CN106141570A - 一种三瓣及三瓣以上的轴瓦加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提了一种三瓣及三瓣以上的轴瓦加工方法，包括1）、粗车：预制轴瓦管段件的外圆及槽，并镗内孔，切断预制轴瓦管段件，调头平端面；2）、将前述粗车后的预制轴瓦管段件利用专用工装定位到数控机床CNC上，根据预加工的轴瓦的瓣数，对粗车后的预制轴瓦管段件切分；3）、对各切瓣的轴向切面，通过利用专用工装定位到数控机床CNC上，铣面；4）、将完成轴向切面铣面的各轴瓦切瓣通过辅助工装紧固后，粘接各轴瓦切瓣；5）、通过数控车床对完成各轴瓦切瓣粘接的轴瓦精车外圆及内孔；6）沿粘接处将各轴瓦切瓣分开。有效避免的现有技术因热量变化导致形变的缺陷。

Description

一种三瓣及三瓣以上的轴瓦加工方法

技术领域

本发明属于高精度轴瓦加工技术领域，具体是涉及三瓣及三瓣以上的轴瓦加工方法。

背景技术

现有的轴瓦加工过程中，尤其是在粗车完轴瓦外圆及槽、并镗完内孔后进行精车的时候，对切瓣后的各轴瓦切瓣通过焊接的方式固定，在这个焊接过程中及最后剖开的过程中，因为热量的变换和材料的性质，不可避免的导致形变，严重影响加工精度。

为解决此问题，专利申请号为201310387695.9的发明专利申请，提供了一种轴瓦加工用组合夹具及其加工方法，该专利申请文件通过其提供的轴瓦加工用组合夹具避免了传统的轴瓦加工过程中的焊接和最后剖开的步骤，因此其克服了传统的加工技艺存在的变形问题，提高了加工精度，但是，从其整个文字记载中，不难发现，该发明专利申请提供的工装和加工方法，主要是针对两半轴瓦，而且其不能很好的确保轴瓦加工过程中的同轴度问题，并且，其在加工轴瓦的过程中，通过其提供的组合夹具固定轴瓦加工件和对固定后的轴瓦加工件的加工过程中，始终离不开对轴瓦加工件的固定，即对轴瓦加工件的定位和后期的加工是不可分割的，必须是在保持始终定位的前提下进行加工，操作繁琐，影响了加工效率。

发明内容

本发明的目的是克服现有轴瓦加工过程中因为焊接机焊接后导致材料组织形变，影响加工精度的问题，更重要的适合加工多瓣(2瓣及以上瓣数的轴瓦的高精度加工)是简化加工程序，提高加工效率。

为达上述目的，本发明提供了一种三瓣及三瓣以上的轴瓦加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)、粗车：通过数控车床粗车预制轴瓦管段件的外圆及槽，并镗内孔，切断工件，调头平端面；

2)、切瓣：将前述粗车后的预制轴瓦管段件利用专用工装定位到数控机床CNC上，实现对粗车后的预制轴瓦管段件的定位，根据预加工的轴瓦的瓣数，通过数控机床CNC对粗车后的预制轴瓦管段件切分，完成轴瓦切瓣；

3)、铣面：对各切瓣的轴向切面，通过数控机床CNC铣面；

4)、将完成轴向切瓣、铣面的各轴瓦切瓣通过环形卡箍件紧固后，用环氧树脂胶粘接各轴瓦切瓣；

5)、精车：通过数控机床CNC对完成各轴瓦切瓣粘接的轴瓦精车外圆及内孔；

6)沿粘接处将各轴瓦切瓣分开，完成轴瓦加工；

7)在各轴瓦上按加工时位置、顺序标刻相同零件序列号，标志要求字迹清晰。

步骤1)中，确保轴瓦管段件的总长公差尺寸误差在±0.05mm内，表面光洁度达到1.6，内孔和外圆的跳动度不大于0.05mm，其余说明公差等级按照IT12级。

步骤2)中采用厚度为1mm的锯片进行切割，保证切割槽宽公差尺寸在±0.1mm内，角度位置尺寸A°±30′，切割完成各瓣的弦长尺寸公差±0.1mm，其余说明公差等级按照IT12级；其中A为根据预加工的轴瓦的瓣数确定的加工旋转角度。

步骤3)中用飞刀加工A°平面，保证飞完面的平面度不大于0.03mm，光洁度达到1.6，弦长尺寸公差±0.05mm，角度位置尺寸A°±10′，其余说明公差等级按照IT12级。

