空心軸加工方法技術

本發明專利技術公開了一種空心軸加工方法，用于將棒料加工成空心軸，空心軸的外圓上設有環形臺階，空心軸內具有中心通孔，空心軸的外圓上還設有多個垂直貫通的銷孔，空心軸加工方法包括以下步驟：機加工棒料以使其成型為帶有臺階及中心通孔的半成品；穩定處理半成品以釋放機加應力；半精加工穩定處理后的半成品；采用空心軸鉆孔用鉆模固定裝夾鉆孔加工半精加工后的半成品，以使其成型為帶有臺階、中心通孔及多個小孔的半精成品；氮化處理半精成品；精加工氮化處理后的半精成品以使其成型為空心軸。本發明專利技術的空心軸加工方法加工空心軸時加工成本低、合格率高、加工周期短。

Hollow shaft machining method

The invention discloses a hollow shaft machining method for bar machining into hollow shaft, the outer circle of the hollow shaft is provided with an annular step, hollow shaft has a center through hole, the outer circle of the hollow shaft is also provided with a plurality of pin hole vertical through the hollow shaft processing method, which comprises the following steps: finished machining bar to make the forming step and with the center hole; stable processing semi-finished products in order to release the machining stress; semi-finished products processing semi-finished after stabilization treatment; the hollow shaft drilling with drill mould fixing clamping semi finished drilling after semi finish machining, which is formed with the steps, the center hole and a plurality of holes in the semi finishing finished products; nitriding semi-finished products; finishing after nitriding semi finish products to shaping it into the hollow shaft. The hollow shaft processing method of the invention has low processing cost, high passing rate and short processing period when processing hollow shafts.

