专利名称：一种十字轴的加工方法
技术领域：
本发明涉及一种金属机械零件的铣削、钻削、车削或镗削加工方法，尤其涉及一种十字轴零件的加工方法。
背景技术：
目前，在各种机床、发动机等机械设备广泛使用到了一种十字轴零件，该种十字轴是一种铸造或锻件加工国标件，用于万向传动零部件的关节部位，调整传动轴轴向直线自由度，故该种十字轴精度要求较高，特别是两轴线平行度和相邻轴之间的垂直度的要求非常之闻。而现有的批量生产十字轴的方法步骤如下多工位十字轴加工机夹紧装置的工艺方法，采用四轴联动的数控技术和V形槽定心，在一道工序上一次完成十字轴端面和中心孔加工，即在一道工序上一次装夹，分铣削和钻削两次进刀，完成十字轴四个端面和四个中心孔工序的加工十字轴锻料准备后，直接将十字轴放置在V形槽支承座上，用液压夹紧装置将十字轴固定，将端面加工尺寸和中心孔加工尺寸编制成数字信号，用数字信号控制各传动系统运动来完成加工，而后再将十字轴转到下道轴颈加工工序进行加工，直到十字轴全部加工完成。但是，在实际应用中我们发现十字轴零件在机械加工过程中存在四轴肩距超差问题，主要现状为该产品毛坯为铸造或锻件，几何尺寸不规则，工艺难以满足产品尺寸要求，普通机床很难实现精确加工，且该种十字轴虽然使用寿命较长，一般不易损坏，但是一旦发生损坏基本都在轴头端，当该处的轴承损坏后会导致整个十字轴的轴端损坏。然而，十字轴与万向传动零部件，两者本身结合形成一体件，如果在大生产现场需要维护修理时，通常为更换整个万向传动零部件，而不是采取单配十字轴的方式，故在十字轴损坏的情况下就会产生整个万向传动零部件报废的情况，导致浪费现象非常严重，而单个十字轴的加工由于两轴线平行度和相邻轴之间的垂直度的要求之高，使得十字轴的加工又相当之麻烦，所以对万向轴的零星修复一直是一个问题。故现在需要一种加工十字轴的方法，需要能有效的快速的进行单个加工，且能保证尺寸精度的要求。
发明内容
为了解决现有技术下难以对单个十字轴进行加工，且加工精度难以得到保证的问题，本发明提供了一种十字轴的加工方法，当万向传动零部件中的十字轴发生损坏后，无需漫长的采购周期和更换整个万向传动零部件，而通过车床机加工加工同等精度的十字轴，对损毁万向传动零部件进行修复，以避免浪费，本发明具体如下所述一种十字轴的加工方法，具体步骤如下 (I)选择长、宽及内接圆直径均大于所需加工的十字轴的长、宽及四周扩展端最大直径的板胚，且板胚的胚厚大于所需加工的十字轴的厚度；
上述为定胚工序，选择长宽内接圆大于所加工十字轴四周扩展端最大直径的板胚或者直接采用柱形胚料。(2)将步骤I中所述的板胚进行表面车加工，将其成形为整圆型，圆表面粗糙度Ra=3. 2以上，圆毛胚端面修平，端面与圆柱垂直度丄=0. 06以上；上述为修胚工序。(3)将步骤2修整过的修整胚配合钻床定心钻将其端面进行四 等分钻孔定心，具体为端面钻4个定心孔，每个孔间隔等分的90°定心，4个定心孔的轴线相交处为一个点；上述为分度工序，将上述修整胚进行万能分度头分度，四等分90°四定心，配合钻床定心钻钻孔定位，确保4个定心孔的轴线相交处为一个点。(4)将步骤3中的加工过定心孔的修整胚按照大于所需加工的十字轴厚度I 2_进行落胚，定心孔均位于落胚的厚度中央；上述为落胚工序。