CN111001988B - 电机轴制作工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及金属加工技术领域。公开了电机轴制作工艺，包括以下步骤：步骤一：准备；选取铁柱；步骤二：中心孔定位；需要使用中心孔定位装置，包括夹紧机构和预钻孔机构，对铁柱进行先夹紧后预钻孔处理，使得铁柱的轴向中心位置开有中心槽；步骤三：第一次钻孔；步骤四：第二次钻孔；步骤五：缩径；需要使用缩径装置，包括挤压机构和中心柱，中心柱开有缩径孔；对铁柱进行缩径处理，得到电机轴。本申请主要解决了目前电机轴的中心孔加工前并没有对电机轴的中心位置预定位，使得加工出来的电机轴中心孔并不位于中心位置，导致产品报废，生产成本高的问题。

Description

电机轴制作工艺

技术领域

本发明涉及金属加工技术领域。

背景技术

轴是电机中的一个重要零件，作为电机与设备之间机电能量转换的纽带，支承转动零部件、传递力矩和确定转动零部件对定子的相对位置。因此，电机轴必须具有可靠的强度和刚度，确保预设定设计功能的实现。

在现代加工技术中，电机轴的所有精加工均以中心孔为基准，由此中心孔的加工精度将直接影响电机轴的加工精度，随着电机应用科技不断的发展，对电机轴的精度要求逐步提高。目前，对于电机轴的中心孔加工前并没有对电机轴的中心位置进行预定位，使得加工出来的电机轴中心孔并不位于中心位置，导致产品报废，提高了生产成本。

发明内容

本发明意在提供一种电机轴制作工艺，以解决目前电机轴的中心孔加工前并没有对电机轴的中心位置预定位，使得加工出来的电机轴中心孔并不位于中心位置，导致产品报废，生产成本高的问题。

为了达到上述目的，本发明的基础方案如下：电机轴制作工艺，包括以下步骤：

步骤一：准备；选取外表完整、圆柱状的铁柱；

步骤二：中心孔定位；需要使用中心孔定位装置，包括夹紧机构和预钻孔机构；通过夹紧机构对步骤一中的铁柱进行夹紧，通过预钻孔机构对铁柱的轴向中心位置进行预钻孔处理，使得铁柱的轴向中心位置开有中心槽；

步骤三：第一次钻孔；对步骤二中的铁柱进行定位，沿着中心槽的路径进行第一次钻孔处理；

步骤四：第二次钻孔；对步骤三中的铁柱进行定位，沿着中心槽的路径进行第二次钻孔，制得铁柱的中心孔，且中心孔贯穿铁柱；

步骤五：缩径；需要使用缩径装置，包括挤压机构和中心柱，中心柱开有缩径孔；对中心柱定位，再将步骤四中的铁柱放入缩径孔内定位；通过挤压机构挤压铁柱在缩径孔内缩径处理，得到电机轴。

基础方案的优点：

1、本方案通过夹紧机构对铁柱进行夹紧处理，并通过预钻孔机构对铁柱的中心位置进行钻孔处理，得到中心槽；相较于现有技术，本方案通过对铁柱中心位置的预定位，即方便加工中心孔时能够找准位置，进而保证了对电机轴中心孔加工的精准度。

