CN102069346B

CN102069346B - 内装式电主轴单元主轴套加工工艺

Info

Publication number: CN102069346B
Application number: CN2009103102203A
Authority: CN
Inventors: 朱会领; 施云高; 杨慧; 曹杰; 吕佳明
Original assignee: Changzhou modern design and manufacture center
Current assignee: Changzhou modern design and manufacture center
Priority date: 2009-11-23
Filing date: 2009-11-23
Publication date: 2012-05-02
Anticipated expiration: 2029-11-23
Also published as: CN102069346A

Abstract

本发明涉及一种内装式电主轴单元主轴套加工工艺，该工艺包含、备料、钳工工序、普通车削工序、外圆磨削工序、内孔车削工序、钻孔工序、内圆磨削工序、外圆磨削工序等步骤。本发明满足了零件尺寸精度高、形位公差等级严的特点，通过采用车削工艺和精密磨削工艺，特别是外圆精密磨削采用专用芯轴工装来装夹工件，保证了零件两端轴承内孔很高的尺寸精度等级和形位公差等级的要求，也满足了零件外圆较高的尺寸精度和公差精度要求，能够有效提高产品质量，降低产品报废率，采用此发明的技术方案，能够降低操作者的操作难度，提高产品精密制造时自动化程度，提高产品质量有效降低产品制造成本。

Description

内装式电主轴单元主轴套加工工艺

技术领域

本发明属于高速数控机床电主轴零件的制造加工领域，具体涉及一种内装式电主轴单元主轴套的加工工艺。

背景技术

内装式电主轴单元的主轴套主要用于固定电主轴两端的轴承以及轴承外侧的端盖。主轴套的材料为45钢，它制造技术上的难点主要在于：(1)主轴套两端安装轴承的内孔制造精度较高，制造精度达到H4级；(2)安装轴承的内孔有形状公差和位置公差要求，要求内孔圆度达到0.004，内孔圆柱度达到0.006，要求同轴度公差为0.0015；(3)主轴套的两端外圆面加工时有形状和位置公差要求，套有外圈的一端主轴套外圆要求达到h5级，另一端主轴套外圆要求达到h7级，两端外圆面有同轴度要求0.01，两端面相对基准有垂直度要求0.01。

如果采用传统的加工方式，则主要是普通车削工艺和普通磨削工艺组成。它主要存在下述缺点：(1)加工工时较长，生产效率较低。由于采用普通车削和普通磨削工艺，特别是普通磨床的转速较低，为加工出符合图纸技术要求的零件需要耗费的时间较长。(2)有一定的产品报废率，生产成本较高。由于机床设备和操作工人技能水平的限制，加工出符合图纸技术要求的零件必然会产生一定的废品，生产成本较高。(3)可能涉及普通加工设备较多，工艺路线较长。由于普通车床和普通磨床设备上的限制，如磨削外圆和磨削内孔可能需要在两个专用设备上进行，会产生过多的工艺衔接。