(5)将步骤4中所述的修整胚，以四个定心孔为基础置于车床的双顶尖的定轴向线进行夹装，确保双顶尖轴线与十字轴厚度落胚的两个定心对孔线为同一直线；(6)将步骤5中所述的修整胚采用一双顶尖专用夹进行固定落胚，且修整胚可绕着双顶尖的双轴之间的同轴线回转；(7)将步骤6中所述的修整胚进行四分之一十字轴加工，具体为，从双顶尖一端的顶尖端入刀，车削至十字轴所配轴承基孔制要求，表面粗糙度至Ra=L 6以上；(8)将步骤7中所述的修整胚进行四分之一十字轴对称轴的转刀对称同轴车加工，具体为，转刀对步骤7的四分之一十字轴的另一端对称端轴加工，即从双顶尖另一端的尖顶端入刀，将修整胚车削至十字轴所配轴承基孔制要求，表面粗糙度同样为Ra=L 6以上；(9)将步骤8中所述的修整胚进行垂直轴第三轴加工，具体为，卸下修整胚将其径向90°旋转，双顶尖顶入90°方向的另外两个定心孔，重复步骤5的定位双顶尖定轴向线，然后再重复进行步骤7的加工流程，转刀车加工出垂直第三轴，表面粗糙度同样为Ra=L 6以上；(10)将步骤9中所述的修整胚进行垂直轴对称轴加工，具体为，转刀对步骤9的垂直轴第三轴的另一端对称端轴加工，即重复步骤8，转刀车加工出垂直轴对称轴(ld)，表面粗糙度同样为Ra=L 6以上，至此十字轴车加工成型件初步完成；将由上述步骤I至步骤10加工成的十字轴成型件进行剃毛刺、倒角、修整四轴长度，钻削润滑孔，渗碳和淬火处理，即可使用。使用本发明的一种十字轴的加工方法获得了如下有益效果(I)本发明的一种十字轴的加工方法，在万向传动零部件中的十字轴发生损坏后，只需按步骤操作加工，即可快速的单个加工制得十字轴，无需等待漫长的采购周期或批量购置昂贵的十字轴；(2)本发明的一种十字轴的加工方法可车床机自行零星加工同等精度的十字轴，加工效率、加工精度高，完工后的十字轴可直接使用对损毁万向传动零部件进行修复，避免浪费，符合国家节约生产的要求。
图I为本发明的一种十字轴的加工方法的加工过定心孔的修整胚具体结构示意图；图2为本发明的一种十字轴的加工方法的修整胚与车床定位的具体示意图；图3为本发明的一种十字轴的加工方法的修整胚与车床定位并用双顶尖专用夹进行固定落胚的具体示意图；图4为本发明的一种十字轴的加工方法的修整胚进行 四分之一^h字轴加工的具体示意图；图5为本发明的一种十字轴的加工方法的修整胚进行四分之一^h字轴对称轴加工的具体示意图；图6为本发明的一种十字轴的加工方法的修整胚进行垂直轴第三轴加工的具体示意图；图7为本发明的一种十字轴的加工方法的修整胚进行垂直轴对称轴加工的具体示意图；图8为本发明的一种十字轴的加工方法的加工完成的十字轴成型件的具体示意图。图中1_修整胚,Ia-四分之--h字轴，Ib-四分之--h字轴对称轴，Ic垂直轴第三
轴，Id-垂直轴对称轴，2-定心孔，3-车床，4-双顶尖，5-双顶尖专用夹，6-十字轴成型件。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明的一种十字轴的加工方法做进一步的描述。实施例如图I至图8所示的一种十字轴的加工方法，具体步骤如下(I)选择长、宽及内接圆直径均大于所需加工的十字轴的长、宽及四周扩展端最大直径的板胚，且板胚的胚厚大于所需加工的十字轴的厚度；上述为定胚工序，选择长宽内接圆大于所加工十字轴四周扩展端最大直径的板胚或者直接采用柱形胚料。