一種機(jī)床主軸坯料加工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種機(jī)床主軸坯料加工方法，包括如下步驟：下料；鐓粗；多次內(nèi)孔冷擠壓，將原來位于內(nèi)孔的金屬材料利用金屬材料的流動變成鍛件的長度，之后沖孔；正火處理；內(nèi)孔拋丸處理；磷皂化處理、減徑擠壓、球化退火處理，重復(fù)3-4次，基本達(dá)到預(yù)定的圖紙要求后；再經(jīng)過磷皂化處理，之后進(jìn)行冷精整，完成機(jī)床主軸坯料的加工。本發(fā)明機(jī)床主軸坯料加工方法，利用多次內(nèi)孔冷擠壓實(shí)現(xiàn)機(jī)床主軸坯料的拉長及擠出較粗的內(nèi)孔，坯料的重量大幅度減輕，材料的利用率提高。
【專利說明】一種機(jī)床主軸坯料加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)械傳動【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是一種機(jī)床主軸坯料加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)床主軸是各種通用或?qū)Ｓ脵C(jī)床的核心零件，傳遞扭矩，傳遞各種運(yùn)動，也是實(shí)現(xiàn)各種機(jī)械零件加工的母機(jī)中的核心零件。機(jī)床主軸通常做成中空的，因為在機(jī)械加工中相當(dāng)多的軸類零件本身要旋轉(zhuǎn)在主軸的中空部位，在軸端進(jìn)行夾緊才能正常加工。機(jī)床主軸通常較長、較粗，由于中空，常用的方法是把中間的金屬通過切削的辦法去除，這就造成大量的鋼材在制造過程中變成了鐵屑，材料的利用率相當(dāng)?shù)汀?br> [0003]通常機(jī)床主軸加工方法如下:下料后根據(jù)要求進(jìn)行鍛打成形，由于工件較長，為防止坯料在加工中出現(xiàn)局部因無加工余量而報廢，通常留的余量較大，間邊甚至可能有5mm以上的金屬需要通過機(jī)械加工來去除，內(nèi)孔的加工屬深孔加工，切削效率較低，散熱條件差，刀具易磨損。統(tǒng)計顯示，一根合格的機(jī)床主軸鋼材的利用率低于40%，這樣的加工存在于許多專業(yè)的機(jī)床制造廠，因加工周期長而影響產(chǎn)量也是經(jīng)常發(fā)生的。
[0004]機(jī)床主軸在過去的坯料生產(chǎn)中，最大的問題是零件較長，有一米五左右，加之內(nèi)孔直徑較大，而一直沒有適當(dāng)?shù)霓k法在鍛坯中做出內(nèi)孔，故采用實(shí)心坯料就增加了大量的鋼材,反過來也增加了機(jī)械加工的時間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種機(jī)床主軸坯料加工方法，解決現(xiàn)有加工方法中材料利用率低、加工周期長等缺點(diǎn)。
[0006]為解決上述問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0007]一種機(jī)床主軸坯料加工方法，包括如下步驟:
[0008]步驟1、根據(jù)機(jī)床主軸坯料的實(shí)際重量要求進(jìn)行下料，之后加熱至1100-1200°C，在2000-3000噸壓力機(jī)上進(jìn)行鐓粗得到鍛件，如果機(jī)床主軸有法蘭部分，在鐓粗過程中擠出法蘭面；
[0009]步驟2、利用步驟I得到的鍛件的余熱對鍛件進(jìn)行多次內(nèi)孔擠壓，將原來位于內(nèi)孔的金屬材料利用金屬材料的流動變成鍛件的長度，之后沖孔；其中，所述余熱為750-850 0C ；
[0010]步驟3、控制鍛件的冷卻溫度，用鍛件的余熱對鍛件進(jìn)行正火處理；
[0011]步驟4、用拋丸機(jī)的內(nèi)拋頭對鍛件進(jìn)行內(nèi)孔拋丸處理；
