CN110814868B - 高精度变速箱轴打磨工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及变速箱轴打磨领域，尤其涉及高精度变速箱轴打磨工艺，包括粗磨、精磨和超精磨三个步骤，粗磨、精磨和超精磨均在无心磨床上进行，粗磨中砂轮的粒度为65‑75粒，砂轮的硬度为7K，精磨中砂轮的粒度为590‑610粒，砂轮的硬度为5K，超精磨中砂轮的粒度为1190‑1210粒，砂轮的硬度为5K；粗磨、精磨和超精磨三个步骤中砂轮的转速均为1300转/分，导轮的转速均相等。本方案使得打磨的精度进一步提高。

Description

高精度变速箱轴打磨工艺

技术领域

本发明涉及变速箱轴打磨领域，尤其涉及高精度变速箱轴打磨工艺。

背景技术

变速箱轴在加工过程中，需要对变速箱轴进行打磨，从而使得变速箱轴的表面比较光滑，现目前变速箱轴的打磨通常是在无心磨床上实现。无心磨床，是不需要采用工件的轴心定位而进行磨削的一类磨床，主要由砂轮、导轮和支架构成，其中砂轮为起到磨削的作用，导轮用于控制工件的旋转和移动，支架用于对工件进行支撑，如中国专利申请公布号为CN106625052A公布的发明专利一种无心磨床。

现有技术中，使用无心磨床对变速箱轴进行打磨时，能够实现连续加工、无需退刀，打磨效率高，打磨的精度也比较高，但是现目前的精度最多只能达到0.1mm，而进一步提高打磨的精度属于解决的难题。

发明内容

本发明的目的在于提供高精度变速箱轴打磨工艺,以进一步提高打磨的精度。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：高精度变速箱轴打磨工艺，包括粗磨、精磨和超精磨三个步骤，粗磨、精磨和超精磨均在无心磨床上进行，粗磨中砂轮的粒度为65-75目，砂轮的硬度等级为K，砂轮的莫氏硬度为7，精磨中砂轮的粒度为590-610目，砂轮的硬度等级为K，砂轮的莫氏硬度为5，超精磨中砂轮的粒度为1190-1210目，砂轮的硬度等级为K，砂轮的莫氏硬度为5；粗磨、精磨和超精磨三个步骤中砂轮的转速均为1300转/分，导轮的转速均相等。

采用上述技术方案时，本方案通过将打磨分为粗磨、精磨和超精磨三个步骤，实现了工件的逐步打磨，使得工件的打磨精度能够逐步提高，其中粗磨过程中粒度为65-75目，砂轮的硬度等级为K，莫氏硬度为7，转速为1300转/分，实现了对工件的切削，能够使得工件达到规定的圆度和直线度；精磨过程中粒度为590-610目，砂轮的硬度等级为K，莫氏硬度为5，转速为1300转/分，能够使得工件的打磨精度达到0.1mm；最后再通过超精磨打磨过程，通过控制砂轮的粒度为1190-1210目，砂轮的硬度等级为K，莫氏硬度为5，转速为1300转/分，使得工件打磨的精度能够达到0.05mm，工件的打磨精度进一步提高。并且，通过本方案，最后能够使得Rmr达到90％(Rmr是轮廓支承长度率，与工件的实际轮廓度形状有关，直接反应接触率参数，是反映工件表面耐磨性的指标)，Rt达到1.6(Rt表示轮廓峰谷总高度，在评定长度内轮廓峰顶线和轮廓谷底线之间的距离)，因此相比现有打磨出来的工件，工件的综合性能显著提高。

进一步，打磨过程中，向工件进行喷水。通过向工件喷水，能够实现对工件水冷，避免砂轮高速转动对工件打磨而使工件温度升高，利于保证打磨的质量。并且喷出的水可使得碎屑粘附在一起，可避免碎屑四处飞溅，利于对碎屑进行处理。

