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，本文以實際加工的試驗數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，其中包括了重要工序的加工方法，機床、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方法入手，成功的解決了多項綜合性加工難點，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，通過重量計算軸身重量占了總重的85.7%，加工時兩端軸頸直徑小，剛性較差，加工時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。這些難點的存在，使得加工過程中的工藝路線擬定以及整個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?；鶞?zhǔn)的選擇

遵從設(shè)計基準(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行半精鏜及精鏜深孔，保證孔的圓柱度滿足≤0.05mm，同時為了得到較好的表面粗糙度，采用對深孔進行珩磨，珩磨前留量為0.1mm，同時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與工具廠家進行技術(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床快速進給的方式進行加工，通過實際參數(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)同時做往復(fù)運動，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，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開一定角度，這樣的運動使珩磨頭上的每一個磨粒在孔壁上的運動軌跡不會重復(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，在整個珩磨過程中，孔壁和油石面的每一點相互干涉的機會差不多相等。因此，隨著珩磨的進行孔表面和油石表面不斷產(chǎn)生干涉點，不斷將這些干涉點磨去并產(chǎn)生新的更多的干涉點，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行絕對不能采用錘擊的方式安裝）。

4.5通過與最終客戶進行深孔檢驗技術(shù)交流，最終確定按我公司提供的檢驗方案為驗收標(biāo)準(zhǔn)進行檢驗，具體方案如下： 檢測時機：

（一）圓柱度不限檢測時機。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)表桿長度執(zhí)行。

（二）機床上進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)控車床上進行，裝卡方式采用一架一夾進行，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輸方式運送到客戶指定的地點，因此在設(shè)計包裝方案時主要針對各種路況設(shè)計了防震的包裝理念。

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際聯(lián)檢結(jié)果證實，保證了圖紙的各項形位公差要求，包裝方案通過運輸?shù)娇蛻糁付ǖ攸c后經(jīng)過后續(xù)加工及檢測結(jié)果反饋均滿足圖紙設(shè)計要求未發(fā)現(xiàn)運輸過程中產(chǎn)生變形，因此為我公司進一步與軍工產(chǎn)品的合作打下了良好的基礎(chǔ)。

參考文獻：

[1] 王啟平.機械制造工藝學(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，進行了預(yù)緊力測試試驗。為保證電主軸的動平衡，對電主軸進行粗動平衡（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，進行運車試驗。

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)子進行加熱試驗。為防止?jié)B漏，對水套和定子進行打壓試驗。電電主軸最突出的問題之一是內(nèi)藏高速電機的發(fā)熱，由于主電機旁邊就是電主軸軸承，電機的發(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，電主軸運動部分微小不平衡量，都會引起巨大的離心力造成機床的振動，影響加工精度和表面質(zhì)量，降低機床壽命，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)計機床和刀具﹑制訂機器零件的切削工藝及其定額﹑合理地使用刀具和機床以及控制切削過程時﹐都要利用金屬切削原理的研究成果﹐使機器零件的加工達到經(jīng)濟﹑優(yōu)質(zhì)和高效率的目的。下面億達渤潤就簡單介紹下常規(guī)的切削工藝改進方案有哪些：

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，必要時可采用雙倒棱后角，在增大后角的同時保證刀具剛度。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，并能有效的保護刀具并大幅度提高加工效率。根據(jù)實際工藝工況選用億達渤潤專用切削油，可以解決由于油品問題導(dǎo)致的工件精度差，刀具磨損快，機臺生銹且加工時煙霧大等問題，減少企業(yè)的設(shè)備維護成本。

四、走刀軌跡

提速增效中一個較為有效的方法就是優(yōu)化走刀軌跡，在高速切削時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,路徑盡量平滑,減少急速轉(zhuǎn)向；應(yīng)減少空走刀時間,盡可能增加切削時間在整個工件中的比例；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，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，一般可選擇大進給量與適當(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)下的機床主軸功率與扭矩需求，進行了仿真分析運算，獲取機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、每齒進給量和切削深度等要素的可選范圍，為切削試驗參數(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)的下一個課題。