一种回转体轴套高精度阶梯孔的加工方法

技术领域

本发明涉及轴套加工技术领域，更具体地说涉及一种回转体轴套高精度阶梯孔的加工方法。

背景技术

阀芯和轴套配合形成的滑阀，是液压产品的关键零件，经常用于切换各系统间的液体流向，阀芯与轴套的相对滑动频繁，阀芯配合外圆和轴套配合内孔需要求耐磨，故阀芯和轴套的硬度较高，则轴套的加工工艺一般是粗加工零件后进行热处理，再通过磨床对轴套内孔进行精加工，而当系统有两种不同的压力需求时，轴套的内孔就需要设计成阶梯孔来配合阀芯，即轴套内具有孔径不同的两个内孔，为保证阀芯正常滑动配合，对轴套内两个内孔的同轴度要求很高。

采用常规的磨床对内孔进行加工，仅通过一次装夹无法同时加工两个孔径不同的内孔，若对回转体轴套进行两次装夹来分别加工两个内孔，则二次装夹易于产生较大的加工误差，导致加工的轴套难以达到所需同轴度的要求，轴套的加工报废率较高，故目前通常是使用专用的深孔内磨床，或者采用双主轴内孔磨、电内磨等设备加工，以及定制专用的超长磨杆或超长电极等工装，能够有效提高轴承阶梯孔加工的合格率，但目前的加工方式加工成本高，加工难度也大，且两个内孔的加工周期长。

发明内容

本发明的目的在于：针对相关技术中的回转体轴套高精度阶梯孔的加工方法，需要深孔内磨床等专用的加工设备以及超长磨杆等定制的钻具，存在加工难度大和加工成本高的问题，提供一种回转体轴套高精度阶梯孔的加工方法，能够采用常用的钻孔设备对回转体轴套的阶梯孔进行加工，且能够有效减少装夹轴套产生的误差，使得回转体轴套的加工易于符合较高同轴度的要求，明显提高了对回转体轴套阶梯孔的加工合格率。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种回转体轴套高精度阶梯孔的加工方法，包括如下步骤：

加工第一内孔：使用夹具对回转体轴套的外圆进行装夹，将外圆作为初步基准，完成第一内孔的加工，研磨修正第一内孔的圆柱度；

修正外圆：使用夹具对回转体轴套进行装夹，将第一内孔作为基准，磨削外圆，修正外圆的圆柱度；

加工第二内孔：以修正后的外圆作为基准，对装夹的回转体轴套进行找正，完成第二内孔的加工，研磨修正第二内孔的圆柱度。

本发明的一种回转体轴套高精度阶梯孔的加工方法，实现采用常规的开孔设备即可完成阶梯孔的加工，无需使用专用的深孔内磨床，或者采用双主轴内孔磨、电内磨等设备，也无需定制专用的超长磨杆或超长电极等工装，能够极大地降低生产设备的成本，且有效降低了二次装夹产生的加工误差，使得回转体轴套的加工易于符合阶梯孔较高同轴度的要求，明显提高了对回转体轴套阶梯孔的加工合格率，增强了常规设备分步开孔的操作实用性。

在一些可选的实施方式中，在修正外圆的步骤中，装夹位置选择外圆或者第一内孔。

在一些可选的实施方式中，若第一内孔或第二内孔的长径比大于8时，采用慢走丝进行精加工。

在一些可选的实施方式中，采用慢走丝进行精加工前，将回转体轴套先进行粗加工，同时加工出穿丝孔，再进行热处理。

在一些可选的实施方式中，回转体轴套经过热处理后，在加工第一内孔的步骤前，对外圆进行半精加工。

在一些可选的实施方式中，若第一内孔或第二内孔的长径比大于8时，采用珩磨进行精加工。

在一些可选的实施方式中，第一内孔的长度大于第二内孔的长度。

在一些可选的实施方式中，修正外圆的圆柱度≤0.003mm，粗糙度≤0.2μm。

在一些可选的实施方式中，研磨控制第一内孔和第二内孔的圆柱度≤0.003mm，粗糙度≤0.2μm。

在一些可选的实施方式中，第一内孔和第二内孔的孔径相同。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是实施例所述回转体轴套的结构示意图；

图2是实施例所述回转体轴套的剖面示意图；

图中标记：100-回转体轴套，110-外圆，120-第一内孔，130-第二内孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图并参考具体实施例描述本申请：

