一种中空轴类零件的平衡工艺方法与流程

本申请涉及机械切削加工，尤其涉及一种中空轴类零件的平衡工艺方法。

背景技术：

1、轴用来支撑传动零件，传递扭矩或运动。轴在工作中需承受载荷，保证一定的回转精度，轴类零件的加工表面通常有内圆柱面、外圆柱面、内圆锥面、外圆锥面，台阶平面、端平面、螺纹、花键、键槽以及沟槽，而其中的高速旋转的轴类零件，其外形多以圆柱回转体形式存在，加工方式多以车削加工为主要加工手段。在车削加工时，夹持的工艺基准与工件的质量中心重合或者同心可对成品件的剩余不平衡量进行控制。为了使高速旋转的轴类零件能够有较高的回转精度和稳定性，在技术要求中均对不平衡量提出要求。

2、在现有的加工工艺中，常常采用在零件上设计平衡修正区域的方式，通过增加或去除材料的手段实现零件的平衡，亦或是通过精密机械加工手段保证零件各部分的形状和尺寸精度，通过对工件的形状和尺寸精度的提高来实现轴类零件质量分布的均衡，从而满足零件的平衡要求。

3、上述的两种平衡方式在实际运用中均有其优势和局限性，同时可以满足大部分高速旋转轴类零件的要求，然而，针对中空且空腔内难以机械加工的轴类零件，上述的两种平衡方式难以满足加工的要求，例如新能源电动汽车用电机轴，为了使电机轴质量更轻，其轴采用中空式的设计，在实际使用的过程中，转速高、批量大，极易出现中空腔内壁厚度不均匀且难以控制，质量中心无法直接控制的问题。部分高速旋转的中空轴的零件受结构强度、安装空间、装配特性等多种因素影响无法进行平衡调整区域设计。仅用控制加工过程中的工艺参数来保证零件的最终不平衡量，给加工工艺设计和质量控制环节带来极大的困难。产品合格率无法得到根本保证。同时，由于工序间的工艺测量及控制参数基本与剩余不平衡量无关，也使得零件的工艺改进找不到方向。产品合格率无法得到有效提高。

技术实现思路

1、为了解决现有的中空轴类零件的孔内壁在加工的过程中仅用控制加工过程中的工艺参数来保证零件的最终不平衡量，给加工工艺设计和质量控制环节带来极大的困难，造成废品率高的问题，本发明提出了一种中空轴类零件的平衡工艺方法。

2、本发明提出了如下方案：

3、一种中空轴类零件的平衡工艺方法，包括：

4、测量对外轮廓加工过的中空轴类工件的不平衡量，记录所述不平衡量；

5、将记录下的不平衡量进行计算处理，确定轴的两端部工艺基准的位置坐标数据；

6、对位置坐标数据对应的目标位置做出标识，确定第一工艺基准；

7、根据第一工艺基准，确定后续加工的第二工艺基准，并以所述第二工艺基准为基础完成加工。

8、如上所述的一种中空轴类零件的平衡工艺方法，所述测量对外轮廓加工过的中空轴类工件的不平衡量，记录所述不平衡量的步骤，包括：

9、测量对外轮廓加工过的中空轴类工件的不平衡量；

10、根据不平衡量计算中空轴类工件的两端面的偏移距离及角度。

11、如上所述的一种中空轴类零件的平衡工艺方法，所述对位置坐标数据对应的目标位置做出标识，确定第一工艺基准的步骤，包括：

12、对位置坐标数据对应的目标位置做出标识，设定回转的起始位置；

13、根据位置坐标数据、标识以及起始位置，切削加工出第一工艺基准。

14、如上所述的一种中空轴类零件的平衡工艺方法，所述对位置坐标数据对应的目标位置做出标识，设定回转的起始位置的步骤之后，还包括：

15、根据位置坐标数据、标识以及起始位置，增加对应工装的辅助；

16、根据对应工装的辅助，确定所述第一工艺基准。

17、如上所述的一种中空轴类零件的平衡工艺方法，所述中空轴类工件的种类包括中空且两端有通孔、中空无两端通孔、中空且一端有通孔、中空且有径向通孔或中空且有径向通孔和轴向通孔。

18、如上所述的一种中空轴类零件的平衡工艺方法，所述对位置坐标数据对应的目标位置做出标识，设定回转的起始位置的步骤中，通过激光、喷码、贴标签、用笔打标或增加工装的方式在对应的位置做出标识。

