[发明专利]一种台阶内孔大深径比轴的加工工艺

权利要求书

1.一种台阶内孔大深径比轴的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：

1)准备工件坯料：工件坯料长度是L-Δ，其中L是工件设计总长度值，Δ为锻造伸长量，取值范围2～3mm，车外圆，打顶尖孔，车两端基准外圆，两端倒角，得到工件(1)；

2)钻中间孔：将工件(1)装夹在深孔钻床上，沿工件(1)轴线方向均布两个支撑架(2)，然后钻中间孔，钻孔直径大于中间孔设计要求0.1～0.2mm，钻孔长度是L1’-Δ，其中L1’是设计要求的大孔与中间孔长度尺寸之和；

3)精镗中孔：然后将工件(1)装夹在镗床上精镗中间孔，经过精镗后中间孔直径大于设计要求0.3～0.6mm，直线度要求小于0.05mm，内孔表面粗糙度为1.6；

4)珩磨中孔：再将工件(1)装夹在珩磨机上进行珩磨，使中间孔尺寸精度达到IT6，圆柱度1～0.5，直线度1，粗糙度0.8～0.1；

5)推镗大孔：然后将内部支撑架(Ⅰ)固定在钻杆(3)上，确保内部支撑架(Ⅰ)处在中间孔内，镗刀(4)位于内部支撑架(Ⅰ)后面，后面为刀具相对于工件(1)运动方向的反方向，将工件(1)装夹在镗床上推镗大孔，大孔尺寸与设计要求一致；

6)钻小孔：再将内部支撑架(Ⅰ)固定在钻杆(3)上，确保内部支撑架(Ⅰ)处在中间孔内，钻头(5)位于内部支撑架(Ⅰ)前面，将工件(1)装夹在深孔钻床上钻小孔，小孔直径大于设计要求0.3mm～0.6mm；

7)旋锻整形：将工件(1)与组合芯轴(Ⅱ)进行装配后装夹在旋锻设备上，旋锻夹头(6)夹住工件(1)大端，旋锻锤头(7)径向打击工件(1)另一端，工件(1)内径缩小，贴紧组合芯轴(Ⅱ)，完成内孔整形；

8)机加外圆：将工件(1)与组合芯轴(Ⅱ)一起装夹在车床上进行外圆的车削加工，加工至设计要求尺寸；

9)抽出组合芯轴Ⅱ：先通过旋转加振动的方式抽出大端芯轴(8)，再用同样的方法抽出小端芯轴(10)，最后顶出中间芯轴(9)。

2.根据权利要求1所述的一种台阶内孔大深径比轴的加工工艺，其特征在于：所述的组合芯轴(Ⅱ)，包括大端芯轴(8)、中段芯轴(9)和小端芯轴(10)，三段芯轴通过锥面定位，通过螺纹连接，三段芯轴螺纹孔均采用反向螺纹，大端芯轴(8)尺寸与大孔设计尺寸相同；中段芯轴(9)长度是L1-Δ，其中L1是中间孔的设计长度，直径尺寸与设计尺寸相同；小端芯轴(10)长度是L2+δ，其中L2是小孔设计长度，δ为芯轴长度余量，取值范围10～20mm，直径尺寸与设计尺寸相同。

3.根据权利要求1所述的一种台阶内孔大深径比轴的加工工艺，其特征在于：所述的内部支撑架(Ⅰ)，包括保持架(16)，保持架(16)套在壳体内孔壁(11-1)上，保持架(16)装有三个以上的保持架叶片(16a)，保持架叶片(16a)内侧装有导轨(16b)，每一组楔块(15)装在保持架叶片(16a)之间，每一组楔块(15)中的第一楔块(15a)装在导轨(16b)上，第一楔块(15a)上放置滚珠(14)，滚珠(14)位于壳体(11)上的孔(11-2)内，同时滚珠(14)夹在保持架叶片(16a)之间，第二楔块(15b)在第一楔块(15a)下方，第二楔块(15b)侧面安装有液压顶紧环(17)，液压顶紧环(17)套在保持架(16)上。

4.根据权利要求3所述的一种台阶内孔大深径比轴的加工工艺，其特征在于：所述的壳体(11)，由4块分壳体(11a、11b、11c、11d)通过径向螺栓(18)和轴向螺栓(19)连接成一体，第一分壳体(11a)上设有油孔(11a-1)，分壳体之间垫有径向垫片(12)和轴向垫片(13)。

5.根据权利要求3所述的一种台阶内孔大深径比轴的加工工艺，其特征在于：所述液压顶紧环(17)，包括顶出环(17a)，顶出环(17a)装在储油内腔(17b)中，储油内腔(17b)上设有进油口(17b-1)。