CN109079444A - 一种电动工具电机转子轴加工工艺及加工设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动工具电机转子轴加工工艺及加工设备，涉及机械加工领域，解决了因为偏心段的加工难度大，现有技术中偏心段需要多道工序加工成型，无法一次加工到位，多次装夹，定位基准偏差增加，导致偏心段加工精度低的问题，其技术方案要点是：包括以下步骤：P1、下料；P2、调质热处理；P3、机器校直；P4、粗磨；P5、车削；P6、滚丝；P7、高频淬火；P8、第一外圆磨；P9、第二外圆磨；P10、终检；P11、分选；P12、包装出料。本发明的一种电动工具电机转子轴加工工艺及加工设备，偏心段可以一次加工到位，装夹次数较少，定位基准偏差较小，提高了偏心段的加工精度。

Description

一种电动工具电机转子轴加工工艺及加工设备

技术领域

本发明涉一种机械加工领域，特别涉及一种电动工具电机转子轴加工工艺及加工设备。

背景技术

轴是穿在轴承中间或车轮中间或齿轮中间的圆柱形物件，轴是支撑转动零件并与之一起回转以传递运动、扭矩或弯矩的机械零件，一般为金属圆杆状，各段可以有不同的直径。电动工具电机转子轴的性能对电动工具性能有很大的影像，是电动工具的关键零件，电动工具中的轴通过在轴的两端安装轴承，使轴在电动工具中回转。

如图1所示，电动工具电机转子轴包括第一段1、第二段2、第三段3、第四段4、第五段5、第六段6、第七段7、第八段8与第九段9，第一段1为散热风扇安装段，第二段2与第八段8均为轴承安装段，第八段8上还设有平衡槽10，装配时平衡槽10供平衡块进行安放，第四段4与第六段6均为挡环段，第五段5为转子安装段，第七段7均为零件安装段，第九段9为偏心段，用于输出偏心运动。

因为偏心段的加工难度大，现有技术中偏心段需要多道工序加工成型，无法一次加工到位，多次装夹，定位基准偏差增加，导致偏心段加工精度低，尚有改进的空间。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种电动工具电机转子轴加工工艺，偏心段可以一次加工到位，装夹次数较少，定位基准偏差较小，提高了偏心段的加工精度。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种电动工具电机转子轴加工工艺，其特征是：包括以下步骤：

P1、下料，用激光切割机下料；

P2、调质热处理，使毛坯的硬度满足22-25HRC；

P3、机器校直，使上述P2步骤完成的毛坯的圆跳动满足0.03mm；

P4、粗磨，用外圆磨床对毛坯进行粗磨加工，使毛坯的外径为13mm，圆跳动满足0.02mm；

P5、车削，用数控车床对毛坯进行半精车加工；

P6、滚丝，用搓丝机对毛坯的第一段和第六段进行直纹加工；

P7、高频淬火，用高频淬火设备对毛坯的第二段和第八段进行淬火；

P8、第一外圆磨，用外圆磨床对毛坯的各段进行精磨；

P9、第二外圆磨，用外圆磨床对毛坯的第九段进行精磨，使第九段的直径为7mm；

P10、终检；

P11、分选；

P12、包装出料。

采用上述方案，加工工艺的顺序合理，重复加工少，生产出来的电动工具电机转子轴的尺寸误差较小，废品率低；调质热处理，增加了产品的硬度，进而提高了产品的使用寿命；机器校直，使电动工具电机转子轴的圆跳动较小，使电动工具电机转子轴转动时不易发生窜动；高频淬火，使得第二段与第八段的硬度变高且变形小，方便轴承进行安装工作。

作为优选，所述车削包括以下步骤：

S1、平头中心孔，用中心钻钻毛坯的两端中心孔；

S2、车偏心台阶，用数控车床上的偏心夹头夹紧毛坯，车削出偏心台阶；

S3、割槽，用数控车床上的同心夹头夹紧毛坯，进行割槽；

S4、车台阶，在S3的基础上车削台阶；

S5、车第一直纹坯，在S4的基础上车削出第一直纹坯；

S6、车第二直纹坯，在S5的基础上车削出第二直纹坯；

S7、车各台阶，在S6的基础上车削出各台阶；

S8、车螺旋槽，在S7的基础上车削出螺旋槽；

S9、铣扁，用数控铣床进行铣扁，加工出平衡槽。

采用上述方案，平头中心孔的加工，便于磨外圆时进行装夹固定，提高了装夹的精度，进而提高了磨外圆的精度；依次对待加工轴的各段进行加工，重复加工少，提高了加工的效率；同时减少了重复装夹对毛坯的磨损，减小了加工误差，提高了加工精度；最后进行铣扁，方便通过偏心台阶进行定位，提高了铣扁加工的精度。