2、本方案通过中心槽的确定，采用两次钻孔处理，且两次钻孔均是通过中心槽进行导向，提高了对中心孔的加工精度。

进一步，将步骤四中的铁柱放入清水中清洗。通过上述设置，通过清水对铁柱的清洗，能够将多余的杂质清除，提高了对铁柱加工的精度。

进一步，对清洗后的铁柱上油润滑。通过上述设置，能够对铁柱起到润滑和修护的作用。

进一步，在润滑后的铁柱中心孔内插入支撑轴。通过上述设置，通过支撑轴能够对中心孔起到支撑的作用，避免铁柱在缩径处理时中心孔发生形变。

进一步，所述中心孔定位装置还包括间歇运输机构，通过间歇运输机构将铁柱逐一运输至夹紧机构处。

通过上述设置，通过间歇运输机构实现铁柱的逐一运输，实现铁柱运输的自动化。

进一步，所述中心孔定位装置还包括推送机构，通过推送机构将步骤二中开有中心槽的铁柱推出。

通过上述设置，通过推动机构能够确定中心位置的铁柱进行运输，实现铁柱运输的自动化。

进一步，所述缩径装置还包括止动机构，当挤压机构挤压铁柱在缩径孔内完成缩径处理的位置时，通过止动机构确定挤压机构的运动位置。

通过上述设置，通过挤压机构挤压铁柱在缩径孔内完成缩径处理，当挤压机构移动至位置时，止动台与定位柱相抵，进而保证了挤压机构的位置准确，也保证了对铁柱的挤压效果。

进一步，所述缩径装置还包括稳定机构，通过稳定机构对中心柱进行定位，避免中心柱发生位移。

通过上述设置，通过稳定机构能够对中心柱起到定位的作用，进而加强对中心柱的定位效果。

进一步，所述缩径装置还包括导向机构，通过导向机构对挤压机构向缩径孔方向的移动进行导向。

通过上述设置，导向机构能够对挤压机构起到导向的作用，进而提高对挤压机构对铁柱的挤压的准确性。

进一步，所述缩径装置还包括减震机构，当挤压机构挤压铁柱在缩径孔内完成缩径处理时，通过减震机构能够对挤压机构进行减震处理。

通过上述设置，通过减震机构对挤压机构能够起到减震的作用，进而避免挤压轴发生较大的晃动，加强挤压轴对电机轴的挤压效果。

附图说明

图1为本发明中心孔定位装置实施例一的俯视图；

图2为图1中送料盒的左视图；

图3为本发明缩径装置实施例一主视方向的局部剖视图；

图4为本发明缩径装置实施例二主视方向的局部剖视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：机座1、第一滑槽2、滑板3、送料盒4、倾斜部411、水平部412、第一油缸5、第二油缸6、送料口7、第二滑槽8、送料板9、接收槽10、第一推杆11、第三油缸12、固定台13、第一液压缸14、活动台15、第一弧形槽16、第二弧形槽17、第二液压缸18、第二推杆19、侧板20、通孔21、转轴22、第三液压缸23、辅助块24、电机25、钻孔轴26、压机27、上模28、挤压轴29、下模30、中心柱31、缩径孔32、竖向孔33、顶杆34、法兰盘35、支撑杆36、螺纹杆37、定位柱38、止动台39、支撑柱40、油缸41、导向柱42、导向槽43、减震板44、弹簧45、竖向槽46、圆盘47。

实施例一

电机轴制作工艺，包括以下步骤：

步骤一：准备；选取外表完整、圆柱状的铁柱；

步骤二：中心孔定位；需要使用中心孔定位装置，包括夹紧机构和预钻孔机构；通过夹紧机构对步骤一中的铁柱进行夹紧，通过预钻孔机构对铁柱的轴向中心位置进行预钻孔处理，使得铁柱的轴向中心位置开有中心槽；

步骤三：第一次钻孔；对步骤二中的铁柱进行定位，沿着中心槽的路径进行第一次钻孔处理；

步骤四：第二次钻孔；对步骤三中的铁柱进行定位，沿着中心槽的路径进行第二次钻孔，制得铁柱的中心孔，且中心孔贯穿铁柱；

步骤五：将步骤四中的铁柱放入清水中清洗；

步骤六：将步骤五中的铁柱上有润滑；

步骤七：在步骤六中的中心孔内插入支撑轴；

步骤八：缩径；需要使用缩径装置，包括挤压机构和中心柱31，中心柱31开有缩径孔32；对中心柱31定位，再将步骤七中插有支撑轴的铁柱放入缩径孔32内定位；通过挤压机构挤压铁柱在缩径孔32内缩径处理，得到电机25轴。

其中，步骤二中采用中心孔定位装置对铁柱进行中心位置的确定；步骤八中采用缩径装置对铁柱进行缩径处理，且中心孔定位装置和缩径装置均安装在机座1上。

如附图1和附图2所示，中心孔定位装置，包括设置在机座1上间歇运输机构、夹紧机构、预钻孔机构和推送机构，间歇运输机构能够将铁柱逐一运输至夹紧机构处；推送机构将步骤二中开有中心槽的铁柱推出。