(2)将步骤I中所述的板胚进行表面车加工，将其成形为整圆型，圆表面粗糙度Ra=3. 2以上，圆毛胚端面修平，端面与圆柱垂直度丄=0. 06以上；上述为修胚工序。(3)如图I所示，将步骤2修整过的修整胚I配合钻床定心钻将其端面进行四等分钻孔定心，具体为端面钻4个定心孔2，每个孔间隔等分的90°定心，4个定心孔的轴线相交处为一个点；上述为分度工序，将上述修整胚进行万能分度头分度，四等分90°四定心，配合钻床定心钻钻孔定位，确保4个定心孔的轴线相交处为一个点。(4)将步骤3中的加工过定心孔的修整胚按照大于所需加工的十字轴厚度I 2_进行落胚，定心孔均位于落胚的厚度中央；上述为落胚工序。(5)如图2所示，将步骤4中所述的修整胚，以四个定心孔为基础置于车床3的双顶尖4的定轴向线进行夹装，确保双顶尖轴线与十字轴厚度落胚的两个定心对孔线为同一直线；(6)如图3所示，将步骤5中所述的修整胚采用一双顶尖专用夹5进行固定落胚，且修整胚可绕着双顶尖的双轴之间的同轴线回转；(7)如图4所示，将步骤6中所述的修整胚进行四分之一十字轴Ia加工，具体为，从双顶尖一端的顶尖端入刀，车削至十字轴所配轴承基孔制要求，表面粗糙度至Ra=L 6以上；(8)如图5所示，将步骤7中所述的修整胚进行四分之一十字轴对称轴Ib的转刀对称同轴车加工，具体为，转刀对步骤7的四分之一十字轴的另一端对称端轴加工，即从双 顶尖另一端的尖顶端入刀，将修整胚车削至十字轴所配轴承基孔制要求，表面粗糙度同样为Ra=L 6以上；(9)如图6所示，将步骤8中所述的修整胚进行垂直轴第三轴Ic加工，具体为，卸下修整胚将其径向90°旋转，双顶尖顶入90°方向的另外两个定心孔，重复步骤5的定位双顶尖定轴向线，然后再重复进行步骤7的加工流程，转刀车加工出垂直第三轴，表面粗糙度同样为Ra=L 6以上；(10)如图7所示，将步骤9中所述的修整胚进行垂直轴对称轴Id加工，具体为，转刀对步骤9的垂直轴第三轴的另一端对称端轴加工，即重复步骤8，转刀车加工出垂直轴对称轴(ld)，表面粗糙度同样为Ra=L 6以上，至此十字轴车加工成型件初步完成；(11)如图8所示，将由上述步骤I至步骤10加工成的十字轴成型件6进行剃毛刺、倒角、修整四轴长度，钻削润滑孔，渗碳和淬火处理，即可使用。本发明的一种十字轴的加工方法，在万向传动零部件中的十字轴发生损坏后，只需按步骤操作加工，即可快速的单个加工制得十字轴，无需等待漫长的采购周期或批量购置昂贵的十字轴，可车床机自行零星加工同等精度的十字轴，加工效率、加工精度高，完工后的十字轴可直接使用对损毁万向传动零部件进行修复，避免浪费，符合国家节约生产的要求，适用于各种使用十字轴的万向传动零部件领域。
权利要求
