CN117182483B - 一种中空轴类零件的平衡工艺方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种中空轴类零件的平衡工艺方法，包括：测量对外轮廓加工过的中空轴类工件的不平衡量，记录所述不平衡量；将记录下的不平衡量进行计算处理，确定轴的两端部工艺基准的位置坐标数据；对位置坐标数据对应的目标位置做出标识，确定第一工艺基准；根据第一工艺基准，确定后续加工的第二工艺基准，并以所述第二工艺基准为基础完成加工。本申请可实现零件的质量中心与回转中心重合，满足零件的剩余不平衡量的技术要求，提高合格率，提高系统有效性，有效扩展高速旋转中空轴类零件的设计及应用范围。

Description

一种中空轴类零件的平衡工艺方法

技术领域

本申请涉及机械切削加工技术领域，尤其涉及一种中空轴类零件的平衡工艺方法。

背景技术

轴用来支撑传动零件，传递扭矩或运动。轴在工作中需承受载荷，保证一定的回转精度，轴类零件的加工表面通常有内圆柱面、外圆柱面、内圆锥面、外圆锥面，台阶平面、端平面、螺纹、花键、键槽以及沟槽，而其中的高速旋转的轴类零件，其外形多以圆柱回转体形式存在，加工方式多以车削加工为主要加工手段。在车削加工时，夹持的工艺基准与工件的质量中心重合或者同心可对成品件的剩余不平衡量进行控制。为了使高速旋转的轴类零件能够有较高的回转精度和稳定性，在技术要求中均对不平衡量提出要求。

在现有的加工工艺中，常常采用在零件上设计平衡修正区域的方式，通过增加或去除材料的手段实现零件的平衡，亦或是通过精密机械加工手段保证零件各部分的形状和尺寸精度，通过对工件的形状和尺寸精度的提高来实现轴类零件质量分布的均衡，从而满足零件的平衡要求。

上述的两种平衡方式在实际运用中均有其优势和局限性，同时可以满足大部分高速旋转轴类零件的要求，然而，针对中空且空腔内难以机械加工的轴类零件，上述的两种平衡方式难以满足加工的要求，例如新能源电动汽车用电机轴，为了使电机轴质量更轻，其轴采用中空式的设计，在实际使用的过程中，转速高、批量大，极易出现中空腔内壁厚度不均匀且难以控制，质量中心无法直接控制的问题。部分高速旋转的中空轴的零件受结构强度、安装空间、装配特性等多种因素影响无法进行平衡调整区域设计。仅用控制加工过程中的工艺参数来保证零件的最终不平衡量，给加工工艺设计和质量控制环节带来极大的困难。产品合格率无法得到根本保证。同时，由于工序间的工艺测量及控制参数基本与剩余不平衡量无关，也使得零件的工艺改进找不到方向。产品合格率无法得到有效提高。

发明内容

为了解决现有的中空轴类零件的孔内壁在加工的过程中仅用控制加工过程中的工艺参数来保证零件的最终不平衡量，给加工工艺设计和质量控制环节带来极大的困难，造成废品率高的问题，本发明提出了一种中空轴类零件的平衡工艺方法。

本发明提出了如下方案：

一种中空轴类零件的平衡工艺方法，包括：

测量对外轮廓加工过的中空轴类工件的不平衡量，记录所述不平衡量；

将记录下的不平衡量进行计算处理，确定轴的两端部工艺基准的位置坐标数据；

对位置坐标数据对应的目标位置做出标识，确定第一工艺基准；

根据第一工艺基准，确定后续加工的第二工艺基准，并以所述第二工艺基准为基础完成加工。

如上所述的一种中空轴类零件的平衡工艺方法，所述测量对外轮廓加工过的中空轴类工件的不平衡量，记录所述不平衡量的步骤，包括：

测量对外轮廓加工过的中空轴类工件的不平衡量；

根据不平衡量计算中空轴类工件的两端面的偏移距离及角度。

如上所述的一种中空轴类零件的平衡工艺方法，所述对位置坐标数据对应的目标位置做出标识，确定第一工艺基准的步骤，包括：

对位置坐标数据对应的目标位置做出标识，设定回转的起始位置；

根据位置坐标数据、标识以及起始位置，切削加工出第一工艺基准。

如上所述的一种中空轴类零件的平衡工艺方法，所述对位置坐标数据对应的目标位置做出标识，设定回转的起始位置的步骤之后，还包括：

根据位置坐标数据、标识以及起始位置，增加对应工装的辅助；

根据对应工装的辅助，确定所述第一工艺基准。

如上所述的一种中空轴类零件的平衡工艺方法，所述中空轴类工件的种类包括中空且两端有通孔、中空无两端通孔、中空且一端有通孔、中空且有径向通孔或中空且有径向通孔和轴向通孔。