作为优选，所述第一外圆磨包括以下步骤：

W1、对第一段磨外圆，使第一段的直径为4.85mm；

W2、对第二段磨外圆，使第二段的直径为7mm；

W3、对第三段磨外圆，使第三段的直径为8mm；

W4、对第四段磨外圆，使第四段的直径为10mm；

W5、对第五段磨外圆，使第五段的直径为7.8mm；

W6、对第六段磨外圆，使第六段的直径为13mm；

W7、对第七段磨外圆，使第七段的直径为12mm；

W8、对第八段磨外圆，使第八段的直径为10mm。

采用上述方案，依次对毛坯的第一段、第二段、第三段、第四段、第五段、第六段、第七段与第八段进行精磨加工，减少了刀具加工时的行程，节省了加工时的能源消耗，降低了加工成本，同时提高了各段的尺寸精度。

本发明的第二目的是提供一种电动工具电机转子轴加工设备，铣扁时装夹定位精度高，提高了电动工具电机转子轴铣扁加工时的精度。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种电动工具电机转子轴加工设备，包括机床本体、设置于机床本体上的铣刀，设置于机床本体上且与机床本体滑移连接的工作台，所述工作台上设置有用于固定待加工轴的固定板，所述固定板上设置有供待加工轴穿设固定的穿设孔；

所述固定板上还螺纹连接有用于压紧固定待加工轴的压紧螺柱，所述固定板上还设置有用于定位待加工轴以方便铣扁的定位组件；

所述工作台上还设置有用于固定固定板的固定组件。

采用上述方案，使待加工轴能够穿设于固定板上，并通过定位组件进行定位，通过压紧螺柱进行压紧固定，提高了待加工轴加工时的定位精度，提高了待加工轴加工时的稳定性，提高了待加工轴的铣扁精度。

作为优选，所述固定组件包括：

滑块，设置于工作台上；

螺杆，穿设于固定板上且一端螺纹连接于滑块上；

螺母，螺纹连接于螺杆上且用于压紧固定固定板；

所述工作台上设置有与外界互相连通且供滑块滑移卡接的滑移槽。

采用上述方案，使固定板能够固定于工作台上，并可以随滑块与滑移槽的滑移调整固定板在工作台上的位置，结构简单，操作方便，实用性强。

作为优选，所述定位组件包括：

定位板，设置于固定板上；

定位孔，设置于定位板靠近穿设孔的一侧且供待加工轴穿设定位；

固定螺钉，设置于定位板远离定位孔的一侧且用于将定位板固定于固定板上。

采用上述方案，使待加工轴的第九段能够穿设于定位孔内进行定位，以方便对待加工轴的第八段进行铣扁加工，提高了待加工轴铣扁加工的精度。

作为优选，所述固定板上设置有供定位板放置以限位的限位槽。

采用上述方案，限位槽的设置，使定位板远离定位孔的一端面与固定板抵接，以使定位板在使用的过程中不易绕固定螺钉发生转动，提高了定位板使用时的稳定性，提高了待加工轴加工时的定位精度，进而提高了待加工轴的加工精度。

作为优选，所述压紧螺柱远离固定板的一侧还一体设置有供手握持的握持杆。

采用上述方案，握持杆的设置，方便使用者使用时进行握持，同时起到了省力杠杆的作用，使使用者无需使用工具，徒手就能操作压紧螺柱对待加工轴进行压紧固定，或是解除压紧螺柱对待加工轴的压紧固定，提高了压紧螺柱的使用效率。

作为优选，所述工作台上还设置有用于垫高固定板的垫高块。

采用上述方案，垫高块的设置，方便通过更换不同高度的垫高块对固定板的高度进行调节，节省了生产多种高度尺寸的固定板的材料，操作简单，实用性强。

作为优选，所述固定板靠近铣刀的一侧还设置有用于避让铣刀以方便铣扁的避让槽。

采用上述方案，避让槽的设置，方便铣刀对待加工轴的第七段进行铣扁，同时使铣刀在加工时不易与固定板发生碰撞，提高了待加工轴加工时的安全性。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、偏心段可以一次加工到位，装夹次数较少，定位基准偏差较小，提高了偏心段的加工精度；

