CN112405144A - 一种防止空心轴中心变形的精磨处理装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及空心轴的加工领域,公开了一种防止空心轴中心变形的精磨处理方法,包括以下步骤:步骤(一),热处理加工:将经过粗加工形成的空心轴进行热处理;步骤(二),修正中心孔,将步骤(二)中完成热处理加工后的空心轴安装在精磨处理装置上对空心轴的两端的中心孔进行精车,使中心孔呈圆形;步骤(三),精磨外圆,将步骤(二)中的空心轴安装到磨床上,使磨床上的顶尖分别插向空心轴的两端,然后启动磨床上的砂轮对空心轴的外圆进行精磨。本发明能够解决热处理后空心轴变形而影响空心轴外圆圆柱度不佳的问题。
Description
技术领域
本发明涉及空心轴的加工领域,具体涉及一种防止空心轴中心变形的精磨处理装置及方法。
背景技术
传统的电机中,电机上具有一根传递扭力的输出轴,而通常电机传递的扭力会经过齿轮组进行减速后输出,因此传统的电机中还需要在输出轴上安装固定齿轮,然而现目前在新能源车的应用中,为了使电机的结构更加的简单和紧凑,且降低电机输出轴的重量,现目前已经有采用薄壁空心轴来代替传统的电机的输出轴,并在薄壁空心轴伸出电机的部分同轴固定齿轮,这样在便于输出扭力的同时对电机的结构进行了优化。
然而在对薄壁空心轴进行加工的过程中,在对坯件进行加工形成毛坯薄壁空心轴后,还需要对该薄壁空心轴进行热处理,由于该薄壁空心轴需要与电机等机构的油封位置连接,因此对薄壁空心轴外圆的圆柱度要求较高,因此还需要对热处理完成后的薄壁空心轴的外圆进行精磨,然而薄壁空心轴在热处理后容易产生变形,导致热处理后的薄壁空心轴的外圆圆柱度极难保证。
发明内容
本发明意在提供一种防止空心轴中心变形的精磨处理装置及方法,以解决热处理后空心轴变形而影响空心轴外圆圆柱度不佳的问题。
为达到上述目的,本发明采用如下技术方案:一种防止空心轴中心变形的精磨处理方法,包括以下步骤:
步骤(一),热处理加工:将经过粗加工形成的空心轴进行热处理;
步骤(二),修正中心孔,将步骤(二)中完成热处理加工后的空心轴安装在精磨处理装置上对空心轴的两端的中心孔进行精车,使中心孔呈圆形;
步骤(三),精磨外圆,将步骤(二)中的空心轴安装到磨床上,使磨床上的顶尖分别插向空心轴的两端,然后启动磨床上的砂轮对空心轴的外圆进行精磨。
本方案的原理及优点是:在加工空心轴的传统工艺中,将制作出的成型的空心轴进行热处理后直接安装到磨床上,使砂轮对空心轴的外圆进行精磨加工,而使空心轴的外圆光滑,但是在对精磨后的空心轴外圆的圆柱度进行检测的时候往往达不到要求,对此发明人采用了以下方法来解决空心轴外圆的圆柱度不合格的问题:
第一,以前使用的是普通的磨床,发明人最开始以为是普通的磨床精度不高,因此公司引进了进口的磨床来替换普通磨床,以解决空心轴外圆圆柱度不高的问题,但是更换进口磨床后对空心轴外圆进行精磨加工后仍然达不到要求。
第二,由于更换磨床后仍然不能达到要求,于是发明人又对该问题进行探索,发明人认为需要对磨床的参数进行调整和优化,对此又对磨床的参数进行调整和优化,但是调整磨床参数后仍然没有解决空心轴圆柱度的问题。
发明人不断找问题,寻找解决方式,后面发明人通过研究,创造性的发现中心孔的圆柱度会影响空心轴外圆的加工精度,因为空心轴在热处理后,空心轴的内圆和外圆均会产生形变,而对空心轴的外圆进行加工的时候,需要使磨床上两个顶尖分别插入空心轴两端的中心孔内,由于中心孔产生变形而呈椭圆状,导致顶尖插入中心孔后,顶尖的锥度与中心孔不能完全吻合,这样在对空心轴外圆进行精磨时,易导致空心轴受力不均匀,磨床上的砂轮对空心轴外圆进行加工的时候,空心轴易产生忽高忽低的状态,而导致加工出的空心轴外圆的圆柱度达不到要求。
最后发明人创造性的想到通过对空心轴的中心孔(也就是空心轴的内圆)进行修正,对空心轴两端的中心孔进行精车,从而对中心孔进行修正,使中心孔横截面呈圆形,从而使得空心轴两端的中心孔与磨床上两侧的顶尖的锥度相吻合,这样在对空心轴外圆进行磨削的时候能够使空心轴受力更加的均匀,从而使得空心轴外圆精度越高,使空心轴的圆柱度能够达到要求。
