CN109604964A - 一种大转矩驱动轴的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及轴承加工技术领域，公开了一种大转矩驱动轴的加工方法，所述方法包括如下步骤：下料、外圆第一次加工、热处理、螺纹加工、外圆第二次加工、键槽加工、校直检测、探伤检测。本发明采用GCr15作为驱动轴的材料，可以极大的提高轴体本身的强度，并且通过调质处理和表面淬火处理的两种不同的热处理方式，从而保证了驱动轴可以传递大扭矩，并且在整体切削加工完毕之后，再一次对表面进行精磨处理，提高了驱动轴表面的光洁度，有助于驱动轴与其他工件的配合传动，在驱动轴完成加工之后，分别对驱动轴进行校直检测和探伤检测，从而检测该加工完成的驱动轴是否符合工艺参数的要求，整个加工方法设计合理，加工出来的驱动轴符合强度和功能要求，适宜推广使用。
Description
技术领域
本发明涉及轴承加工技术领域，具体是一种大转矩驱动轴的加工方法。
背景技术
驱动轴是汽车的重要零件，汽车驱动轴的一端连接汽车变速箱的动力输出端的万向节，汽车驱动轴的另一端连接汽车车轮的动力输入部位的万向节，汽车驱动轴的作用是在汽车变速箱与车轮之间传递扭矩。
驱动轴受扭转、剪切、拉压、冲击等交变应力，同时还有驱动轴的扭转和弯曲振动产生的附加应力，应力分布不均匀，驱动轴颈与轴承有滑动摩擦。
驱动轴的失效形式主要是疲劳断裂和轴颈严重磨损。因此材料要有高强度、一定的冲击韧性、足够弯曲、扭转疲劳强度和刚度，轴颈表面有高硬度和耐磨性。
中国专利（公告号：CN102275101B）公开了一种油封轴的加工方法，先将现有无心磨床进行改装，无心磨床砂轮要满足如下要求：粗糙度：Ra0.2-0.4且Rz<4，磨削后产生的纹理方向要平行且与轴中心线垂直，砂轮要不容易磨损，厚度等于轴的油封槽轴向长度；砂轮一侧设有导轮，并且砂轮和导轮的间距等于工件直径减去油封槽深度，该导轮的轮轴与电动机输出轴相连，在砂轮和导轮之间设有竖直托板，该托板顶面可设有与轴线成水平的工件，另在工件位置上方设有与工件轴线平行的转辊。该方法并没有说明使用何种材料，并且没有进行热处理的步骤，无法保证轴的力学性能，在驱动轴这种有转矩要求的传动轴中，该方法无法满足使用要求。
发明内容
本发明提供一种大转矩驱动轴的加工方法，解决了上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种大转矩驱动轴的加工方法，所述方法包括如下步骤：
1）下料：根据驱动轴的尺寸选取相对应规格的圆棒料毛坯，并且根据驱动轴的长度截取相对应长度的圆棒料A；
2）外圆第一次加工：将圆棒料A放置在车床中，根据驱动轴的尺寸对圆棒料进行粗车加工，从而得到粗加工圆棒B；
3）热处理：对粗加工圆棒B进行调质处理，得到热处理圆棒C；
4）螺纹加工：通过双顶尖装夹的方式将热处理圆棒C装夹在车床中，根据尺寸要求加工出驱动轴两端的螺纹，从而得到再加工圆棒D；
5）外圆第二次加工：将加工圆棒D通过三抓卡盘固定在车床中，根据尺寸要求分别对再加工圆棒D的外表面进行半精车和精车加工，得到精加工圆棒E；
6）键槽加工：将精加工圆棒E固定在铣床中，根据尺寸要求在精加工圆棒E的外部划出键槽加工线，并且通过铣床加工出键槽，从而得到加工完成的驱动轴；
7）校直检测：通过校直工具对加工完毕的驱动轴的键槽进行校直检测；
8）探伤检测：通过探伤工具对驱动轴内部进行检测。
