CN103495747B - 肖布林车床检验用芯轴及加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种肖布林车床检验用芯轴及其加工方法，芯轴由锥柄、基准轴和连接处的倒角组成、锥柄尾端的外圆柱面上有一个与肖布林车床夹具中自带固定键尺寸相同的键槽和与夹具中螺纹拉杆的螺纹尺寸相同的外螺纹，基准轴为长度200mm的圆柱体、精度要求直线度、同轴度分别为肖布林车床主轴精度要求轴向窜动、径向跳动的1/3~1/5，基准轴两端有研磨过的中心锥孔，锥柄、倒角的形状、尺寸与肖布林车床主轴内孔形状、尺寸相同且成间隙配合，技术效果是突破了国际技术封锁，解决了在无检验用具的情况下对肖布林车床的日常检验工作，保证了车床的随时高精度运行。

Description

肖布林车床检验用芯轴及加工方法
技术领域
本发明涉及一种超高精度车床检验用具，特别涉及一种肖布林车床检验用芯轴及其加工方法。
背景技术
肖布林车床属于超高精度设备，用于加工结构复杂、精度要求高且要求一次性成功率高的产品，因此，车床必须随时保持良好的状态，目前，我国进口的肖布林机床没有相应的检验用具，无法完成正常的检验工作以保证机床的高精度运行，而且国外对该标准进行封锁，无论是材料还是精度指标，我们都无法得到，为保证肖布林车床的正常使用，必须自主开发肖布林车床检验用具。
发明内容
鉴于实际需要，根据国家标准对机床的检验要求及肖布林车床的特点，通过对车床的在线测量，反算标准器精度，又选择稳定性高的材料，并经过热处理及冰冷处理，保证了尺寸精度的长期稳定性。本发明提出一种肖布林车床检验用芯轴，可解决对机床的日常检验工作，具体技术方案是，一种肖布林车床检验用芯轴及其加工方法，其特征在于：芯轴由锥柄、基准轴和连接处的倒角组成，锥柄尾端的外圆柱面上有一个与肖布林车床夹具中自带固定键尺寸相同的键槽和与夹具中螺纹拉杆的螺纹尺寸相同的外螺纹，基准轴为长度200mm的圆柱体、精度要求直线度、同轴度分别为肖布林车床主轴精度要求轴向窜动、径向跳动的1/3~1/5，基准轴两端有研磨过的中心锥孔，锥柄、倒角的形状、尺寸与肖布林车床主轴内孔形状、尺寸相同且成间隙配合。其加工方法分以下步骤进行，
⑴、对芯轴原材料进行淬火和冰冷处理；
⑵、外形加工;采用精密车床对处理过的芯轴原材料加工成芯轴要求的形状、尺寸，尺寸精度为+0.01mm；
⑶、采用镜面车床对芯轴进行精加工，保留0.02mm的微小加工余量；
⑷、采用研磨机对基准轴两端中心锥孔进行研磨；
⑸、热处理及冰冷处理:采用热处理炉750℃热处理并随炉冷却至常温，采用冰冷处理箱保持72小时-80℃冰冷处理，反复三次；
⑹、精密磨削，对芯轴精密磨削，保留0.005mm加工余量；
⑺、二次精密磨削，对芯轴精密二次磨削，达到芯轴要求精度；
⑻、表面硬化处理：表面渗碳的表面硬化处理。
本发明的技术效果是突破了国际技术封锁，解决了在无检验用具的情况下对肖布林车床的日常检验工作，保证了车床的随时高精度运行。
附图说明
图1是本发明的结构图。
具体实施方式
以加工180肖布林车床用检验芯轴为例，肖布林车床精度标准是主轴轴向窜动≤0.005mm、径向跳动≤0.005mm。
如图1所示，经淬火和冰冷处理的45号钢棒，采用精密车床加工成直径为24.99+0.01mm、长度76.52±0.01mm小圆柱体锥柄1和直径33.85+0.01mm、长度200±0.1mm大圆柱体基准轴2、两圆柱体连接处有165±1°倒角6的连接体，两端有45°中心锥孔3，锥柄1尾端的外圆柱面上有一个与肖布林车床夹具中自带固定键尺寸相同的键槽4和与夹具中螺纹拉杆的螺纹尺寸相同的外螺纹5，然后用镜面车床对基准轴2进行精加工，保留0.02mm的微小加工余量；用研磨机对基准轴2两端中心锥孔3进行研磨；用热处理炉750℃热处理并随炉冷却至常温，采用冰冷处理箱保持72小时-80℃冰冷处理，反复三次，以消除应力释放所带来的微小变形；对芯轴精密磨削，保留0.005mm加工余量；保证其加工精度并降低其表面粗糙度，对芯轴精密二次磨削，达到芯轴直线度0.002mm、同轴度0.001mm，进行表面渗碳的表面硬化处理，以提高该检验芯轴的表面硬度提高检验过程中的测量精度。
检测时将检验芯轴的锥柄1插入被检验肖布林车床主轴夹具中，使夹具中的固定键插入锥柄1的外圆柱面上的弧形键槽4中并拧动锥柄1与夹具中螺纹拉杆固定在一起，直线度、同轴度测量可以在主轴处于任何位置处进行，在测量一次后应将主轴旋转180°后再重复测量一次，以两次读数的代数和之半表示在规定平面内的直线度、同轴度，其均≤0.003mm且小于肖布林车床主轴轴向窜动0.005mm、径向跳动0.005mm，可作为肖布林车床精度检验用标准用具。

Claims (1)

1.一种肖布林车床检验用芯轴，其特征在于：芯轴由锥柄（1）、基准轴（2）和连接处的倒角（6）组成，锥柄（1）尾端的外圆柱面上有一个与肖布林车床夹具中自带固定键尺寸相同的键槽（4）和与夹具中螺纹拉杆的螺纹尺寸相同的外螺纹（5），基准轴（2）为长度200mm的圆柱体、基准轴（2）精度要求直线度、同轴度分别为肖布林车床主轴精度要求轴向窜动、径向跳动的1/3~1/5，基准轴（2）两端有研磨过的中心锥孔（3），锥柄（1）、倒角（6）的形状、尺寸与肖布林车床主轴内孔形状、尺寸相同且成间隙配合。
2.一种肖布林车床检验用芯轴的加工方法，其特征在于：其加工方法分以下步骤进行，
⑴、对芯轴原材料进行淬火和冰冷处理；
⑵、采用车床对处理过的芯轴原材料加工成芯轴要求的形状、尺寸，尺寸精度为+0.01mm；
⑶、采用镜面车床对芯轴进行精加工，保留0.02mm的微小加工余量；
⑷、采用研磨机对基准轴（2）两端中心锥孔（3）进行研磨；
⑸、采用热处理炉750℃热处理并随炉冷却至常温，采用冰冷处理箱保持72小时-80℃冰冷处理；
⑹、对芯轴精密磨削，保留0.005mm加工余量；
⑺、对芯轴精密二次磨削，达到芯轴要求精度；
⑻、表面渗碳的表面硬化处理。
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