一種精密細長軸加工校直治具及精密細長軸加工方法

2023-06-03 03:15:41

一種精密細長軸加工校直治具及精密細長軸加工方法
【專利摘要】本發明公開了一種精密細長軸加工校直治具，包括：底座、細長軸固定裝置、校正裝置和檢測裝置；所述細長軸固定裝置、校正裝置和檢測裝置安裝於底座上方，所述細長軸固定裝置與校正裝置相對。本發明中所述精密細長軸加工校直治具能夠將精度矯直在0.005mm以內，有效解決了精密細長軸的超小範圍的校正問題，對於跳動大於0.005mm的精密細長軸可以實現快速矯直，降低了精密細長軸的次品率，而且矯直簡單快捷，提高了生產效率。本發明還公開了精密細長軸的加工方法，使精密細長軸實現了機械化生產，次品率低。
【專利說明】一種精密細長軸加工校直治具及精密細長軸加工方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種精密細長軸加工治具及方法，屬於機加工【技術領域】。
【背景技術】
[0002]目前，長度與直徑比大於25的細長軸被廣泛的應用於工業的生產中。細長軸的表面粗糙度Ra要求在0.1-0.8的範圍內，由於細長軸的長度尺寸相對於直徑尺寸較大，在對細長軸的表面進行精加工的過程中，細長軸容易震動出現跳動，造成粗糙度高，廢品率較高。在機加工領域中，像圓度0.001mm、表面粗糙Ra0.1mm、軸跳動0.01mm這些尺寸都是很難實現的尺寸，就一般的加工工藝而言，就算實現了這些尺寸同樣也會造成較高的廢品率，目前無法實現跳動小於0.01mm的精密細長軸的矯直，廢品率高，生產效率低下。

【發明內容】

[0003]發明目的:本發明提供了一種能夠矯直跳動小於0.005mm的精密細長軸矯直治具，同時還提供了基於上述矯直工具的，可有效的解決廢品率聞和表面粗糖度聞的精密細長軸加工方法。 [0004]技術方案:本發明公開了一種精密細長軸加工校直治具，包括:底座、細長軸固定裝置、校正裝置和檢測裝置；所述細長軸固定裝置、校正裝置和檢測裝置安裝於底座上方，所述細長軸固定裝置與校正裝置相對。本發明中所述精密細長軸加工校直治具能夠將精度矯直在0.005mm以內，有效解決了精密細長軸的超小範圍的校正問題，對於跳動大於
0.005mm的精密細長軸可以實現快速矯直，降低了精密細長軸的次品率，而且矯直簡單快捷，提高了生產效率。
[0005]本發明中所述細長軸固定裝置包括:固定板、滑動固定塊；所述固定板固定於底座上，所述滑動固定塊為一對，分別卡在固定板兩側，滑動固定塊之間的間距根據待加工的細長軸的長度在固定板上移動調整，使滑動固定塊位於待加工的細長軸的兩端。本發明中所述的細長軸固定裝置可以根據待加工的精密細長軸的長度調節支撐精密細長軸的滑動固定塊的間距，適用於各種長度的精密細長軸的加工，通用性廣。
[0006]本發明中所述校正裝置包括:校正固定柱、連接杆、移動座和芯棒；所述校正固定柱為一對，固定於底座上，並位於固定板的一側；所述連接杆兩端固定在校正固定柱上，所述連接杆與待校正的細長軸平行；所述移動座中心設有穿孔，移動座通過穿孔套在連接杆上，沿連接杆滑動；所述芯棒固定於移動座上，隨移動座沿連接杆移動和旋轉。本發明中所述的校正裝置，精密細長軸的待矯直處，只需將移動座移到該處，轉動移動座，採用芯棒對待校直處按壓即可；所述連接杆6與待加工工件的軸線間距為3cm-3.5cm ;當芯棒處於水平位置時，芯棒的下表面與待加工工件的上表面處於同一水平位置，所述芯棒從水平位置向下按壓0.1° -0.05°完成矯直動作，操作簡單快捷。
[0007]本發明中所述檢測裝置包括:校正支撐柱、延長支架和千分表固定座；所述底座上設有滑動槽，該滑動槽位於校正裝置一側，平行於細長軸；所述校正支撐柱底端卡入滑動槽內，沿滑動槽移動；所述延長支架尾端固定於校正支撐柱上端，所述延長支架與校正支撐柱成直角；所述千分表固定座固定在所述延長支架的前端；千分表固定於千分表固定座上。本發明中所述檢測裝置通過千分表實現精密細長軸的快速檢測。