【技術實現步驟摘要】
空心軸加工方法
本專利技術涉及空心軸加工領域，特別地，涉及一種空心軸加工方法。
技術介紹
航空發動機設計制造過程中，常需要加工如附圖圖1所示的薄壁空心軸。現有加工該空心軸的工藝方案依次為：領棒料——調質——粗車——深孔加工——半精加工——電加工小孔——氮化——加工基準——精磨——磁粉無損檢測——檢驗入庫。現有的加工方案存在以下缺點：1)零件加工成本高：深孔加工采用數控深孔鉆，該設備昂貴，所用刀具為高壓內冷鉆頭，鉆頭價格昂貴；小孔加工采用精密數控電火花設備加工，該設備昂貴；電火花加工后，小孔表面形成重融層，為檢測重融層是否超過一定的深度，需要每批剖切幾件以檢查重融層深度。2)零件加工合格率低：氮化前零件半精加工，其整體狀態較好，氮化后，受氮化變形影響，零件產生彎曲變形使總長上直線度達0.2，導致整體合格率只有67％左右；而且為減少零件的變形量，專門制作專用固定夾具裝夾零件，但零件的變形改善并不明顯；電火花加工后，小孔重融層的去除是采用心棒進行研磨的，由于小孔公差小，且對稱度要求嚴，研磨去除重融層并不一定能去除干凈，故存在質量隱患。3)零件加工周期長：電火花加工效率低，而且為達到對稱度要求，每個零件加工前要用電極反復找正，增加了加工時間；剖切零件做重融層深度檢查也需要機床等待時間；為修復零件的彎曲變形，經常需要重新加熱校形；由于零件加工變形等影響，零件加工后質量較低，需要鉗工進行返修校正。
技術實現思路
本專利技術提供了一種空心軸加工方法，以解決現有的加工方法加工空心軸時存在的零件加工成本高、零件加工合格率低及零件加工周期長的技術問題。本專利技術采用的技術方案如下：一種空心軸加工方法，用于將棒料加工成空心軸，空心軸的外圓上設有環形臺階，空心軸內具有中心通孔，空心軸的外圓上還設有多個垂直貫通的銷孔，空心軸加工方法包括以下步驟：機加工棒料以使其成型為帶有臺階及中心通孔的半成品；穩定處理半成品以釋放機加應力；半精加工穩定處理后的半成品；采用空心軸鉆孔用鉆模固定裝夾鉆孔加工半精加工后的半成品，以使其成型為帶有臺階、中心通孔及多個小孔的半精成品；氮化處理半精成品；精加工氮化處理后的半精成品以使其成型為空心軸。進一步地，機加工棒料以使其成型為帶有臺階及中心通孔的半成品具體包括步驟：粗車棒料的外圓及兩端；粗磨經粗車后的棒料的外圓；在經過粗磨后的棒料上鉆孔加工出中心通孔；在經過鉆孔加工后的棒料上車出臺階以使棒料成型為半成品。進一步地，在經過粗磨后的棒料上鉆孔加工出中心通孔具體包括步驟：使用長鉆頭在粗磨后的棒料上鉆出沿棒料的軸線延伸的通孔；使用擴孔鉆擴孔通孔；使用鉸刀擴鉸經擴孔后的通孔以使通孔成型為中心通孔。進一步地，使用磨床對穩定處理后的半成品進行半精加工。進一步地，鉆孔加工半精加工后的半成品以使其成型為半精成品具體包括步驟：使用鉆頭在半精加工后的半成品的外圓上鉆出多個垂直貫通本成品的細孔；使用鉸刀擴鉸細孔以使其成型為小孔。進一步地，精加工氮化處理后的半精成品以使其成型為空心軸具體包括步驟：修半精成品兩端的頂尖孔，以使半精成品的外圓對頂尖孔的跳動滿足設計要求；精磨半精成品；去毛刺；精加工多個小孔以使其成型為銷孔。進一步地，空心軸鉆孔用鉆模包括：用于與鉆孔加工設備相連的定位底座，定位底座上設有內凹的用于容置半成品并對其進行定位的定位凹槽，定位凹槽沿半成品的長度方向延伸；定位底座連接有用于與裝設于定位凹槽中的半成品的兩端抵頂以對半成品沿其軸向進行定位的軸向定位構件、用于將裝設于定位凹槽中的半成品壓緊于定位凹槽內的壓緊構件；定位底座還連接有鉆模板，鉆模板位于定位底座的上方，鉆模板上加工有多個用于對半成品上待加工出的多個小孔的位置進行定位的鉆模孔。進一步地，定位底座包括用于與鉆孔加工設備相連的安裝座、固定連接于安裝座上的定位塊；軸向定位構件、壓緊構件及鉆模板均連接于安裝座上；定位塊沿半成品的長度方向延伸，且定位塊的上表面加工有內凹的定位凹槽，定位凹槽沿定位塊的長度方向延伸，且定位凹槽的截面呈“V”型。進一步地，軸向定位構件包括設置于定位凹槽的一端以與裝設于定位凹槽內的半成品的一端抵頂的支靠塊、設置于定位凹槽的另一端且與定位底座固定連接的安裝板、螺紋連接于安裝板上的調節螺釘、連接于調節螺釘頭部的操作手柄、連接于調節螺釘尾部以用于抵頂半成品的另一端的抵頂塊。進一步地，壓緊構件包括豎直設置于定位底座上的安裝支柱和支承柱，安裝支柱上滑動裝設有用于壓緊半成品的壓板，支承柱的頂端抵頂壓板的下表面，壓板與定位底座之間裝設有用于支承壓板的彈簧件，安裝支柱的頂端設有用于鎖緊壓板的鎖頭。本專利技術具有以下有益效果：1)零件加工成本低：中心通孔102加工采用普通機加設備機加工，且加工所用刀具為普通刀具，相比現有技術中采用數控深孔鉆加工，其加工成本低很多；小孔801加工采用鉆床鉆孔加工，也屬于機械加工范疇，加工成本低，且加工后不需要每批剖切零件進行重融層深度檢測，可進一步降低加工成本；2)零件合格率提高：相比現有的加工方法，本專利技術中，對機加后成型的半成品20進行穩定處理，以及時釋放機加應力，大大減少氮化處理過程中零件的變形，氮化處理后零件的彎曲變形量一般小于0.1，而且氮化處理過程中不需要專用夾具，僅采用將零件吊掛方式進爐氮化處理即可；小孔加工采用鉆床加工，屬于機械加工范疇，不存在電加工的缺陷和隱患；3)零件加工周期短：電火花加工小孔改進為鉆床加工，可大大提高加工效率；減少了剖切零件做重融層深度檢查時機床等待時間，使得生產更加流暢；氮化處理后不需要重新加熱零件校形；雖然增加了穩定處理工序，但減少了零件的氮化變形，減少了返修零件的時間和人工成本。除了上面所描述的目的、特征和優點之外，本專利技術還有其它的目的、特征和優點。下面將參照圖，對本專利技術作進一步詳細的說明。附圖說明構成本申請的一部分的附圖用來提供對本專利技術的進一步理解，本專利技術的示意性實施例及其說明用于解釋本專利技術，并不構成對本專利技術的不當限定。在附圖中：圖1是空心軸的剖視結構示意圖；圖2是半成品的剖視結構示意圖；圖3是半精成品的剖視結構示意圖；圖4是本專利技術優選實施例的空心軸鉆孔用鉆模的俯視結構示意圖；圖5是圖4中空心軸鉆孔用鉆模的剖視主視結構示意圖；圖6是圖4中空心軸鉆孔用鉆模的剖視左視結構示意圖。圖例說明10、空心軸；101、環形臺階；102、中心通孔；103、銷孔；20、半成品；30、定位底座；301、定位凹槽；31、安裝座；32、定位塊；303、排屑孔；40、軸向定位構件；41、支靠塊；42、安裝板；43、調節螺釘；44、操作手柄；45、抵頂塊；50、壓緊構件；51、安裝支柱；52、支承柱；53、壓板；54、彈簧件；55、鎖頭；60、鉆模板；601、鉆模孔；80、半精成品；801、小孔；90、鉆套。具體實施方式以下結合附圖對本專利技術的實施例進行詳細說明，但是本專利技術可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。參照圖1至圖3，本專利技術的優選實施例提供了一種空心軸加工方法，用于將棒料加工成空心軸10，空心軸10的外圓上設有環形臺階101，空心軸10內具有中心通孔102，空心軸10的外圓上還設有多個垂直貫通的銷孔103，空心軸加工方法包括以下步驟：機加工棒料以使其成型為帶有臺階及中心通孔102的半成品20；穩定處理半成品本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種空心軸加工方法，其特征在于，用于將棒料加工成空心軸(10)，所述空心軸(10)的外圓上設有環形臺階(101)，所述空心軸(10)內具有中心通孔(102)，所述空心軸(10)的外圓上還設有多個垂直貫通的銷孔(103)，所述空心軸加工方法包括以下步驟：機加工所述棒料以使其成型為帶有臺階及所述中心通孔(102)的半成品(20)；穩定處理所述半成品(20)以釋放機加應力；半精加工穩定處理后的所述半成品(20)；采用空心軸鉆孔用鉆模固定裝夾鉆孔加工半精加工后的所述半成品(20)，以使其成型為帶有臺階、所述中心通孔(102)及多個小孔(801)的半精成品(80)；氮化處理所述半精成品(80)；精加工氮化處理后的所述半精成品(80)以使其成型為所述空心軸(10)。