发明内容

本发明的目的在于提供一种加工工时短，生产效率高，成品率高，工艺简单的内装式电主轴单元主轴套的加工工艺。

实现本发明目的的技术方案是：

一种内装式电主轴单元主轴套加工工艺；其特征在于：该工艺包含以下步骤：

(1)备料：

(2)钳工工序：

划中心，毛坯两端钻中心孔；

(3)普通车削工序：

a)粗车第一外圆留精车余量，第一长度留精车端面余量；粗车第二外圆留精车余量，第二长度留精车端面余量；粗车第三外圆以适合中心架夹放；

b)工件调头三爪卡盘装夹第二外圆处，中心架安装于第三外圆处，校正车第三外圆右端面保证第三长度(6)；

c)去掉中心架，顶尖顶第三外圆端面中心孔，车第三外圆留精车余量；

d)顶尖顶第二外圆端面中心孔，精车第二外圆留磨削余量，精车第一外圆端面越程槽；割密封槽；割第一长槽与第二长槽；精车螺旋槽，槽深度留磨削余量；

(e)调头校正顶第三外圆左端面中心孔，精车第三外圆，第三长度留磨削余量，精车第一外圆，第一长度留磨削余量；

(4)外圆磨削工序：

粗磨两端第二外圆及第一外圆，第二外圆两端面和外圆两端面留精磨余量；

(5)内孔车削工序

校正第三外圆及右端面，精车第一内孔、第二内孔和第三内孔，第三内孔留磨削余量；

调头校正第三外圆和左端面，精车第四内孔和第五内孔)，第五内孔留磨削余量；

(6)钻孔工序：

台钻上划钻第一长度处径向孔，左端面均布孔以及均布孔底部与上述径向孔连接的细长孔在加工中心上加工出，以保证加工精度；

(7)内圆磨削工序：

校正工件第三外圆和和左端面，内圆磨削两端第四内孔和第五内孔，保证其同轴度要求；

(8)外圆磨削工序。

上述内装式电主轴单元主轴套加工工艺：

(1)备料：

零件毛坯为锻件，由热轧圆钢经镦粗，根据零件毛坯所需的热轧圆钢规格，锯割下料后经锻造镦粗备用；

(2)钳工工序：

零件毛坯在工作台上划线找中心，然后在普通车床上毛坯两端钻中心孔Φ4；

(3)普通车削工序：

a)三爪卡盘装夹第三外圆，粗车第一外圆，留精车余量1mm，第一长度留精车端面余量1mm；粗车第二外圆，留精车余量1mm，第二长度留精车端面余量1mm；粗车第三外圆外径为155mm以适合中心架夹放；

b)工件调头三爪卡盘装夹第二外圆处，中心架安装于第三外圆处，校正车第三外圆端面保证第三长度；

c)去掉中心架，三爪卡盘装夹第二外圆，顶尖顶第三外圆右端面中心孔，车第三外圆，留精车余量1mm；

d)三爪卡盘装夹第三外圆，顶尖顶第二外圆左端面中心孔，精车第二外圆，留磨削余量0.5mm，精车第一外圆端面越程槽，割密封槽，割第一长槽与第二长槽，精车螺旋槽，槽深度留磨削余量；

(e)工件调头，三爪卡盘装夹第二外圆，校正顶第三外圆右端面中心孔，精车第三外圆，第三长度留磨削余量0.5mm，精车第一外圆第一长度留磨削余量0.15-0.20mm；

(4)外圆磨削工序：

精密内外圆磨床一端三爪卡盘装夹，一端顶尖顶紧，粗磨两端第二外圆及第一外圆，第二外圆两端面和第一外圆两端面留精磨余量0.25mm左右；

(5)内孔车削工序：

车床三爪卡盘装夹，校正第三外圆及右端面，精车第一内孔、第二内孔和第三内孔，第三内孔，第三内孔留磨削量0.3mm；

调头校正第三外圆和左端面，精车第四内孔和第五内孔，第五内孔留磨削余量0.3mm；

(6)钻孔工序：

(7)内圆磨削工序：

精密内外圆磨床一端三爪卡盘夹持，一端中心架装夹，校正工件第三外圆和左端面，内圆磨削两端第四内孔和第五内孔，尺寸达到H4级，同轴度相对基准达到0.0015mm，同时轴承孔圆度应达到0.004mm，圆柱度达到0.006mm；

(8)外圆磨削工序。

本发明具有以下特点：(1)满足了零件尺寸精度高、形位公差等级严的特点。通过采用车削工艺和精密磨削工艺，特别是外圆精密磨削采用专用芯轴工装来装夹工件，保证了零件两端轴承内孔很高的尺寸精度等级和形位公差等级的要求，也满足了零件外圆较高的尺寸精度和公差精度要求。(2)能够有效提高产品质量，降低产品报废率。采用此发明的技术方案，能够降低操作者的操作难度，提高产品精密制造时自动化程度，提高产品质量有效降低产品制造成本。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1为本发明的技术方案所应用的零件图示意图；