步骤4)中粘接后的各轴瓦切瓣间的接触贴合间隙小于0.08mm。

步骤5)中跳动校正的幅度是0.02mm，保证内孔及外圆跳动度小于0.06，外圆尺寸公差到-0.04至-0.124，内孔公差到0.05至0.11，光洁度达到1.6，加工完成后外圆和内孔同轴度不大于0.05，其余说明公差等级按照IT12级。

本发明的优点是：通过辅助夹具固定好各轴瓦切瓣后，采用胶粘的方式实现各轴瓦切瓣的粘接，在完成精车后剖开各粘接在一起的轴瓦切瓣的过程中不会产生热量，有效避免的现有技术因热量变化导致形变的缺陷，而且相对现有的焊接技艺，操作简单，设备需求降低，也利于成本的控制。

下面结合附图和实施例对本发明做详细说明。

附图说明

图1是粗加工件端面示意图。

图2是粗加工件侧面示意图。

图3是CNC切四瓣工件端面示意图。

图4是CNC切四瓣工件侧面示意图。

图5加工件定位后的端面示意图。

图6加工件定位后的侧面示意图。

图7精加工轴瓦端面示意图。

图8精加工轴瓦侧面示意图。

图9环形卡箍件即辅助工装示意图。

图10数控机床CNC四轴旋转工装切割四瓣位置的示意图。

图11数控机床CNC四轴旋转工装铣四瓣位置的示意图

图12专用夹头即数控车弹簧夹头端部示意图。

图13专用夹头即数控车弹簧夹头侧部示意图。

具体实施方式

一种三瓣及三瓣以上的轴瓦加工方法，包括以下工序：

工序1：

如图1、2所示，数控车粗加工：粗车所有外圆及槽，并镗内孔(保证外圆尺寸公差内孔公差尺寸)切断工件，调头平端面，保证总长公差尺寸±0.05mm，表面光洁度达到1.6。粗加工需保证内孔和外圆的跳动度不大于0.05mm。其余说明公差等级按照IT12级。

工序2：

CNC(数控机床)切四瓣：如图3、4所示，CNC利用图10、图11所示的专用工装即数控机床CNC四轴旋转工装，芯轴穿粗加工内孔定位，用1mm锯片刀切割四瓣(利用CNC四轴旋转功能旋转角度切割)。保证切割槽宽公差尺寸±0.1mm，角度位置尺寸90°±30′。切割完成四瓣的弦长尺寸公差±0.1mm，其余说明公差等级按照IT12级。

工序3

CNC铣四瓣90°面：CNC利用图10、图11所示的专用工装即数控机床CNC四轴旋转工装(四瓣圆弧面定位，内孔圆弧面压紧)定位。用飞刀加工90°平面(两刀加工)，保证飞完面的平面度不大于0.03mm，光洁度达到1.6，弦长尺寸公差±0.05mm。角度位置尺寸90°±10′，其余说明公差等级按照IT12级。

工序4

粘接CNC加工后四瓣：利用图9所示的辅助工装即环形卡箍件使四瓣端面平齐、母线平齐。平齐后利用工装周围均匀分布螺钉紧固(保证接触贴合间隙小于0.08mm)，最后使用环氧树脂胶让四瓣粘接紧固。

工序5

数控车精加工1：数控车使用图12、图13所示专用夹头即数控车弹簧夹头夹持四瓣一端后去掉图9所示的辅助工装，并校正跳动小于0.02mm。精车外圆及内孔到最终尺寸(保证内孔及外圆跳动度小于0.06)。外圆尺寸公差到内孔公差到光洁度达到1.6，保证加工完成后外圆和内孔同轴度不大于0.05，其余说明公差等级按照IT12级。

工序6

数控车精加工2：如图7、8所示，为精加工后的最终示意图，数控车使用图12、图13所示专用夹头夹持四瓣粘接另一端，并校正跳动小于0.02mm。精车外圆及内孔到最终尺寸(保证内孔及外圆跳动度小于0.08)。外圆尺寸公差到内孔公差到光洁度达到1.6，保证加工完成后外圆和内孔同轴度不大于0.05，其余说明公差等级按照IT12级

工序7

刻字：在精加工后分开的四瓣上用激光刻字(避免拿乱精加工件)。

综上所述，本实施例提供的轴瓦加工方法，通过辅助工装夹具固定好各轴瓦切瓣后，采用胶粘的方式实现各轴瓦切瓣的粘接，在完成精车后剖开各粘接在一起的轴瓦切瓣的过程中不会产生热量，有效避免的现有技术因热量变化导致形变的缺陷，而且相对现有的焊接技艺，操作简单，设备需求降低，也利于成本的控制，尤其是，本实施例提供的轴瓦加工方法，在对完成切瓣粘接定位后的轴瓦进行精车的过程中，不需要借助定位工装进行定位，实现了定位工装和后期精车的分离，便于操作。