【技術特征摘要】
1.一種空心軸加工方法，其特征在于，用于將棒料加工成空心軸(10)，所述空心軸(10)的外圓上設有環形臺階(101)，所述空心軸(10)內具有中心通孔(102)，所述空心軸(10)的外圓上還設有多個垂直貫通的銷孔(103)，所述空心軸加工方法包括以下步驟：機加工所述棒料以使其成型為帶有臺階及所述中心通孔(102)的半成品(20)；穩定處理所述半成品(20)以釋放機加應力；半精加工穩定處理后的所述半成品(20)；采用空心軸鉆孔用鉆模固定裝夾鉆孔加工半精加工后的所述半成品(20)，以使其成型為帶有臺階、所述中心通孔(102)及多個小孔(801)的半精成品(80)；氮化處理所述半精成品(80)；精加工氮化處理后的所述半精成品(80)以使其成型為所述空心軸(10)。2.根據權利要求1所述的空心軸加工方法，其特征在于，機加工所述棒料以使其成型為帶有臺階及所述中心通孔(102)的半成品(20)具體包括步驟：粗車所述棒料的外圓及兩端；粗磨經粗車后的所述棒料的外圓；在經過粗磨后的所述棒料上鉆孔加工出所述中心通孔(102)；在經過鉆孔加工后的所述棒料上車出所述臺階以使所述棒料成型為所述半成品(20)。3.根據權利要求2所述的空心軸加工方法，其特征在于，在經過粗磨后的所述棒料上鉆孔加工出所述中心通孔(102)具體包括步驟：使用長鉆頭在粗磨后的所述棒料上鉆出沿所述棒料的軸線延伸的通孔；使用擴孔鉆擴孔所述通孔；使用鉸刀擴鉸經擴孔后的所述通孔以使所述通孔成型為所述中心通孔(102)。4.根據權利要求1所述的空心軸加工方法，其特征在于，使用磨床對穩定處理后的所述半成品(20)進行半精加工。5.根據權利要求1所述的空心軸加工方法，其特征在于，鉆孔加工半精加工后的所述半成品(20)以使其成型為所述半精成品(80)具體包括步驟：使用鉆頭在半精加工后的所述半成品(20)的外圓上鉆出多個垂直貫通所述本成品的細孔；使用鉸刀擴鉸所述細孔以使其成型為所述小孔(801)。6.根據權利要求1所述的空心軸加工方法，其特征在于，精加工氮化處理后的所述半精成品(80)以使其成型為所述空心軸(10)具體包括步驟：修所述半精成品(80)兩端的頂尖孔，以使所述半精成品(80)的外圓對所述頂尖孔的跳動滿足設計要求；精磨所述半精成品(80)；去毛刺；精加工多個所述小孔(801)以使其成型為所述銷孔(103)。7.根據權利要求1所述的空心軸加工方法，所述空心軸鉆孔用鉆模包括：...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王熔，張文桔，邢立軍，李源濤，周輝，
申請(專利權)人：中航動力株洲航空零部件制造有限公司，
類型：發明
國別省市：湖南,43