如上所述的一种中空轴类零件的平衡工艺方法，所述对位置坐标数据对应的目标位置做出标识，设定回转的起始位置的步骤中，通过激光、喷码、贴标签、用笔打标或增加工装的方式在对应的位置做出标识。

如上所述的一种中空轴类零件的平衡工艺方法，所述对位置坐标数据对应的目标位置做出标识，设定回转的起始位置的步骤中，所述目标位置包括轴的端面、轴的外圆面、轴的外轮廓面或轴的阶梯面。

如上所述的一种中空轴类零件的平衡工艺方法，所述根据位置坐标数据、标识以及起始位置，切削加工出第一工艺基准的步骤中，所述切削加工出第一工艺基准的方法包括在加工轴的两端面生成中心孔、加工生成新的外圆面以及加工生成新的外圆面和平面。

如上所述的一种中空轴类零件的平衡工艺方法，所述根据位置坐标数据、标识以及起始位置，增加对应工装的辅助的步骤中，所述增加对应工装的辅助的方法包括增设于工装上的中心孔、增设于工装上的外圆面、增设于工装上的定位销孔、增设于工装上的键槽、增设于工装上的止口、增设于工装上的分度盘或增设于工装上的编码器。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明实施例通过测量对外轮廓加工过的中空轴类工件的不平衡量，并将记录下的不平衡量进行计算处理，确定轴的两端部工艺基准的位置坐标数据，通过对目标位置做出标识，确定第一工艺基准，再确定后续加工的第二工艺基准，并以所述第二工艺基准为基础完成加工，可实现零件的质量中心与回转中心重合，满足零件的剩余不平衡量的技术要求，提高合格率，提高系统有效性，有效扩展高速旋转中空轴类零件的设计及应用范围。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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性的前提下，还可以根据这些附图获取其他的附图。

图1是本发明实施例的中空轴类零件的平衡工艺方法流程图。

图2是图1中步骤S11的流程图。

图3是图1中步骤S13的流程图。

图4是本发明实施例的中空轴类工件的种类一。

图5是本发明实施例的中空轴类工件的种类二。

图6是本发明实施例的中空轴类工件的种类三。

图7是本发明实施例的中空轴类工件的种类四。

图8是本发明实施例的中空轴类工件的种类五。

具体实施方式

请参照图1到图8所示，本实施例提出了一种中空轴类零件的平衡工艺方法，包括S11-S14，其中：

S11、测量对外轮廓加工过的中空轴类工件的不平衡量，记录所述不平衡量。

本实施例通过测量装置对已经加工好外轮廓的中空轴类工件的不平衡量进行测量，并将数据进行存储记录，生成不平衡量数据集，能够更加方便快捷地进行数据处理以及确定对应的工艺，从而实现对轴类零件的加工作业。

作为一种优选方案而非具体限定，如图4到图8所示，所述中空轴类工件的种类包括中空且两端有通孔、中空无两端通孔、中空且一端有通孔、中空且有径向通孔或中空且有径向通孔和轴向通孔。

本实施例通过对中空轴类进行分类，不同的中空轴类工件对应有不同的通孔，若是采用增加工装辅助的方式进行确定第一基准工艺，则需要与种类之间进行相互适配，以使加工过程更加顺畅稳定。

作为一种优选方案而非具体限定，步骤S11包括S111-S112，其中：

S111、测量对外轮廓加工过的中空轴类工件的不平衡量。

本实施例通过测量装置对两侧不平衡量的测量，能够快速地确定出两侧的不平衡量以及与所述不平衡量相关联的数据信息，使后续的加工过程更加准确可靠。

S112、根据不平衡量计算中空轴类工件的两端面的偏移距离及角度。

本实施例通过对不平衡量进行了多组实验，通过对两侧不平衡量的测量，以及一些测得的结果进行分析，并根据相应的修正结果，确定出两侧偏移距离及两侧偏移角度，使得测量的结果更加精准可靠，以使加工过程更加顺畅稳定。