进一步，无心磨床为1080B无心磨床。1080B无心磨床工作效率高，比较自动化，操作简单方便。

进一步，在打磨之前，将水箱放置于无心磨床的下方，水箱上连接有用于向工件喷水提供动力的水泵，水箱的上方设有过滤单元。水和水箱掉落到过滤单元上后，过滤单元用于对水和碎屑进行过滤，这样碎屑留在过滤单元上，水通过过滤单元流入到水箱中，水箱中的水再通过水泵而向工件喷水，由此实现了水的循环流动，比较节水。

进一步，将工件放入到导轮和砂轮之间时，使用推杆将工件推入到砂轮和导轮之间。由此，通过推杆将工件推入到砂轮和导轮之间，可避免手部触碰到砂轮，提高了安全性。

进一步，超精磨之后，使用布料将工件的表面擦净。由此，通过布料将工件表面擦净，可使得工件的表面更加光滑，使得工件的表面更加的光亮。

进一步，过滤单元包括传送带机构，水箱位于传送带机构的带体之间，传送带机构的带体上设有过滤孔。由此，碎屑和水一同掉落到传送带机构的带体上，碎屑留在带体上，而水通过带体上的过滤孔流入到水箱中。掉落在带体上的碎屑会随着带体的传动而移动，当附着在带体上的碎屑移动到带体的下方时，碎屑会在自重的作用下而掉落，从而实现了碎屑的自动清理。

进一步，传动带机构的下方设有收集箱。收集箱用于收集从带体上掉落的碎屑，避免碎屑直接掉落到地面上。

进一步，收集箱的上方设有位于传送带机构下方的抖动轮，抖动轮与传送带机构的带体间歇性相抵。抖动轮转动时，抖动轮间歇与带体相抵，从而使得带体发生抖动，这样粘附在带体上的碎屑更容易掉落，利于使得粘附在带体上的顽固碎屑掉落。

进一步，水箱上连接有水管，水管远离水箱的一端上连接有喷头，泵***于水管上。由此，水箱中的水通过水管进入到喷头中，水从喷头中喷出。

附图说明

图1为实施例1中无心磨床的正视示意图；

图2为实施例2中无心磨床的正视示意图；

图3为图2中底座的俯视图；

图4为图2中C-C向的剖视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：底座1、砂轮2、导轮3、调整机构4、磨削机构5、喷头6、支架7、固定部8、间隙9、支架部10、收集箱11、抖动轮12、带轮13、毛束14、第一磁条15、水箱16、第二磁条17、承载带18、带体19、磁铁20。

实施例1

基本如附图1所示：高精度变速箱轴打磨工艺，包括以下步骤：

A、粗磨，将工件放入到无心磨床中进行粗磨，结合图1所示，本实施例中的无心磨床包括底座1，底座1上通过螺钉固定有磨削机构5和调整机构4，磨削机构5上转动连接有砂轮2，调整机构4上转动连接有导轮3，对于无心磨床的工作原理，即磨削机构5、调整机构4、砂轮2以及导轮3等结构均属于现有技术，不属于本申请的发明点所在，在此不再具体的赘述，具体可参见1080B无心磨床。底座1上通过螺钉固定有位于砂轮2和导轮3之间的支架7，支架7的顶部为斜面，支架7上放有工件。支架7的上方设有位于工件上方的喷头6。粗磨时，将工件放在支架7上，并使用推杆将工件推入到砂轮2和导轮3之间，粗磨中砂轮2的粒度为65-75目，砂轮2的硬度等级为K，莫氏硬度为7，转速为1300转/分，本实施例中砂轮2的粒度优选为70目。打磨过程中，喷头6向工件表面喷水。

B、精磨，粗磨之后，对工件进行精磨，使用推杆将工件推入到砂轮2和导轮3之间，精磨中砂轮2的粒度为590-610目，砂轮2的硬度等级为K，莫氏硬度为5，转速为1300转/分，本实施例中砂轮2的粒度优选为600目。打磨过程中，喷头6向工件表面喷水。

C、超精磨，精磨之后，对工件进行超精磨，使用推杆将工件推入到砂轮2和导轮3之间，超精磨中砂轮2的粒度为1190-1210目，砂轮2的硬度等级为K，莫氏硬度为5，转速为1300转/分，本实施例中砂轮2的粒度优选为1200目。打磨过程中，喷头6向工件表面喷水。

