[發(fā)明專利]高精度細(xì)長(zhǎng)圓軸的加工方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810068889.1
• 申請(qǐng)日: 2008-08-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101342654A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉勇;陳祖芳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)航空工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)件制造有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): B23P15/00
• 分類號(hào): B23P15/00;B21D3/00
• 代理公司: 貴陽(yáng)東圣專利商標(biāo)事務(wù)有限公司
• 代理人: 袁慶云

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是涉及細(xì)長(zhǎng)圓軸類零件的加 工方法。

背景技術(shù)

目前關(guān)于細(xì)長(zhǎng)圓軸類零件的加工方法很多。各種加工方法都要涉及到 圓軸類零件外圓特征的加工。如：在車(chē)床上車(chē)削外圓；在外圓磨床上磨削 外圓軸；在無(wú)心磨床上磨削外圓等等。但具體采用哪種加工方法、如何確 定工藝方案視具體的產(chǎn)品特性和精度要求不同大同小異。

如生產(chǎn)以下參數(shù)的高精度細(xì)長(zhǎng)圓軸類齒條，外圓最終尺寸為φ21f6× 557(尺寸精度IT6)、表面粗造度0.8μm、直線度0.08mm、齒條精度7D?H GB/T10096-1988。根據(jù)《公差與配合實(shí)用手冊(cè)》(機(jī)械工業(yè)出版社出版) 和《金屬機(jī)械加工工藝員手冊(cè)》(上海科學(xué)技術(shù)出版社出版)。一般采用如 下工藝方案：下料(φ25×603)-調(diào)質(zhì)-銑兩端面-手工校直-打兩端中 心孔-頂車(chē)外圓-調(diào)頭車(chē)外圓-校直(自動(dòng))-無(wú)心磨磨削外圓(分三次 通磨)-加工兩頭螺紋滾徑-銑齒頂平面-去毛刺-銑對(duì)方-去毛刺-加 工齒型-去毛刺-熱處理(高頻淬火)-校直(自動(dòng))-人工時(shí)效-拋光 外圓-拋光齒面-滾兩頭螺紋-探傷-清洗-終檢。該加工方案主要存在 以上問(wèn)題和缺點(diǎn)：1、材料利用率低：由于零件屬于細(xì)長(zhǎng)軸，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后， 彎曲變形較大，手工校直達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度不高，為保證車(chē)削余量，采用φ 25熱扎棒料，材料利用率只達(dá)到70.3％；2、粗加工階段較長(zhǎng)：在磨削外 圓前就有兩次校直工序、兩次車(chē)外圓和打兩端中心孔，使得粗加工階段在 整個(gè)加工過(guò)程中占用時(shí)間相對(duì)較多；3、生產(chǎn)效率低：一方面由于粗加工 階段較長(zhǎng)和手工校直質(zhì)量不高，頂車(chē)后外圓質(zhì)量(直線度、表面粗糙度等) 難以達(dá)到一定要求。因此，外圓磨削余量最大達(dá)到0.7mm，分粗、細(xì)、精三 次磨削。因而細(xì)長(zhǎng)圓軸類齒條的制造成本較高、生產(chǎn)率低，難以適應(yīng)大批 量的生產(chǎn)要求；4、高精度細(xì)長(zhǎng)圓軸類齒條的軸線直線度要求是該類零件的 一個(gè)重要技術(shù)要求，直是以細(xì)長(zhǎng)軸兩端中心孔為校直基準(zhǔn)，因此中心孔就 成為細(xì)長(zhǎng)軸圓軸類需件的主要定位基準(zhǔn)。中心孔加工、維護(hù)所形成的成本 是細(xì)長(zhǎng)圓軸類零件加工成本中構(gòu)成部份。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服上述缺點(diǎn)而提供的一種材料利用率高、生產(chǎn)周期 短、生產(chǎn)效率高及制造成本低的高精度細(xì)長(zhǎng)圓軸的加工方法。

本發(fā)明是一種高精度細(xì)長(zhǎng)圓軸的加工方法，包括以下步驟：

a、選料：毛坯料采用外徑接近最終產(chǎn)品外圓的冷拉料；

b、毛料的校直：用雙輥輪精密校直機(jī)對(duì)調(diào)質(zhì)后的毛料進(jìn)行校直；

c、外圓的加工：在無(wú)心磨床上采用貫穿磨的方法對(duì)外圓進(jìn)行粗、精加 工；

d、幾何特征的加工：以加工好的、精度較高的外圓為基準(zhǔn)對(duì)其余的幾 何特征進(jìn)行加工；

e、最終熱處理：對(duì)上述加工物品表面進(jìn)行常規(guī)熱處理；

f、最終熱處理后的校直：利用細(xì)長(zhǎng)軸類零件兩端外圓上的外倒角(短 外錐分別與校直機(jī)上的定位錐套的內(nèi)錐組合以形成夾緊定位；校直機(jī)8上 的定位錐套安裝座、螺釘、墊圈構(gòu)成定位部件；校直時(shí)，細(xì)長(zhǎng)軸類零件置 于防止因過(guò)壓而損壞定位部件的輔助支撐上，定位部件左、右移動(dòng)完成裝、 卸零件；帶動(dòng)零件轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)多個(gè)傳感器進(jìn)行直線度檢查；

g、其它工序：按常規(guī)處理。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，從以上技術(shù)方案可知：

1、相對(duì)于傳統(tǒng)工藝方法對(duì)原材料的相對(duì)利用率為：

A＝B/C＝[G/(π×r₁2×L×ρ)]/[G/(π×r₂2×L×ρ)]

＝r₂2/r₁2＝12.52/10.752

≈1.35

公式中：A＝原材料相對(duì)利用率；B＝新工藝對(duì)原材料的利用率；C ＝傳統(tǒng)工藝對(duì)原材料的利用率；G＝零件凈重；r₁＝新工藝所采用原材料(冷 拉棒料)截面半徑；r₂＝傳統(tǒng)工藝所采用原材料(熱軋棒料)截面半徑；L ＝零件長(zhǎng)度；G＝零件凈重；ρ＝材料密度。

結(jié)論1.35＞1。對(duì)原材料的利用率有顯著提高。

2、由于采用外徑接近最終產(chǎn)品外圓尺寸的冷拉料和外倒角(短外錐) 定位校直法，在工藝過(guò)程中取消了一道在零件兩端加工中心孔工序、兩道 頂車(chē)外圓工序、一道校直工序、改三次通磨外圓為二次通磨外圓。共節(jié)省 五道工序。