图2为图1A-A向剖视图；

图3为进行精密外圆磨削时所用到的芯轴工装示意图。

具体实施方式

(实施例1)

如图1和图2所示，本发明所述的内装式电主轴单元主轴套的制造加工工艺按如下步骤进行：

(1)备料：

(2)钳工工序：

(3)普通车削工序：

a)三爪卡盘装夹第三外圆5，粗车第一外圆1，留精车余量1mm，第一长度2留精车端面余量1mm；粗车第二外圆3，留精车余量1mm，第二长度4留精车端面余量1mm；粗车第三外圆5外径为155mm以适合中心架夹放；

b)工件调头三爪卡盘装夹第二外圆3处，中心架安装于第三外圆5处，校正车第三外圆5端面保证第三长度6；

c)去掉中心架，三爪卡盘装夹第二外圆3，顶尖顶第三外圆5右端面中心孔，车第三外圆5，留精车余量1mm；

d)三爪卡盘装夹第三外圆5，顶尖顶第二外圆3左端面中心孔，精车第二外圆3，留磨削余量0.5mm，精车第一外圆1端面越程槽7，割密封槽8，割第一长槽10与第二长槽10’，精车螺旋槽11，槽深度留磨削余量；

(e)工件调头，三爪卡盘装夹第二外圆3，校正顶第三外圆5右端面中心孔，精车第三外圆5，第三长度6留磨削余量0.5mm，精车第一外圆1第一长度2留磨削余量0.15-0.20mm；

(4)外圆磨削工序：

精密内外圆磨床一端三爪卡盘装夹，一端顶尖顶紧，粗磨两端第二外圆3及第一外圆1，第二外圆3两端面和第一外圆1两端面留精磨余量0.25mm左右；

(5)内孔车削工序：

车床三爪卡盘装夹，校正第三外圆5及右端面，精车第一内孔12、第二内孔13和第三内孔14，第三内孔14，第三内孔14留磨削量0.3mm；

调头校正第三外圆5和左端面，精车第四内孔15和第五内孔16，第五内孔16留磨削余量0.3mm；

(6)钻孔工序：

台钻上划钻第一长度2处径向孔，左端面均布孔以及均布孔底部与上述径向孔连接的细长孔在加工中心上加工出，以保证加工精度；

(7)内圆磨削工序：

精密内外圆磨床一端三爪卡盘夹持，一端中心架装夹，校正工件第三外圆5和左端面，内圆磨削两端第四内孔15和第五内孔16，尺寸达到H4级，同轴度相对基准达到0.0015mm，同时轴承孔圆度应达到0.004mm，圆柱度达到0.006mm；

(8)外圆磨削工序。

据图3按如下准备一专用芯棒。

车芯棒外圆，两头打中心孔带保护，17两头留磨量0.5mm，套两只一起加工，内孔留磨量0.3mm、外圆留0.5mm；18外圆一头车略带锥度3mm长；磨芯棒外圆17，车床割套成两件倒角，组合与芯棒磨套外圆18、19。

工件装于芯棒上精磨外圆各档尺寸至公差要求，其中一端外圆h7级，另一端外圆h5级。同时精磨各外圆端面达到图纸同轴度和垂直度要求。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质上对以上实施例所做的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明的技术方案保护范围内。

Claims

1.一种内装式电主轴单元主轴套加工工艺；其特征在于：该工艺包含以下步骤：

(1)备料：

(2)钳工工序：

划中心，毛坯两端钻中心孔；

(3)普通车削工序：

a)粗车第一外圆(1)留精车余量，第一长度(2)留精车端面余量；粗车第二外圆(3)留精车余量，第二长度(4)留精车端面余量；粗车第三外圆(5)以适合中心架夹放；

b)工件调头三爪卡盘装夹第二外圆(3)处，中心架安装于第三外圆(5)处，校正车第三外圆(5)右端面保证第三长度(6)；

c)去掉中心架，顶尖顶第三外圆(5)端面中心孔，车第三外圆(5)留精车余量；

d)顶尖顶第二外圆(3)端面中心孔，精车第二外圆(3)留磨削余量，精车第一外圆(1)端面越程槽(7)；割密封槽(8)；割第一长槽(10)与第二长槽(10’)；精车螺旋槽(11)，槽深度留磨削余量；