D、超精磨之后，使用布料将工件的表面擦净。

E、对加工之后的成品进行检测，工件打磨的精度能够达到0.05mm，故相比现有技术，工件的精度进一步得到提高。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上进一步改进，主要是对打磨工艺中使用的无心磨床进行了改进，具体结构如下：包括机架，底座1的下方设有传送带机构，传送带机构包括两个带轮13和位于两个带轮13上的带体19，机架上安装有驱动电机，驱动电机的输出轴与带轮13通过平键同轴固定连接，这样驱动电机可带动带轮13转动。带体19上设有若干过滤孔和通孔，通孔上插有若干毛束14，本实施例中的毛束14为铁丝，毛束14穿过带体19，带体19之间设有用于放置毛束14的承载带18，承载带18与带体19之间连接有若干伸缩杆(图中未示出)，伸缩杆的两端分别和承载带18、带体19的具体连接方式可为粘接。毛束14粘接在承载带18上，承载带18上设有若干水孔，结合图4所示，带轮13中间的部位相比带轮13两端的部位的直径要小，这样可使承载带18位于带轮13的两个大端之间，对承载带18进行限位，带轮13不会影响承载带18的设置。承载带18远离带体19的侧面上粘接有靠近于带轮13的两个大端的磁铁20。结合图2所示，带体19之间设有水箱16，水箱16通过螺钉固定在机架上，水箱16的上方设有通过螺钉固定在机架上的第一磁条15，水箱16的下方设有通过螺钉固定在机架上的第二磁条17，第一磁条15与位于水箱16上方的承载带18上的磁铁20相对，第一磁条15的上表面和位于水箱16上方的承载带18上的磁铁20的下表面的磁性相同，第二磁条17与位于水箱16下方的承载带18上的磁铁20相对，第二磁条17的下表面与位于水箱16下方的承载带18上的磁铁20的上表面的磁性相反。本实施例中的水箱16和喷头6之间连接有水管，水管上设有通过螺钉固定在机架上的水泵。

传送带机构的下方设有收集箱11，收集箱11的上方设有转动连接在机架上的抖动轮12，机架上通过螺钉固定有电机，电机用于驱动抖动轮12转动。抖动轮12与传送带机构的下侧的带体19间歇性相抵。

结合图3所示，本实施例中的底座1包括座体，座体的两侧为固定部8，分别可通过螺栓固定磨削机构5和调整机构4，两个固定部8之间为支架部10，用于与支架7通过螺栓连接，支架部10和固定部8之间为间隙9，这样喷头6喷出的水和水冲下的碎屑可通过间隙9掉落到传送带机构的带体19上，不会受到底座1的阻挡。

本实施例在对工件进行打磨时，使带轮13转动，带轮13带动带体19转动，带体19通过伸缩杆带动承载带18一同移动传送。同时，启动水泵，水泵将水箱16中的水通过水管泵入到喷头6中，并从喷头6中喷出，喷出的水喷到工件和砂轮2上，可使得工件的温度降低，同时打磨下来的碎屑在水的冲洗下一同向下移动而掉落到传送带机构的上侧的带体19上。由于第一磁条15的上表面与位于水箱16上方的带体19的磁铁20的下表面的磁性相同，故第一磁条15对磁铁20进行排斥，磁铁20带动承载带18向上移动，伸缩杆变短，承载带18向上推动毛束14，毛束14从传送带机构上侧的带体19中伸出，毛束14伸出的长度较长，这样掉落到带体19上的碎屑可被毛刷钩住，从而能够避免碎屑掉落到带体19上而被弹开，避免了碎屑四处飞溅，利于提高加工的安全性。同时，由于碎屑被毛束14钩住，故水通过带体19上的过滤孔向下流动时，碎屑不会跟水向下移动，避免了碎屑通过过滤孔掉落到带体19的下方，进而避免了碎屑掉落到水箱16中，从而进一步提高水的过滤的效果。

