CN111015135A - 高精度十字轴机械加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了高精度十字轴机械加工工艺，包括如下步骤：在车削圆形锻坯的圆周面；线切割加工出圆形轴心，以及呈辐射状分布在圆形轴心上的四个相互垂直的方形轴颈；将四个相互垂直的方形轴颈铣成圆形轴颈，并铣平轴颈的端面；在四个圆形轴颈的端面中心钻中心孔，并攻丝；研磨四个圆形轴颈的中心孔，然后粗磨四个圆形轴颈的外圆面；磨削圆形轴心的两个端面；在圆形轴心的两个端面铣削倒锥齿；将工件进行热处理；定位工件，磨削圆形轴心的两个端面；圆形轴心的端面中心车内孔；铣研四个圆形轴颈的中心孔；磨削四个圆形轴颈的外圆面；磨削圆形轴心的两个端面；磨削圆形轴心的内孔。
Description
技术领域
本发明属于机械制造技术领域，具体涉及高精度十字轴机械加工工艺。
背景技术
十字轴作为车辆底盘传动系统分动器中的重要零件之一，国内很少有这方面的加工资料供参考，十字轴属于异型件，其尺寸公差和形位公差要求高，机械加工不易满足产品图要求。
因此，现有技术中需要一种能够克服上述问题的十字轴加工工艺。
发明内容
为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，高精度十字轴机械加工工艺，包括如下步骤：
1)在车床上将圆形锻坯定位，车削圆形锻坯的圆周面。
2)线切割切除圆形锻坯四周多余余量，加工出圆形轴心，以及呈辐射状分布在圆形轴心上的四个相互垂直的方形轴颈。
3)将四个相互垂直的方形轴颈铣成圆形轴颈，并铣平轴颈的端面。在四个圆形轴颈的端面中心钻中心孔，并攻丝。
4)研磨四个圆形轴颈的中心孔，然后粗磨四个圆形轴颈的外圆面。
5)磨削圆形轴心的两个端面。
6)将工件在五轴联动加工中心上定位，采用硬质合金杆铣刀和成形铣刀，在圆形轴心的两个端面铣削倒锥齿。
7)将工件进行热处理。热处理步骤依次为渗碳、淬火和抛丸，渗碳后采用压淬模具对工件进行淬火，淬火后对工件进行抛丸。
8)定位工件，磨削圆形轴心的两个端面。
9)在圆形轴心的端面中心车内孔。
10)以圆形轴心的内孔和两个端面定位，铣研四个圆形轴颈的中心孔。
11)磨削四个圆形轴颈的外圆面。
12)磨削圆形轴心的两个端面。
13)磨削圆形轴心的内孔。
进一步，在步骤6)中，在圆形轴心的两个端面铣削倒锥齿数量为18个，每一个倒锥齿的锥面在4.7+0.03mm高度上齿侧向内倾斜0.47±0.03mm，齿大端宽(18～12.64)-0.03mm均布。
进一步，在步骤12)中，加工后倒锥齿的槽深为4.5+0.08mm，圆形轴心的端面到4个圆形轴颈的外圆面高度为8-0.05mm。
本发明的技术效果是毋庸置疑的，本发明通过现有通用设备，热处理后齿部及齿底不再加工，用成型铣刀铣削两端面倒锥齿，采用压淬方式进行淬火，在高精度卧式加工中心上铣研四个相互垂直的中心孔，保证了十字轴的形位公差和尺寸公差要求。本发明的工艺路线简单，工装投入小，效率高，可靠性高，满足十字轴系列的机械加工要求，保证了四个轴颈轴心线的垂直度、同轴度和对称度。
附图说明
图1为十字轴的平面示意图；
图2为图1的A-A剖视图；
图3为图1的B向局部方大图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的保护范围内。
实施例1：
本实施例公开高精度十字轴机械加工工艺，参见图1至图3，包括如下步骤：
1)在车床上将圆形锻坯定位，车削圆形锻坯的圆周面；车削时，先粗车再精车；
2)在线切割机床上线切割切除圆形锻坯四周多余余量，加工出圆形轴心，以及呈辐射状分布在圆形轴心上的四个相互垂直的方形轴颈；
3)采用卧式加工中心的高精度旋转工作台，用铣削的方式将四个相互垂直的方形轴颈铣成圆形轴颈，并铣平轴颈的端面；在四个圆形轴颈的端面中心钻中心孔，并攻丝；为后续加工做准备；
4)研磨四个圆形轴颈的中心孔，然后粗磨四个圆形轴颈的外圆面；
5)磨削圆形轴心的两个端面；
6)采用专用夹具将工件在五轴联动加工中心上定位，采用硬质合金杆铣刀和成形铣刀，在圆形轴心的两个端面铣削倒锥齿；在圆形轴心的两个端面铣削倒锥齿数量为18个，每一个倒锥齿的锥面在4.7+0.03mm高度上齿侧向内倾斜0.47±0.03mm，齿大端宽(18～12.64)-0.03mm均布。
7)将工件进行热处理；热处理步骤依次为渗碳、淬火和抛丸，渗碳后采用压淬模具对工件进行淬火，淬火后对工件进行抛丸；
8)用四个等高的V型铁分别卡入在四个圆形轴颈下，将工件定位，磨削圆形轴心的两个端面；
9)在圆形轴心的端面中心车内孔；
10)以圆形轴心的内孔和两个端面定位，在高精度卧式加工中心上铣研四个圆形轴颈的中心孔；保证中心孔轴线的垂直度和对称度要求；