间歇运输机构包括固接在机座1上的送料盒4、第一油缸5和第二油缸6，送料盒4包括倾斜部411和水平部412，且倾斜部411高于水平部412，倾斜部411与水平部412相通；水平部412的底部开有送料口7；机座1上开有第二滑槽8，且第二滑槽8内滑动连接有送料板9，第一油缸5的输出轴与送料板9固接，第一油缸5的输出轴能够带动送料板9在第二滑槽8内往复运动；送料板9的顶部开有接收槽10，且接收槽10位于送料口7的下方，送料板9的顶部与水平部412的底部接触；当接收槽10与送料口7相通时，铁柱从送料口7掉入接收槽10内；当接收槽10与送料口7相错时，通过送料板9能够对送料口7进行密封，实现铁柱的单个、间歇运输。第二油缸6的输出轴上固接有第一推杆11，且接收槽10位于第一推杆11的运动轨迹上，通过第一推杆11能够将铁柱推至夹紧机构位置。

夹紧机构包括开设在机座1上的第一滑槽2和在第一滑槽2内滑动连接的滑板3，滑板3沿滑板3的中心线左右对称设置有可调的夹紧头，包括固接在滑板3上的固定台13和第一液压缸14；第一液压缸14的输出轴上固接有朝向固定台13移动的活动台15；固定台13上开有用于夹紧铁柱的第一弧形槽16，活动台15上开有用于夹紧铁柱的第二弧形槽17，且第一弧形槽16与第二弧形槽17相对设置，即通过第一推杆11能够将铁柱推至第一弧形槽16内。第一液压缸14的输出轴带动活动台15向固定台13方向移动，通过固定台13上的第一弧形槽16与活动台15的第二弧形槽17实现对铁柱的夹紧处理。第一滑槽2内固接有第三油缸12，第三油缸12的输出轴与滑板3固接，通过第三油缸12的输出轴带动滑板3在第一滑槽2内滑动。

预钻孔机构位于滑板3的运动轨迹上，预钻孔机构包括对称设置在第一滑槽2两侧的第三液压缸23，第三液压缸23上固接有辅助块24，且辅助块24上固接有电机25，电机25的输出轴上固接有定位电机25轴中心位置的钻孔轴26。

推送机构位于滑板3的运动轨迹上，推送机构包括固接在机座1上的第二液压缸18和与第二液压缸18输出轴固接的第二推杆19；第二液压缸18的输出轴上固接有第二推杆19，且开有中心槽的铁柱位于第二推杆19的运动轨迹上。机座1上固接有侧板20，且侧板20位于第二推杆19推动的铁柱运动轨迹上；侧板20的中部沿侧板20的长度方向开有通孔21，且通孔21的内壁上转动连接有若干转轴22。

如附图3所示，缩径装置包括安装在挤压机构和下模30，挤压机构包括固接在机座1上的压机27和固接在压机27输出轴上的上模28，上模28的中部焊接有挤压轴29；下模30通过螺栓固定在机座1上。下模30的中部固接有中心柱31，中心柱31的中部贯穿有用于放置电机25轴的缩径孔32，且缩径孔32位于挤压轴29的运动轨迹上。

下模30内开有与缩径孔32相通的竖向孔33，且竖向孔33内滑动连接有顶杆34，顶杆34的宽度小于缩径孔32的宽度；竖向孔33内设置有用于带动顶杆34伸入缩径孔32内的动力机构，本实施例中，动力机构为油缸41。

缩径装置还包括稳定机构，稳定机构包括法兰盘35和支撑柱40，法兰盘35中部有一个中心孔，侧孔有六个；中心柱31固接在法兰盘35的中心孔内；每个法兰盘35的侧孔内均设置有支撑杆36，且支撑杆36与侧孔间歇配合；下模30呈圆柱状，且下模30的表面周向等距开有六个螺纹孔；支撑杆36的底部一体成型有螺纹杆37，且螺纹杆37与螺纹孔螺纹连接。转动支撑杆36，支撑杆36带动螺纹杆37转动；螺纹杆37伸入螺纹孔内，以此实现对支撑杆36的定位，进而实现对法兰盘35的定位，即提高对中心柱31定位的稳定性。支撑柱40固接在下模30的表面，且支撑柱40位于六个支撑杆36和六个螺纹杆37之间，支撑柱40与法兰盘35相抵；中心柱31穿过支撑柱40的中部；通过支撑柱40能够对中心柱31起到限位的作用，进而加强对中心柱31的定位效果。

缩径装置还包括止动机构，止动机构包括沿下模30中心线对称固接在机座1上的定位柱38和沿上模28中心线对称固接上模28的止动台39，且定位柱38位于止动台39的运动轨迹上。

