CN109623648B - 轴类零件的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轴类零件的加工方法，采用如下的装夹工装实现，所述装夹工装包括至少一个圆形的调整盘，所述调整盘上均匀间隔设有至少3个沿所述调整盘的径向方向的通孔，每个所述通孔内均可伸缩设置有一个调整件，所述调整盘的一端面设有安装盲孔，所述调整盘的另一端面上设有顶针孔，所述顶针孔、所述安装盲孔和所述调整盘同轴设置。可减小轴类零件的装夹误差。还公开了一种轴类零件的加工方法，可减小轴类零件的加工误差。

Description

轴类零件的加工方法

技术领域

本发明涉及加工工艺领域，特别涉及一种轴类零件的加工方法。

背景技术

装夹工装是指工件在加工时，用于固定或者支撑工件的辅助工具。

目前，车床加工长轴类零件常采用一夹一顶的装夹方式，磨削加工采用两顶一拨的方式。一夹一顶是指利用三爪或四爪卡盘夹住工件的一端，工件的另一端用后顶尖顶住，形成一夹一顶装夹结构。两顶一拨是指采用前、后两顶尖顶在工件的顶针孔装夹工件，前顶尖装在主轴上，通过拨盘带动工件与主轴一起旋转，后顶尖装在尾座上随之旋转。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：若顶针孔与工件不同轴，一夹一顶或者两顶一拨的装夹方式会导致工件的轴线与车床主轴不同轴，而且顶尖孔的位置不易更换，很难对工件进一步校正，造成加工时工件的轴线与车床主轴始终不同轴的问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种轴类零件的装夹工装及加工方法，能减小轴类零件的装夹和加工误差。所述技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种轴类零件的装夹工装，所述装夹工装包括至少一个圆形的调整盘，所述调整盘上均匀间隔设有至少3个沿所述调整盘的径向方向的通孔，每个所述通孔内均可伸缩设置有一个调整件，所述调整盘的一端面设有安装盲孔，所述调整盘的另一端面上设有顶针孔，所述顶针孔、所述安装盲孔和所述调整盘同轴设置。

在本发明实施例的一种实现方式中，所述调整盘的圆周上均匀设置个所述通孔。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述通孔为螺纹孔，所述调整件为内六角螺钉。

另一方面，本发明实施例提供了一种轴类零件的加工方法，采用所述的轴类零件的装夹工装实现，所述轴类零件的加工方法包括：

将所述轴类零件的至少一端置于所述安装盲孔内，并用所述调整件固定所述轴类零件形成装配体，所述轴类零件的外壁与所述安装盲孔的内壁之间预留间隙；

通过所述顶针孔将所述装配体安装至车床装夹装置上，加工所述轴类零件的外壁，并在所述轴类零件的装有所述装夹工装的一端或者两端加工圆形的校正带；

取下所述装配体，在所述轴类零件的外壁镀金属材料；

通过所述顶针孔将所述装配体安装至磨床装夹装置上，根据所述校正带调整所述调整件校正所述装配体，校正后固定所述轴类零件进行加工。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述轴类零件的外壁与所述安装盲孔的内壁之间预留的间隙为1mm-2mm。

在本发明实施例的另一种实现方式中，在所述将所述轴类零件的至少一端置于所述装夹工装的安装盲孔内，并用所述调整件固定所述轴类零件形成装配体之前，所述方法还包括:

检测所述轴类零件的一端或者两端是否满足被所述装夹工装装夹的要求；

若满足被装夹的要求，在所述轴类零件的一端或两端安装所述装夹工装，

若不满足被装夹的要求，在所述轴类零件的至少一端加工供所述装夹工装安装的伸出端，或者，在所述轴类零件的至少一端焊接供所述装夹工装安装的伸出端。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述校正带位于所述伸出端上。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述校正带与所述车床的传动轴之间的同轴度不超过φ0.03mm。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述根据所述校正带调整所述调整件校正所述装配体，包括：

