CN103084793A - 系列高精度带缺口的轴复合加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明的名称为系列高精度带缺口的轴复合加工工艺。属于轴类零件磨加工技术领域。它主要是解决现有铣床加工工艺存在废品率高达40~50%的问题。它的主要特征是：⑴按设计要求车成直料段；⑵经淬、回火炉进行热处理，表面硬度HRC60～65；⑶采用无心外圆通过磨磨床进行外径粗磨，之后进行探伤检测；⑷采用无心外圆通过磨磨床外径细磨；⑸采用线切割机床进行缺口加工；⑹采用光饰机进行表面光饰处理；⑺、采用喷淋式清洗机进行退磁清洗和清洗防锈，得到高精度缺口轴。本发明具有设备投资少、产品质量及合格率高、适合批量生产的特点，合格率达99%，每班生产300件／8小时，主要用于高精度缺口轴的加工。

Description

系列高精度带缺口的轴复合加工工艺

技术领域

本发明属于轴类零件磨加工技术领域。具体涉及一种系列高精度带缺口的轴复合加工工艺。

背景技术

 大连重工起重集团华锐风电事业部现在主要负责生产1.5兆瓦级风力发电机组，产量近年来稳步大幅增长，2009年计划生产风电机组2000台。除了1.5兆瓦风机外，华锐风电现重点在研发生产3兆瓦机组，3兆瓦风机是目前风电市场的主流机型。一台1.5兆瓦风机用4台偏航驱动器和3台变浆驱动器。目前华锐首批3兆瓦机组各部件主要依靠进口。偏航驱动器和变浆驱动器中均存在三个高精度缺口轴，是外径在φ15 ~φ120MM圆度为0.003~0.008MM, 圆柱度在0.003~0.012MM,的缺口轴。

目前，该类高精度缺口轴产品主要采用铣床在热处理工序前进行轴的缺口加工，铣床加工工艺流程为：下料车成型（直料段）－铣缺口－淬回火－粗磨－探伤－细磨－精磨－清洗防锈。现有铣床加工工艺存在如下不足之处：

1、由于缺口是在热处理前完成，在搬运和热处理后续加工过程中容易产品缺口部位碰伤，经过产品外观挑选，缺口碰伤废品为5 ~10%；

2、由于缺口轴在80~112MM处，采用无心通过磨加工，在磨削过程中，带缺口表面磨削力会瞬间增大，导致缺口部位圆度超差，造成40 ~50%的废品率。

发明内容

本发明的目的就是针对上述不足之处而提供一种设备投资少、产品质量及合格率高、适合批量生产的高精度缺口轴制造方法。

本发明的技术解决方案是：一种系列高精度带缺口的轴复合加工工艺，其特征在于包括以下工艺步骤：

⑴、按照工艺设计要求车成直料段；

⑵、将车成型的直料段经淬、回火炉进行热处理，表面硬度HRC60～65；

⑶、采用无心外圆通过磨磨床将热处理后的直料段进行外径粗磨，之后进行探伤检测；

⑷、采用无心外圆通过磨磨床将平端面处理后的直料段经外径细磨和外径精磨加工成高精度轴的外径成品尺寸，圆柱度、圆度、尺寸公差控制在工艺设计技术要求范围内；

⑸、采用线切割机床将高精度轴进行缺口加工，缺口控制在工艺设计技术要求范围内；

⑹、采用光饰机将带缺口的高精度轴进行表面光饰处理；

⑺、采用喷淋式清洗机将表面光饰处理后的带缺口的高精度轴进行退磁清洗和清洗防锈，得到高精度缺口轴。

本发明优选的技术解决方案是：一种系列高精度带缺口的轴复合加工工艺，其特征在于包括以下工艺步骤：

⑴、将长度为80～145MM、直径为φ20～φ50MM的直料段车成型；

⑵、将车成型的直料段经淬、回火炉进行热处理，表面硬度HRC60～65；

⑶、采用无心外圆通过磨磨床将热处理后的直料段进行外径粗磨，之后进行探伤检测和平端面磨削加工；

⑷、采用无心外圆通过磨磨床将直料段经外径细磨和外径精磨加工成高精度轴的外径成品尺寸，圆度为0.003~0.008MM, 圆柱度在0.003~0.012MM,，尺寸公差控制在0.016MM以内；