测试过程的实验数据如下表所示：

S12、将记录下的不平衡量进行计算处理，确定轴的两端部工艺基准的位置坐标数据。

本实施例通过采用预设算法对记录下的不平衡量进行计算处理，并对数据进行筛选确定出轴的两端部工艺基准的位置坐标数据，能够更好地对数据进行处理并得出所需的数据结果，并从数据中确定轴的两端部工艺基准的位置坐标数，从而较好地确定出第一工艺基准，所述第一工艺基准为初始的第一次加工的工艺基准。

S13、对位置坐标数据对应的目标位置做出标识，确定第一工艺基准。

本实施例通过确定出的位置坐标数据，对该部分的数据所对应的目标数据通过多种方式作出标识，并设置相应的回转的起始位置。再通过切削加工或增加工装进行辅助的方式进行确定第一工艺基准，精度更高，可靠性更强。

作为一种优选方案而非具体限定，通过激光、喷码、贴标签、用笔打标或增加工装的方式在对应的位置做出标识。

本实施例通过激光、喷码、贴标签、用笔打标或增加工装的方式对待加工的轴类零件的对应的位置做出标识，能够更好地对目标位置进行识，从而确定出其实位置，最后快速确定出第一工艺基准，且精度较高。

作为一种优选方案而非具体限定，所述目标位置包括轴的端面、轴的外圆面、轴的外轮廓面或轴的阶梯面。

本实施例通过确定出目标位置在轴的端面、轴的外圆面、轴的外轮廓面或轴的阶梯面。上，能够较好地确定标识的目标位置，找寻时更加地快速高效，其不仅能更加快速地进行加工，还能更好地保证精度。

作为一种优选方案而非具体限定，步骤S13包括S1311-S1312，其中：

S1311、对位置坐标数据对应的目标位置做出标识，设定回转的起始位置。

本实施例通过对位置坐标数据对应的目标位置做出标识，在作出标识之后，通过设定回转的起始位置，能够更好地确定出所需要切削或增设工装进行辅助的位置，使加工的精准度更高，可靠性更好。

S1312、根据位置坐标数据、标识以及起始位置，切削加工出第一工艺基准。

本实施例根据位置坐标数据、标识以及起始位置进行结合，并采用切削加工的方式，对轴类零件进行第一次的加工处理，确定出第一工艺基准，也即是切削加工出一个初始的模型，以便于统一之后进行后续加工作业。

作为一种优选方案而非具体限定，所述切削加工出第一工艺基准的方法包括在加工轴的两端面生成中心孔、加工生成新的外圆面以及加工生成新的外圆面和平面。

本实施例通过确定切削加工出第一工艺基准的方法，能够更加快速高效地进行加工，明确加工的位置，使加工的效率更高。

作为一种优选方案而非具体限定，步骤S13包括S1321-S1322，其中：

步骤S1321运行于步骤S1311之后，其步骤之前与所述步骤S1311一致，在此不做赘述。

S1321、根据位置坐标数据、标识以及起始位置，增加对应工装的辅助。

本实施例通过位置坐标数据确定需要加工的位置位点，并通过标识确定出对应的位置位点，再通过结合起始位置的信息，也即是加工的起始位置以及加工过程中所对应的位置位点的信息，确定增加对应工装的辅助，作为一种优选方案而非具体限定，所述增加对应工装的辅助的步骤还根据中空轴类工件的种类进行确定，从而使增加的对应工装的辅助更加符合要求。

作为一种优选方案而非具体限定，所述增加对应工装的辅助的方法包括增设于工装上的中心孔、增设于工装上的外圆面、增设于工装上的定位销孔、增设于工装上的键槽、增设于工装上的止口、增设于工装上的分度盘或增设于工装上的编码器。

本实施例通过对应的位置，与中空轴类工件的种类相匹配，且对应的工装位置上，通过确定增设的工装类型，能够更好地确定出第一工艺基准。

S1322、根据对应工装的辅助，确定所述第一工艺基准。

本实施例通过增设对应工装的辅助，对轴类零件增设对应工装进行辅助，确定出第一工艺基准，也即是在零件上增设辅助，该辅助作为初始的工艺基准信息，以使后续加工的过程更加顺利。