具体实施过程如下：

将若干铁柱放入送料盒4内，倾斜部411方便铁柱在送料盒4内自动向下移动；启动第一油缸5，第一油缸5的输出轴带动送料板9在第二滑槽8内移动；当接收槽10与送料口7相通时，铁柱从送料口7掉入接收槽10内；第一油缸5的输出轴带动送料板9在第二滑槽8内继续移动，使得接收槽10与送料口7相错时，由于送料板9的顶部与水平部412的底部接触，通过送料板9能够对送料口7进行密封，以此实现铁柱的单个、间歇运输。

当送料板9继续在第二滑槽8内移动至极限位置时，关闭第一油缸5，此时接收槽10内的铁柱位于第一推杆11的运动轨迹上；启动第二油缸6，第二油缸6的输出轴带动第一推杆11推动铁柱移动至固定台13的第一弧形槽16内；启动第一液压缸14，第一液压缸14的输出轴带动活动台15向固定台13的方向移动，使得活动台15的第二弧形槽17与铁柱相贴，通过第一弧形槽16和第二弧形槽17与铁柱的相贴实现对铁柱的夹紧，关闭第一液压缸14，同时，第二油缸6的输出轴带动第一推杆11回复至初始位置，便于下次工作，关闭第二油缸6。

启动第三油缸12，第三油缸12的输出轴带动滑板3在第一滑槽2内移动，当滑板3移动至极限位置时，铁柱的中心位置位于钻孔轴26的运动轨迹上，关闭第三油缸12；启动第一滑槽2两侧的第三液压缸23和电机25，第三液压缸23的输出轴带动辅助块24向铁柱的方向移动，辅助块24带动电机25和钻孔轴26向铁柱的方向移动，即两个钻孔轴26相向运动；电机25带动钻孔轴26转动，通过两个转动的钻孔轴26对铁柱两侧的中心位置进行钻孔处理，得到中心槽，一方面能够对铁柱得中心位置进行定位，另一方面能够对铁柱中心孔的加工起到导向的作用；钻孔处理完成后，第三液压缸23的输出轴带动辅助块24反向移动至初始位置，进而辅助块24带动电机25和钻孔轴26回复至初始位置，关闭第三液压缸23和电机25；此时，启动第三油缸12，第三油缸12的输出轴带动滑板3反向移动，当铁柱位于第二推杆19运动轨迹时，关闭第三油缸12；启动第一液压缸14，第一液压缸14的输出轴带动活动台15反向移动，解除对铁柱的夹紧状态，关闭第一液压缸14；启动第二液压缸18，第二液压缸18的输出轴带动第二推杆19推动解除夹紧状态的铁柱向侧板20的方向移动，铁柱在转轴22的转动作用下移出。

启动第三油缸12，第三油缸12的输出轴带动滑板3在第一滑槽2内反向移动至初始位置，方便下次工作，关闭第三油缸12。

将步骤七中插有支撑轴的铁柱放入缩径孔32内，通过缩径孔32对铁柱进行限位。

启动压机27，压机27的输出轴带动上模28向下移动，进而带动挤压轴29向铁柱的方向移动；挤压轴29继续向下移动，通过挤压轴29挤压铁柱沿缩径孔32的路径向下移动，以此完成对缩径铁柱的挤压成型；当挤压轴29移动至极限位置时，止动台39与定位柱38相抵，进而保证了挤压轴29的位置准确，也保证了对铁柱的挤压效果。完成铁柱的缩径处理后，压机27的输出轴反向带动挤压轴29回复至初始位置，关闭压机27。

启动油缸41，油缸41的输出轴带动顶杆34沿竖向孔33的路径移动，使得顶杆34与铁柱相抵；顶杆34继续向上移动，顶杆34伸入缩径孔32内，通过顶杆34将铁柱顶出，相较于现有技术，通过机械代替人工取出铁柱，一方面操作简单方便，没有难度，另一方面降低了工作人员的劳动强度大，提高了工作效率。

实施例二

基本如附图4所示：实施例二与实施例一的结构和实施方式基本相同，其不同之处在于：缩径装置还包括导向机构，导向机构包括固接在止动台39底部的导向柱42和开设在定位柱38顶部的导向槽43，导向槽43位于导向柱42的运动轨迹上，且导向柱42能够在导向槽43内滑动。

