转轴加工工艺及检测方案-张伯术

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1、转轴加工工艺及检测方案天重江天重工有限公司张伯术摘要军工产品转轴，加工部位形位公差精度高，刚性差，检验形位公差难度高，常规深孔工艺加工难以保证。针对这些问题，本文以实际加工的试验数据为基础，其中包括了重要工序的加工方法，机床、刀具、夹具、辅具、量具的选择，基准面的选取，定位和夹紧方案的拟定及检验方法入手，成功的解决了多项综合性加工难点，高精度，高质量地完成了新产品开发任务。关键词：转轴检测芯棒加工工艺制定一、转轴图纸技术要求工艺分析图1转轴余ft-CJ(HH)(17M.2)381.2转轴结构如图1所示,零件材料采用是25Cr2Ni4MoV,总长为3581.2mm,轴身尺寸为①

2、1114x1113mm,两端轴颈尺寸分别为①319x1310.5mm和①319x1157.7mm,通过重量计算轴身重量占了总重的85.7%,加工时两端轴颈直径小，刚性较差，加工时余量不均容易使得内孔产生变形，且内孔与外圆形位公差精度、表面粗糙度要求高，一般常规深孔工艺加工难以保证。这些难点的存在，使得加工过程中的工艺路线拟定以及整个加工工艺过程的方法的安排等是否合理成为转轴是否合格的关键。二、工艺路线的拟定初定工艺路线方案：锯头毛坯划线钻中心孔粗车外圆超声波探伤钻吊装孔——调质处理——划线——钻中心孔及一端套料用引导孔一一车外圆见圆及一端引导孔一一套料及粗镀深孔留量一一配堵半

3、精车外圆一一去应力处理一一牟堂止口配堵车外圆留量、车两端深孔架子口及找正带精牢堂深孔留量刃亍磨深孔联检（穿棒法检验圆跳动）齐端面、配堵、精车留磨量精磨外圆成一一联检（千分表检验外圆与内孔同轴度及外圆、内孔跳动）一一包装。三.装夹方案的确定外圆加工时以两端中心孔定位，用四爪卡盘加紧，用百分表找正装夹端，保证工件左右的同轴度要求。基准的选择遵从设计基准与工艺基准重合原则，以及先粗后精，先面后孔基准先行的原则，减少定位误差，保证内孔的加工质量，然后再以内孔为基准实配两端中心堵，再以两端中心堵为基准磨削所有外圆，最终保证内孔与外圆的同轴度要求。四、关键工序加工方法及试验数据4.1套料

4、加工前，需在转轴外圆加工出与孔中心同轴的架口及找正带，同轴度＜0.05mm,车端面与架口及引导孔垂直度＜0.05mm。引导孔直径公差控制在+0.05mm。套料后进行粗钱孔，单面留余量5mm,然后经配堵半精车外圆均单面留量5mmo由于转轴形位公差精度较为严格，故增加去应力热处理工序以便消除工件的加工应力。4.2去应力结束后钱两端孔实配中心堵，半精车所有外圆及端面见圆见平即可后,再在两端轴颈处车架子口及找正带同时检测圆度＜0.01mmo架架子，齐平两端面并修研两端中心孔同轴度＜0.01mm,中心孔大端着色率检查75%以上。再以两端中心孔为基准车各部外圆、端面均单面留1.5mm余量

5、。再次车架子口，两端轴头外圆车找正带Ra3.2并抛光至RaO.8。并检测架子口及找正带部位圆度＜0.01mm。4.3iff磨速度低（是磨削速度的几十分之一），且油石与孔是面接触，因此每一个磨粒的平均磨削压力小，这样工件的发热量很小，工件表面几乎无热损伤和变质层，变形小。因此为了保证深孔的形位公差要求，深孔的最终加工方案确定为術磨。術磨前必须安排在深孔钻进行半精镀及精镀深孔，保证孔的圆柱度满足＜0.05mm,同时为了得到较好的表面粗糙度，采用对深孔进行術磨，術磨前留量为0.1mm,同时为了满足深孔的圆跳动和与外圆的同轴度要求，采用刚性術磨并在订做瑜磨头时与工具厂家进行技术交流加

6、长瑜磨头增加一组。術磨加工要求钻杆行走速度非常高，为了解决这一问题只能采用机床快速进给的方式进行加工，通过实际参数摸索，钻杆转速为45r/min,主轴转速为12r/min,钻杆行走速度为3.lm/min,由于起初術磨时内孔粗糙度比较高，油石耐用度很低，基本術磨3~4遍就必须调整油石面与工件表面压力，使油石与深孔内壁表面接触充分。工件旋转，術磨头与钻杆连接旋转同时做往复运动，使加工面形成交叉螺旋线切削轨迹，而且術磨头在每一次清洗手动调整压力时，起始距离均不一样，因而多次行程间，術磨头相对工件在周向错开一定角度，这样的运动使術磨头上的每一个磨粒在孔壁上的运动轨迹不会重复。此外，術

7、磨头每转一转，油石与前一转的切削轨迹在轴向上有一段重叠长度，使前后磨削轨迹的衔接更平滑均匀。这样，在整个畀亍磨过程中，孔壁和油石面的每一点相互干涉的机会差不多相等。因此，随着術磨的进行孔表面和油石表面不断产生干涉点，不断将这些干涉点磨去并产生新的更多的干涉点，又不断磨去，使孔和油石表面接触面积不断增加，相互干涉的程度和切削作用不断减弱，孔和油石的圆度和圆柱度也不断提高，最后完成深孔表面的加工过程。3.4深孔圆跳动联检合格后，按内孔尺寸实配两端中心堵，再以两端中心堵为基准磨削所有外圆，磨圆工件外圆后及时用