作为本发明的一种优选技术方案，步骤1）中，所述圆棒料的材料为GCr15。
作为本发明的一种优选技术方案，步骤2）中，所述粗车加工需要保留2mm的直径和长度的余量，并且保持表面粗糙度Ra为10-80。
作为本发明的一种优选技术方案，步骤3）中，所述调质处理为HRC24-38。
作为本发明的一种优选技术方案，步骤4）中，所述螺纹为三角形螺纹。
作为本发明的一种优选技术方案，步骤5）中，所述半精车需要保留0.5mm的直径和长度的余量，并且保持表面粗糙度Ra为2-10。
作为本发明的一种优选技术方案，步骤5）中，所述精车需要保留0.1mm的直径和长度余量，并且保证表面粗糙度Ra为1.25-5。
作为本发明的一种优选技术方案，所述加工方法还包括表面淬火。
作为本发明的一种优选技术方案，所述加工方法还包括精磨外圆。
本发明具有以下有益之处：
本发明采用GCr15作为驱动轴的材料，可以极大的提高轴体本身的强度，并且通过调质处理和表面淬火处理的两种不同的热处理方式，从而保证了驱动轴可以传递大扭矩，并且在整体切削加工完毕之后，再一次对表面进行精磨处理，提高了驱动轴表面的光洁度，有助于驱动轴与其他工件的配合传动，在驱动轴完成加工之后，分别对驱动轴进行校直检测和探伤检测，从而检测该加工完成的驱动轴是否符合工艺参数的要求，整个加工方法设计合理，加工出来的驱动轴符合强度和功能要求，适宜推广使用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一种大转矩驱动轴的加工方法实施例一的加工流程图。
图2为一种大转矩驱动轴的加工方法实施例一中驱动轴的轴侧图。
图3为一种大转矩驱动轴的加工方法实施例一中驱动轴的主视图。
图4为一种大转矩驱动轴的加工方法实施例二的加工流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
请参阅图1-3，一种大转矩驱动轴的加工方法，所述方法包括如下步骤：
1）下料：根据驱动轴的尺寸选取相对应规格的圆棒料毛坯，并且根据驱动轴的长度截取相对应长度的圆棒料A，所述圆棒料的材料为GCr15；
2）外圆第一次加工：将圆棒料A放置在车床中，根据驱动轴的尺寸对圆棒料进行粗车加工，从而得到粗加工圆棒B，所述粗车加工需要保留2mm的直径和长度的余量，并且保持表面粗糙度Ra为10-80；
3）热处理：对粗加工圆棒B进行调质处理，所述调质处理为HRC24-38，得到热处理圆棒C；
4）螺纹加工：通过双顶尖装夹的方式将热处理圆棒C装夹在车床中，根据尺寸要求加工出驱动轴两端的螺纹，所述螺纹为三角形螺纹，从而得到再加工圆棒D；
5）外圆第二次加工：将加工圆棒D通过三抓卡盘固定在车床中，根据尺寸要求分别对再加工圆棒D的外表面进行半精车和精车加工，得到精加工圆棒E，所述半精车需要加工保留0.5mm的直径和长度的余量，并且保持表面粗糙度Ra为2-10，所述精车需要加工保留0.1mm的直径和长度余量，并且保证表面粗糙度Ra为1.25-5；
6）键槽加工：将精加工圆棒E固定在铣床中，根据尺寸要求在精加工圆棒E的外部划出键槽加工线，并且通过铣床加工出键槽，从而得到加工完成的驱动轴；
7）校直检测：通过校直工具对加工完毕的驱动轴的键槽进行校直检测，通过校直检测可以检测键槽的径向跳动是否满足误差要求；
8）探伤检测：通过探伤工具对驱动轴内部进行检测，通过探伤检测可以检测驱动轴内部是否存在由于加工导致的损伤，防止由于内部损伤影响驱动轴的机械性能。
实施例二
