[发明专利]大直径带孔锥芯棒的加工方法

说明书

本发明提出了大直径带孔锥芯棒的加工方法，包括：1)加工锥芯棒主体；2)加工堵头端面的60°锥孔；3)粗加工60°锥孔的端面及锥孔；4)粗打磨60°锥孔的端面；5)精打磨60°锥孔的端面完成锥芯棒的加工。本发明从原理上提高60°锥孔与顶尖配合的精度，保证了锥芯棒的跳动精度要求，适用于直径及长度较大的高跳动精度轴类零件的加工，同类不同尺寸锥芯棒或直心棒的加工，可使锥芯棒的跳动精度控制在0.003㎜以内，具有一定的推广意义。

技术领域

本发明属于机械加工技术领域，具体为大直径带孔锥芯棒的加工方法。

背景技术

锥芯棒的锥圆难以用研磨工艺加工，其最终技术要求一般采用高精度外磨工艺加工。锥芯棒的跳动精度主要与中心孔的形位精度有关。中心孔的制造误差将影响其与顶尖定位面接触效果，造成零件轴线与机床回转中心不一致，导致锥芯棒跳动超差。尽管在高精度锥(直)心棒的制造中，在磨削外圆工序前反复对中心孔进行修研校正，以提高中心孔的形位精度，经研磨后的中心孔锥面也具有较高的表面质量和形位精度，与外磨顶尖获得很好的贴合效果，但经研磨后的中心孔锥面仍存在一定的微观不平度，中心孔与顶尖的实际接触方式为无序的点、线接触。这种无序化的接触方式越多，锥芯棒的精度越难以保证。在大直径带孔锥芯棒的外磨加工中，由于锥芯棒的自重较大，回转产生较大的离心力将对中心孔的锥面造成压迫，使中心孔在工作中的实际表面形貌难以保持稳态，进而导致误差的产生。，锥心棒直径越大，回转时产生的力越强，对中心孔压迫越大，使锥芯棒跳动精度难以保证。此外，这种误差是在加工过程中存在的，难以在工序进行前修正。

发明内容

针对上述锥芯棒直径较大时，锥芯棒的跳动精度难以保证，本发明提出了大直径带孔锥芯棒的加工方法，其具体技术方案如下：

大直径带孔锥芯棒的加工方法，包括以下步骤：

1)加工锥芯棒主体，镗出锥芯棒中心贯通孔及与锥芯棒两端堵头配合的连接孔，连接孔相对锥心棒外圆的跳动误差在0.1㎜以内，将堵头与锥芯棒两端的连接孔连接；

2)在堵头端面加工直孔，在直孔与端面结合处加工60°锥孔，60°锥孔的轴向长度不大于1㎜，相对锥心棒锥圆跳动误差在0.1㎜以内；

3)粗加工60°锥孔的端面及60°锥孔：将60°锥孔的长度加工至0.5-0.6㎜，粗磨60°锥孔，相对夹持基准跳动不大于0.005mm，而后在车床用硬质合金顶尖抛研顶孔，保证表面粗糙度不大于Ra0.2μm；

4)粗打磨60°锥孔的端面及60°锥孔：将60°锥孔的端面用砂轮进行打磨，打磨至60°锥孔长度为0.3-0.4㎜，半精磨60°锥孔，相对夹持基准跳动不大于0.005mm，而后在车床用硬质合金顶尖抛研顶孔，保证表面粗糙度不大于Ra0.2μm；

5)精打磨60°锥孔的端面：进行时效处理，之后用砂轮对60°锥孔的端面进行打磨，打磨至60°锥孔长度为0.15-0.2㎜，精磨60°锥孔，相对夹持基准跳动不大于0.003mm，而后在车床用硬质合金顶尖抛研顶孔，保证表面粗糙度不大于Ra0.2μm，完成锥芯棒的加工。

进一步限定，所述步骤3)具体为：粗加工60°锥孔的端面：用磨床上的夹具顶紧锥芯棒两端堵头的60°锥孔，将锥芯棒和堵头固定在磨床上，将60°锥孔的长度磨削至0.5-0.6㎜；随后在磨床上，找正磨好端面，使用直径不大于4mm的小直径砂轮，利用高速磨头使转速大于30000r/min，修磨60°锥孔，修磨后使之跳动误差不大于0.005mm；随后在车床上使用硬质合金顶尖对60°锥孔进行抛研，表面粗糙度不大于Ra0.2μm。