第一篇：轉(zhuǎn)軸加工工藝及檢測方案- 張伯術(shù)

轉(zhuǎn)軸加工工藝及檢測方案

天重江天重工有限公司

張伯術(shù)

摘 要

軍工產(chǎn)品轉(zhuǎn)軸，加工部位形位公差精度高，剛性差，檢驗(yàn)形位公差難度高，常規(guī)深孔工藝加工難以保證。針對這些問題，本文以實(shí)際加工的試驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，其中包括了重要工序的加工方法，機(jī)床、刀具、夾具、輔具、量具的選擇，基準(zhǔn)面的選取，定位和夾緊方案的擬定及檢驗(yàn)方法入手，成功的解決了多項(xiàng)綜合性加工難點(diǎn)，高精度，高質(zhì)量地完成了新產(chǎn)品開發(fā)任務(wù)。關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)軸 檢測芯棒

加工工藝制定

一、轉(zhuǎn)軸圖紙技術(shù)要求工藝分析

圖1 轉(zhuǎn)軸

轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)如圖1所示，零件材料采用是25Cr2Ni4MoV,總長為3581.2mm，軸身尺寸為Φ1114×1113mm，兩端軸頸尺寸分別為Φ319×1310.5mm和Φ319×1157.7mm，通過重量計(jì)算軸身重量占了總重的85.7%，加工時(shí)兩端軸頸直徑小，剛性較差，加工時(shí)余量不均容易使得內(nèi)孔產(chǎn)生變形，且內(nèi)孔與外圓形位公差精度、表面粗糙度要求高，一般常規(guī)深孔工藝加工難以保證。這些難點(diǎn)的存在，使得加工過程中的工藝路線擬定以及整個(gè)加工工藝過程的方法的安排等是否合理成為轉(zhuǎn)軸是否合格的關(guān)鍵。

二、工藝路線的擬定 初定工藝路線方案：

鋸頭——毛坯劃線——鉆中心孔——粗車外圓——超聲波探傷——鉆吊裝孔——調(diào)質(zhì)處理——劃線——鉆中心孔及一端套料用引導(dǎo)孔——車外圓見圓及一端引導(dǎo)孔——套料及粗鏜深孔留量——配堵半精車外圓——去應(yīng)力處理——鏜止口配堵——車外圓留量、車兩端深孔架子口及找正帶——精鏜深孔留量——珩磨深孔——聯(lián)檢（穿棒法檢驗(yàn)圓跳動）——齊端面、配堵、精車留磨量——精磨外圓成——聯(lián)檢（千分表檢驗(yàn)外圓與內(nèi)孔同軸度及外圓、內(nèi)孔跳動）——包裝。

三、裝夾方案的確定

外圓加工時(shí)以兩端中心孔定位，用四爪卡盤加緊，用百分表找正裝夾端，保證工件左右的同軸度要求。基準(zhǔn)的選擇

遵從設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工藝基準(zhǔn)重合原則，以及先粗后精，先面后孔基準(zhǔn)先行的原則，減少定位誤差，保證內(nèi)孔的加工質(zhì)量，然后再以內(nèi)孔為基準(zhǔn)實(shí)配兩端中心堵，再以兩端中心堵為基準(zhǔn)磨削所有外圓，最終保證內(nèi)孔與外圓的同軸度要求。

四、關(guān)鍵工序加工方法及試驗(yàn)數(shù)據(jù)

4.1套料加工前，需在轉(zhuǎn)軸外圓加工出與孔中心同軸的架口及找正帶，同軸度＜0.05mm，車端面與架口及引導(dǎo)孔垂直度＜0.05mm。引導(dǎo)孔直徑公差控制在+0.05mm。套料后進(jìn)行粗鏜孔，單面留余量5mm，然后經(jīng)配堵半精車外圓均單面留量5mm。由于轉(zhuǎn)軸形位公差精度較為嚴(yán)格，故增加去應(yīng)力熱處理工序以便消除工件的加工應(yīng)力。