[0008]本發明還公開了一種精密細長軸加工方法，所述細長軸兩端為圓柱形，中部設有凹槽部，該細長軸加工方法包括以下步驟:
(1)工件熱處理，處理後將工件的芯部硬度控制在820±40HVlO之內；
(2)工件外徑粗加工，通過無心磨床粗加工工件外徑，使工件外徑與規定尺寸相差Φ0.7mm 至Ij Φ 1.0mm ;
(3)採用權利要求1所述的精密細長軸加工校直治具進行校正:先將待校正的細長軸放在精密細長軸加工校直治具上；採用千分表依次測量標記10個點，要求跳動達到
0.005mm以內；未達到0.005mm以內的點，採用精密細長軸加工校直治具校正，矯直時，所述芯棒從水平位置向下按壓0.1° -0.05°，每次矯直動作完畢後使用千分表測量，使全部10個點都達到標準範圍內；
(4)工件外徑精加工:採用無心磨床精加工工件外徑，使工件外徑與規定尺寸相差Φ0.49mm 到 Φ0.51mm ;
(5)加工工件長度:採用衝子機加工工件長度，精度範圍±0.1mm ；
(6)採用衝子機加工工件兩端面倒角，精度要求±0.1mm ；
(7)加工工件中部凹槽部的打磨方法為:採用三次打磨，
第一次打磨採用衝子機80#砂輪粗磨工件中部，使工件中部外徑與規定尺寸相差O到Φ0.014mm ；
第二次打磨採用衝子機80#砂輪，使工件中部外徑與規定尺寸相差O到Φ0.02mm ；
第三次打磨採用衝子機320#砂輪精磨工件中部，使工件中部外徑與規定尺寸相差O到Φ0.014mm，表面粗糖度小於Ra0.1,圓度小於0.001mm ；
(8)工件兩端外徑精細加工:採用無心磨床精加工工件兩端外徑，使工件外徑與規定尺寸相差O到Φ0.1mm ;
(9)加工工件兩端面，採用平面磨床加工工件兩端面；
(10)工件整體精拋光，通拋光機精拋工件整體，精拋光精度0-Φ0.014_。
[0009]本發明中對於中間部分的打磨採用的多次分層打磨，使打磨過程易於控制，降低了打磨難度，降低了精密細長軸加工的次品率；
有益效果:
1、本發明所述的精密細長軸加工校直治具，能夠將精密細長軸的精度矯直在0.005mm以內，有效解決了精密細長軸的超小範圍的校正問題，對於跳動大於0.005_的精密細長軸可以實現快速矯直，降低了精密細長軸的次品率，而且矯直簡單快捷，提高了生產效率。
[0010]2、本發明所述精密細長軸的加工方法，實現了採用機加工完成圓度小於0.0Olmm,表面粗糙小於Ra0.1mm、軸跳動小於0.0lmm的精密細長軸的工廠作業化生產，成品率高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本發明中需加工的精密細長軸的結構示意圖。
[0012]圖2是本發明中需加工的精密細長軸中部的放大圖。[0013]圖3是本發明所述精密細長軸加工校直治具的結構示意圖。
[0014]圖中:需加工的精密細長軸1、滑動固定塊2、固定塊3、底座4、校正固定柱5、連接杆6、移動座7、滑動槽8、校正支撐柱9、千分表固定座10、芯棒11、延長支架12。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖和【具體實施方式】，進一步闡明本發明，應理解下述【具體實施方式】僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍，在閱讀了本發明之後，本領域技術人員對本發明的各種等同形式的修改均落於本申請權利要求所限定的範圍。
[0016]如圖所述的一種精密細長軸加工校直治具，包括:底座4、細長軸固定裝置、校正裝置和檢測裝置；所述細長軸固定裝置、校正裝置和檢測裝置安裝於底座4上方，所述細長軸固定裝置與校正裝置相對。