[0012]步驟5、對鍛件進(jìn)行磷皂化處理，再利用4000±500噸壓力機(jī)進(jìn)行減徑擠壓，之后進(jìn)行球化退火處理；
[0013]步驟6、步驟5重復(fù)3-4次，基本達(dá)到預(yù)定的圖紙要求后，再經(jīng)過磷皂化處理，之后進(jìn)行冷精整，完成機(jī)床主軸坯料的加工。
[0014]進(jìn)一步地，步驟2所述多次內(nèi)孔擠壓為2-4次。[0015]進(jìn)一步地，步驟2內(nèi)孔擠壓加工，應(yīng)用淬硬后拋光的鋼球和擠壓桿焊接后的擠壓工具，滾珠焊接在擠壓桿端部，對工件的孔表面施加擠壓力，使金屬表面產(chǎn)生塑性變形，擠壓保持750-850°C溫度。
[0016]進(jìn)一步地，步驟5和步驟6所述磷皂化處理為冷擠壓件的表面處理。
[0017]進(jìn)一步地，步驟6中所述冷精整為在4000±500噸冷擠壓壓力機(jī)上用模具進(jìn)行擠壓以達(dá)到圖紙給定的尺寸、形位公差要求。
[0018]本發(fā)明的有益效果:
[0019]1、本發(fā)明機(jī)床主軸坯料加工方法，利用多次內(nèi)孔冷擠壓實(shí)現(xiàn)機(jī)床主軸坯料的拉長及擠出較粗的內(nèi)孔，坯料的重量大幅度減輕，材料的利用率提高。
[0020]2、本發(fā)明不僅節(jié)約了大量鋼材，近凈成形的實(shí)施使得后續(xù)加工量明顯降低，提高了機(jī)械加工的效率，機(jī)床廠機(jī)械加工的工時量也明顯下降，達(dá)到節(jié)能、低碳的目的，機(jī)床廠也因材料的大幅減少，坯料的價格也隨之下降，而機(jī)床主軸的質(zhì)量因坯料的精度較高而得到了充分的保證。本發(fā)明為細(xì)長中空軸的坯料加工找到了一條降低成本的路。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明加工過程示意圖:
[0022]a是本發(fā)明下料示意圖；b是本發(fā)明鐓粗示意圖；c-e是本發(fā)明多次內(nèi)孔擠壓示意圖；f_j是本發(fā)明多次減徑擠壓示意圖。
【具體實(shí)施方式】:
[0023]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做更進(jìn)一步的解釋。
[0024]一種機(jī)床主軸坯料加工方法，包括如下步驟:
[0025]步驟1、根據(jù)機(jī)床主軸坯料的實(shí)際重量要求進(jìn)行下料，如圖l_a所示，之后加熱至1100-1200°C，在2500噸壓力機(jī)上進(jìn)行鐓粗得到鍛件，如果機(jī)床主軸有法蘭部分，在鐓粗過程中擠出法蘭面，如圖l-b所示；
[0026]步驟2、利用步驟I得到的鍛件的余熱(溫度在800°C左右)對鍛件進(jìn)行2-4次內(nèi)孔擠壓，將原來位于內(nèi)孔的金屬材料利用金屬材料的流動變成鍛件的長度，如圖lc-e所示，之后沖孔；
[0027]步驟3、控制鍛件的冷卻溫度，用鍛件的余熱對鍛件進(jìn)行正火處理，達(dá)到細(xì)化材料晶粒的目的；
[0028]步驟4、用拋丸機(jī)的內(nèi)拋頭對鍛件進(jìn)行內(nèi)孔拋丸處理，去除內(nèi)孔的氧化皮；
[0029]步驟5、對鍛件進(jìn)行磷皂化處理，再利用4000噸壓力機(jī)進(jìn)行減徑擠壓，之后進(jìn)行球化退火處理,消除材料的內(nèi)應(yīng)力，如圖f所示；
[0030]步驟6、步驟5重復(fù)3-4次,如圖lg-j所示,基本達(dá)到預(yù)定的圖紙要求后,再經(jīng)過磷皂化處理，之后進(jìn)行冷精整，在4000噸冷擠壓壓力機(jī)上用模具進(jìn)行擠壓以達(dá)到圖紙給定的尺寸、形位公差要求,完成機(jī)床主軸坯料的加工。