在机床的固定导轨上安装百分表，使所述百分表位于所述校正带的正下方并使所述百分表的检测头贴紧所述校正带的外圆；

转动所述轴类零件一周，观察所述百分表的跳动值的最大值和最小值的差值是否超过设定值；

当所述百分表的跳动值的最大值和最小值的差值超过设定值时，调整所述调整机构并转动所述轴类零件直至百分表的跳动值的最大值和最小值的差值不超过设定值。

在本发明实施例的另一种实现方式中，将所述装配体安装至车床装夹装置，包括：

检测所述装配体的质量分布的均匀性；

若所述装配体的质量分布的不均匀，先对所述装配体进行配重，再通过所述装夹工装将所述将装配体安装至车床装夹装置，若所述装配体的质量分布的均匀，直接通过所述装夹工装将所述将装配体安装至车床装夹装置。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：装夹工装包括至少一个圆形的调整盘，调整盘上均匀间隔设有至少3个沿调整盘的径向方向的通孔，每个通孔内均可伸缩设置有一个调整件，调整盘的一端面设有安装盲孔。在使用时，可将待加工的零件一端置于机床的卡盘中，另一端置于该装夹工装的安装盲孔内，并用所述调整件固定所述轴类零件形成装配体，用机床的顶针顶住调整盘的顶针孔装夹至车床。调整盘的另一端面上设有顶针孔，顶针孔、安装盲孔和调整盘同轴设置，使置于安装盲孔内的待加工零件与车床的转轴提供初步同轴条件。配备好装夹工具的待加工的轴类零件装夹至车床后，加工校正带和该轴类零件的外壁，在加工好的轴类零件的外壁镀金属材料。将轴类零件和装夹工装的装配体安装至磨床装夹装置上，再以校正带为依据磨加工镀了金属材料的轴类零件的外壁，当校正带的与磨床的传动轴之间的同轴度不满足要求时，可通过调整调整件校正装配体，将该轴类零件的外壁所镀的金属材料磨加工的更加均匀。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种轴类零件的装夹工装的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种调整盘的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种轴类零件的加工方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

图1是本发明实施例提供的一种轴类零件的装夹工装的结构示意图，如图1所示，装夹工装包括至少一个圆形的调整盘1，调整盘1上均匀间隔设有至少3个沿调整盘1的径向方向的通孔11，每个通孔11内均可伸缩设置有一个调整件2，调整盘1的一端面设有安装盲孔12。

图2是本发明实施例提供的一种调整盘的结构示意图，如图2所示，调整盘1的另一端面上设有顶针孔13，顶针孔13、安装盲孔12和调整盘1同轴设置。

在使用时，可将待加工的零件一端置于机床的卡盘中，另一端用该轴类零件的装夹工装装夹后，用机床的顶针顶住调整盘1的顶针孔13。将百分表置于机床的固定导轨上，百分表的检测头贴紧待加工的零件。转动该待加工的零件，观察百分表的跳动值判断该待加工的零件与机床转轴的同轴度是否满足要求。当同轴度不满足要求时，可通过调节安装盲孔内的调整件2改变待加工零件的位置，直至待加工的零件满足同轴度要求。

在其他实施例中，也可以设有两个该轴类零件的装夹工装，两个装夹工装分别安装至待加工的零件的两端形成装配体。在将待加工的零件和装夹工装的装配体装夹到机床时，可采用两顶的方式或者一夹一顶的方式装夹，待加工零件两端的装夹工装都可用来调整待加工的零件与机床转动轴之间的同轴度。

参见图1，可选地，调整盘1的圆周上均匀设置4个通孔11。当装夹的待加工零件时，设置2个通孔11和2个调整件2装夹，待加工零件会偏向一侧。设置3个通孔11和3个调整件2装夹，待加工零件容易对中，当装夹部分不圆或为异形需要调节时，支撑点少，不易调节。设置过多的通孔11和调整件2装夹，结构复杂，操作也会相对麻烦，所以一般设置4个通孔11和4个调整件2，结构相对简单，也可调整装夹部分不圆或为异形的待加工零件的同轴度。

可选地，通孔11为螺纹孔，调整件2为内六角螺钉。采用螺钉和螺纹孔的配合方式，结构简单，方便操作。内六角螺钉可很好的适应狭窄空间的条件下的作业。当然，也可以采用气缸或者液压缸推动活塞杆穿过通孔11代替螺纹孔和螺钉配合的形式来调整待加工零件的位置，但结构复杂。

本发明还提供一种轴类零件的加工方法，采用该装夹工装来实现。图3是本发明实施例提供的一种轴类零件的加工方法的流程图，如图3所示，轴类零件的加工方法包括：

S1：检测轴类零件的一端或者两端是满足被装夹工装装夹的要求。

S1步骤为可选步骤。

检测轴类零件的一端或者两端是否满足被装夹工装装夹的要求包括：检测轴类零的待装夹端的直径，检测装夹工装的安装盲孔的直径；若安装盲孔的直径大于轴类零件的待装夹端的直径，且安装盲孔的直径与轴类零件的待装夹端的直径差值大于或等于2mm且小于调整件的可调整长度，则满足被装夹工装装夹的要求，安装盲孔的直径与差值轴类零件的待装夹端的直径小于2mm，则不满足被装夹工装装夹的要求。