请参阅图4，本实施例的其它内容与实施例一相同，不同之处在于：键槽加工结束之后，对驱动轴进行表面淬火和精磨外圆的加工步骤，由于一些驱动轴的表面强度要求较高，仅仅依靠调质处理还不足以达到强度要求，因此在驱动轴切屑加工完成之后，对于驱动轴的表面进行淬火处理，从而增强表面的强度，淬火完毕之后，对表面进行精磨外圆的处理，从而保证整个驱动轴的尺寸精度符合图纸要求。
综上所述，本发明采用GCr15作为驱动轴的材料，可以极大的提高轴体本身的强度，并且通过调质处理和表面淬火处理的两种不同的热处理方式，从而保证了驱动轴可以传递大扭矩，并且在整体切削加工完毕之后，再一次对表面进行精磨处理，提高了驱动轴表面的光洁度，有助于驱动轴与其他工件的配合传动，在驱动轴完成加工之后，分别对驱动轴进行校直检测和探伤检测，从而检测该加工完成的驱动轴是否符合工艺参数的要求，整个加工方法设计合理，加工出来的驱动轴符合强度和功能要求，适宜推广使用。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (9)
1.一种大转矩驱动轴的加工方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
1）下料：根据驱动轴的尺寸选取相对应规格的圆棒料毛坯，并且根据驱动轴的长度截取相对应长度的圆棒料A；
2）外圆第一次加工：将圆棒料A放置在车床中，根据驱动轴的尺寸对圆棒料进行粗车加工，从而得到粗加工圆棒B；
3）热处理：对粗加工圆棒B进行调质处理，得到热处理圆棒C；
4）螺纹加工：通过双顶尖装夹的方式将热处理圆棒C装夹在车床中，根据尺寸要求加工出驱动轴两端的螺纹，从而得到再加工圆棒D；
5）外圆第二次加工：将加工圆棒D通过三抓卡盘固定在车床中，根据尺寸要求分别对再加工圆棒D的外表面进行半精车和精车加工，得到精加工圆棒E；
6）键槽加工：将精加工圆棒E固定在铣床中，根据尺寸要求在精加工圆棒E的外部划出键槽加工线，并且通过铣床加工出键槽，从而得到加工完成的驱动轴；
7）校直检测：通过校直工具对加工完毕的驱动轴的键槽进行校直检测；
8）探伤检测：通过探伤工具对驱动轴内部进行检测。
2.根据权利要求1所述的一种大转矩驱动轴的加工方法，其特征在于，步骤1）中，所述圆棒料的材料为GCr15。
3.根据权利要求1所述的一种大转矩驱动轴的加工方法，其特征在于，步骤2）中，所述粗车加工需要保留2mm的直径和长度的余量，并且保持表面粗糙度Ra为10-80。
4.根据权利要求1所述的一种大转矩驱动轴的加工方法，其特征在于，步骤3）中，所述调质处理为HRC24-38。
5.根据权利要求1所述的一种大转矩驱动轴的加工方法，其特征在于，步骤4）中，所述螺纹为三角形螺纹。
6.根据权利要求1所述的一种大转矩驱动轴的加工方法，其特征在于，步骤5）中，所述半精车需要保留0.5mm的直径和长度的余量，并且保持表面粗糙度Ra为2-10。
7.根据权利要求1或6所述的一种大转矩驱动轴的加工方法，其特征在于，步骤5）中，所述精车需要保留0.1mm的直径和长度余量，并且保证表面粗糙度Ra为1.25-5。
8.根据权利要求1所述的一种大转矩驱动轴的加工方法，其特征在于，所述加工方法还包括表面淬火。
9.根据权利要求1所述的一种大转矩驱动轴的加工方法，其特征在于，所述加工方法还包括精磨外圆。
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