[0017]所述細長軸固定裝置包括:固定板3、滑動固定塊2 ;所述固定塊3固定於底座4上，所述滑動固定塊2為一對，分別卡在固定板3兩側，滑動固定塊2之間的間距根據待加工的細長軸的長度在固定板3上移動調整，使滑動固定塊2位於待加工的細長軸的兩端。
[0018]所述校正裝置包括:校正固定柱5、連接杆6、移動座7和芯棒11 ;所述校正固定柱5為一對，固定於底座4上,並位於固定板3的一側；所述連接杆6兩端固定在校正固定柱5上，所述連接杆6與待校正的細長軸平行；所述移動座7中心設有穿孔，移動座通過穿孔套在連接杆6上，沿連接杆滑動；所述芯棒11固定於移動座7上，隨移動座7沿連接杆6移動和旋轉。
[0019]所述檢測裝置包括:校正支撐柱9、延長支架12和千分表固定座10 ;所述底座4上設有滑動槽8，該滑動槽8位於校正裝置一側，平行於細長軸；所述校正支撐柱9底端卡入滑動槽8內，沿滑動槽8移動；所述延長支架尾端固定於校正支撐柱9上端，所述延長支架12與校正支撐柱9成直角；所述千分表固定座10固定在所述延長支架的前端；千分表固定於千分表固定座10上。
[0020]本實施例所述精密細長軸加工校直治具的工作原理是:
將待加工成精密細長軸的工件放置到滑動固定塊2上，滑動固定塊2支撐固定件兩端，所述檢測裝置中的，千分表固定座10上的千分表位於工件上方，隨著校正支撐柱9沿著滑動槽8移動對加工的工件進行檢測，當檢測到工件的跳動大於0.005mm時，移動所述校正裝置中的移動座7，移動座7沿著連接杆6滑動，滑動到跳動大於0.005mm之處，轉動移動座7，移動座7自傳帶動芯棒11向待加工工件轉動，對於跳動大於0.005mm處的矯直只需採用芯棒對待校直處按壓即可；當芯棒旋轉到水平位置時，芯棒的下表面與待加工工件的上表面處於同一水平位置，所述芯棒從水平位置向下按壓0.1° -0.05°完成矯直動作，按壓角度從小往大逐漸增加，每次按壓完成後，採用千分表檢查，待矯直動作完成後，千分表再次檢查，使該點處跳動小於0.005_。
[0021]本實施例還公開了一種加工如圖1、2所述的精密細長軸的加工方法，圖1、2所示的精密細長軸兩端為圓柱形，中部設有凹槽部；兩端外徑要求Φ2.5mm，中間部分外徑要求Φ2.0mm;
具體步驟如下:
(I)熱處理後工件I的芯部硬度在820±40 HVlO之內； (2)通過無心磨床粗加工工件I外徑，使工件I外徑為Φ3.4mm ；
(3)採用權利要求1所述的精密細長軸加工校直治具進行校正:先將待校正的細長軸放在精密細長軸加工校直治具上；採用千分表依次測量標記10個點，要求跳動達到
0.005mm以內；未達到0.005mm以內的點，採用精密細長軸加工校直治具校正，矯直時，所述芯棒從水平位置向下按壓0.1° -0.05°，每次矯直動作完畢後使用千分表測量，使全部10個點都達到標準範圍內；
(4)工件外徑精加工:採用無心磨床精加工工件外徑，使工件外徑與規定尺寸相差Φ0.49mm 到 Φ0.51mm ;
(5)加工工件長度:採用衝子機加工工件長度，精度範圍±0.1mm；
(6)採用衝子機加工工件兩端面倒角，精度要求±0.1mm ；
(7)加工工件中部凹槽部的打磨方法為:採用三次打磨，
第一次打磨採用衝子機80#砂輪粗磨工件中部，使工件中部外徑與規定尺寸相差O到Φ0.014mm ；
第二次打磨採用衝子機80#砂輪，使工件中部外徑與規定尺寸相差O到Φ0.02mm ；
第三次打磨採用衝子機320#砂輪精磨工件中部，使工件中部外徑與規定尺寸相差O到Φ0.014mm，表面粗糖度小於Ra0.1,圓度小於0.001mm ；
(8)工件兩端外徑精細加工:採用無心磨床精加工工件兩端外徑，使工件外徑與規定尺寸相差O到Φ0.1mm ;
(9)加工工件兩端面，採用平面磨床加工工件兩端面；
(10)工件整體精拋光，通拋光機精拋工件整體，精拋光精度0-Φ0.014_。
【權利要求】
1.一種精密細長軸加工校直治具，其特徵在於:包括:底座(4)、細長軸固定裝置、校正裝置和檢測裝置；所述細長軸固定裝置、校正裝置和檢測裝置安裝於底座(4)上方，所述細長軸固定裝置與校正裝置相對。