2、提高了电动工具电机转子轴铣扁加工时的精度。

附图说明

图1为电动工具电机转子轴的结构示意图；

图2为一种电动工具电机转子轴加工工艺的工艺流程图；

图3为车削的工艺流程图；

图4为第一外圆磨的工艺流程图；

图5为一种电动工具电机转子轴加工设备的结构示意图；

图6为图5中A部的放大图，用于表达固定板、待加工轴、固定组件与定位组件；

图7为固定组件与工作台的局部爆炸示意图；

图8为压紧螺柱、定位组件与固定板的爆炸示意图一；

图9为压紧螺柱、定位组件与固定板的爆炸示意图二；

图10为压紧螺柱、定位组件与固定板的结构示意图。

附图标记：1、第一段；2、第二段；3、第三段；4、第四段；5、第五段；6、第六段；7、第七段；8、第八段；9、第九段；10、平衡槽；11、机床本体；12、铣刀；13、工作台；14、固定板；15、穿设孔；16、压紧螺柱；17、定位组件；18、固定组件；19、滑块；20、螺杆；21、螺母；22、滑移槽；23、定位板；24、定位孔；25、固定螺钉；26、限位槽；27、握持杆；28、垫高块；29、避让槽；30、待加工轴。

具体实施方式

以下结合附图2-10对本发明作进一步详细说明。

如图2所示，一种电动工具电机转子轴加工工艺，包括以下步骤：

P1、下料，用激光切割机按φ13.25mm×160.1mm下料，选取的毛坯材料为40Cr；

P2、调质热处理，使毛坯的硬度满足22-25HRC，通过淬火和高温回火达到调质的目的，其中，淬火工艺：加热上述P1步骤完成后的毛坯，加热温度为845-855℃，保温时间为18分钟，冷却方式为油冷；高温回火工艺：回火温度为650°C，回火时间为2小时；最后油冷，达到硬度22-25HRC的标准；

P3、机器校直，使上述P2步骤完成的毛坯的圆跳动满足0.03mm；

P4、粗磨，用外圆磨床对毛坯进行粗磨加工，使毛坯的外径为13mm，圆跳动满足0.02mm；

P5、车削，用数控车床对毛坯进行半精车加工；

P6、滚丝，用搓丝机对毛坯的第一段1和第七段7进行直纹加工；

P7、高频淬火，用高频淬火设备对毛坯的第二段2和第八段8进行淬火，电流频率为220-280KHZ，淬硬层深0.5-1.5mm，使第二段2与第八段8的硬度满足48-53HRC；

P8、外圆磨1，用外圆磨床对毛坯的各段进行精磨；

P9、外圆磨2，用外圆磨床对毛坯的第九段9进行精磨，使第九段9的直径为7mm；

P10、终检，按照《检验规范》进行最后的检测，检出尺寸不合格的产品，隔离；

P11、分选，按《分选通标》选出外观有缺陷的产品，隔离；

P12、包装出料，油轴包装以防锈，然后出料。

如图3所示，车削包括以下步骤：

S1、车平头中心孔，用中心钻钻毛坯的两端中心孔；

S2、车偏心台阶，用数控车床上的偏心夹头夹紧毛坯，车削出偏心台阶；

S3、割槽，用数控车床上的同心夹头夹紧毛坯，进行割槽；

S4、车台阶，在S3的基础上车削台阶；

S5、车第一直纹坯，在S4的基础上车削加工出第一段1；

S6、车第二直纹坯，在S5的基础上车削加工出第七段7；

S7、车各台阶，在S6的基础上车削出各台阶；

S8、车螺旋槽，在第五段5上车出螺旋槽，螺旋槽的螺距为8-12mm；

S9、铣扁，在第八段8上铣出平衡槽10，使平衡槽10和第九段9与第八段8的圆心之间的连线垂直。

如图4所示，第一外圆磨包括以下步骤：

W1、对第一段1磨外圆，使第一段1的直径为4.85mm；

W2、对第二段2磨外圆，使第二段2的直径为7mm；

W3、对第三段3磨外圆，使第三段3的直径为8mm；

W4、对第四段4磨外圆，使第四段4的直径为10mm；

W5、对第五段5磨外圆，使第五段5的直径为7.8mm；

W6、对第六段6磨外圆，使第六段6的直径为13mm；

W7、对第七段7磨外圆，使第七段7的直径为12mm；

W8、对第八段8磨外圆，使第八段8的直径为10mm。

对毛坯的各段从一端至另一端依次进行磨削加工，减少了刀具加工时经过的行程，减少了毛坯加工时的能源消耗。

如图5所示，一种电动工具电机转子轴加工设备，包括机床本体11、设于机床本体11上且用于铣削加工的铣刀12以及设于机床本体11上且与机床本体11滑移连接的工作台13，工作台13沿着铣刀12的延长方向滑移，工作台13与机床本体11的滑移连接为本技术领域公知常识，此处不做赘述。

