驱动轴的加工方法与流程

本发明涉及一种驱动轴的生产工艺的改进，特别是一种驱动轴的外形加工，操作简便，加工效率高，同时键槽的铣削精度高，检测速度快的驱动轴的加工方法。

背景技术：

现有技术中，驱动轴的加工方法，包含以下步骤：

a、全长加工：在车床上对驱动轴进行加工，切出所需的驱动轴长度；

b、外形加工：先装夹待加工轴的一端，对另一端进行所需阶梯轴加工；再装夹待加工轴的已加工的一端，对未加工一端再次进行所需阶梯轴加工；如此反复，才能完成待加工轴的阶梯轴加工；

c、热处理调质：先对阶梯轴加工完毕的驱动轴淬火处理，提高驱动轴的硬度和强度，再进行回火处理，降低硬度和强度的同时提高驱动轴的塑性和韧性，找到一个平衡点，使得驱动轴的综合机械性能最好；

d、键槽加工：采用三爪卡盘和顶尖结合的方式固定热处理后的驱动轴，再用铣刀铣出所需键槽；

e、磨床研磨：采用顶尖顶住工件两端，用鸡心夹来带动驱动轴旋转或者采用三爪卡盘夹住驱动轴并带动驱动轴旋转，同时砂轮磨削驱动轴外圆面；

f、检查出货：检查驱动轴是否合格，合格品可出厂，不合格品进行报废处理。

在驱动轴的外形加工中，进行了多次装夹，会放大加工误差，且基准为三爪卡盘的轴线，一旦驱动轴的表面粗糙不平，三爪卡盘轴线与驱动轴的中心轴线无法重合，会使得加工出的阶梯轴的圆柱度不符合标准；在驱动轴的键槽加工中，三爪卡盘固定驱动轴时，一旦驱动轴表面粗糙不平，则三爪卡盘轴线与驱动轴的中心轴线无法重合，使得铣削出的键槽轴线不在穿过驱动轴中心轴线的竖直平面内，使得键槽的位置精度无法保证；在驱动轴的研磨中，由于外形加工时加工出的阶梯轴圆柱度不符合标准，导致研磨效果不佳。

为此，我们研发了一种驱动轴的外形加工，操作简便，加工效率高，同时键槽的铣削精度高，检测速度快的驱动轴的加工方法。

技术实现要素：

本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种驱动轴的外形加工，操作简便，加工效率高，同时键槽的铣削精度高，检测速度快的驱动轴的加工方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：驱动轴的加工方法，包括以下步骤：

a、全长加工：在车床上切出驱动轴同样长度的毛料；

b、驱动轴端面中心孔和磨外形驱动孔加工：在毛料的两端面分别加工出驱动轴端面中心孔；同时在毛料的一端沿驱动轴端面中心孔对称地加工磨外形驱动孔；

c、外形加工：将毛料放置在车床左顶尖和车床右顶尖之间，车床右支座向左移动，直到车床右顶尖抵住毛料的右端面的驱动轴端面中心孔，将毛料固定好；车床主动轴旋转，驱动块与驱动轴的毛料的端面产生挤压，从而带动驱动轴的毛料随着车床主动轴一起旋转；接着车床刀具盘滑轨和车床刀具盘配合，控制车刀对驱动轴的毛料进行粗加工，直至加工成预定的驱动轴；退刀后，再重复上述过程对完成粗加工的驱动轴进行精加工；再接着，取下驱动轴；

d、热处理调质：先对c中加工完毕的驱动轴进行淬火处理，提高驱动轴的硬度和强度，再进行回火处理，降低硬度和强度的同时提高驱动轴的塑性和韧性，使得驱动轴的综合机械性能最优化；

e、键槽加工：将热处理后的驱动轴放置在铣床左顶尖和铣床右顶尖之间固定好，液压活动卡爪缩紧，并至少两个液压活动卡爪同时抓住驱动轴；接着铣床移动座移动使得键槽的铣削位置位于铣刀的正下方，铣刀下移，进行键槽的铣削，同时铣床移动座水平往复移动，直到键槽铣削完毕，铣刀上移；然后，机械手将铣刀取下，并将三坐标测量头快速安装到铣床刀具安装座上，三坐标测量头对键槽尺寸和多个键槽的中心线是否共线进行检测，检测结果与标准数值对比，如果检测数据均处于合格范围内的驱动轴即为合格品，若有一项数据超出合格范围，此驱动轴即为次品，需报废处理；

