一种花键轴的加工工艺的制作方法

[0001]
本发明涉及传动轴加工技术领域，具体涉及一种花键轴的加工工艺。


背景技术：

[0002]
花键轴是一种用于机械传动的零件，其键槽的作用除和平键、半圆键、斜键一样传递机械扭矩，还可以在回转的同时实现轴向滑动。花键轴周向键槽数多于平键等结构，传力效果更好，可承担更大的扭矩，传动同步性也更好。
[0003]
传统的加工方式中，常将传动轴和花键套分体加工，最后组合在一起形成传动轴，该方式虽然生产速度较快，但整体强度受到了削弱，分体生产还需要使用两套加工设备，提高了生产的设备成本和人工成本。


技术实现要素：

[0004]
为解决现有技术中存在的问题，本发明提出了一种花键轴的加工工艺，采用一体化加工，工件结构强度高，经过正火、调质、回火、氮化等热处理，增加了工件内部强度的韧性，降低了内应力，提高了外表面硬度。
[0005]
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0006]
一种花键轴的加工工艺，包括如下步骤：
[0007]
1)下料：将棒料通过锯床截断，获得预定长度的棒料，棒料两端分别定义为大端和小端；
[0008]
2)正火热处理：将所述棒料进行等温正火热处理；
[0009]
3)车钻中心孔：装夹工件大端，对小端端面车钻中心孔；
[0010]
4)粗车：装夹大端，顶住小端中心孔，对棒料外圆进行粗车，粗车到预定尺寸，外圆单边预留尺寸1-2mm，取下工件调转装夹方向，对大端外圆和端面进行粗车，粗车到预定尺寸，外圆单边预留尺寸1-2mm；
[0011]
5)调质、校直、去应力：对粗加工后的工件进行调质处理，后通过矫直机对其进行矫直，并进行去应力退火处理；
[0012]
6)车总长：车两端端面，控制工件总长度到达预定尺寸，总长预留尺寸偏差0.3-1.3mm；
[0013]
7)精车小端：装夹大端，精车小端侧的外圆、台阶面和轴颈；
[0014]
8)加工小端外花键：根据预定尺寸选择铣刀，铣小端外花键；
[0015]
9)精车大端：更换装夹位置，掉转伸出方向，精车大端内孔到预定尺寸；
[0016]
10)加工大端内花键：通过插齿机加工大端内花键；
[0017]
11)加工大端外花键：根据预定尺寸选择铣刀，铣大端外花键；
[0018]
12)检验：以中部圆柱面为基准，检测各处跳动量，分别使用对应量棒检测外花键、内花键尺寸是否达标；
[0019]
13)氮化：对工件表面进行气体氮化处理，氮化深度0.2-0.4mm；
[0020]
14)终检：对成品件进行最终检测后打包。
[0021]
进一步，所述步骤5)后进行矫直工序，通过矫直机矫直后的工件沿长度方向取3点，跳动需小于0.3mm。根据该优化方案，调质处理后的工件外形尺寸会发生一定的弯曲或膨胀，矫直工序可对发生弯曲变形的工件进行矫正，减少不合格率。
[0022]
再进一步，对矫直处理后的工件进行低温回火。根据该优化方案，低温回火有助于消除工件的残留应力，降低工件的脆性，提高工件的硬度和韧性。
[0023]
更进一步，所述步骤11)后进行整体去毛刺处理。根据该优化方案，去除毛刺可提高工件整体表面质量，为后续的检测提供便利，防止因毛刺造成检验不合格，或对检测者造成伤害。
[0024]
与现有技术相比，本发明具有如下显著进步：采用一体化加工，工件结构强度高，经过正火、调质、回火、氮化等热处理，增加了工件内部强度的韧性，降低了内应力，提高了外表面硬度。
附图说明
[0025]
图1为所述花键轴的加工工艺的流程图；
[0026]
图2为热处理温度变化曲线图；
[0027]
图3为所述花键轴的剖视图。
[0028]
附图标记说明：1-大端，11-大端内花键，12-大端外花键；2-小端，21-小端外花键。
具体实施方式
[0029]
下面结合附图和具体实施方式(实施例)对本发明专利申请作进一步的说明，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明专利申请，但并不作为对本发明专利申请限制的依据。
[0030]
参照图1～图3，一种花键轴的加工工艺，包括如下步骤：
[0031]
1)下料：将棒料通过锯床截断，获得预定长度的棒料，棒料两端分别定义为大端1和小端2；
[0032]
2)正火热处理：将所述棒料进行等温正火热处理；
[0033]
3)车钻中心孔：装夹工件大端1，对小端2端面车钻中心孔；
[0034]
4)粗车：装夹大端1，顶住小端2中心孔，对棒料外圆进行粗车，粗车到预定尺寸，外圆单边预留尺寸1-2mm，取下工件调转装夹方向，对大端1外圆和端面进行粗车，粗车到预定尺寸，外圆单边预留尺寸1-2mm；
[0035]
5)调质、校直、去应力：对粗加工后的工件进行调质处理，后通过矫直机对其进行矫直，并进行去应力退火处理，热处理温度变化曲线，如图2所示；
[0036]
6)车总长：车两端端面，控制工件总长度到达预定尺寸，总长预留尺寸偏差0.3-1.3mm；
[0037]
7)精车小端2：装夹大端1，精车小端2侧的外圆、台阶面、和轴颈；
[0038]
8)加工小端外花键21：根据预定尺寸选择铣刀，铣小端外花键21；
[0039]
9)精车大端1：更换装夹位置，掉转伸出方向，精车大端1内孔到预定尺寸；
[0040]
10)加工大端内花键11：通过插齿机加工大端内花键11；
[0041]
11)加工大端外花键12：根据预定尺寸选择铣刀，铣大端外花键12；
[0042]
12)检验：以中部圆柱面为基准，检测各处跳动量，分别使用对应量棒检测外花键、内花键尺寸是否达标；
[0043]
13)氮化：对工件表面进行气体氮化处理，氮化深度0.3mm；
[0044]
14)终检：对成品件进行最终检测后打包。
[0045]
作为一个具体实施例：所述步骤5)后需进行矫直工序，通过矫直机矫直后的工件沿长度方向取3点，跳动需在0.3mm内。
[0046]
作为一个具体实施例：对矫直处理后的工件进行低温回火。
[0047]
作为一个具体实施例：所述步骤11)后需进行整体去毛刺处理。
[0048]
本领域的普通技术人员可以理解，在上述的各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于上述各实施方式的种种变化和修改，也可以基本实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。因此，在实际应用中，可以在形式上和细节上对上述实施方式作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。