轴锻件的精加工过程是将经过锻造和粗加工的毛坯进一步加工至最终尺寸、形状和表面精度的关键步骤。
1. 预备处理
热处理:
在精加工前通常进行调质(淬火+高温回火)或正火处理,以消除内应力、均匀组织并提高切削性能。
基准面加工:
修正中心孔或端面,确保后续工序的定位精度。
2. 半精加工
车削加工:
使用数控车床(CNC)或精密车床进行外圆、台阶、锥度等部位的半精车。
留0.2~0.5mm的精加工余量。
保证形位公差(如圆度、圆柱度)。
磨削准备:
对需要高精度的部位(如轴承位、密封位)进行预磨削。
3. 精加工核心工序
(1) 精密磨削
外圆磨削:
使用外圆磨床(如万能磨床)加工轴承配合面、轴颈等关键部位,尺寸精度可达IT6~IT7级,表面粗糙度Ra0.4~0.8μm。
分粗磨和精磨,控制进给量避免烧伤。
内圆磨削:
加工内孔或中心孔,确保同心度。
无心磨削:
适用于大批量小轴类零件的高效加工。
(2) 数控车削
对非磨削部位进行精车,达到IT7~IT8级精度,Ra1.6~3.2μm。
(3) 铣削与键槽加工
键槽铣削:
用立铣刀或键槽铣床加工,保证对称度和宽度公差(H9级)。
必要时进行拉削(对高精度键槽)。
花键加工:
采用滚削或磨削(精密花键需磨齿)。
4. 表面强化与处理
表面淬:
对耐磨部位(如轴颈)进行高频淬火或激光淬火,后续需回火消除应力。
喷丸/滚压:
提高表面硬度和疲劳强度,减少应力集中。
镀层/涂层:
如镀铬、氮化、DLC涂层等,增强耐腐蚀性或耐磨性。
5. 终检与修正
尺寸检测:
使用千分尺、卡规、三坐标测量仪(CMM)验证关键尺寸。
形位公差检测:
圆度仪、跳动仪检测径向/端面跳动(通常要求≤0.02mm)。
表面质量:
粗糙度仪检测Ra值,目视或探伤(如磁粉检测)检查表面缺陷。
动平衡测试:
对高速轴需进行动平衡校正。
6. 特殊工艺(根据需求)
超精加工:
采用超精磨或抛光(如Ra≤0.1μm的镜面)。
振动去应力:
对长轴或精密轴进行振动时效处理。
关键控制点
1. 余量管理:精加工前需合理预留余量,避免切削过量或不足。
2. 切削参数:精加工阶段采用小切深、高转速、慢进给,减少切削热变形。
3. 冷却润滑:使用切削液(如乳化液或油基冷却剂)降低温度,提高表面质量。
4. 夹具定位:避免装夹变形,优先采用两顶尖或液压夹具。
通过以上流程,轴锻件可满足高精度、高强度及长寿命的使用要求,广泛应用于汽车、能源、机械等领域。