f、磨床研磨：采用磨床顶尖顶住驱动轴两端的驱动轴端面中心孔，同时磨床驱动转轴上的短销插入驱动轴端面的磨外形驱动孔中，从而带动驱动轴旋转，接着砂轮磨削驱动轴外圆面，完成驱动轴的研磨；

h、检查：检查驱动轴是否合格，合格品可出厂，不合格品进行报废处理。

优选的，c中用到的车床，包含车床工作台；所述车床工作台的一侧设置有车床左支座，另一侧设置有车床右支座滑轨；所述车床左支座上设置有车床主动轴；所述车床主动轴的旋转中心设置有中心通孔；所述中心通孔内设置有车床左顶尖；所述车床左顶尖为弹性顶尖；所述车床右支座滑轨上设置有车床右支座；所述车床右支座可在车床右支座滑轨上左右滑动；所述车床右支座上设置有车床右顶尖；所述车床左顶尖和车床右顶尖同心设置；所述车床左顶尖和车床右顶尖之间用来放置驱动轴；即所述车床左顶尖与车床右顶尖分别抵住驱动轴左右两端面的驱动轴端面中心孔，从而固定驱动轴；所述车床主动轴的端面上沿其圆周方向均布有驱动块；所述驱动块与车床左顶尖的头部同侧设置；所述驱动块至少有两块；安装时，车床左顶尖顶住驱动轴的驱动轴端面中心孔时，同时所述驱动块与驱动轴的端面产生挤压，当车床主动轴旋转时，从而能带动驱动轴随着车床主动轴一起旋转；所述车床工作台上设置有车床刀具盘滑轨；所述车床刀具盘滑轨可在车床工作台上前后移动；所述车床刀具盘滑轨上设置有车床刀具座；所述车床刀具座可在车床刀具盘滑轨上左右移动；所述车床刀具座上设置有车刀；所述车刀能够对放置在车床左顶尖和车床右顶尖之间的驱动轴进行一次性粗车或精车。

优选的，e中用到的铣床，包含铣床底座；所述铣床底座上设置有铣床移动座；所述铣床移动座可在铣床底座上的水平轨道水平左右移动；所述铣床移动座上的一侧设置有铣床左顶尖支座，另一侧设置有铣床右顶尖支座；所述铣床左顶尖支座上设置有铣床左顶尖；所述铣床左顶尖为弹性顶尖；所述铣床右顶尖支座上设置有铣床右顶尖；所述铣床左顶尖和铣床右顶尖的中心轴线重合；所述铣床左顶尖和铣床右顶尖之间设置有驱动轴；所述铣床左顶尖与铣床右顶尖分别抵住驱动轴左右端面的驱动轴端面中心孔，从而固定驱动轴；所述铣床底座上设置有铣床刀具支座；所述铣床刀具支座位于铣床移动座的后部；所述铣床刀具支座能相对铣床移动座垂直地前后移动；所述铣床刀具支座上设置有铣床刀具安装座；所述铣床刀具安装座能竖直地上下运动；所述铣床刀具安装座上竖直地设置有铣刀；当所述铣刀位于驱动轴的正上方时，控制铣床移动座水平运动到键槽预定加工位置，所述铣刀旋转并向下移动至预定高度时，铣床移动座水平运动，铣出键槽外形，所述铣刀逐渐增多向下运动的距离，铣床移动座往复水平运动，如此反复，直至铣削出键槽；当有多个键槽需要铣时，每次都重复上面的动作，即可实现；所述铣床右顶尖支座上沿铣床右顶尖的径向均布有液压活动卡爪；所述液压活动卡爪中能至少有两个同时抓住驱动轴的端部的外表面，起辅助定位的作用；所述铣床底座上还设置有机械手；所述机械手能够取下铣刀，并将三坐标测量头快速安装到铣床刀具安装座上；所述三坐标测量头能够对键槽尺寸和多个键槽中心线是否共线进行检测。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

本发明所述的驱动轴的加工方法在车驱动轴外形时采用双顶尖固定驱动轴，车床主动轴旋转时，驱动块挤压驱动轴端面从而带动驱动轴旋转，这种端面驱动的方式相较于传统的三爪卡盘夹住驱动轴加工，不需要反复装夹，只需一次装夹即可完成驱动轴的外形加工，操作简便，加工效率高；同时铣键槽时也采用双顶尖固定，液压活动卡爪辅助定位的方式，定位夹紧方式简单，有效避免了传统技术中三爪卡盘的轴线与驱动轴的中心轴线难以重合的问题，从而提高了铣削精度；同时能用三坐标测量头检测键槽的尺寸是否符合要求和多个键槽的中心线是否重合，检测速度快。

