CN103100828B - 一种微型轴的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种微型轴的制造方法，其包括以下步骤：下料→热处理→深冷→装模→磨端面→粗磨→倒角→回火→精磨→研磨→抛光→检验，本发明的有益效果是对原材料盘丝校直截断并经过热处理及深冷工艺可极大的提高微型轴的机械性能；通过模具利用线切割对原材料进行切断形成毛坯使毛坯置于磨端面夹具内，这样可使微型轴毛坯的端面更平整，且还易于磨平，同时，还可显著提高生产效率；通过粗磨和精磨，可以在生产中更好的控制微型轴毛坯的外径，减少废品的产生，降低生产成本；采用滚筒式抛光机并在筒内放置棕刚玉，这样对微型轴进行抛光处理时，可以有效去除微型轴表面的磨痕和污垢，提高表面光洁度，同时，还可去除微型轴端面的毛刺，形成倒角。
Description
技术领域
本发明涉及一种转轴的生产方法，更具体的说是涉及一种微型轴的制造方法。
背景技术
由于微型轴的尺寸较小，精度较高，因此也称为精密轴，主要应用于手机中微型振动马达、按摩器、打印机、复印机、扫描仪或CD/VCD等产品中，现有微型轴的制造方法基本上先是通过冲断机将不锈钢丝冲断形成毛坯，再进行热处理、深冷、研磨及抛光等工艺，由于冲断机在冲断不锈钢丝时，其端面不平整，影响微型轴的安装使用，这对于一些要求不高的产品来说，现有工艺可满足使用需求；而对于尺寸要求较高的产品来说(如手机用的振动马达转轴)就无法满足产品使用需求，
发明内容
为了解决现有的微型轴的制造方法生产出的产品端面不平整等技术问题；本发明提供一种微型轴的制造方法，该方法不仅可保证微型轴的端面平整，而且还可提高微型轴的产品的表面硬度、耐磨性及耐腐蚀性等。
为解决以上技术问题，本发明采取的技术方案是一种微型轴的制造方法，其特征在于包括以下步骤：
(a)下料：将原材料盘丝校直按后序工艺的要求长度截断；
(b)热处理：将截断的原材料放入烤炉中并以200～800mm/min的速度通过烤炉，烤炉温度为900～1200℃，以提高表面硬度；
(c)深冷处理：对经过热处理的原材料放入深冷箱中2～4小时，箱内温度为-150～-200℃，以提高原材料的耐磨性、耐腐蚀性和尺寸稳定性；
(d)装模：将已经热处理和深冷后的原材料装入由多个端面磨夹具组成的切割模具中；
(e)线切割：通过线切割将端面磨夹具内的原材料切断，使各端面磨夹具内形成微型轴毛坯；
(f)磨端面：将端面磨夹具放入平面磨床上对毛坯两端端面进行研磨，提高端面的平面度及与轴心的垂直度；
(g)粗磨：将毛坯从端面磨夹具中取出并通过无心磨床对毛坯外径进行磨削，缩小毛坯外径与成品外径的的尺寸偏差；
(h)倒角：通过倒角机对毛坯两端端面进行倒角处理；
(i)回火：对经过倒角处理的毛坯放入回火炉中1.5～5小时，回火温度120～200℃，并使毛坯自然冷却；
(j)精磨：通过无心磨床对经过倒角的毛坯外径再次进行磨削，使毛坯外径符合微型轴的要求尺寸并提高毛坯的圆度；
(k)研磨抛光：利用抛光机对毛坯表面进行抛磨处理，以去除毛坯表面的磨削痕迹及提高毛坯的表面光洁度，并使毛坯端面倒角从而形成微型轴；
(L)检验：通过检测设备检查微型轴的长度、外径尺寸及外观。
进一步，所述的烤炉的传输带的转速为300mm/min，烤炉内温度为950℃。
进一步，所述的深冷箱温度为-198℃，深冷时间为2.5小时。
进一步，所述的端面磨夹具内的毛坯长度大于成品长度0.4mm。
进一步，所述的抛光机为滚筒式抛光机，抛光料为颗粒状的棕刚玉或陶瓷。
进一步，所述的检测设备为高速摄像检测系统或检验模版。