[0031]內(nèi)孔擠壓加工，尤其是是利用金屬在755-800°C在外力的作用下易產(chǎn)生塑性變形的特點(diǎn)，應(yīng)用特制的滾珠(淬硬后拋光的鋼球)和擠壓桿焊接后的擠壓工具，滾珠焊接在擠壓桿端部，對工件的孔表面施加擠壓力，使金屬表面產(chǎn)生塑性變形，達(dá)到其光整、強(qiáng)化的目的；擠壓方式，利用拉床對長孔進(jìn)行拉擠。擠壓保持上述溫度，可通過間隔加熱的方式進(jìn)行。
[0032]所述磷皂化處理為冷擠壓件的表面處理。
[0033]帶孔拉長的難點(diǎn)是每次的長徑比都有一定的要求，一次擠壓無法完成，本發(fā)明用多次擠壓的辦法完成了坯料的加工成形。在多次擠壓的過程中，把原來位于內(nèi)孔的金屬材料變成了零件的長度。以本發(fā)明過程中進(jìn)行批量生產(chǎn)的機(jī)床主軸為例，通常原廠采購的鍛坯重量為178kg，同樣的主軸坯料用本發(fā)明的工藝過程加工后，重量僅為86kg，是原來坯料重量的48%。
[0034]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于在本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)工人來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理前提下，還可以做出若干改進(jìn)或替換，這些改進(jìn)或替換也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種機(jī)床主軸坯料加工方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟1、根據(jù)機(jī)床主軸坯料的實(shí)際重量要求進(jìn)行下料，之后加熱至1100-1200°c，在2000-3000噸壓力機(jī)上進(jìn)行鐓粗得到鍛件，如果機(jī)床主軸有法蘭部分，在鐓粗過程中擠出法蘭面； 步驟2、利用步驟I得到的鍛件的余熱對鍛件進(jìn)行多次內(nèi)孔擠壓，將原來位于內(nèi)孔的金屬材料利用金屬材料的流動變成鍛件的長度，之后沖孔；其中，所述余熱為750-850°C ；步驟3、控制鍛件的冷卻溫度，用鍛件的余熱對鍛件進(jìn)行正火處理； 步驟4、用拋丸機(jī)的內(nèi)拋頭對鍛件進(jìn)行內(nèi)孔拋丸處理； 步驟5、對鍛件進(jìn)行磷皂化處理，再利用4000±500噸壓力機(jī)進(jìn)行減徑擠壓，之后進(jìn)行球化退火處理； 步驟6、步驟5重復(fù)3-4次，再經(jīng)過磷皂化處理，之后進(jìn)行冷精整，完成機(jī)床主軸坯料的加工。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)床主軸加工方法，其特征在于，步驟2所述多次內(nèi)孔擠壓為2-4 次。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)床主軸加工方法，其特征在于，步驟2內(nèi)孔擠壓加工，應(yīng)用淬硬后拋光的鋼球和擠壓桿焊接后的擠壓工具，滾珠焊接在擠壓桿端部，對工件的孔表面施加擠壓力，使金屬表面產(chǎn)生塑性變形，擠壓保持750-850°C溫度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)床主軸加工方法，其特征在于，步驟5和步驟6所述磷皂化處理為冷擠壓件的表面處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)床主軸加工方法，其特征在于，步驟6中所述冷精整為在4000噸冷擠壓壓力機(jī)上用模具進(jìn)行擠壓以達(dá)到圖紙給定的尺寸、形位公差要求。
【文檔編號】B23P13/00GK103522000SQ201310451588
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月27日
【發(fā)明者】周華 申請人:鹽城金剛星齒輪廠