缩径装置还包括减震机构，减震机构包括减震板44和弹簧45，减震板44滑动连接在导向内，弹簧45的两端分别与减震板44和导向槽43固接。

支撑柱40周向开有六个竖向槽46，竖向槽46呈弧状；螺纹杆37上固接有圆盘47，且圆盘47与竖向槽46转动配合。

具体实施过程如下：

转动支撑杆36，支撑杆36带动螺纹杆37和圆盘47转动；螺纹杆37伸入螺纹孔内，以此实现对支撑杆36的定位，进而加强对法兰盘35的定位效果，即加强对中心柱31的定位效果；并且，由于螺纹连接结构具有自锁性，能够加强对支撑杆36的定位效果。螺纹杆37通过转动的方式沿螺纹孔向下移动，圆盘47随着螺纹杆37转动，通过竖向槽46一方面能够对圆盘47的竖向移动起到导向的作用，另一方面还能通过圆盘47与竖向槽46的接触加强对支撑柱40的限位效果，进而加强对中心柱31的限位效果。

上模28向下模30移动的过程中，导向柱42伸入导向槽43内，并使得导向柱42沿导向槽43的路径移动，能够对上模28的移动路径起到导向的作用，进而提高挤压轴29作用于电机25轴上的精准性。此外，导向柱42持续在导向槽43内向下移动，使得导向柱42挤压减震板44，弹簧45压缩；当挤压轴29移动至极限位置时，止动台39与定位柱38相抵，通过减震板44和弹簧45的配合起到减震的作用，进而避免挤压轴29发生较大的晃动，加强挤压轴29对电机25轴的挤压效果。

本实施例中，减震板44上粘接有橡胶层；由于橡胶层为柔性材质，通过橡胶层代替减震板44与导向柱42接触，有效避免减震板44和导向柱42的磨损，进而延长减震板44和导向柱42的使用寿命。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.电机轴制作工艺，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：准备；选取外表完整、圆柱状的铁柱；

步骤二：中心孔定位；需要使用中心孔定位装置，包括夹紧机构和预钻孔机构；通过夹紧机构对步骤一中的铁柱进行夹紧，通过预钻孔机构对铁柱的轴向中心位置进行预钻孔处理，使得铁柱的轴向中心位置开有中心槽；

步骤三：第一次钻孔；对步骤二中的铁柱进行定位，沿着中心槽的路径进行第一次钻孔处理；

步骤四：第二次钻孔；对步骤三中的铁柱进行定位，沿着中心槽的路径进行第二次钻孔，制得铁柱的中心孔，且中心孔贯穿铁柱；

步骤五：缩径；需要使用缩径装置，包括挤压机构和中心柱，中心柱开有缩径孔；对中心柱定位，再将步骤四中的铁柱放入缩径孔内定位；通过挤压机构挤压铁柱在缩径孔内缩径处理，得到电机轴。

2.根据权利要求1所述的电机轴制作工艺，其特征在于：将步骤四中的铁柱放入清水中清洗。

3.根据权利要求2所述的电机轴制作工艺，其特征在于：对清洗后的铁柱上油润滑。

4.根据权利要求3所述的电机轴制作工艺，其特征在于：在润滑后的铁柱中心孔内插入支撑轴。

5.根据权利要求4所述的电机轴制作工艺，其特征在于：所述中心孔定位装置还包括间歇运输机构，通过间歇运输机构将铁柱逐一运输至夹紧机构处。

6.根据权利要求5所述的电机轴制作工艺，其特征在于：所述中心孔定位装置还包括推送机构，通过推送机构将步骤二中开有中心槽的铁柱推出。

7.根据权利要求6所述的电机轴制作工艺，其特征在于：所述缩径装置还包括止动机构，当挤压机构挤压铁柱在缩径孔内完成缩径处理的位置时，通过止动机构确定挤压机构的运动位置。

8.根据权利要求7所述的电机轴制作工艺，其特征在于：所述缩径装置还包括稳定机构，通过稳定机构对中心柱进行定位，避免中心柱发生位移。

9.根据权利要求8所述的电机轴制作工艺，其特征在于：所述缩径装置还包括导向机构，通过导向机构对挤压机构向缩径孔方向的移动进行导向。

10.根据权利要求9所述的电机轴制作工艺，其特征在于：所述缩径装置还包括减震机构，当挤压机构挤压铁柱在缩径孔内完成缩径处理时，通过减震机构能够对挤压机构进行减震处理。

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