本发明的有益效果是对原材料盘丝校直截断并经过热处理及深冷工艺也可极大的提高微型轴的机械性能；而通过模具利用线切割对原材料进行切断形成毛坯并使毛坯置于磨端面夹具内，这样不仅可使微型轴毛坯的端面更平整，且还易于磨平，同时，还可显著提高生产效率；而通过粗磨和精磨，可以在生产中更好的控制微型轴毛坯的外径，减少废品的产生，降低生产成本；采用滚筒式抛光机并在滚筒内放置棕刚玉，这样在对微型轴进行抛光处理时，可以有效去除微型轴表面的磨痕和污垢，提高表面光洁度，同时，还可去除微型轴端面的毛刺，形成倒角。
具体实施方式
本发明为一种微型轴的制造方法，包括以下步骤：
(a)下料：把原材料盘丝校直按后序工艺的要求尺寸切断，原材料一般为绕成盘状不锈刚丝；
(b)热处理：将截断的原材料放入烤炉中并以200～800mm/min的速度通过烤炉，烤炉温度为900～1200℃，以提高表面硬度，毛坯的尺寸较小，在经过切割后其内部结构和机械性能会发生变化，而经过热处理后可有效提高毛坯的表面硬度，提升毛坯的机械性能；
(c)深冷处理：对经过热处理的原材料放入深冷箱中2～4小时，箱内温度为-150～-200℃，以提高毛坯的耐磨性、耐腐蚀性和尺寸稳定性；
(d)装模：将已经热处理和深冷后的原材料填满由多个端面磨夹具组成的切割模具中；(切割模具本申请人已单独申请专利，申请名称：一种微型轴的切割模具)
(e)线切割：通过线切割将端面磨夹具内的原材料切断，使各端面磨夹具内形成微型轴毛坯；现有的微型轴在生产中是通过冲断机把不锈钢丝冲断形成毛坯，一次只能冲出一支微型轴毛坯，工作效益较低且端面易形成倾斜状，生产手段较原始，不适合大批量生产。由于切割模具由多个端面磨夹具组成，而端面磨夹具内可放置几千根原材料，当原材料填满各端面磨夹具后通过线切割将切割模具各端面磨夹具内的原材料进行切断形成毛坯，这样一次的下料量可达几万支微型轴毛坯，其工作效益可显著提高；其次，利用线切割对原材料进行切断，毛坯的端面相比冲断机冲出的端面要平整，这样在在后续的磨端面工艺中更容易磨平，可以大大减小磨端面的时间，可有效降低微型轴的单位生产成本；当然，也可利用切割机把模具内的材料进行切断，但由于切割机在裁断不锈刚丝时，易产生毛刺，因此，利用线切割是优选实施方式；
(f)磨端面：由于线切割在切断原材料时，毛坯的端面平整度虽然较好，但端面与轴心的垂直度就无法保证，因此，将装有毛坯的磨端面夹具放置在平面磨床上对毛坯两端端面进行研磨，就可有效提高端面的平面度及与轴心的垂直度；
(g)粗磨：由于微型轴在生产中要经过多道工序，而各工序都有可能对微型轴毛坯外径尺寸造成影响(如热胀冷缩等因素)，因此，在下料时通常会选择比微型轴成品外径要大的原材料，而将毛坯从磨端面夹具内取出并通过无心磨床对毛坯外径进行磨削，就可缩小毛坯外径与成品外径的的尺寸偏差；
(h)倒角：通过倒角机对毛坯两端端面进行倒角处理以去除毛坯两端端面的毛刺；
(i)回火：对经过倒角处理的毛坯放入回火炉中1.5～5小时，回火温度120～200℃，并使毛坯自然冷却，经过回火处理可以消除毛坯的内部应力，有效防止毛坯变形或开裂并可提高尺寸稳定性；
(j)精磨：由于原材料的直径要比微型轴的成品直径大，如果粗磨一次性磨到成品尺寸要求，其磨削量较大且在后续工序中可能会造成成品尺寸变小，因此，通过无心磨床对经过倒角的毛坯外径再次进行磨削，就可使毛坯外径符合微型轴的要求尺寸并提高毛坯的圆度；
(k)抛光成型：由于毛坯经过以上多道工序的处理，毛坯表面或多或少的存在一些污垢或磨削痕迹，而利用抛光机对毛坯表面进行抛磨处理，以去除毛坯表面的磨削痕迹及提高毛坯的表面光洁度，并使毛坯端面倒角从而形成微型轴；
(L)检验：通过检测设备检查微型轴的长度、外径尺寸及外观等各项性能指标，挑出不合格产品。
在本实施例中，为保证毛坯的热处理效果，提高毛坯的表面硬度，所述的烤炉的传输带的转速为300mm/min，烤炉内温度为950℃。