2.根據權利要求1所述的精密細長軸加工校直治具，其特徵在於:所述細長軸固定裝置包括:固定板(3)、滑動固定塊(2);所述固定板(3)固定於底座(4)上，所述滑動固定塊(2)為一對，分別卡在固定板(3)兩側，滑動固定塊(2)之間的間距根據待加工的細長軸的長度在固定板(3)上移動調整，使滑動固定塊(2)位於待加工的細長軸的兩端。
3.根據權利要求1所述的精密細長軸加工校直治具，其特徵在於:所述校正裝置包括:校正固定柱(5)、連接杆(6)、移動座(7)和芯棒(11);所述校正固定柱(5)為一對，固定於底座(4)上，並位於固定板(3)的一側；所述連接杆(6)兩端固定在校正固定柱(5)上，所述連接杆(6)與待校正的細長軸平行；所述移動座(7)中心設有穿孔，移動座通過穿孔套在連接杆(6)上，沿連接杆滑動；所述芯棒(11)固定於移動座(7)上，隨移動座(7)沿連接杆(6)移動和旋轉；所述連接杆(6)與待加工工件的軸線間距為3cm-3.5cm ;芯棒(11)處於水平位置時，芯棒的下表面與待加工工件的上表面處於同一水平位置。
4.根據權利要求1所述的精密細長軸加工校直治具，其特徵在於:所述檢測裝置包括:校正支撐柱(9 )、 延長支架(12 )和千分表固定座(10 );所述底座(4 )上設有滑動槽(8 )，該滑動槽(8 )位於校正裝置一側，平行於細長軸；所述校正支撐柱(9 )底端卡入滑動槽(8 )內，沿滑動槽(8)移動；所述延長支架尾端固定於校正支撐柱(9)上端，所述延長支架(12)與校正支撐柱(9)成直角；所述千分表固定座(10)固定在所述延長支架的前端；千分表固定於千分表固定座(10)上。
5.一種精密細長軸加工方法，其特徵在於，所述細長軸兩端為圓柱形，中部設有凹槽部，該細長軸加工方法包括以下步驟: (1)工件熱處理，處理後將工件的芯部硬度控制在820±40HVlO之內； (2)工件外徑粗加工，通過無心磨床粗加工工件外徑，使工件外徑與規定尺寸相差Φ0.7mm 到 Φ 1.0mm ; (3)採用權利要求1所述的精密細長軸加工校直治具進行校正:先將待校正的細長軸放在精密細長軸加工校直治具上；採用千分表依次測量標記10個點，要求跳動達到0.005mm以內；未達到0.005mm以內的點，採用精密細長軸加工校直治具校正，矯直時，所述芯棒從水平位置向下按壓0.1° -0.05°，每次矯直動作完畢後使用千分表測量，使全部10個點都達到標準範圍內； (4)工件外徑精加工:採用無心磨床精加工工件外徑，使工件外徑與規定尺寸相差Φ0.49mm 到 Φ0.51mm ; (5)加工工件長度:採用衝子機加工工件長度，精度範圍±0.1mm ; (6)採用衝子機加工工件兩端面倒角，精度要求±0.1mm ； (7)加工工件中部凹槽部的打磨方法為:採用三次打磨， 第一次打磨採用衝子機80#砂輪粗磨工件中部，使工件中部外徑與規定尺寸相差O到Φ0.014mm ； 第二次打磨採用衝子機80#砂輪，使工件中部外徑與規定尺寸相差O到Φ0.02mm ； 第三次打磨採用衝子機320#砂輪精磨工件中部，使工件中部外徑與規定尺寸相差O到Φ0.014mm，表面粗糖度小於Ra0.1,圓度小於0.001mm ； (8)工件兩端外徑精細加工:採用無心磨床精加工工件兩端外徑，使工件外徑與規定尺寸相差O到Φ0.1mm ; (9)加工工件兩端面，採用平面磨床加工工件兩端面； (10)工件整體精 拋光，通拋光機精拋工件整體，精拋光精度0-Φ0.014_。
【文檔編號】B24B5/22GK103978070SQ201410222856
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月26日 優先權日:2014年5月26日
【發明者】陳顯貴 申請人:太倉戴爾塔精密模具有限公司