S14、根据第一工艺基准，确定后续加工的第二工艺基准，并以所述第二工艺基准为基础完成加工。

本实施例根据第一工艺基准采用切削加工或增设工装的不同，确定相匹配的第二工艺基准，并采用第二工艺基准持续加工轴类零件，直至完成零件的加工工作，能够实现零件的质量中心与回转中心重合，满足零件的剩余不平衡量的技术要求，提高合格率。

本实施例通过测量对外轮廓加工过的中空轴类工件的不平衡量，并将记录下的不平衡量进行计算处理，确定轴的两端部工艺基准的位置坐标数据，通过对目标位置做出标识，确定第一工艺基准，再确定后续加工的第二工艺基准，并以所述第二工艺基准为基础完成加工，可实现零件的质量中心与回转中心重合，满足零件的剩余不平衡量的技术要求，提高合格率，提高系统有效性，有效扩展高速旋转中空轴类零件的设计及应用范围。

如上所述是结合具体内容提供的一种实施方式，并不认定本申请的具体实施只局限于这些说明。凡与本申请的方法、结构等近似、雷同，或是对于本申请构思前提下做出若干技术推演或替换，都应当视为本申请的保护范围。

Claims (6)

1.一种中空轴类零件的平衡工艺方法，其特征在于，包括：

测量对外轮廓加工过的中空轴类工件的不平衡量，记录所述不平衡量；

将记录下的不平衡量进行计算处理，确定轴的两端部工艺基准的位置坐标数据；

对位置坐标数据对应的目标位置做出标识，确定第一工艺基准；

根据第一工艺基准，确定后续加工的第二工艺基准，并以所述第二工艺基准为基础完成加工；

所述测量对外轮廓加工过的中空轴类工件的不平衡量，记录所述不平衡量的步骤，包括：

测量对外轮廓加工过的中空轴类工件的不平衡量；

根据不平衡量计算中空轴类工件的两端面的偏移距离及角度；

所述对位置坐标数据对应的目标位置做出标识，确定第一工艺基准的步骤，包括：

对位置坐标数据对应的目标位置做出标识，设定回转的起始位置；

根据位置坐标数据、标识以及起始位置，切削加工出第一工艺基准；

所述对位置坐标数据对应的目标位置做出标识，设定回转的起始位置的步骤之后，还包括：

根据位置坐标数据、标识以及起始位置，增加对应工装的辅助；

根据对应工装的辅助，确定所述第一工艺基准。

2.根据权利要求1 所述的一种中空轴类零件的平衡工艺方法，其特征在于，所述中空轴类工件的种类包括中空且两端有通孔、中空无两端通孔、中空且一端有通孔、中空且有径向通孔或中空且有径向通孔和轴向通孔。

3.根据权利要求1 所述的一种中空轴类零件的平衡工艺方法，其特征在于，所述对位置坐标数据对应的目标位置做出标识，设定回转的起始位置的步骤中，通过激光、喷码、贴标签、用笔打标或增加工装的方式在对应的位置做出标识。

4.根据权利要求1 所述的一种中空轴类零件的平衡工艺方法，其特征在于，所述对位置坐标数据对应的目标位置做出标识，设定回转的起始位置的步骤中，所述目标位置包括轴的端面、轴的外圆面、轴的外轮廓面或轴的阶梯面。

5.根据权利要求1 所述的一种中空轴类零件的平衡工艺方法，其特征在于，所述根据位置坐标数据、标识以及起始位置，切削加工出第一工艺基准的步骤中，所述切削加工出第一工艺基准的方法包括在加工轴的两端面生成中心孔、加工生成新的外圆面以及加工生成新的外圆面和平面。

6.根据权利要求1 所述的一种中空轴类零件的平衡工艺方法，其特征在于，所述根据位置坐标数据、标识以及起始位置，增加对应工装的辅助的步骤中，所述增加对应工装的辅助的方法包括增设于工装上的中心孔、增设于工装上的外圆面、增设于工装上的定位销孔、增设于工装上的键槽、增设于工装上的止口、增设于工装上的分度盘或增设于工装上的编码器。