如图5、6所示，工作台13上设有固定板14，固定板14用于固定待加工轴30，以方便对待加工轴30进行铣扁加工。工作台13上还设有用于固定固定板14的固定组件18，结合图7所示，固定组件18包括滑块19、螺杆20与螺母21。

滑块19设于工作台13上，工作台13上开设有与外界互相连通的滑移槽22，滑移槽22的方向与工作台13的滑移方向垂直，滑移槽22供滑块19滑移卡接。螺杆20的一端螺纹连接于滑块19上并可以随滑块19沿着滑移槽22进行滑移，螺杆20供固定板14套设，且螺杆20的另一端穿出固定板14。螺母21螺纹连接于螺杆20远离滑块19的一侧，螺母21用于压紧固定板14，以配合螺杆20与滑块19将固定板14固定于工作台13上。

工作台13上还设有若干垫高块28，垫高块28用于垫高固定板14的高度，以使待加工轴30的高度与铣刀12的加工高度相对应；此处垫高块28优选两个，垫高块28分别设于滑移槽22的两侧。

如图8、9所示，固定板14靠近待加工轴30的一侧的厚度不大于待加工轴30的第八段8的长度。固定板14上开设有供待加工轴30的第八段8穿设的穿设孔15，参照图6所示，穿设孔15位于固定板14靠近铣刀12的一侧，穿设孔15的直径与第八段8的直径相等。

固定板14靠近铣刀12且远离待加工轴30的一侧还开设有避让槽29，避让槽29与穿设孔15互相连通，避让槽29的深度大于平衡槽10的长度，避让槽29用于避让铣刀12，以方便铣刀12对待加工轴30进行铣削，加工出平衡槽10。

固定板14上还螺纹连接有压紧螺柱16，压紧螺柱16位于固定板14远离工作台13的一侧，压紧螺柱16用于压紧固定待加工轴30的第八段8。压紧螺柱16远离固定板14的一端还一体设有握持杆27，握持杆27与压紧螺柱16呈“T”形设置，握持杆27供使用者进行握持，握持杆27还起到了省力杠杆的作用，以方便使用者徒手控制压紧螺柱16压紧固定待加工轴30或是解除压紧螺柱16对待加工轴30的压紧固定。

结合图10所示，固定板14远离待加工轴30的一侧还设有定位组件17，定位组件17用于对待加工轴30进行定位，以提高平衡槽10的加工精度，定位组件17包括定位板23、定位孔24与固定螺钉25。

定位板23位于固定板14远离待加工轴30的一侧，定位板23靠近铣刀12的端面与避让槽29齐平；定位孔24开设于固定板14靠近避让槽29的一侧，定位孔24与穿设孔15呈偏心设置，且定位孔24的圆心与穿设孔15的圆心之间的连线和避让槽29的长度方向垂直，定位孔24的直径与待加工轴30的第九段9的直径相等，定位孔24供待加工轴30的第九段9进行穿设，以对待加工轴30进行定位。

固定螺钉25位于定位板23远离固定板14的一侧，固定螺钉25依次穿设于定位板23与固定板14上，且固定螺钉25与固定板14螺纹连接，以将定位板23固定于固定板14上。

固定板14远离待加工轴30的一侧还开设有限位槽26，限位槽26与避让槽29互相连通，限位槽26供定位板23进行放置，且使定位板23远离定位孔24的端面与固定板14抵接，以使定位板23在使用时不易绕固定螺钉25转动。

使用过程：

1、将待加工轴30穿设于固定板14上，使待加工轴30的第八段8与穿设孔15插接，使待加工轴30的第九段9与定位块插接，使待加工轴30的第七段7与固定板14抵接；

2、握持握持杆27，控制压紧螺柱16压紧待加工轴30的第八段8；

3、打开机床的电源开关，控制工作台13向靠近铣刀12的方向移动，对待加工轴30进行铣扁，加工出平衡槽10；

4、关闭电源，握持握持杆27控制压紧螺柱16解除对待加工轴30的第八段8的压紧，取下加工完成的待加工轴30。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种电动工具电机转子轴加工工艺，其特征是：包括以下步骤：