待装夹端为轴类零件的准备安装装夹工装的一端或者两端。轴类零件为待加工的零件。调整件的可调整长度为调整件可伸入安装盲孔内的长度，可更加需求设计，例如20mm。

若满足被装夹的要求，在轴类零件的一端或两端安装装夹工装，

若不满足被装夹的要求，在轴类零件的至少一端加工供装夹工装安装的伸出端，或者，在轴类零件的至少一端焊接供所述装夹工装安装的伸出端。伸出端可以为装夹工件提供装夹位置。该步骤为待加工的零件提供装夹基础，在待加工的零件上焊接伸出端也可以节省材料。

S2：将轴类零件的至少一端置于所述安装盲孔内，并用调整件固定轴类零件形成装配体，轴类零件的外壁与安装盲孔的内壁之间预留间隙。

预留空隙是让调整件有可调节待加工零件的空间。

当装夹工装有一个圆形的调整盘，待加工的零件两端都需要装夹时，则采用2个该装夹工装。当装夹工装有大于一个圆形的调整盘，待加工的零件两端都需要装夹时，则采用1个该装夹工装来装夹待加工零件的两端。

可选地，所述轴类零件的外壁与所述安装盲孔的内壁之间预留的间隙为1mm-2mm。这样可以为待加工的轴类零件提供一定的可调间隙，也可让调整件2的伸出部分不至于过长，使调整件2的受力更稳定，也易于调节。

可选地，校正带位于伸出端上。若需在轴类零件的上加工或者焊接伸出端，则将校正到设于伸出端上，可节省待加工零件的材料。若伸出端焊接在待加工零件上，还可多次利用。

S3：通过所述顶针孔将所述装配体安装至车床装夹装置上，加工所述轴类零件的外壁，并在所述轴类零件的装有所述装夹工装的一端或者两端加工圆形的校正带。

加工所述轴类零件的外壁为轴类零件的外壁镀金属材料做准备，加工圆形的校正带为后续打磨镀金层时，校正待加工零件与磨床传动轴的同轴度提供参照。

可选地，校正带与车床的传动轴之间的同轴度不超过φ0.03mm。这样的可使校正带与车床的传动轴之间有很高的同轴度，确保校正带圆整，为后续步骤做准备。

采用以下步骤确定校正带与车床的传动轴之间的同轴度。

将百分表置于机床的固定导轨上，百分表的检测头贴紧车床加工零件的外壁或者校正带；

转动该待加工的零件，观察百分表的跳动值判断该校正带与机床转轴的同轴度是否满足要求，跳动值大于0.03mm则不满足要求，跳动值不大于0.03mm则满足要求；

当同轴度不满足要求时，可通过调整安装盲孔内的调整件后再次加工，直至待加工的零件满足同轴度要求。

可选地，将装配体安装至车床装夹装置，包括：

检测所述装配体的质量分布的均匀性；若所述装配体的质量分布的不均匀，先对所述装配体进行配重，再通过所述装夹工装将所述将装配体安装至车床装夹装置，若所述装配体的质量分布的均匀，直接通过所述装夹工装将所述将装配体安装至车床装夹装置。

检测所述装配体的质量分布的均匀性，可使待加工零件在车床上的转动更加平稳。

检测所述装配体的质量分布的均匀性包括：首先根据待加工零件几何尺寸对装配体进行初步配重，然后手动转动卡盘使待加工零件转动，若待加工零件能够停止在任何自由状态，表示质量分布的均匀。

对所述装配体进行配重可包括：通过在待加工零件连接螺栓处增加垫片，螺母等小的零件进行精细配重。

S4：取下装配体，在轴类零件的外壁镀金属材料。

在轴类零件的外壁镀金属材料步骤中，所镀金属材料可为锌、铬等。在轴类零件的外壁镀铬，可使该轴类零件更加耐磨，更有光泽，在轴类零件的外壁镀锌，可使该轴类零件更加耐腐蚀。所镀的金属材料都对均匀性有很高的要求，但在电镀时可能存在不均匀的情况，需要进行进一步的加工。

S5：通过所述顶针孔将所述装配体安装至磨床装夹装置上，根据所述校正带调整所述调整件校正所述装配体，校正后固定所述轴类零件进行加工。

可选地，根据校正带调整调整件校正装配体包括：

在机床的固定导轨上安装百分表，使百分表位于校正带的正下方并使百分表的检测头贴紧校正带外圆；

转动轴类零件一周，观察百分表的跳动值的最大值和最小值的差值是否超过设定值；

当百分表的跳动值的最大值和最小值的差值超过设定值时，调整调整机构并转动百分表直至百分表的跳动值的最大值和最小值的差值不超过设定值。

这样可确保该轴类零件的转动轴线与磨床的转动轴有很高的同轴度，并且可确保该轴类零件在车床上的转动轴与磨床上的转动轴有很高的同轴度。可将该轴类零件的外壁所镀的金属材料磨加工的更加均匀。