4.2去應(yīng)力結(jié)束后鏜兩端孔實(shí)配中心堵，半精車所有外圓及端面見圓見平即可后，再在兩端軸頸處車架子口及找正帶同時(shí)檢測圓度≤0.01mm。架架子，齊平兩端面并修研兩端中心孔同軸度≤0.01mm，中心孔大端著色率檢查75%以上。再以兩端中心孔為基準(zhǔn)車各部外圓、端面均單面留1.5mm余量。再次車架子口，兩端軸頭外圓車找正帶Ra3.2并拋光至Ra0.8。并檢測架子口及找正帶部位圓度≤0.01mm。4.3珩磨速度低（是磨削速度的幾十分之一），且油石與孔是面接觸，因此每一個(gè)磨粒的平均磨削壓力小，這樣工件的發(fā)熱量很小，工件表面幾乎無熱損傷和變質(zhì)層，變形小。因此為了保證深孔的形位公差要求，深孔的最終加工方案確定為珩磨。珩磨前必須安排在深孔鉆進(jìn)行半精鏜及精鏜深孔，保證孔的圓柱度滿足≤0.05mm，同時(shí)為了得到較好的表面粗糙度，采用對深孔進(jìn)行珩磨，珩磨前留量為0.1mm，同時(shí)為了滿足深孔的圓跳動和與外圓的同軸度要求，采用剛性珩磨并在訂做珩磨頭時(shí)與工具廠家進(jìn)行技術(shù)交流加長珩磨頭增加一組。珩磨加工要求鉆桿行走速度非常高，為了解決這一問題只能采用機(jī)床快速進(jìn)給的方式進(jìn)行加工，通過實(shí)際參數(shù)摸索，鉆桿轉(zhuǎn)速為45r/min，主軸轉(zhuǎn)速為12 r/min，鉆桿行走速度為3.1m/min，由于起初珩磨時(shí)內(nèi)孔粗糙度比較高，油石耐用度很低，基本珩磨3 ～4遍就必須調(diào)整油石面與工件表面壓力，使油石與深孔內(nèi)壁表面接觸充分。工件旋轉(zhuǎn)，珩磨頭與鉆桿連接旋轉(zhuǎn)同時(shí)做往復(fù)運(yùn)動，使加工面形成交叉螺旋線切削軌跡，而且珩磨頭在每一次清洗手動調(diào)整壓力時(shí)，起始距離均不一樣，因而多次行程間，珩磨頭相對工件在周向錯(cuò)開一定角度，這樣的運(yùn)動使珩磨頭上的每一個(gè)磨粒在孔壁上的運(yùn)動軌跡不會重復(fù)。此外，珩磨頭每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，油石與前一轉(zhuǎn)的切削軌跡在軸向上有一段重疊長度，使前后磨削軌跡的銜接更平滑均勻。這樣，在整個(gè)珩磨過程中，孔壁和油石面的每一點(diǎn)相互干涉的機(jī)會差不多相等。因此，隨著珩磨的進(jìn)行孔表面和油石表面不斷產(chǎn)生干涉點(diǎn)，不斷將這些干涉點(diǎn)磨去并產(chǎn)生新的更多的干涉點(diǎn)，又不斷磨去，使孔和油石表面接觸面積不斷增加，相互干涉的程度和切削作用不斷減弱，孔和油石的圓度和圓柱度也不斷提高，最后完成深孔表面的加工過程。

4.4深孔圓跳動聯(lián)檢合格后，按內(nèi)孔尺寸實(shí)配兩端中心堵，再以兩端中心堵為基準(zhǔn)磨削所有外圓，磨圓工件外圓后及時(shí)用千分表檢測工件外圓與中心堵外圓同軸度滿足圖紙要求后工件調(diào)頭裝卡，磨削另一端軸頭外圓與中心堵外圓同軸，同時(shí)千分表檢測另一端軸頭外圓是否與之同軸度滿足圖紙要求，滿足則磨削各部外圓尺寸見圓即可，粗糙度Ra0.8。中心堵的加工，要求所有外圓及中心孔必需一次裝卡完成，同軸度＜0.01mm（裝配有條件盡可能采用冷裝方式進(jìn)行絕對不能采用錘擊的方式安裝）。