P1、下料，用激光切割机下料；

P2、调质热处理，使毛坯的硬度满足22-25HRC；

P3、机器校直，使上述P2步骤完成的毛坯的圆跳动满足0.03mm；

P4、粗磨，用外圆磨床对毛坯进行粗磨加工，使毛坯的外径为13mm，圆跳动满足0.02mm；

P5、车削，用数控车床对毛坯进行半精车加工；

P6、滚丝，用搓丝机对毛坯进行直纹加工；

P7、高频淬火，用高频淬火设备对毛坯的第二段（2）和第八段（8）进行淬火；

P8、第一外圆磨，用外圆磨床对毛坯的各段进行精磨；

P9、第二外圆磨，用外圆磨床对毛坯的第九段（9）进行精磨，使第九段（9）的直径为7mm；

P10、终检；

P11、分选；

P12、包装出料。

2.根据权利要求1所述的一种电动工具电机转子轴加工工艺，其特征是：所述车削包括以下步骤：

S1、平头中心孔，用中心钻钻毛坯的两端中心孔；

S2、车偏心台阶，用数控车床上的偏心夹头夹紧毛坯，车削出偏心台阶；

S3、割槽，用数控车床上的同心夹头夹紧毛坯，进行割槽；

S4、车台阶，在S3的基础上车削台阶；

S5、车第一直纹坯，在S4的基础上车削出第一直纹坯；

S6、车第二直纹坯，在S5的基础上车削出第二直纹坯；

S7、车各台阶，在S6的基础上车削出各台阶；

S8、车螺旋槽，在S7的基础上车削出螺旋槽；

S9、铣扁，用数控铣床进行铣扁，加工出平衡槽（10）。

3.根据权利要求1所述的一种电动工具电机转子轴加工工艺，其特征是：所述第一外圆磨包括以下步骤：

W1、对第一段（1）磨外圆，使第一段（1）的直径为4.85mm；

W2、对第二段（2）磨外圆，使第二段（2）的直径为7mm；

W3、对第三段（3）磨外圆，使第三段（3）的直径为8mm；

W4、对第四段（4）磨外圆，使第四段（4）的直径为10mm；

W5、对第五段（5）磨外圆，使第五段（5）的直径为7.8mm；

W6、对第六段（6）磨外圆，使第六段（6）的直径为13mm；

W7、对第七段（7）磨外圆，使第七段（7）的直径为12mm；

W8、对第八段（8）磨外圆，使第八段（8）的直径为10mm。

4.一种电动工具电机转子轴加工设备，包括机床本体（11）、设置于机床本体（11）上的铣刀（12），设置于机床本体（11）上且与机床本体（11）滑移连接的工作台（13），其特征是：所述工作台（13）上设置有用于固定待加工轴（30）的固定板（14），所述固定板（14）上设置有供待加工轴（30）穿设固定的穿设孔（15）；

所述固定板（14）上还螺纹连接有用于压紧固定待加工轴（30）的压紧螺柱（16），所述固定板（14）上还设置有用于定位待加工轴（30）以方便铣扁的定位组件（17）；

所述工作台（13）上还设置有用于固定固定板（14）的固定组件（18）。

5.根据权利要求4所述的一种电动工具电机转子轴加工设备，其特征是：所述固定组件（18）包括：

滑块（19），设置于工作台（13）上；

螺杆（20），穿设于固定板（14）上且一端螺纹连接于滑块（19）上；

螺母（21），螺纹连接于螺杆（20）上且用于压紧固定固定板（14）；

所述工作台（13）上设置有与外界互相连通且供滑块（19）滑移卡接的滑移槽（22）。

6.根据权利要求5所述的一种电动工具电机转子轴加工设备，其特征是：所述定位组件（17）包括：

定位板（23），设置于固定板（14）靠近铣刀（12）的一侧；

定位孔（24），设置于定位板（23）靠近穿设孔（15）的一侧且供待加工轴（30）穿设定位；

固定螺钉（25），设置于定位板（23）远离定位孔（24）的一侧且用于将定位板（23）固定于固定板（14）上。

7.根据权利要求6所述的一种电动工具电机转子轴加工设备，其特征是：所述固定板（14）上设置有供定位板（23）放置以限位的限位槽（26）。

8.根据权利要求4所述的一种电动工具电机转子轴加工设备，其特征是：所述压紧螺柱（16）远离固定板（14）的一侧还一体设置有供手握持的握持杆（27）。

9.根据权利要求4所述的一种电动工具电机转子轴加工设备，其特征是：所述工作台（13）上还设置有用于垫高固定板（14）的垫高块（28）。

10.根据权利要求4所述的一种电动工具电机转子轴加工设备，其特征是：所述固定板（14）靠近铣刀（12）的一侧还设置有用于避让铣刀（12）以方便铣扁的避让槽（29）。