在本实施例中，百分表的底座为磁力底座。磁力底座既可以起到固定作用，又可以方便取用，可节省操作的时间。

可选地，将装配体安装至磨床装夹装置，包括：

检测所述装配体的质量分布的均匀性；若所述装配体的质量分布的不均匀，先对所述装配体进行配重，再通过所述装夹工装将所述将装配体安装至磨床装夹装置，若所述装配体的质量分布的均匀，直接通过所述装夹工装将所述将装配体安装至磨床装夹装置。

检测所述装配体的质量分布的均匀性，可使待加工零件在磨床上的转动更加平稳。

检测所述装配体的质量分布的均匀性包括：首先根据待加工零件几何尺寸对装配体进行初步配重，然后手动转动卡盘使待加工零件转动，若待加工零件能够停止在任何自由状态，表示质量分布的均匀。

对所述装配体进行配重可包括：通过在待加工零件连接螺栓处增加垫片，螺母等小的零件进行精细配重。

在使用该加工方法时，在轴类零件的至少一端加工出柱状伸出端，为装夹工装提供安装位置。给待加工的轴类零件配备好装夹工具后装夹至车床，加工校正带和该轴类零件的外壁，在轴类零件的外壁镀金属材料。将轴类零件和装夹工装的装配体安装至磨床装夹装置上，再以校正带为依据通过调整调整件使待加工的零件与磨床的转轴同轴。然后加工打磨所镀的金属材料，可将该轴类零件的外壁所镀的金属材料磨加工的更加均匀。

以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种轴类零件的加工方法，其特征在于，采用如下的装夹工装实现，所述装夹工装包括至少一个圆形的调整盘(1)，所述调整盘(1)上均匀间隔设有至少3个沿所述调整盘(1)的径向方向的通孔(11)，每个所述通孔(11)内均可伸缩设置有一个调整件(2)，所述调整盘(1)的一端面设有安装盲孔(12)，所述调整盘(1)的另一端面上设有顶针孔(13)，所述顶针孔(13)、所述安装盲孔(12)和所述调整盘(1)同轴设置，所述轴类零件的加工方法包括：

检测所述轴类零件的一端或者两端是否满足被所述装夹工装装夹的要求；

若满足被装夹的要求，在所述轴类零件的一端或两端安装所述装夹工装，

若不满足被装夹的要求，在所述轴类零件的至少一端加工供所述装夹工装安装的伸出端，或者，在所述轴类零件的至少一端焊接供所述装夹工装安装的伸出端；

将所述轴类零件的至少一端置于所述安装盲孔内，并用所述调整件固定所述轴类零件形成装配体，所述轴类零件的外壁与所述安装盲孔的内壁之间预留间隙；

通过所述顶针孔将所述装配体安装至车床装夹装置上，加工所述轴类零件的外壁，并在所述轴类零件的装有所述装夹工装的一端或者两端加工圆形的校正带；

取下所述装配体，在所述轴类零件的外壁镀金属材料；

通过所述顶针孔将所述装配体安装至磨床装夹装置上，根据所述校正带调整所述调整件校正所述装配体，校正后固定所述轴类零件进行加工。

2.根据权利要求1所述的轴类零件的加工方法，其特征在于，所述轴类零件的外壁与所述安装盲孔的内壁之间预留的间隙为1mm-2mm。

3.根据权利要求1所述的轴类零件的加工方法，其特征在于，所述校正带位于所述伸出端上。

4.根据权利要求1所述的轴类零件的加工方法，其特征在于，所述校正带与所述车床的传动轴之间的同轴度不超过φ0.03mm。

5.根据权利要求1所述的轴类零件的加工方法，其特征在于，所述根据所述校正带调整所述调整件校正所述装配体，包括：

在机床的固定导轨上安装百分表，使所述百分表位于所述校正带的正下方并使所述百分表的检测头贴紧所述校正带的外圆；

转动所述轴类零件一周，观察所述百分表的跳动值的最大值和最小值的差值是否超过设定值；

当所述百分表的跳动值的最大值和最小值的差值超过设定值时，调整所述调整机构并转动所述轴类零件直至百分表的跳动值的最大值和最小值的差值不超过设定值。

6.根据权利要求1所述的轴类零件的加工方法，其特征在于，将所述装配体安装至车床装夹装置，包括：

检测所述装配体的质量分布的均匀性；

若所述装配体的质量分布的不均匀，先对所述装配体进行配重，再通过所述装夹工装将所述装配体安装至车床装夹装置，若所述装配体的质量分布的均匀，直接通过所述装夹工装将所述装配体安装至车床装夹装置。

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