附图说明

下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：

附图1为本发明所述的驱动轴的加工方法中驱动轴的外形加工完成时的立体放大图；

附图2为本发明所述的驱动轴的加工方法中驱动轴的外形加工时的示意图；

附图3为本发明所述的驱动轴的加工方法中驱动轴外形加工时用的车床主动轴的立体放大图；

附图4为本发明所述的驱动轴的加工方法中驱动轴的键槽加工时的放大示意图；

附图5为本发明所述的驱动轴的加工方法中驱动轴的键槽的铣床的示意图；

附图6为本发明所述的驱动轴的加工方法生产出来的驱动轴的立体放大图；

其中：1、车床工作台；2、车床主动轴；3、车床右支座；4、车床刀具座；5、驱动轴；8、驱动轴端面中心孔；9、磨外形驱动孔；11、铣床底座；12、铣床移动座；13、铣床左顶尖；14、铣床右顶尖；15、铣刀；17、铣床刀具安装座；21、车床左顶尖；22、驱动块；23、车床左支座；24、中心通孔；31、车床右顶尖；32、车床右支座滑轨；41、车刀；42、车床刀具座滑轨；51、键槽；131、铣床左顶尖支座；141、铣床右顶尖支座；142、液压活动卡爪；151、铣床刀具支座。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例作进一步的详细说明。

本发明所述的驱动轴的加工方法，包括以下步骤：

a、全长加工：在车床上切出驱动轴5同样长度的毛料；

b、驱动轴端面中心孔和磨外形驱动孔加工：在毛料的两端面分别加工出驱动轴端面中心孔8；同时在毛料的一端沿驱动轴端面中心孔8对称地加工磨外形驱动孔9，如附图1所示；

c、外形加工：将毛料放置在车床左顶尖21和车床右顶尖31之间，车床右支座3向左移动，直到车床右顶尖31抵住毛料的右端面的驱动轴端面中心孔8，将毛料固定好；车床主动轴2旋转，驱动块22与驱动轴5的毛料的端面产生挤压，从而带动驱动轴5的毛料随着车床主动轴2一起旋转；接着车床刀具盘滑轨42和车床刀具盘4配合，控制车刀41对驱动轴5的毛料进行粗加工，直至加工成预定的驱动轴5；退刀后，再重复上述过程对完成粗加工的驱动轴5进行精加工；再接着，取下驱动轴5；如附图2-3所示；一种车床，包含车床工作台1；所述车床工作台1的一侧设置有车床左支座23，另一侧设置有车床右支座滑轨32；所述车床左支座23上设置有车床主动轴2；所述车床主动轴2的旋转中心设置有中心通孔24；所述中心通孔24内设置有车床左顶尖21；所述车床左顶尖21为弹性顶尖；所述车床右支座滑轨32上设置有车床右支座3；所述车床右支座3可在车床右支座滑轨32上左右滑动；所述车床右支座3上设置有车床右顶尖31；所述车床左顶尖21和车床右顶尖31同心设置；所述车床左顶尖21和车床右顶尖31之间用来放置驱动轴5；即所述车床左顶尖21与车床右顶尖31分别抵住驱动轴5左右两端面的驱动轴端面中心孔8，从而固定驱动轴5；所述车床主动轴2的端面上沿其圆周方向均布有驱动块22；所述驱动块22与车床左顶尖21的头部同侧设置；所述驱动块22至少有两块；在本实施例中，驱动块22设置有三块；安装时，车床左顶尖21顶住驱动轴5的驱动轴端面中心孔8时，同时所述驱动块22与驱动轴5的端面产生挤压，当车床主动轴2旋转时，从而能带动驱动轴5随着车床主动轴2一起旋转；所述车床工作台1上设置有车床刀具盘滑轨42；所述车床刀具盘滑轨42可在车床工作台1上前后移动；所述车床刀具盘滑轨42上设置有车床刀具座4；所述车床刀具座4可在车床刀具盘滑轨42上左右移动；所述车床刀具座4上设置有车刀41；所述车刀41能够对放置在车床左顶尖21和车床右顶尖31之间的驱动轴5进行一次性粗车或精车；

d、热处理调质：先对c中加工完毕的驱动轴5进行淬火处理，提高驱动轴5的硬度和强度，再进行回火处理，降低硬度和强度的同时提高驱动轴5的塑性和韧性，使得驱动轴5的综合机械性能最优化；