优选的,作为一种改进,步骤(二)中同时对空心轴两端的中心孔进行车削。
本技术方案中同时对空心轴两端的中心孔进行车削能够提高对空心轴中心孔车削精度,使空心轴两端的中心孔之间的圆柱度更佳。
一种防止空心轴中心变形的精磨处理装置,包括工作台,所述工作台上设有两个相互对称的动力箱,动力箱均与工作台水平滑动连接,所述动力箱上均设有刀具工装,所述刀具工装上固定连接有刀具,两个动力箱之间设置有装夹空心轴的夹持箱,所述夹持箱的侧壁设有调整空心轴的轴心与夹持箱的轴心重合的定位单元,空心轴能够穿过定位单元。
本技术方案中定位单元的设置能够对空心轴起到定位的效果,这样能够使得在对每个空心轴的中心孔进行研磨的时候,能够使不同直径的空心轴的中心轴定位更加准确,使不同直径的空心轴均能够保持在固定的中心轴位置进行加工,这样能够确保空心轴的两端的中心孔的同轴度。
优选的,作为一种改进,所述定位单元设有两个,两个定位单元分别位于夹持箱的两侧。
如此设置,两个定位单元的设置能够对定位轴的两端起到更加稳定的支撑和定位效果。
优选的,作为一种改进,所述定位单元包括安装板,所述安装板的一侧转动连接有限位环,所述安装板上开设有圆形通孔,所述限位环与所述圆形通孔同轴设置,所述限位环外侧沿其周向开设有三个滑槽,三个滑槽沿限位环的周向均匀分布,三个滑槽的槽壁上均铰接有转动块,所述转动块内均滑动配合有压紧块,所述压紧块的一端均伸入限位环内侧且转动连接有压紧轮,所述压紧块的另一端均与安装板铰接,所述安装板上设有驱动限位环转动的驱动单元。
如此设置,本技术方案中定位单元中安装板上设置的限位环、限位环上开设有的三个滑槽、在滑槽内侧铰接的转动块以及压紧块的一端伸入限位环且压紧块与转动块滑动配合,压紧块的另一端与安装板铰接,这样的设置中,当驱动单元驱动限位环正向转动的时候,能够使压紧块与滑槽侧壁产生转动而使得三个压紧块均向内收缩,从而对空心轴起到夹紧限位的作用,而当驱动限位环反向转动的时候,又能够使三个压紧块均向外扩展,从而对空心轴松开便于取出空心轴,本技术方案中的定位单元能够使空心轴每次的中心位置均相同,对空心轴的定位效果更佳,这样无需调整频繁的调整磨床的定位基准。
优选的,作为一种改进,所述驱动单元包括丝杠和安装块,所述安装块与所述安装板铰接,所述丝杠的一端穿过所述安装块且与所述安装块转动连接,所述丝杠的另一端为自由端,所述限位环的外侧固定连接有连接块,所述连接块上固定连接有移动块,所述移动块与所述丝杠螺纹配合。
如此设置,本技术方案中驱动单元的结构简单,只需要驱动丝杠转动即可使移动块产生移动,移动块移动的同时将带动连接块以及限位环产生移动,然而由于安装块与安装板铰接,因此移动块移动的时候能够使整个限位环产生转动,从而能够使三个压紧块向内收缩或者向外伸展。
优选的,作为一种改进,所述安装板的底端垂直固定连接有底板,所述底板上开设有安装孔。
如此设置,本技术方案中底板的设置方便与工作台固定安装。
附图说明
图1为本发明一种防止空心轴中心变形的精磨处理装置实施例一的主视图。
图2为本发明一种防止空心轴中心变形的精磨处理装置实施例一中定位单元的立体图。
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:工作台1、动力箱2、夹持箱3、刀具工装4、刀具5、空心轴6、定位单元7、底板8、安装板9、限位环10、滑槽11、压紧块12、压紧轮13、转动块14、固定柱15、移动块16、连接块17、安装块18、丝杠19、转杆20、安装孔21、支撑板22。
实施例基本如附图1所示:一种防止空心轴中心变形的精磨处理方法,包括以下步骤:
步骤(一),热处理加工:将经过粗加工形成的空心轴进行热处理;
步骤(二),修正中心孔,将步骤(二)中完成热处理加工后的空心轴安装在精磨处理装置上对空心轴的两端的中心孔进行精车,使中心孔呈圆形;
