计成本的瞎标。
顺便查了一下此材料的性能，发现包括大多数手册及机械设计手册上是：1Cr17Ni2为马氏体钢，截面尺寸≤75MM,热处理淬火回火后，σb：1080MPa, δ5(%):10, AKu（J）:39 此材料相对应国外材料是： ASTM 431，德国X20CrNi17, 日本USU431。但各国标准规定的化学成份有较大差异，特别是镍含量，所以导致锻件组织性能的差异。按一些资料说是国产1Cr17Ni2经标准规定的热处理后力学性能很难达到技术要求。
继续查，机械工程材料性能数据据手册上：属马氏体—铁素体型不锈钢，室温力学性能：棒材，热处理１０４０℃油淬＋３００℃回火时，σb：1４２２MPa, δ5(%) :1９， 棒材，热处理１０４０℃油淬＋５５０℃回火时，σb：１０８５MPa, δ5(%) :1７，AKu(J/CM2):５２。 此书还提供了一个１０3０℃油淬＋５５０℃回火时不同温度长期保温下的冲击韧度的一些数据，由保温时间从2.5-200h,保温温度不同，AKU(J/CM2):变化从14-190不等，非线性。但书中解说得也不是太明白。一带而过的数据。
现在各资料中的冲击功数据达不到图面要求。
冲击功是对材料化学成份，冶金质量，组织形态，内部缺陷以及试验温度等比较敏感的一个质量指标。它对材料内部缺陷，显微组织变化，温度很敏感。 冲击功影响因素包括化学成份，非金属夹杂，金相组织，晶粒度。 由于冲击功数值本身缺乏明确物理意义，用来评定材料韧脆指标，存在一些不足，已有部分国家在标准中不再使用冲击功这一指标。但因为这种试验方法简单易行，冲击试验成功用于材料的多方面检测。 我国采用冲击试验标准是GB/T229，试样缺口形式有U和V二种。夏比冲击试验规定二种摆锤刀刃半径，分别为2和8MM.分别用KU2,KU8或KV2,KV8表示。
1Cr17Ni2是在Cr17型不锈钢基础上为提高耐蚀性和强度韧性，添加1.5-2.5%Ni而发展起来一种马氏体-铁素体双相不锈钢，它在保留铁素体不锈钢耐蚀性同时，又具有马氏体不锈钢的力学性能。该类材料用于承受拉伸，剪切和冲击环境中，材料而需要满足常规力学性能外，还应有良好的冲击韧性。 该材料主要缺点是化学成分波动对该钢机械性能影响很大，对其化学成份和热加工工艺要求苛刻。
有资料表明此钢化学成份在标准范围内波动，可引起铁素体含量有很大变化。 1Cr17Ni2在热加工过程中会不同程度地产生δ铁素体和残余奥氏体，所以力学性能波动很大，特别是在强度级别要求高时材料冲击值较低。 此材料化学成份和热处理状态对其力学性能影响很大，热处理不当会发生475℃脆性，在550℃下回火又会导致高温回火脆性。淬火温度与高温回火温度直接影响此不锈钢的强度和韧性，高温回火或高温二次回火有利于其韧性提高，但在较高温度下回火会使δ铁素体长大，又会导致其强度和韧性变差。所以回火温度对冲击韧性的影响大于淬火温度。
国内研究1Cr17Ni2热处理工艺时一般均以U形缺口试样的冲击性能为评定指标。而ASME标准推荐以V型缺口试样的冲击性能为评定指标。但在实际应用中，虽然AKU满足标准，但在某些环境中腐蚀诱发形成裂纹时，材料仍然发生脆性断裂。同种热处理工艺下，AKU比AKV高，且二者之间差距较大，没有明显关联。但采用V型获得的热处理工艺窗口比U型试样窄，V型试样更能反映出该不锈钢的脆性断裂倾向。 无论是锻件还是型材，经GB1220标准推荐的规范热处理，冲击韧性均很难达到技术条件的规定要求。 如果力学性能全面达到标准规定指标，必须在冶炼时控制好钢材化学成分，保证材质纯净度。 因此化学成份和热处理工艺控制此钢力学性能很关键。
综上，就设计来说，标注精度和要求越高，产品质量越好，这是肯定的。就工艺制造来说，标注精度和要求越高，那加工成本也越高。所以这是一对矛盾。但设计是不能跟着工艺走的，技术在不断发展，设备也不断提高。所以标注不是一味的把精度无限提高，要结合工艺和产品的使用要求，制定一个正确的精度，以及选用合适的材料参数。
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