一种高速转子轴的生产加工工艺的制作方法

本发明涉及转子轴技术领域，尤其涉及一种高速转子轴的生产加工工艺。

背景技术：

转子轴及本体指具有足够的机械强度，能承受原动机传来的转矩和发电机出口突然短路的巨大电磁转矩，并有良好的导磁性能的锻件，为发电机主磁极的承载体，但转子轴的加工过程过于繁杂，并且现有技术的加工方法加工出的转子轴质量不稳定，返修率高，使用寿命短，因此就需要一种高速转子轴的生产加工工艺。

经检索，中国专利公开号为cn110270796a的专利，公开了一种电机转子轴的加工工艺，包括以下操作步骤；步骤一，粗车a；步骤二，粗车b；步骤三，从端面a沿轴向钻深孔；步骤四，精车a，步骤五，精车b；步骤六，磨基准；步骤七，插齿；步骤八，铣键槽；步骤九，渗碳淬火；步骤十，研中心孔；步骤十一，在外圆i上车螺纹；步骤十二，磨外圆a、磨外圆b；步骤十三，磨外圆g、磨外圆i、磨外圆e；步骤十四，精车c；步骤十五，清洗，涂防锈油。

上述专利中的转子轴加工工艺及其转子轴存在以下不足：在加工完成后，有些中心孔不符合要求的转子轴，由于不能进行调整修改而直接报废，造成资源和成本的损失。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种高速转子轴的生产加工工艺。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种高速转子轴的生产加工工艺，包括以下步骤；

s1：选材；

s2：圆钢下料；

s3：粗加工；

s4：半精加工；

s5：热处理；

s6：精加工；

s7：加工完成后对其外观及其性能进行检测。

优选地：所述s1选择45号钢其尺寸为φ180mm*2530mm圆钢材料。

优选地：所述s3中切除钢材上大部分余量，使钢材在形状和尺寸上接近零件成品，并且在钢材齐端面打中心孔，车外圆为φ176mm-φ177mm，并且要求锥度不超过0.5，不圆度0.05。

优选地：所述s4中使主要表面达到一定的精加工余量，并且转子轴两端预留量为5-10mm。

优选地：所述s5中热处理步骤如下：s51：将钢材放入热处理炉内；s52：将热处理炉升温200℃以上，保温12小时；s53：去应力退火。

优选地：所述s53中去去应力退火的步骤为：首先将热处理炉慢慢升温，并且保证在2小时内，升温到400°c以下，接着在2小时后，以每小时100°c的速度，将热处理炉加热到600°c-650°c，并且保持热处理炉在加热的过程中，各区的温度差不大于20°c，当热处理炉加热到600°c-650°c时，热处理炉进行保温操作，保温时间为4-6小时，最后在关闭热处理炉后，以50°c/小时的冷速，冷却到200°c以下时，将退火件从热处理炉中移出，置于静止的空气中，将退火件冷却到室温。

优选地：所述s6对采用以车代磨的工艺进行加工，以车代磨，是在数控的车床上，利用高硬度和高强度以及高耐磨性刀具材料，高速度地加工切削工件，并且在精加工期间，提前把铁芯放入烘房预烘10小时，温度125°c-130°c。

优选地：所述s1-s6每一步结束均需要进行除毛刺、除锈、清洗和上防锈油的步骤。

优选地：所述s7中外观及其性能进行检测：

s71：外观检查：所述s7中外观检查：首先通过肉眼检测外表是否有严重的凹陷、划痕，如果有及时取出，接着使用专业夹具和高精密仪器对整体转子轴进行360度无死角检测，检测转子轴表面是否有凹陷、划痕等现象出现。

s72：电性能检测：所述s7中电性能检测：首先测量铁芯的绝缘电阻阻值的大小，接着把转子轴压入烘热的转子铁芯中，焊接转子星点，安装集电环，接线，绑扎，最后进行空载试验，检测是否运行良好。

本发明的有益效果为：

1.在转子轴转子轴增加两端外圆的面积，这样能够尽可能的提高转子轴的刚度；转子轴两端预留约5-10mm的余量，这样可以方便后期根据加工要求进行二次修正，实际操作环节中二次修正需要直接将预留部分进行切除，接着重新加工中心孔，免对原有中心孔进行修正、维护从而造成人力物力的浪费，并且能够大幅度降低了转子轴报废的概率，有利于维护成本。

2.在转子轴生产过程中，s1-s6中每一步结束均要进行除毛刺、除锈、清洗和上防锈油的步骤，保证在生产的过程中由于某些原因的出现造成较大误差的产生，保证了每一步的精细化，使得生产所得到的转子轴更加精密；在生产完成后对转轴轴的外观及性能进行进一步检测，保证了产品的质量。

3.采用以车代磨转子轴加工工艺，运用以车代磨加工，所需设备用量少，既能节省厂房的用地面积，又能减少电量的浪费，并且可以减小维修设备的数量和时常，大大的降低了成本支出；该工艺不仅安装的刀具多，换刀频率也非常快，能够实现非常高的机床转速得以实现，能够快速的将多种表面有效地加工完成，辅助的时间比较短，所以，与磨削相比，车削加工的效率更高，是磨削加工的5-7倍；对工作人员的工作技能要求较低，因此寻找工人也就比较容易。

附图说明

图1为本发明提出的一种高速转子轴的生产加工工艺的生产流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。