步骤(三),精磨外圆,将步骤(二)中的空心轴安装到磨床上,使磨床上的顶尖分别插向空心轴的两端,然后启动磨床上的砂轮对空心轴的外圆进行精磨。
本实施例中步骤(二)中需要同时对空心轴两端的中心孔进行车削。
本实施例中还提供了上述精磨处理方法中使用到的精磨处理装置。具体如下:
一种防止空心轴中心变形的精磨处理装置,包括工作台1,工作台1上设有两个相互对称设置的动力箱2,动力箱2均与工作台1水平滑动连接,动力箱2上均通过螺栓固定连接有刀具工装4,刀具工装4上固定连接有刀具5,两个动力箱2之间设置有装夹空心轴6的夹持箱3,夹持箱3上开设有用于空心轴6穿过的通孔,夹持箱3的侧壁设有调整空心轴6轴心与夹持箱3的轴心重合的定位单元7,空心轴6能够穿过定位单元7。
两个动力箱2能够沿工作台1滑动,夹持箱3内设有夹持空心轴6并驱动空心轴6转动的驱动结构,本实施例中的精磨处理装置类似与现有技术中的双面车床结构,本技术方案中主要是在现有技术中的双面车床结构进行了改进,改进点主要在于增加了定位单元7,夹持箱3和动力箱2均为现有技术,在此不再赘述。
本实施例中定位单元7设有两个,两个定位单元7分别位于夹持箱3的左右两侧,如图2所示,定位单元7均包括安装板9,安装板9呈圆形板状结构,且安装板9下部一体成型有支撑板22,安装板9的底端垂直固定连接有底板8,本实施例中底板8与支撑板22垂直焊接固定,且底板8上开设有两个安装孔21,安装孔21的设置便于与工作台1进行安装固定。
安装板9的一侧设有限位环10,安装板9上开设有圆形通孔,限位环10与该圆形通孔同轴设置,本实施例中限位环10与安装板9通过轴承转动连接,限位环10外侧沿其周向开设有三个滑槽11,三个滑槽11沿限位环10的周向均匀分布,三个滑槽11的槽壁上均铰接有转动块14,本实施例中在滑槽11的槽壁上通过销轴与转动块14铰接,压紧块12穿过转动块14且与转动块14滑动配合,本实施例中转动块14呈长方体结构,压紧块12也呈长方体结构,压紧块12与转动块14之间具有间隙,从而便于压紧块12沿着转动块14滑动。
本实施例中压紧块12的一端均伸入限位环10内侧,且压紧块12伸入限位环10内侧的一端均通过销轴转动连接有压紧轮13,压紧轮13的设置既能够对空心轴6起到限位压紧的作用,同时能够产生转动以适应空心轴6的转动。压紧块12的另一端均与安装板9铰接,本实施例中在安装板9上焊接固定连接有三个固定柱15,三个固定柱15沿限位环10的周向均匀设置,且三个固定柱15均位于限位环10的外侧,三个压紧块12伸出限位环10的一端分别与三个固定柱15通过销轴转动连接,本实施例中沿三个压紧块12上的压紧轮13的切向方向形成圆与安装板9上的圆形通孔以及夹持箱3上的通孔均同轴。在安装板9上设有驱动限位环10转动的驱动单元。
本实施例中驱动单元包括丝杠19和安装块18,安装块18与安装板9铰接,丝杠19的一端穿过安装块18且与安装块18转动连接,丝杠19的另一端为自由端,丝杠19穿过安装块18的一端同轴焊接固定有转杆20,限位环10的外侧固定连接有连接块17,本实施例中连接块17与限位环10一体成型,连接块17的一侧通过螺钉固定连接有移动块16,移动块16与丝杠19螺纹配合。
具体实施过程如下:本实施例中的精磨处理装置是采用本实施例中防止空心轴中心变形的精磨处理方法中应用到步骤(二)中对空心轴修正中心孔时所使用的设备,当对空心轴6的中心孔内壁圆柱度进行修正的时候,将空心轴6从定位单元7中的限位环10插入,此时三个压紧块12远离限位环10的中心,方便空心轴6顺利的插入,当空心轴6的端部从位于夹持箱3一侧的定位单元7中插入到夹持箱3另一侧的定位单元7中后,通过转动转杆20而驱动丝杠19转动,由于移动块16与丝杠19螺纹配合,而与移动块16连接的限位环10与安装板9转动连接,这样使得限位环10只能沿着其轴线转动,而不能绕丝杠19的轴向转动,从而使得移动块16与丝杠19形成丝杠副,这样在转动丝杠19的时候能够使移动块16产生移动,移动块16移动的同时将带动连接块17以及限位环10产生移动,然而由于移动块16与安装块18的距离发生改变,从而驱动限位环10产生转矩,由于安装块18与安装板9铰接,因此能够使移动块16适应限位环10的转动而产生偏转,限位环10产生转动的时候,压紧块12将沿着转动块14产生滑动,从而能够使三个压紧块12向内收缩或者向外伸展。
