[發明專利]大直徑帶孔錐芯棒的加工方法

有效

• 申請號: 202011281904.8
• 申請日: 2020-11-16
• 公開（公告）號: CN112621111B
• 公開（公告）日: 2023-09-01
• 發明（設計）人: 郭揚;劉昆;王安榮;賈雙良;陳耀武;張贊
• 申請（專利權）人: 中國航發西安動力控制科技有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;B24B1/00
• 代理公司: 西安佩騰特知識產權代理事務所(普通合伙) 61226
• 代理人: 姚敏杰

本發明提出了大直徑帶孔錐芯棒的加工方法，包括：1)加工錐芯棒主體；2)加工堵頭端面的60°錐孔；3)粗加工60°錐孔的端面及錐孔；4)粗打磨60°錐孔的端面；5)精打磨60°錐孔的端面完成錐芯棒的加工。本發明從原理上提高60°錐孔與頂尖配合的精度，保證了錐芯棒的跳動精度要求，適用于直徑及長度較大的高跳動精度軸類零件的加工，同類不同尺寸錐芯棒或直心棒的加工，可使錐芯棒的跳動精度控制在0.003㎜以內，具有一定的推廣意義。

技術領域

本發明屬于機械加工技術領域，具體為大直徑帶孔錐芯棒的加工方法。

背景技術

錐芯棒的錐圓難以用研磨工藝加工，其最終技術要求一般采用高精度外磨工藝加工。錐芯棒的跳動精度主要與中心孔的形位精度有關。中心孔的制造誤差將影響其與頂尖定位面接觸效果，造成零件軸線與機床回轉中心不一致，導致錐芯棒跳動超差。盡管在高精度錐(直)心棒的制造中，在磨削外圓工序前反復對中心孔進行修研校正，以提高中心孔的形位精度，經研磨后的中心孔錐面也具有較高的表面質量和形位精度，與外磨頂尖獲得很好的貼合效果，但經研磨后的中心孔錐面仍存在一定的微觀不平度，中心孔與頂尖的實際接觸方式為無序的點、線接觸。這種無序化的接觸方式越多，錐芯棒的精度越難以保證。在大直徑帶孔錐芯棒的外磨加工中，由于錐芯棒的自重較大，回轉產生較大的離心力將對中心孔的錐面造成壓迫，使中心孔在工作中的實際表面形貌難以保持穩態，進而導致誤差的產生。，錐心棒直徑越大，回轉時產生的力越強，對中心孔壓迫越大，使錐芯棒跳動精度難以保證。此外，這種誤差是在加工過程中存在的，難以在工序進行前修正。

發明內容

針對上述錐芯棒直徑較大時，錐芯棒的跳動精度難以保證，本發明提出了大直徑帶孔錐芯棒的加工方法，其具體技術方案如下：

大直徑帶孔錐芯棒的加工方法，包括以下步驟：

1)加工錐芯棒主體，鏜出錐芯棒中心貫通孔及與錐芯棒兩端堵頭配合的連接孔，連接孔相對錐心棒外圓的跳動誤差在0.1㎜以內，將堵頭與錐芯棒兩端的連接孔連接；

2)在堵頭端面加工直孔，在直孔與端面結合處加工60°錐孔，60°錐孔的軸向長度不大于1㎜，相對錐心棒錐圓跳動誤差在0.1㎜以內；

3)粗加工60°錐孔的端面及60°錐孔：將60°錐孔的長度加工至0.5-0.6㎜，粗磨60°錐孔，相對夾持基準跳動不大于0.005mm，而后在車床用硬質合金頂尖拋研頂孔，保證表面粗糙度不大于Ra0.2μm；

4)粗打磨60°錐孔的端面及60°錐孔：將60°錐孔的端面用砂輪進行打磨，打磨至60°錐孔長度為0.3-0.4㎜，半精磨60°錐孔，相對夾持基準跳動不大于0.005mm，而后在車床用硬質合金頂尖拋研頂孔，保證表面粗糙度不大于Ra0.2μm；

5)精打磨60°錐孔的端面：進行時效處理，之后用砂輪對60°錐孔的端面進行打磨，打磨至60°錐孔長度為0.15-0.2㎜，精磨60°錐孔，相對夾持基準跳動不大于0.003mm，而后在車床用硬質合金頂尖拋研頂孔，保證表面粗糙度不大于Ra0.2μm，完成錐芯棒的加工。

進一步限定，所述步驟3)具體為：粗加工60°錐孔的端面：用磨床上的夾具頂緊錐芯棒兩端堵頭的60°錐孔，將錐芯棒和堵頭固定在磨床上，將60°錐孔的長度磨削至0.5-0.6㎜；隨后在磨床上，找正磨好端面，使用直徑不大于4mm的小直徑砂輪，利用高速磨頭使轉速大于30000r/min，修磨60°錐孔，修磨后使之跳動誤差不大于0.005mm；隨后在車床上使用硬質合金頂尖對60°錐孔進行拋研，表面粗糙度不大于Ra0.2μm。