11)磨削四个圆形轴颈的外圆面；
12)磨削圆形轴心的两个端面；保证两端面各18个槽深尺寸，加工后倒锥齿的槽深为4.5+0.08mm，圆形轴心的端面到4个圆形轴颈的外圆面高度为8-0.05mm。
13)磨削圆形轴心的内孔；
14)通过探伤仪对工件进行探伤检测；将合格的产品选出；
15)对合格的工件进行氧化处理；氧化后打标记入库。
本实施例通过现有通用设备，热处理后齿部及齿底不再加工，用成型铣刀铣削两端面倒锥齿，采用压淬方式进行淬火，在高精度卧式加工中心上铣研四个相互垂直的中心孔，保证了十字轴的形位公差和尺寸公差要求。本实施例的工艺路线简单，工装投入小，效率高，可靠性高，满足十字轴系列的机械加工要求，保证了四个轴颈轴心线的垂直度、同轴度和对称度。
实施例2：
本实施例提供一种较为基础的实现方式，参见图1至3，高精度十字轴机械加工工艺，包括如下步骤：
1)在车床上将圆形锻坯定位，车削圆形锻坯的圆周面；车削时，先粗车再精车；
2)在线切割机床上线切割切除圆形锻坯四周多余余量，加工出圆形轴心，以及呈辐射状分布在圆形轴心上的四个相互垂直的方形轴颈；
3)采用卧式加工中心的高精度旋转工作台，用铣削的方式将四个相互垂直的方形轴颈铣成圆形轴颈，并铣平轴颈的端面；在四个圆形轴颈的端面中心钻中心孔，并攻丝；为后续加工做准备；
4)研磨四个圆形轴颈的中心孔，然后粗磨四个圆形轴颈的外圆面；
5)磨削圆形轴心的两个端面；
6)采用专用夹具将工件在五轴联动加工中心上定位，采用硬质合金杆铣刀和成形铣刀，在圆形轴心的两个端面铣削倒锥齿；
7)将工件进行热处理；热处理步骤依次为渗碳、淬火和抛丸，渗碳后采用压淬模具对工件进行淬火，淬火后对工件进行抛丸；
8)用四个等高的V型铁分别卡入在四个圆形轴颈下，将工件定位，磨削圆形轴心的两个端面；
9)在圆形轴心的端面中心车内孔；
10)以圆形轴心的内孔和两个端面定位，在高精度卧式加工中心上铣研四个圆形轴颈的中心孔；保证中心孔轴线的垂直度和对称度要求；
11)磨削四个圆形轴颈的外圆面；
12)磨削圆形轴心的两个端面；保证两端面各18个槽深尺寸；
13)磨削圆形轴心的内孔；
14)通过探伤仪对工件进行探伤检测；将合格的产品选出；
15)对合格的工件进行氧化处理；氧化后打标记入库。
本实施例通过现有通用设备，热处理后齿部及齿底不再加工，用成型铣刀铣削两端面倒锥齿，采用压淬方式进行淬火，在高精度卧式加工中心上铣研四个相互垂直的中心孔，保证了十字轴的形位公差和尺寸公差要求。本实施例的工艺路线简单，工装投入小，效率高，可靠性高，满足十字轴系列的机械加工要求，保证了四个轴颈轴心线的垂直度、同轴度和对称度。
实施例3：
本实施主要步骤同实施例2，进一步，在步骤6)中，在圆形轴心的两个端面铣削倒锥齿数量为18个，每一个倒锥齿的锥面在4.7+0.03mm高度上齿侧向内倾斜0.47±0.03mm，齿大端宽(18～12.64)-0.03mm均布。
实施例4：
本实施主要步骤同实施例2，进一步，在步骤12)中，加工后倒锥齿的槽深为4.5+ 0.08mm，圆形轴心的端面到4个圆形轴颈的外圆面高度为8-0.05mm。
Claims (3)
1.高精度十字轴机械加工工艺，其特征在于，包括如下步骤：
1)在车床上将圆形锻坯定位，车削圆形锻坯的圆周面；
2)线切割切除圆形锻坯四周多余余量，加工出圆形轴心，以及呈辐射状分布在圆形轴心上的四个相互垂直的方形轴颈；
3)将四个相互垂直的方形轴颈铣成圆形轴颈，并铣平轴颈的端面；在四个圆形轴颈的端面中心钻中心孔，并攻丝；
4)研磨四个圆形轴颈的中心孔，然后粗磨四个圆形轴颈的外圆面；
5)磨削圆形轴心的两个端面；
6)将工件在五轴联动加工中心上定位，采用硬质合金杆铣刀和成形铣刀，在圆形轴心的两个端面铣削倒锥齿；
7)将工件进行热处理；热处理步骤依次为渗碳、淬火和抛丸，渗碳后采用压淬模具对工件进行淬火，淬火后对工件进行抛丸；
8)定位工件，磨削圆形轴心的两个端面；
9)在圆形轴心的端面中心车内孔。
10)以圆形轴心的内孔和两个端面定位，铣研四个圆形轴颈的中心孔；
11)磨削四个圆形轴颈的外圆面；
12)磨削圆形轴心的两个端面；
13)磨削圆形轴心的内孔。
2.根据权利要求2所述的高精度十字轴机械加工工艺，其特征在于：在步骤6)中，在圆形轴心的两个端面铣削倒锥齿数量为18个，每一个倒锥齿的锥面在4.7+0.03mm高度上齿侧向内倾斜0.47±0.03mm，齿大端宽(18～12.64)-0.03mm均布。
3.根据权利要求1所述的高精度十字轴机械加工工艺，其特征在于：在步骤12)中，加工后倒锥齿的槽深为4.5+0.08mm，圆形轴心的端面到4个圆形轴颈的外圆面高度为8-0.05mm。
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