1.一种十字轴的加工方法，具体步骤如下 (1)选择长、宽及内接圆直径均大于所需加工的十字轴的长、宽及四周扩展端最大直径的板胚，且板胚的胚厚大于所需加工的十字轴的厚度； (2)将步骤I中所述的板胚进行表面车加工，将其成形为整圆型； (3)将步骤2修整过的修整胚(I)配合钻床定心钻将其端面进行四等分钻孔定心，具体为端面钻4个定心孔(2)，每个孔间隔等分的90°定心，4个定心孔的轴线相交处为一个占. (4)将步骤3中的加工过定心孔的修整胚(I)按照大于所需加工的十字轴厚度I 2mm进行落胚； (5)将步骤4中所述的修整胚(1)，以四个定心孔(2)为基础置于车床(3)的双顶尖(4)的定轴向线进行夹装，确保双顶尖轴线与十字轴厚度落胚的两个定心对孔线为同一直线； (6)将步骤5中所述的修整胚(I)采用一双顶尖专用夹(5)进行固定落胚，且修整胚可绕着双顶尖(4)的双轴之间的同轴线回转； (7)将步骤6中所述的修整胚(I)进行四分之一十字轴(Ia)加工，具体为，从双顶尖(4) 一端的顶尖端入刀，车削至十字轴所配轴承基孔制要求； (8)将步骤7中所述的修整胚(I)进行四分之一十字轴对称轴(Ib)的转刀对称同轴车加工，具体为，转刀对步骤7的四分之一十字轴(Ia)的另一端对称端轴加工，即从双顶尖(4)另一端的尖顶端入刀，将修整胚车削至十字轴所配轴承基孔制要求； (9)将步骤8中所述的修整胚(I)进行垂直轴第三轴(Ic)加工，具体为，卸下修整胚将其径向90°旋转，双顶尖(4)顶入90°方向的另外两个定心孔(2)，重复步骤5的定位双顶尖定轴向线，然后再重复进行步骤7的加工流程，转刀车加工出垂直第三轴； (10)将步骤9中所述的修整胚(I)进行垂直轴对称轴(Id)加工，具体为，转刀对步骤9的垂直轴第三轴(Ic)的另一端对称端轴加工，即重复步骤8，转刀车加工出垂直轴对称轴(ld)，表面粗糙度同样为Ra=L 6以上，至此十字轴车加工成型件初步完成。
2.如权利要求I所述的一种十字轴的加工方法，其特征在于，所述的步骤2中的板胚进行表面车加工后的圆表面粗糙度Ra=3. 2以上，圆毛胚端面修平，端面与圆柱垂直度丄=0. 06以上。
3.如权利要求I所述的一种十字轴的加工方法，其特征在于，所述的步骤4中的加工过定心孔的修整胚(1)，其定心孔(2)均位于落胚的厚度中央。
4.如权利要求I所述的一种十字轴的加工方法，其特征在于，所述的步骤7、8、9、10中的修正胚的各个加工部分的表面粗糙度均为Ra=L 6以上。
5.如权利要求I或权利要求2、3、4所述的一种十字轴的加工方法，其特征在于，将上述步骤加工成的十字轴成型件(6)进行剃毛刺、倒角、修整四轴长度，钻削润滑孔，渗碳和淬火处理，即可使用。
全文摘要
一种十字轴的加工方法，将修整胚配合钻床定心钻将其端面进行四等分钻孔定心，每个孔间隔等分的90°定心，并用双顶尖配合双顶尖专用夹进行固定落胚，修整胚可绕着双顶尖的双轴之间的同轴线回转，然后顺序加工四分之一十字轴、四分之一十字轴对称轴、垂直轴第三轴和垂直轴对称轴，最后进行进行剃毛刺、倒角、修整四轴长度，钻削润滑孔，渗碳和淬火处理。本发明可在万向传动零部件中的十字轴发生损坏后，只需按步骤操作加工，即可制得十字轴，无需等待漫长的采购周期或批量购置昂贵的十字轴，可车床机自行零星加工同等精度的十字轴，加工效率、精度高，完工后的十字轴可直接使用对损毁万向传动零部件进行修复，避免浪费，符合国家节约生产的要求。
文档编号B23P15/14GK102785064SQ201210219678
公开日2012年11月21日 申请日期2012年6月28日 优先权日2012年6月28日
发明者丁海绍, 卢江海, 孔利明 申请人:宝钢不锈钢有限公司