4.5通過與最終客戶進(jìn)行深孔檢驗(yàn)技術(shù)交流，最終確定按我公司提供的檢驗(yàn)方案為驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)，具體方案如下： 檢測時(shí)機(jī)：

（一）圓柱度不限檢測時(shí)機(jī)。檢測方法及判定標(biāo)準(zhǔn)：

1、利用穿棒法檢測圓跳動0.015mm，棒子尺寸形狀如圖2：

圖2 檢測芯棒

該棒φ127尺寸根據(jù)內(nèi)孔尺寸配磨，配磨后直徑間隙0.03mm。

2、圓跳動利用穿棒法可從孔一端入口通過全長，檢測視為合格；也可分別從孔兩端入口處，通過至工件一半即檢測視為合格。

3、利用杠桿表檢測內(nèi)孔圓柱度，檢測長度根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)表?xiàng)U長度執(zhí)行。

（二）機(jī)床上進(jìn)行檢測深孔與外圓的同軸度。檢測方法及判定標(biāo)準(zhǔn)：

安排在數(shù)控車床上進(jìn)行，裝卡方式采用一架一夾進(jìn)行，為了避免傳動精度帶來的影響，中心架拆除托輥，采用墊傳送耐磨帶避免因托輥軸承精度不夠帶來的誤差，卡盤端外圓千分表找正精度≤0.01mm，托架端外圓千分表找正精度≤0.01mm，后移動刀架分別檢測內(nèi)孔與外圓的同軸度，一端檢測合格后，轉(zhuǎn)軸調(diào)頭裝卡，找正后同理檢測另一端。如圖3：

圖3 裝卡找正結(jié)構(gòu)圖

五、轉(zhuǎn)軸運(yùn)輸過程中的防變形包裝

5.1轉(zhuǎn)軸聯(lián)檢合格后要以汽車運(yùn)輸方式運(yùn)送到客戶指定的地點(diǎn)，因此在設(shè)計(jì)包裝方案時(shí)主要針對各種路況設(shè)計(jì)了防震的包裝理念。

5.2首先采用H型鋼和不同長度的槽鋼焊接成包裝底座，再利用高矮不同的木塊與之相連，木塊與工件接觸部位木型加工成圓弧形狀增大接觸面積。

5.3轉(zhuǎn)軸外圓做好防銹包裝后，軸身再包裹一層50mm后的珍珠棉，放置在包裝底座上，使得軸身和兩端軸頸均勻受力。

5.4檢查各部接觸良好后，用雙頭螺柱將上、下木塊與底座固定牢固。具體結(jié)構(gòu)形式如圖4：

圖4 轉(zhuǎn)軸包裝圖

六、結(jié)語

上述工藝方法及檢測方案通過實(shí)際聯(lián)檢結(jié)果證實(shí)，保證了圖紙的各項(xiàng)形位公差要求，包裝方案通過運(yùn)輸?shù)娇蛻糁付ǖ攸c(diǎn)后經(jīng)過后續(xù)加工及檢測結(jié)果反饋均滿足圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求未發(fā)現(xiàn)運(yùn)輸過程中產(chǎn)生變形，因此為我公司進(jìn)一步與軍工產(chǎn)品的合作打下了良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王啟平.機(jī)械制造工藝學(xué)[M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1995.[2] 呂亞臣.重型機(jī)械工藝手冊.哈爾濱出版社,1998

第二篇：電主軸加工工藝方案范文

電主軸加工工藝方案

作者：管理員 來源：未知 日期：2011-8-6 8:13:17 人氣：152 標(biāo)簽：導(dǎo)讀：由于電主軸前后支撐徑的精度，直接影響電主軸裝配后的精度和軸承的預(yù)緊。