随着带体19的传送，粘附碎屑的带体19移动到水箱16的下方，此时，由于第二磁条17的下表面与位于水箱16下方的带体19的磁铁20的上表面的磁性相反，第二磁条17对磁铁20相吸，位于水箱16下方的承载带18向靠近水箱16方向移动，伸缩杆伸长，承载带18带动毛刷向远离收集箱11方向移动，位于水箱16下方的带体19上的毛束14从带体19中伸出的长度变小，这样毛束14对碎屑的钩住能力变小，带体19上粘附的碎屑容易掉落。同时，抖动轮12转动，抖动轮12间歇与位于水箱16下方的带体19相抵，从而使得位于水箱16下方的带体19发生抖动，从而使得位于水箱16下方的带体19上粘附的碎屑掉落到收集箱11中而被收集起来。

综上，采用本实施例时，具有以下有益效果：1、位于水箱16上方的带体19上的毛束14伸出的长度较长，能够将掉落的碎屑钩住，避免碎屑四处飞溅，提高了吸附碎屑的能力，进而提高了安全性；2、位于水箱16上方的带体19上的毛束14将碎屑钩住，能够在一定程度上避免碎屑跟随水穿过过滤孔流入到水箱16中，避免碎屑将过滤孔堵住，能够保证带体19的过滤的效果；3、位于水箱16下方的带体19上的毛束14伸出的长度较短，这样能够使得毛束14的钩住碎屑的能力降低，利于碎屑掉落到收集箱11中，实现了碎屑的清理，并且碎屑在自重的作用下掉落，碎屑不会向四周飞溅，提高了安全性。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本发明所省略描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (5)

1.高精度变速箱轴打磨工艺，包括粗磨、精磨和超精磨三个步骤，所述粗磨、精磨和超精磨均在无心磨床上进行，其特征在于：所述粗磨中砂轮的粒度为65-75目，砂轮的硬度等级为K，砂轮的莫氏硬度为7，所述精磨中砂轮的粒度为590-610目，砂轮的硬度等级为K，砂轮的莫氏硬度为5，所述超精磨中砂轮的粒度为1190-1210目，砂轮的硬度等级为K，砂轮的莫氏硬度为5；所述粗磨、精磨和超精磨三个步骤中砂轮的转速均为1300转/分，导轮的转速均相等；

所述无心磨床包括机架和底座，底座的下方设有传送带机构，传送带机构包括两个带轮和位于两个带轮上的带体；带体上设有若干过滤孔和通孔，通孔上插有若干毛束，毛束穿过带体，带体之间设有用于放置毛束的承载带，承载带与带体之间连接有若干伸缩杆，承载带上设有若干水孔，带轮中间的部位相比带轮两端的部位的直径小，承载带远离带体的侧面上粘接有靠近于带轮的两个大端的磁铁；带体之间设有水箱，水箱固定在机架上，水箱的上方设有固定在机架上的第一磁条，水箱的下方设有固定在机架上的第二磁条，第一磁条与位于水箱上方的承载带上的磁铁相对，第一磁条的上表面和位于水箱上方的承载带上的磁铁的下表面的磁性相同，第二磁条与位于水箱下方的承载带上的磁铁相对，第二磁条的下表面与位于水箱下方的承载带上的磁铁的上表面的磁性相反，所述水箱上连接有水管，水管远离水箱的一端上连接有喷头，水管上设有泵体；传送带机构的下方设有收集箱，收集箱的上方设有转动连接在机架上的抖动轮，抖动轮与传送带机构的下侧的带体间歇性相抵。

2.根据权利要求1所述的高精度变速箱轴打磨工艺，其特征在于：打磨过程中，向工件进行喷水。

3.根据权利要求1所述的高精度变速箱轴打磨工艺，其特征在于：所述无心磨床为1080B无心磨床。

4.根据权利要求1所述的高精度变速箱轴打磨工艺，其特征在于：将工件放入到导轮和砂轮之间时，使用推杆将工件推入到砂轮和导轮之间。

5.根据权利要求1所述的高精度变速箱轴打磨工艺，其特征在于：超精磨之后，使用布料将工件的表面擦净。

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