CN103433703A - 一种长空心轴机加工艺 - Google Patents

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陈荣
龚爱军
倪亚岭
刘宁
陈文琳
李合金
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Abstract

本发明公开了一种长空心轴机加工艺，其按照以下步骤完成长空心轴的加工：步骤一，将长空心轴毛坯安置于自定心夹具上，并自大端钻孔，车所述大端端面，而后镗孔；步骤二，自小端钻孔，车所述小端端面，而后镗孔；步骤三，铣削两端的基准孔和内孔，完成长空心轴的加工。该长空心轴机加工艺无需采用高成本的抗震刀杆及刀具，同时，整个工艺过程容易控制车削时工件内孔的震纹，使得产品倒角圆度上精度较高，生产成本降低，利于大批量生产。

Description

一种长空心轴机加工艺
技术领域
本发明涉及一种长空心轴类零件的机加工艺，特别涉及一种空心轴长径比达到3倍以上长空心轴类零件的机加工艺。
背景技术
当前,在机械加工领域数控机床的使用已经非常普及，各个工厂企业都有不少数控机床。操作数控机床的工人越来越多，所需掌握的数控技术也越来越复杂。七、八十年代，只有一些大厂才有数控机床，并将其作为宝贝，除非特别复杂的零件，一般的零件都不在数控机床上加工，应用面很窄，数控技术人才很少。如今，数控机床各厂都有，而且是高、中、低档的床子都有，数控机床的高效、高精度的潜力被充分挖掘出来，各厂的数控机床都是满负荷工作。以前的产品设备、结构比较简单，只须普通机床加工即可。而如今的机器产品，都是具备功能强，小型化，通用性强的特点。所以，零件结构越来越复杂，很多需要用数控机床才能加工。需要数控机床加工的零件越来越多。
空心轴其在轴体的中心制有一通孔，并在通孔内开有内键槽，轴体的外表面加工有阶梯形圆柱，并开有外键槽，该轴的中心通孔与榨膛的主轴套接，输入动力通过轴体外表面上的圆柱上安装的传动齿轮带动该轴而直接传递给榨膛主轴。而长空心轴，两端倒角为基准，内孔对基准跳动要求控制在0.03以内。传统的工艺加工是在车床上加工，内孔和两端倒角一刀车削完毕，这种工艺一是要用高成本的抗震刀杆及刀具，二是过程较难控制长刀杆车削时工件内孔的震纹。在产品的一个重要指标倒角圆度上很难达到要求，精度比较低，生产成本比较高，不利于大批量生产。
专利申请号为201010500951.7的发明专利提供了一种小孔口大内孔类空心轴的加工方法，其是，先在需要加工的空心轴内部最大直径内孔段将空心轴分成两段；然后自空心轴分开部位加工两端内孔；接着将加工好的两段衔接的端面采用电子束焊的方法进行对焊；最后将两段轴对焊到一起后再将各外圆尺寸及各孔，槽按照设计要求的尺寸进行加工。采用此种将空心轴分成两段并分别加工各内孔至设计要求尺寸后采用电子束焊对焊到一起再进行各外圆及各孔的方法，需要先将空心轴断开，然后再焊接加工，工艺流程繁复，工期长，不适于生产实践中的实际应用推广。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有车床工艺上的缺陷，提供长空心轴类零件的加工方法，提高跳动精度及圆度要求，并重新设计新的工艺方案，达到同时提高精度、降低加工成本、提高生产效率，以克服现有技术的不足，满足批量生产的要求。
本发明采用以下技术方案：一种长空心轴机加工艺，其按照以下步骤完成长空心轴的加工：步骤一，将长空心轴毛坯安置于自定心夹具上，并自大端钻孔，车所述大端端面，而后镗孔；步骤二，自小端钻孔，车所述小端端面，而后镗孔；步骤三，铣削两端的基准孔和内孔，完成长空心轴的加工。
作为本发明所述长空心轴机加工艺的一种优选方案，其中：步骤一中所述钻孔是采用内冷却钻进行钻孔。
作为本发明所述长空心轴机加工艺的一种优选方案，其中：所述步骤一中车所述大端端面所使用的刀具材质为硬质合金。
作为本发明所述长空心轴机加工艺的一种优选方案，其中：所述步骤三中铣削两端基准孔和内孔时，是采用四轴旋转加工铣削内孔和基准孔的。
作为本发明所述长空心轴机加工艺的一种优选方案，其中：所述步骤三中长空心轴毛坯一端基准孔和内孔铣削完毕后，长空心轴毛坯旋转180°后再铣削另一端基准孔及内孔。
作为本发明所述长空心轴机加工艺的一种优选方案，其中：该机加工艺所选用的刀杆为直径方向能够微调的山特刀杆。
作为本发明所述长空心轴机加工艺的一种优选方案，其中：所述步骤三中铣削两端的基准孔，还包括基准孔倒角工艺。
作为本发明所述长空心轴机加工艺的一种优选方案，其中：所述基准孔倒角工艺是采用成型倒角刀进行加工的。
相对于现有技术，本发明的有益效果是：该长空心轴机加工艺无需采用高成本的抗震刀杆及刀具，同时，整个工艺过程容易控制车削时工件内孔的震纹，使得产品倒角圆度上精度较高，生产成本降低，利于大批量生产。
附图说明
图1是钻孔、车端面、镗孔示意图。
图2是钻孔、车小端面、镗孔示意图。
图3是铣削两端基准孔、内孔示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步说明。
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明的描述中，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
请参阅图1～3所示，本发明的一个实施方式揭示了一种长空心轴机加工艺，其是将长空心轴毛坯安置于自定心夹具上，然后自大端钻孔，车所述大端端面，而后镗孔；在这一工艺步骤中，钻孔采用内冷却钻进行钻孔，这样可以消除钻孔过程中由于摩擦所产生的热量，抑制屑瘤的生成，同时冷却液具有润滑性，减少了刀具刀刃及支承的摩擦磨损，保证刀具在切削区的高温下保持良好的润滑状态；接着自长空心轴毛坯的小端钻孔，车所述小端端面，而后镗孔；最后铣削长空心轴毛坯两端的基准孔和内孔，长空心轴毛坯一端基准孔和内孔铣削完毕后，长空心轴毛坯旋转180°后再铣削另一端基准孔及内孔，从而完成长空心轴的加工。
本工艺采用整体硬质合金刀杆进行深孔镗削加工，解决了传统工艺中空心轴内孔尺寸Ф48.5mm依靠浮动镗削加工，刀杆的浮动支撑，基准自身精度达不到要求的问题。而应用整体硬质合金刀杆后，保证了空心轴所加工的内孔与其它内孔之间同轴度要求，同轴度数值可控制在0.03之内；并且，过去在粗铰孔时，采用浮动铰刀在铰削余量不均匀的情况下，刀具的浮动刀头往往偏向一边切削，产生内孔偏移现象。在精铰时也无法修复。现在采用整体硬质合金刀杆，可直接进行深孔镗削加工，避免了以往深孔加工中复杂的加工过程，提高了加工精度。
在实际生产工艺中，本发明所述机加工艺所选用的刀杆为直径方向能够微调的山特刀杆，铣削长空心轴毛坯两端的基准孔和内孔，长空心轴毛坯一端基准孔和内孔铣削完毕后，长空心轴毛坯旋转180°后再铣削另一端基准孔及内孔，此时需进行基准孔倒角，而基准孔倒角是采用成型倒角刀进行加工。
综上所述，该长空心轴机加工艺经过多次试验加工和实际应用的结果说明，采用本工艺加工效果明显，证明了应用本发明工艺进行空心轴加工工艺的可行性和先进性。新的长空心轴加工工艺，可以保证长空心轴加工后的尺寸精度、表面粗糙度及严格的壁厚差要求，其技术水平与指标均可达到国外同类产品的要求，并已推广应用在批量生产中。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本发明揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。