“http:/// ”>電主軸內(nèi)孔的圓度及與外圓的同軸度，直接影響電主軸的動平衡。電主軸與定子內(nèi)孔的配合過盈量，直接影響定子的熱裝。因此為防止電主軸內(nèi)孔與外圓不同心，造成電主軸不平衡，電主軸粗車后鉆內(nèi)孔，精車后再精車內(nèi)孔。為消除加工應(yīng)力，電主軸淬火后采用低溫時(shí)效。為保證電主軸與軸承之間的配合間隙，電主軸安裝軸承外圓按軸承內(nèi)環(huán)配磨，保證配作間隙0.003 ～ 0.008。

為抵消裝配誤差，電主軸精磨合格后，標(biāo)出高低點(diǎn)位置（用稀釋酸橡皮“O”字圓章）為部裝裝配做好標(biāo)記。為保證電主軸與定子內(nèi)孔的配合過盈量（前端0.057～0.082、后端0.09～0.12），電主軸與定子接觸外徑按定子內(nèi)孔配磨。電主軸床頭箱的裝配主要針對電電主軸床頭箱拆裝困難，電主軸預(yù)緊力的選擇，電主軸的動平衡，定子與床頭箱壓裝，轉(zhuǎn)子與電主軸熱裝，防漏等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了細(xì)致的研究，制定了詳細(xì)的裝配工藝方案。為確定電主軸軸承預(yù)緊力，進(jìn)行了預(yù)緊力測試試驗(yàn)。為保證電主軸的動平衡，對電主軸進(jìn)行粗動平衡（不裝定子）和精動平衡。為控制電主軸前后軸承溫度，測量電主軸靜剛度，在不安裝定子和轉(zhuǎn)子情況下組裝床頭箱，進(jìn)行運(yùn)車試驗(yàn)。

為使定子順利壓入床頭箱內(nèi)，裝配前將箱體內(nèi)涂抹潤滑脂。為解決轉(zhuǎn)子熱裝問題，對轉(zhuǎn)子進(jìn)行加熱試驗(yàn)。為防止?jié)B漏，對水套和定子進(jìn)行打壓試驗(yàn)。電電主軸最突出的問題之一是內(nèi)藏高速電機(jī)的發(fā)熱，由于主電機(jī)旁邊就是電主軸軸承，電機(jī)的發(fā)熱直接會影響電主軸軸承的溫升，如果電主軸軸承預(yù)緊力過大，導(dǎo)致電主軸溫升過高，會直接降低軸承的工作精度。如果電主軸軸承預(yù)緊力過小，又會影響電主軸的剛度。再加上電電主軸為高速電主軸，電主軸運(yùn)動部分微小不平衡量，都會引起巨大的離心力造成機(jī)床的振動，影響加工精度和表面質(zhì)量，降低機(jī)床壽命，因此電主軸的預(yù)緊力和電主軸組件的不平衡量必須在安裝前確定好。（圖文）

第三篇：常規(guī)的切削加工工藝改進(jìn)方案有哪些？

切削加工工藝提高工藝精度的解決方案

金屬切削加工過程中刀具與工件之間相互作用和各自的變化規(guī)律是一門學(xué)科。在設(shè)計(jì)機(jī)床和刀具﹑制訂機(jī)器零件的切削工藝及其定額﹑合理地使用刀具和機(jī)床以及控制切削過程時(shí)﹐都要利用金屬切削原理的研究成果﹐使機(jī)器零件的加工達(dá)到經(jīng)濟(jì)﹑優(yōu)質(zhì)和高效率的目的。下面億達(dá)渤潤就簡單介紹下常規(guī)的切削工藝改進(jìn)方案有哪些：

一、切削刀具的選用 通常情況下，工件的精加工與粗加工選用刀具有一定區(qū)別。在粗加工中由于不必考慮精度及質(zhì)量問題，可以最大限度高效切除金屬材料，因此可以選擇大直徑刀具，減少走刀次數(shù)，縮短走刀時(shí)間。另外，在粗加工中盡量選擇密齒刀具替代疏齒刀具，可以增加每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，在相同的轉(zhuǎn)速下切削速度可以得到增加。在精加工中，除了考慮材料高效去除的問題，還應(yīng)充分考慮薄壁構(gòu)件在切削中受力變形控制問題。