19、如上所述的一种中空轴类零件的平衡工艺方法，所述对位置坐标数据对应的目标位置做出标识，设定回转的起始位置的步骤中，所述目标位置包括轴的端面、轴的外圆面、轴的外轮廓面或轴的阶梯面。

20、如上所述的一种中空轴类零件的平衡工艺方法，所述根据位置坐标数据、标识以及起始位置，切削加工出第一工艺基准的步骤中，所述切削加工出第一工艺基准的方法包括在加工轴的两端面生成中心孔、加工生成新的外圆面以及加工生成新的外圆面和平面。

21、如上所述的一种中空轴类零件的平衡工艺方法，所述根据位置坐标数据、标识以及起始位置，增加对应工装的辅助的步骤中，所述增加对应工装的辅助的方法包括增设于工装上的中心孔、增设于工装上的外圆面、增设于工装上的定位销孔、增设于工装上的键槽、增设于工装上的止口、增设于工装上的分度盘或增设于工装上的编码器。

22、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

23、本发明实施例通过测量对外轮廓加工过的中空轴类工件的不平衡量，并将记录下的不平衡量进行计算处理，确定轴的两端部工艺基准的位置坐标数据，通过对目标位置做出标识，确定第一工艺基准，再确定后续加工的第二工艺基准，并以所述第二工艺基准为基础完成加工，可实现零件的质量中心与回转中心重合，满足零件的剩余不平衡量的技术要求，提高合格率，提高系统有效性，有效扩展高速旋转中空轴类零件的设计及应用范围。

技术特征：

1.一种中空轴类零件的平衡工艺方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种中空轴类零件的平衡工艺方法，其特征在于，所述测量对外轮廓加工过的中空轴类工件的不平衡量，记录所述不平衡量的步骤，包括：

3.根据权利要求1所述的一种中空轴类零件的平衡工艺方法，其特征在于，所述对位置坐标数据对应的目标位置做出标识，确定第一工艺基准的步骤，包括：

4.根据权利要求3所述的一种中空轴类零件的平衡工艺方法，其特征在于，所述对位置坐标数据对应的目标位置做出标识，设定回转的起始位置的步骤之后，还包括：

5.根据权利要求1所述的一种中空轴类零件的平衡工艺方法，其特征在于，所述中空轴类工件的种类包括中空且两端有通孔、中空无两端通孔、中空且一端有通孔、中空且有径向通孔或中空且有径向通孔和轴向通孔。

6.根据权利要求1所述的一种中空轴类零件的平衡工艺方法，其特征在于，所述对位置坐标数据对应的目标位置做出标识，设定回转的起始位置的步骤中，通过激光、喷码、贴标签、用笔打标或增加工装的方式在对应的位置做出标识。

7.根据权利要求1所述的一种中空轴类零件的平衡工艺方法，其特征在于，所述对位置坐标数据对应的目标位置做出标识，设定回转的起始位置的步骤中，所述目标位置包括轴的端面、轴的外圆面、轴的外轮廓面或轴的阶梯面。

8.根据权利要求3所述的一种中空轴类零件的平衡工艺方法，其特征在于，所述根据位置坐标数据、标识以及起始位置，切削加工出第一工艺基准的步骤中，所述切削加工出第一工艺基准的方法包括在加工轴的两端面生成中心孔、加工生成新的外圆面以及加工生成新的外圆面和平面。

9.根据权利要求4所述的一种中空轴类零件的平衡工艺方法，其特征在于，所述根据位置坐标数据、标识以及起始位置，增加对应工装的辅助的步骤中，所述增加对应工装的辅助的方法包括增设于工装上的中心孔、增设于工装上的外圆面、增设于工装上的定位销孔、增设于工装上的键槽、增设于工装上的止口、增设于工装上的分度盘或增设于工装上的编码器。

技术总结
本申请涉及一种中空轴类零件的平衡工艺方法，包括：测量对外轮廓加工过的中空轴类工件的不平衡量，记录所述不平衡量；将记录下的不平衡量进行计算处理，确定轴的两端部工艺基准的位置坐标数据；对位置坐标数据对应的目标位置做出标识，确定第一工艺基准；根据第一工艺基准，确定后续加工的第二工艺基准，并以所述第二工艺基准为基础完成加工。本申请可实现零件的质量中心与回转中心重合，满足零件的剩余不平衡量的技术要求，提高合格率，提高系统有效性，有效扩展高速旋转中空轴类零件的设计及应用范围。

技术研发人员：田大伟,林守金,林鑫,程文发,王君毅,陈显志,张新宇,张冬,王庆伟,甘伟贤,冷彤
受保护的技术使用者：中山迈雷特数控技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15