图7所示的辅助工装为在周壁上开设螺孔的圆环和与其螺纹联接的螺钉构成。

环氧树脂胶

1.基本特性：双组份胶水，需AB混合使用，通用性强，可填充较大的空隙。

2.操作环境：室温固化，室内、室外均可，可手工混胶也可使用AB胶专用设备(如AB胶枪)。

3.适用温度一般都在-50至+150度。

4.适用于一般环境，防水、耐油，耐强酸强碱。

5.放置于避免阳光直接照射的阴凉地方，保质期限12个月。

辅助工装：环形卡箍件(图9所示)，即如图9所示的，在周壁上开设螺孔的圆环和与其螺纹联接的螺钉构成，起到固定和压紧作用。

专用工装：CNC四轴旋转工装(图10、图11所示)

1.即如图10所示的为CNC切割四瓣位置，芯轴穿粗加工内孔定位外圆压紧，利用CNC四轴旋转功能旋转角度切割轴瓦。

2.即如图11所示为CNC铣四瓣位置，四瓣外圆弧定位内孔圆弧面压紧，用飞刀加工90°平面(两刀加工)。

综上所述：CNC切割四瓣和CNC铣四瓣90°面在一个工装上，即图10四轴旋转工装(四轴旋转工装每90°一个位置。其中一个位置切割四瓣，另三个位置铣四瓣90°面)。

专用夹头：数控车弹簧夹头即如图12、13所示的，数控车弹簧夹头具有较高的定位精度和刚性，结构简单、通用性强，便于在机床上安装及迅速装卸工件、自动化等特性。

综上所述，本实施例提供的一种三瓣及三瓣以上的轴瓦加工方法，具有以下优点：

1.减小变形，提高精度。

2.简化工装，减小加工工序。

3.节省材料，降低成本。

4.提高300％效率。

5.使小批量生产到大批量生产成为可能。

Claims (6)

1.一种三瓣及三瓣以上的轴瓦加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)、粗车：通过数控机床CNC粗车预制轴瓦管段件的外圆及槽，并镗内孔，切断预制轴瓦管段件，调头平端面；

2)、切瓣：将前述粗车后的预制轴瓦管段件利用专用工装定位到数控机床CNC上，实现对粗车后的预制轴瓦管段件的定位，根据预加工的轴瓦的瓣数，通过数控机床CNC对粗车后的预制轴瓦管段件利用刀具切分，完成轴瓦切瓣；

3)、铣面：对各切瓣的轴向切面，通过专用工装在数控机床CNC上铣面；

4)、将完成轴向切瓣、铣面的各轴瓦切瓣通过辅助工装紧固后，用环氧树脂胶粘接各轴瓦切瓣；

5)、精车：通过数控车床利用专用夹头对完成各轴瓦切瓣粘接的轴瓦精车外圆及内孔；

6)沿粘接处将各轴瓦切瓣分开，完成轴瓦加工；

7)在各轴瓦上按加工时位置、顺序标刻相同零件序列号，标志要求字迹清晰。

2.如权利要求1所述的轴瓦加工方法，其特征在于，所述步骤1)中，确保轴瓦管段件的总长公差尺寸误差在±0.05mm内，表面光洁度达到1.6，内孔和外圆的跳动度不大于0.05mm，其余说明公差等级按照IT12级。

3.如权利要求1所述的轴瓦加工方法，其特征在于，所述步骤2)中采用厚度为1mm的锯片进行切割，保证切割槽宽公差尺寸在±0.1mm内，角度位置尺寸A°±30′，切割完成各瓣的弦长尺寸公差±0.1mm，其余说明公差等级按照IT12级；其中A为根据预加工的轴瓦的瓣数确定的加工旋转角度。

4.如权利要求1所述的轴瓦加工方法，其特征在于，所述步骤3)中用飞刀加工A°平面，保证飞完面的平面度不大于0.03mm，光洁度达到1.6，弦长尺寸公差±0.05mm，角度位置尺寸A°±10′，其余说明公差等级按照IT12级。

5.如权利要求1所述的轴瓦加工方法，其特征在于，所述步骤4)中粘接后的各轴瓦切瓣间的接触贴合间隙小于0.08mm。

6.如权利要求1所述的轴瓦加工方法，其特征在于，所述步骤5)中跳动校正的幅度是0.02mm，保证内孔及外圆跳动度小于0.06，外圆尺寸公差到-0.04至-0.124，内孔公差到0.05至0.11，光洁度达到1.6，保证外圆和内孔同轴度不大于0.05，其余说明公差等级按照IT12级。