(e)调头校正顶第三外圆(5)左端面中心孔，精车第三外圆(5)，第三长度(6)留磨削余量，精车第一外圆(1)，第一长度(2)留磨削余量；

(4)外圆磨削工序：

粗磨两端第二外圆(3)及第一外圆(1)，第二外圆(3)两端面和第一外圆(1)两端面留精磨余量；

(5)内孔车削工序

校正第三外圆(5)及右端面，精车第一内孔(12)、第二内孔(13)和第三内孔(14)，第三内孔(14)留磨削余量；

调头校正第三外圆(5)和左端面，精车第四内孔(15)和第五内孔(16)，第五内孔(16)留磨削余量；

(6)钻孔工序：

台钻上划钻第一长度(2)处径向孔，左端面均布孔以及均布孔底部与上述径向孔连接的细长孔在加工中心上加工出，以保证加工精度；

(7)内圆磨削工序：

校正工件第三外圆(5)和和左端面，内圆磨削两端第四内孔(15)和第五内孔(16)，保证其同轴度要求；

(8)外圆磨削工序。

2.根据权利要求1所述的内装式电主轴单元主轴套加工工艺，其特征在于：

(1)备料：

(2)钳工工序：

(3)普通车削工序：

a)三爪卡盘装夹第三外圆(5)，粗车第一外圆(1)，留精车余量1mm，第一长度(2)留精车端面余量1mm；粗车第二外圆(3)，留精车余量1mm，第二长度(4)留精车端面余量1mm；粗车第三外圆(5)外径为155mm以适合中心架夹放；

b)工件调头三爪卡盘装夹第二外圆(3)处，中心架安装于第三外圆(5)处，校正车第三外圆(5)端面保证第三长度(6)；

c)去掉中心架，三爪卡盘装夹第二外圆(3)，顶尖顶第三外圆(5)右端面中心孔，车第三外圆(5)，留精车余量1mm；

d)三爪卡盘装夹第三外圆(5)，顶尖顶第二外圆(3)左端面中心孔，精车第二外圆(3)，留磨削余量0.5mm，精车第一外圆(1)端面越程槽(7)，割密封槽(8)，割第一长槽(10)与第二长槽(10’)，精车螺旋槽(11)，槽深度留磨削余量；

(e)工件调头，三爪卡盘装夹第二外圆(3)，校正顶第三外圆(5)右端面中心孔，精车第三外圆(5)，第三长度(6)留磨削余量0.5mm，精车第一外圆(1)，第一长度(2)留磨削余量0.15-0.20mm；

(4)外圆磨削工序：

精密内外圆磨床一端三爪卡盘装夹，一端顶尖顶紧，粗磨两端第二外圆(3)及第一外圆(1)，第二外圆(3)两端面和第一外圆(1)两端面留精磨余量0.25mm左右；

(5)内孔车削工序：

车床三爪卡盘装夹，校正第三外圆(5)及右端面，精车第一内孔(12)、第二内孔(13)和第三内孔(14)，第三内孔(14)，第三内孔(14)留磨削量0.3mm；

调头校正第三外圆(5)和左端面，精车第四内孔(15)和第五内孔(16)，第五内孔(16)留磨削余量0.3mm；

(6)钻孔工序：

(7)内圆磨削工序：

精密内外圆磨床一端三爪卡盘夹持，一端中心架装夹，校正工件第三外圆(5)和左端面，内圆磨削两端第四内孔(15)和第五内孔(16)，尺寸达到H4级，同轴度相对基准达到0.0015mm，同时轴承孔圆度应达到0.004mm，圆柱度达到0.006mm；

(8)外圆磨削工序。