⑸、采用线切割机床将高精度轴进行缺口加工到产品尺寸，长度尺寸公差控制在0~0.01MM，高度度尺寸公差控制在0~0.201MM；

⑹、采用光饰机将带缺口的高精度轴进行表面光饰处理；

⑺、采用喷淋式清洗机将表面光饰处理后的带缺口的高精度轴进行退磁清洗和清洗防锈，得到高精度缺口轴。

本发明首次采用普通无心外圆通过磨磨床、线切割机和光饰机将车成型的直料段经粗磨、细磨和精磨、线切割、光饰加工成高精度缺口轴的成品尺寸，采用线切割机将精磨后的轴加工成高精度缺口轴的成品尺寸，采用光饰机将产品缺口轴加工，圆柱度控制在0.003~0.005MM，尺寸公差控制在0.016MM以内，圆度控制在0.003MM以内，实现缺口部位圆度0.003MM以内、同轴度为0.006MM、圆柱度在0.003~0.005MM的高精度缺口轴。本发明在普通无心外圆通过磨磨床、线切割机和光饰机完成高精度缺口轴加工，既避免采用无心外圆通过磨磨床废品高，又避免缺口轴后续加工过程产品磕碰伤废品。本发明克服了现有无心外圆通过磨磨床废品率高的不足，具有设备投资少、产品质量及合格率高、适合批量生产的特点。本发明主要用于高精度缺口轴的加工。

附图说明

   图1为本发明所要加工的带缺口的高精度轴的结构示意图。

图2为图1的K向示意图。

具体实施方式

如图1、图2所示。1.5兆瓦风机用4台偏航驱动器和3台变浆驱动器中的微型高精度台阶轴的尺寸如下：大外径长度为25MM、大外径直径为41.806MM、小外径长度为120MM、小外径直径为41.306MM，本发明加工该微型高精度台阶轴的复合工艺步骤如下：

⑴、将长度为54.3+^0.2 ₀MM、直径为φ28.9⁰ _－0.12MM的直料段在CA6140车床上车成型；

⑵、将车成型的直料段经淬（840~850 ℃，65分钟）、回火炉（160~180 ℃，4小时）进行淬回火处理，表面硬度HRC60～65； 

⑶、采用M10200无心外圆通过磨磨床将热处理后的直料段进行外径粗磨，之后经CEW-2000进行探伤检测，并进行平端面磨削加工；

⑷、采用M10200无心外圆通过磨磨床将处理后的直料段经外径细磨和外径精磨加工成高精度轴的外径成品尺寸，圆柱度控制在0.003MM以内，圆度控制在0.003MM以内，尺寸公差控制在0.013MM以内；

⑸、采用线切割机床将轴进行缺口加工到产品尺寸，长度尺寸公差控制在0~0.01MM以内，高度度尺寸公差控制在0~0.201MM以内；

⑹、采用光饰机将缺口轴成品尺寸料段进行表面光饰处理；

⑺、采用喷淋式清洗机将光饰缺口轴成品尺寸料段进行退磁清洗和清洗防锈，得到外径为28.601MM、长度为43MM、缺口长度尺寸为44.3MM,高度尺寸为25MM的高精度缺口轴。

经加工上述微型高精度台阶轴5000件，合格率达99%，每班生产300件／8小时。

Claims (2)

1.一种系列高精度带缺口的轴复合加工工艺，其特征在于包括以下工艺步骤：

⑴、按照工艺设计要求车成直料段；

⑵、将车成型的直料段经淬、回火炉进行热处理，表面硬度HRC60～65；

⑶、采用无心外圆通过磨磨床将热处理后的直料段进行外径粗磨，之后进行探伤检测；

⑷、采用无心外圆通过磨磨床将平端面处理后的直料段经外径细磨和外径精磨加工成高精度轴的外径成品尺寸，圆柱度、圆度、尺寸公差控制在工艺设计技术要求范围内；

⑸、采用线切割机床将高精度轴进行缺口加工，缺口控制在工艺设计技术要求范围内；

⑹、采用光饰机将带缺口的高精度轴进行表面光饰处理；

⑺、采用喷淋式清洗机将表面光饰处理后的带缺口的高精度轴进行退磁清洗和清洗防锈，得到高精度缺口轴。

2.根据权利要求1所述的系列高精度带缺口的轴复合加工工艺，其特征在于包括以下工艺步骤：

⑴、将长度为80～145MM、直径为φ20～φ50MM的直料段车成型；

⑵、将车成型的直料段经淬、回火炉进行热处理，表面硬度HRC60～65；

⑶、采用无心外圆通过磨磨床将热处理后的直料段进行外径粗磨，之后进行探伤检测和平端面磨削加工；

⑷、采用无心外圆通过磨磨床将直料段经外径细磨和外径精磨加工成高精度轴的外径成品尺寸，圆度为0.003~0.008MM, 圆柱度在0.003~0.012MM,，尺寸公差控制在0.016MM以内；

⑸、采用线切割机床将高精度轴进行缺口加工到产品尺寸，长度尺寸公差控制在0~0.01MM，高度度尺寸公差控制在0~0.201MM；

⑹、采用光饰机将带缺口的高精度轴进行表面光饰处理；

⑺、采用喷淋式清洗机将表面光饰处理后的带缺口的高精度轴进行退磁清洗和清洗防锈，得到高精度缺口轴。

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