在本实施例中，为提高提高毛坯的耐磨性、耐腐蚀性和尺寸稳定性，所述的深冷箱温度为-198℃，深冷时间为2.5小时。
在本实施例中，为保证微型轴的尺寸要求，所述的端面磨夹具内的毛坯长度大于成品长度0.4mm，磨端面夹具的厚度小于毛坯的长度，而毛坯的长度大于成品的长度，这样便于对微型轴两端端面进行研磨，保证端面平整度的同时，还可保证微型轴的长度尺寸要求。
在本实施例中，为去除微型轴表面的磨削痕迹或污垢，所述的抛光机为滚筒式抛光机，抛光料为颗粒状的棕刚玉或陶瓷，在滚筒式抛光机内放棕刚玉或陶瓷，不仅可以去除微型轴表面的磨削痕迹，同时，也可去除微型轴两端的毛刺，使微型轴两端端面表成倒角状。
在本实施例中，为便于对微型轴进行检测，所述的检测设备为高速摄像检测系统或检验模版，采用高速摄像检测系统可以有效提高检测效率，实现自动化，降低人工成本，缺点是设备费用昂贵；当然，也可使用一种检验模版(本申请人已单独申请专利，专利名称：一种微型轴的检验模版)配合显微镜进行人工检测，这种人工检测方式同样可达到高速摄像检测系统的的工作效率，设备成本较低，但其缺点是自动化程度低，如大批量生产，需要多人同时进行检验，具体选择哪种检验系统，可视生产厂家的具体情况而定。
上述实施例不应视为对本发明的限制，但任何基于本发明的精神所作的改进，都应在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种微型轴的制造方法，其特征在于包括以下步骤：
(a)下料：将原材料盘丝校直按后序工艺的要求长度截断；
(b)热处理：将截断的原材料放入烤炉中并以200～800mm/min的速度通过烤炉，烤炉温度为900～1200℃，以提高表面硬度；
(c)深冷处理：对经过热处理的原材料放入深冷箱中2～4小时，箱内温度为-150～-200℃，以提高原材料的耐磨性、耐腐蚀性和尺寸稳定性；
(d)装模：将已经热处理和深冷后的原材料装入由多个端面磨夹具组成的切割模具中；
(e)线切割：通过线切割将端面磨夹具内的原材料切断，使各端面磨夹具内形成微型轴毛坯；
(f)磨端面：将端面磨夹具放入平面磨床上对毛坯两端端面进行研磨，提高端面的平面度及与轴心的垂直度；
(g)粗磨：将毛坯从端面磨夹具中取出并通过无心磨床对毛坯外径进行磨削，缩小毛坯外径与成品外径的尺寸偏差；
(h)倒角：通过倒角机对毛坯两端端面进行倒角处理；
(i)回火：对经过倒角处理的毛坯放入回火炉中1.5～5小时，回火温度120～200℃，并使毛坯自然冷却；
(j)精磨：通过无心磨床对经过倒角的毛坯外径再次进行磨削，使毛坯外径符合微型轴的要求尺寸并提高毛坯的圆度；
(k)研磨抛光：利用抛光机对毛坯表面进行抛磨处理，以去除毛坯表面的磨削痕迹及提高毛坯的表面光洁度，并使毛坯端面倒角从而形成微型轴；
(L)检验：通过检测设备检查微型轴的长度、外径尺寸及外观。
2.根据权利要求1所述的一种微型轴的制造方法，其特征在于所述的烤炉的传输带的转速为300mm/min，烤炉内温度为950℃。
3.根据权利要求1所述的一种微型轴的制造方法，其特征在于所述的深冷箱温度为-198℃，深冷时间为2.5小时。
4.根据权利要求1所述的一种微型轴的制造方法，其特征在于所述的端面磨夹具内的毛坯长度大于成品长度0.4mm。
5.根据权利要求1所述的一种微型轴的制造方法，其特征在于所述的抛光机为滚筒式抛光机，抛光料为颗粒状的棕刚玉或陶瓷。
6.根据权利要求1所述的一种微型轴的制造方法，其特征在于所述的检测设备为高速摄像检测系统或检验模版。
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