实施例1：

一种高速转子轴的生产加工工艺，如图1所示，包括以下步骤；

s1：选材；

s2：圆钢下料；

s3：粗加工；

s4：半精加工；

s5：热处理；

s6：精加工；

s7：加工完成后对其外观及其性能进行检测。

所述s1选择45号钢其尺寸为φ180mm*2530mm圆钢材料。

所述s3中切除钢材上大部分余量，使钢材在形状和尺寸上接近零件成品，并且在钢材齐端面打中心孔，车外圆为φ176mm-φ177mm，并且要求锥度不超过0.5，不圆度0.05。

所述s4中使主要表面达到一定的精加工余量，并且转子轴两端预留量为5-10mm。

所述s5中热处理步骤如下：

s51：将钢材放入热处理炉内；

s52：将热处理炉升温200℃以上，保温12小时；

s53：去应力退火。

所述s53中去去应力退火的步骤为：首先将热处理炉慢慢升温，并且保证在2小时内，升温到400°c以下，接着在2小时后，以每小时100°c的速度，将热处理炉加热到600°c-650°c，并且保持热处理炉在加热的过程中，各区的温度差不大于20°c，当热处理炉加热到600°c-650°c时，热处理炉进行保温操作，保温时间为4-6小时，最后在关闭热处理炉后，以50°c/小时的冷速，冷却到200°c以下时，将退火件从热处理炉中移出，置于静止的空气中，将退火件冷却到室温。

所述s6对采用以车代磨的工艺进行加工，以车代磨，是在数控的车床上，利用高硬度和高强度以及高耐磨性刀具材料，高速度地加工切削工件的一种工艺方法，采用数控车床cak6180进行加工，fanuc数控系统，全数字伺服电机及控制系统，贴塑滚珠丝杆螺母及导轨，既有导轨几何精度和磨擦系数低的功能，又有自动补偿丝杆螺距等功能，使轨迹运动及精确圆弧插补都能够有效地完成，不但质最稳定，加工的精确度也高，所选用的刀片为山特维克立方氮化硼刀片，立方氮化硼刀片的耐磨性及切削性能都非常强，那够轻松的进行加工转子轴，并且在精加工期间，提前把铁芯放入烘房预烘10小时，温度125°c-130°c。

所述s1-s6每一步结束均需要进行除毛刺、除锈、清洗和上防锈油的步骤。

实施例2：

一种高速转子轴的生产加工工艺，如图1所示：包括以下步骤。

s1：选材；

s2：圆钢下料；

s3：粗加工；

s4：半精加工；

s5：热处理；

s6：精加工；

s7：加工完成后对其外观及其性能进行检测。

所述s1选择45号钢其尺寸为φ180mm*2530mm圆钢材料。

所述s3中切除钢材上大部分余量，使钢材在形状和尺寸上接近零件成品，并且在钢材齐端面打中心孔，车外圆为φ176mm-φ177mm，并且要求锥度不超过0.5，不圆度0.05。

所述s4中使主要表面达到一定的精加工余量，并且转子轴两端预留量为5-10mm。

所述s5中热处理步骤如下：

s51：将钢材放入热处理炉内；

s52：将热处理炉升温200℃以上，保温12小时；

s53：去应力退火。

所述s53中去去应力退火的步骤为：首先将热处理炉慢慢升温，并且保证在2小时内，升温到400°c以下，接着在2小时后，以每小时100°c的速度，将热处理炉加热到600°c-650°c，并且保持热处理炉在加热的过程中，各区的温度差不大于20°c，当热处理炉加热到600°c-650°c时，热处理炉进行保温操作，保温时间为4-6小时，最后在关闭热处理炉后，以50°c/小时的冷速，冷却到200°c以下时，将退火件从热处理炉中移出，置于静止的空气中，将退火件冷却到室温。

所述s6对采用以车代磨的工艺进行加工，以车代磨，是在数控的车床上，利用高硬度和高强度以及高耐磨性刀具材料，高速度地加工切削工件的一种工艺方法，采用数控车床cak6180进行加工，fanuc数控系统，全数字伺服电机及控制系统，贴塑滚珠丝杆螺母及导轨，既有导轨几何精度和磨擦系数低的功能，又有自动补偿丝杆螺距等功能，使轨迹运动及精确圆弧插补都能够有效地完成，不但质最稳定，加工的精确度也高，所选用的刀片为山特维克立方氮化硼刀片，立方氮化硼刀片的耐磨性及切削性能都非常强，那够轻松的进行加工转子轴，并且在精加工期间，提前把铁芯放入烘房预烘10小时，温度125°c-130°c。

所述s1-s6每一步结束均需要进行除毛刺、除锈、清洗和上防锈油的步骤。

所述s7中外观及其性能进行检测：

s71：外观检查：所述s7中外观检查：首先通过肉眼检测外表是否有严重的凹陷、划痕，如果有及时取出，接着使用专业夹具和高精密仪器对整体转子轴进行360度无死角检测，检测转子轴表面是否有凹陷、划痕等现象出现。

s72：电性能检测：所述s7中电性能检测：首先测量铁芯的绝缘电阻阻值的大小，接着把转子轴压入烘热的转子铁芯中，焊接转子星点，安装集电环，接线，绑扎，最后进行空载试验，检测是否运行良好。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。