e、键槽加工：将热处理后的驱动轴5放置在铣床左顶尖13和铣床右顶尖14之间固定好，液压活动卡爪42缩紧，并至少两个液压活动卡爪42同时抓住驱动轴5；接着铣床移动座12移动使得键槽51的铣削位置位于铣刀5的正下方，铣刀5下移，进行键槽61的铣削，同时铣床移动座12水平往复移动，直到键槽51铣削完毕，铣刀5上移；然后，机械手将铣刀5取下，并将三坐标测量头快速安装到铣床刀具安装座17上，三坐标测量头对键槽51尺寸和多个键槽51的中心线是否共线进行检测，检测结果与标准数值对比，如果检测数据均处于合格范围内的驱动轴5即为合格品，若有一项数据超出合格范围，此驱动轴5即为次品，需报废处理；如附图4-6所示；一种铣床，包含铣床底座11；所述铣床底座11上设置有铣床移动座12；所述铣床移动座12可在铣床底座11上的水平轨道（未标出）水平左右移动；所述铣床移动座12上的一侧设置有铣床左顶尖支座131，另一侧设置有铣床右顶尖支座141；所述铣床左顶尖支座131上设置有铣床左顶尖13；所述铣床左顶尖13为弹性顶尖；所述铣床右顶尖支座141上设置有铣床右顶尖14；所述铣床左顶尖13和铣床右顶尖14的中心轴线重合；所述铣床左顶尖13和铣床右顶尖14之间设置有驱动轴5；所述铣床左顶尖13与铣床右顶尖14分别抵住驱动轴5左右端面的驱动轴端面中心孔8，从而固定驱动轴5；所述铣床底座11上设置有铣床刀具支座151；所述铣床刀具支座151位于铣床移动座12的后部；所述铣床刀具支座151能相对铣床移动座12垂直地前后移动；所述铣床刀具支座151上设置有铣床刀具安装座17；所述铣床刀具安装座17能竖直地上下运动；所述铣床刀具安装座17上竖直地设置有铣刀5；当所述铣刀5位于驱动轴6的正上方时，控制铣床移动座12水平运动到键槽预定加工位置，所述铣刀5旋转并向下移动至预定高度时，铣床移动座12水平运动，铣出键槽外形，所述铣刀5逐渐增多向下运动的距离，铣床移动座2往复水平运动，如此反复，直至铣削出键槽51；当有多个键槽51需要铣时，每次都重复上面的动作，即可实现；所述铣床右顶尖支座141上沿铣床右顶尖14的径向均布有液压活动卡爪142；所述液压活动卡爪142中能至少有两个同时抓住驱动轴5的端部的外表面，起辅助定位的作用；所述液压活动卡爪142能够避免传统技术中采用三爪卡盘固定轴类零件时，一旦轴类零件表面粗糙不平，则三爪卡盘的轴线无法与轴类零件的中心轴线重合，从而影响了键槽铣削的精度；所述铣床底座11上还设置有机械手（未示出）；所述机械手能够取下铣刀5，并将三坐标测量头（未示出）快速安装到铣床刀具安装座17上；所述三坐标测量头能够对键槽51尺寸和多个键槽51中心线是否共线进行检测；

f、磨床研磨：采用磨床顶尖顶住驱动轴5两端的驱动轴端面中心孔8，同时磨床驱动转轴上的短销插入驱动轴5端面的磨外形驱动孔9中，从而带动驱动轴5旋转，接着砂轮磨削驱动轴5外圆面，完成驱动轴5的研磨；

h、检查：检查驱动轴5是否合格，合格品可出厂，不合格品进行报废处理。

所述的驱动轴端面中心孔8和磨外形驱动孔9均为在不影响驱动轴实际功能和精度要求的前提下加工出的方便后续加工的工艺孔。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

本发明所述的驱动轴的加工方法在车驱动轴外形时采用双顶尖固定驱动轴，车床主动轴旋转时，驱动块挤压驱动轴端面从而带动驱动轴旋转，这种端面驱动的方式相较于传统的三爪卡盘夹住驱动轴加工，不需要反复装夹，只需一次装夹即可完成驱动轴的外形加工，操作简便，加工效率高；同时铣键槽时也采用双顶尖固定，液压活动卡爪辅助定位的方式，定位夹紧方式简单，有效避免了传统技术中三爪卡盘的轴线与驱动轴的中心轴线难以重合的问题，从而提高了铣削精度；同时能用三坐标测量头检测键槽的尺寸是否符合要求和多个键槽的中心线是否重合，检测速度快。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。