本实施例中当正向转动转杆20而使丝杠19转动时,移动块16将带动限位环10逆时针转动,此时三个压紧块12沿着转动块14滑动,同时向限位环10内侧移动而使得三个压紧块12向内收缩而对空心轴6起到压紧的作用,同时三个压紧块12能够使空心轴6的轴心与限位环10以及安装板9的轴心重合,提高对空心轴6的定位效果。
而当反向转动转杆20而使丝杠19转动时,移动块16将带动限位环10顺时针转动,此时三个压紧块12均沿着转动块14滑动并同时向外扩展,从而对空心轴6松开便于取出空心轴6,本实施例中的定位单元7能够使空心轴6每次的中心位置均相同,对空心轴6的定位效果更佳,这样无需调整频繁的调整磨床的定位基准,加工出的空心轴6圆柱度能够符合要求。
以上所述的仅是本发明的实施例,方案中公知的具体技术方案和/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,在不脱离本发明技术方案的前提下,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 (7)
1.一种防止空心轴中心变形的精磨处理方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤(一),热处理加工:将经过粗加工形成的空心轴进行热处理;
步骤(二),修正中心孔,将步骤(二)中完成热处理加工后的空心轴安装在精磨处理装置上对空心轴的两端的中心孔进行精车,使中心孔呈圆形;
步骤(三),精磨外圆,将步骤(二)中的空心轴安装到磨床上,使磨床上的顶尖分别插向空心轴的两端,然后启动磨床上的砂轮对空心轴的外圆进行精磨。
2.根据权利要求1所述的一种防止空心轴中心变形的精磨处理方法,其特征在于:步骤(二)中同时对空心轴两端的中心孔进行车削。
3.一种防止空心轴中心变形的精磨处理装置,包括工作台,所述工作台上设有两个相互对称的动力箱,动力箱均与工作台水平滑动连接,所述动力箱上均设有刀具工装,所述刀具工装上固定连接有刀具,其特征在于:两个动力箱之间设置有装夹空心轴的夹持箱,所述夹持箱的侧壁设有调整空心轴的轴心与夹持箱的轴心重合的定位单元,空心轴能够穿过定位单元。
4.根据权利要求3所述的一种防止空心轴中心变形的精磨处理装置,其特征在于:所述定位单元设有两个,两个定位单元分别位于夹持箱的两侧。
5.根据权利要求3所述的一种防止空心轴中心变形的精磨处理装置,其特征在于:所述定位单元包括安装板,所述安装板的一侧转动连接有限位环,所述安装板上开设有圆形通孔,所述限位环与所述圆形通孔同轴设置,所述限位环外侧沿其周向开设有三个滑槽,三个滑槽沿限位环的周向均匀分布,三个滑槽的槽壁上均铰接有转动块,所述转动块内均滑动配合有压紧块,所述压紧块的一端均伸入限位环内侧且转动连接有压紧轮,所述压紧块的另一端均与安装板铰接,所述安装板上设有驱动限位环转动的驱动单元。
6.根据权利要求5所述的一种防止空心轴中心变形的精磨处理装置,其特征在于:所述驱动单元包括丝杠和安装块,所述安装块与所述安装板铰接,所述丝杠的一端穿过所述安装块且与所述安装块转动连接,所述丝杠的另一端为自由端,所述限位环的外侧固定连接有连接块,所述连接块上固定连接有移动块,所述移动块与所述丝杠螺纹配合。
7.根据权利要求5所述的一种防止空心轴中心变形的精磨处理装置,其特征在于:所述安装板的底端垂直固定连接有底板,所述底板上开设有安装孔。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210226 |
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