對于加工不同材質(zhì)的工件，選用的刀具也存在差異。鋁合金材料的切削加工對刀具材料要求不高，一般采用硬質(zhì)合金銑刀即可，涂層可使用無涂層或金剛石涂層。航天鋁合金薄壁件精加工宜選用K系列硬質(zhì)合金刀具。

二、刀具角度的調(diào)整

刀具前角太小會增大切削變形和摩擦力，前刀面磨損加大降低刀具使用壽命，而刀具后角的選取會影響刀具剛度。為了減少刀具和工件之間的摩擦，后角一定要選得大一些，必要時(shí)可采用雙倒棱后角，在增大后角的同時(shí)保證刀具剛度。刃傾角影響了切屑流出的方向和各切削分力的大小，在鋁合金切削時(shí)宜選用較大的刃傾角。

三、切削油的選用

切削油在切削工藝中在刀具和工件起到了承接的作用，性能良好的切削油產(chǎn)品具有良好的極壓抗磨性能，防止刀具與工件直接接觸，降低切削工藝的難度，并能有效的保護(hù)刀具并大幅度提高加工效率。根據(jù)實(shí)際工藝工況選用億達(dá)渤潤專用切削油，可以解決由于油品問題導(dǎo)致的工件精度差，刀具磨損快，機(jī)臺生銹且加工時(shí)煙霧大等問題，減少企業(yè)的設(shè)備維護(hù)成本。

四、走刀軌跡

提速增效中一個(gè)較為有效的方法就是優(yōu)化走刀軌跡，在高速切削時(shí)要保證刀位路徑的方向性,即刀具軌跡盡可能簡化,少轉(zhuǎn)折點(diǎn),路徑盡量平滑,減少急速轉(zhuǎn)向；應(yīng)減少空走刀時(shí)間,盡可能增加切削時(shí)間在整個(gè)工件中的比例；應(yīng)盡量采用回路切削,通過不中斷切削過程和刀具路徑,減少刀具的切入和切出次數(shù)，獲得穩(wěn)定、高效、高精度的切削過程。

在斜面加工時(shí)，若采用橫向水平走刀，每一段走刀距離都很短，在切削過程中主軸需要頻繁換向，切削穩(wěn)定性差，且由于切削的是斜面，不利于切削速度的提升。因此，針對此類斜面加工，走刀軌跡盡量安排為平行于最長斜邊，不但走刀軌跡最長、換向次數(shù)最少，即使在高速切削下亦可減小刀具損傷。

五、切削參數(shù)

在粗加工時(shí)，一般可選擇大進(jìn)給量與適當(dāng)大的切削深度并配以中等切削速度的“大功率”高效切削，更能達(dá)到高材料切除率，從而極大提高生產(chǎn)效率。而對于精加工來說，只有提高轉(zhuǎn)速和增大齒數(shù)是可行的，而增大每齒進(jìn)給量可能會降低表面精度，產(chǎn)生殘余應(yīng)力導(dǎo)致變形。所以往往通過高切削速度、低每齒進(jìn)給量的“輕切快切”來保證生產(chǎn)效率的提高和產(chǎn)品的精度及表面質(zhì)量。

針對不同工藝參數(shù)下的機(jī)床主軸功率與扭矩需求，進(jìn)行了仿真分析運(yùn)算，獲取機(jī)床主軸能夠很好地滿足產(chǎn)品高速加工工藝需求的主軸轉(zhuǎn)速、每齒進(jìn)給量和切削深度等要素的可選范圍，為切削試驗(yàn)參數(shù)選擇提供指導(dǎo)性建議。

隨著工業(yè)技術(shù)水平的不斷提高，納米技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、復(fù)合材料應(yīng)用、智能機(jī)器人等關(guān)鍵技術(shù)也日趁成熟，金屬加工行業(yè)的也將面臨革新。如何提高車床加工工藝以滿足日益增長的企業(yè)要求將成為行業(yè)的下一個(gè)課題。