Claims (8)

1.一种长空心轴机加工艺，其特征在于：
按照以下步骤完成长空心轴的加工：
步骤一，将长空心轴毛坯安置于自定心夹具上，并自大端钻孔，车所述大端端面，而后镗孔；
步骤二，自小端钻孔，车所述小端端面，而后镗孔；
步骤三，铣削两端的基准孔和内孔，完成长空心轴的加工。
2.如权利要求1所述的长空心轴机加工艺，其特征在于：步骤一中所述钻孔是采用内冷却钻进行钻孔。
3.如权利要求1所述的长空心轴机加工艺，其特征在于：所述步骤一中车所述大端端面所使用的刀具材质为硬质合金。
4.如权利要求1所述的长空心轴机加工艺，其特征在于：所述步骤三中铣削两端基准孔和内孔时，是采用四轴旋转加工铣削内孔和基准孔的。
5.如权利要求1所述的长空心轴机加工艺，其特征在于：所述步骤三中长空心轴毛坯一端基准孔和内孔铣削完毕后，长空心轴毛坯旋转180°后再铣削另一端基准孔及内孔。
6.如权利要求1所述的长空心轴机加工艺，其特征在于：该机加工艺所选用的刀杆为直径方向能够微调的山特刀杆。
7.如权利要求1所述的长空心轴机加工艺，其特征在于：所述步骤三中铣削两端的基准孔，还包括基准孔倒角工艺。
8.如权利要求7所述的长空心轴机加工艺，其特征在于：所述基准孔倒角工艺是采用成型倒角刀进行加工的。
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