实施例

如图1和图2所示，本发明的一种回转体轴套高精度阶梯孔的加工方法，包括如下步骤：

加工第一内孔120：使用夹具对回转体轴套100的外圆110进行装夹，将外圆110作为初步基准，完成第一内孔120的加工，研磨修正第一内孔120的圆柱度；

修正外圆110：使用夹具对回转体轴套100进行装夹，将第一内孔120作为基准，磨削外圆110，修正外圆110的圆柱度；

加工第二内孔130：以修正后的外圆110作为基准，对装夹的回转体轴套100进行找正，完成第二内孔130的加工，研磨修正第二内孔130的圆柱度。

回转体轴套100需要加工出孔径不同的第一内孔120和第二内孔130，若采用常规磨床加工阶梯孔，则需要使用夹具进行两次夹持固定来分别加工第一内孔120和第二内孔130，但以往进行第二次装夹时，通常是直接对第一内孔120进行夹持固定，对工件无法进行检测或找正，故经常会存在一定的误差，导致二次装夹后的加工精度难以达到较高的标准；

通过修正外圆110的步骤，能够将第一内孔120的基准转换至工件的外圆110上，进而使得在加工第二内孔130的步骤时，能够通过修正好的外圆110作为校正基准，预先对二次装夹后的工件进行找正，从而保证了确定第二内孔130中心的精准度，能够有效提高第一内孔120和第二内孔130的同轴度。

本发明的一种回转体轴套高精度阶梯孔的加工方法，实现采用常规的开孔设备即可完成阶梯孔的加工，无需使用专用的深孔内磨床，或者采用双主轴内孔磨、电内磨等设备，也无需定制专用的超长磨杆或超长电极等工装，能够极大地降低生产设备的成本，且有效降低了二次装夹产生的加工误差，使得回转体轴套100的加工易于符合阶梯孔较高同轴度的要求，明显提高了对回转体轴套100阶梯孔的加工合格率，增强了常规设备分步开孔的操作实用性。

此外，将阶梯孔的加工拆分为两道工序加工，还能够避免钻孔工序过于集中，在生产线上的具有多个设备使用时，能够灵活调配各工件的加工，优化生产周期，提高加工效率。

在一些可选的实施方式中，在修正外圆110的步骤中，装夹位置选择外圆110或者第一内孔120。

通过增加的外圆110修正步骤，不仅能够提高阶梯孔的同轴度，还能有效增加二次装夹的灵活性，可以择一选择外圆110或第一内孔120进行装夹固定，进而提高装夹操作的便利性，且当选择第一内孔120作为装夹位置时，能够避免对外圆110的遮挡，便于进行外圆110的修正操作。

在一些可选的实施方式中，若第一内孔120或第二内孔130的长径比大于8时，采用慢走丝进行精加工。

由于磨机使用标准的砂轮杆存在刚性不足的问题，难以对长径比大于8的深孔进行高精度的磨削，慢走丝的钻孔方式则适用于深孔加工，能够有效保证孔径比较大的第一内孔120或第二内孔130的加工精度符合要求。

在一些可选的实施方式中，采用慢走丝进行精加工前，将回转体轴套100先进行粗加工，同时加工出穿丝孔，再进行热处理。

通过粗加工时预留好穿丝孔，能够避免热处理后的工件在提升硬度后不易穿孔。

在一些可选的实施方式中，回转体轴套100经过热处理后，在加工第一内孔120的步骤前，对外圆110进行半精加工。

通过对外圆110进行半精加工，能够预留足够的修正余量，同时能够尽量降低第一内孔120与外圆110的轴线误差，减少所述修正外圆110步骤所需的磨削时间，提高整体的加工效率。

在一些可选的实施方式中，若第一内孔120或第二内孔130的长径比大于8时，采用珩磨进行精加工。

当需要进行深孔加工时，也可以选择珩磨的方式进行钻孔，减少加工设备的依赖，提高了加工方法的实用性。

在一些可选的实施方式中，第一内孔120的长度大于第二内孔130的长度。

若阶梯孔的长度存在差异，选择长度较长的内孔作为第一内孔120，进行优先加工并以此为基准孔，能够相对降低第二内孔130的加工难度，从而加工第二内孔130也更易于实现较高的同轴度。

在一些可选的实施方式中，修正外圆110的圆柱度≤0.003mm，粗糙度≤0.2μm。

由于会将第一内孔120的基准转换为外圆110作为基准，控制外圆110的圆柱度误差，能够控制基准转换的误差，从而保证所需的加工精度，提高加工产品的合格率。

在一些可选的实施方式中，研磨控制第一内孔120和第二内孔130的圆柱度≤0.003mm，粗糙度≤0.2μm。

能够有效提高第一内孔120和第二内孔130的同轴度，易于实现第一内孔120和第二内孔130的同轴度≤0.005mm，大幅度提高了轴套采用常规磨床的加工合格率。

在一些可选的实施方式中，第一内孔120和第二内孔130的孔径相同。

第一内孔120和第二内孔130的孔径相同属于阶梯孔的特殊情况，即该套加工方法同样适用于单孔加工，尤其是当单孔的长径比较大，万能磨床配制的砂轮杆刚性不足而不适用时，若单孔长度的一半与其孔径的比值又符合砂轮杆的使用工况，则可以使用该加工方法将单孔分为两个短孔进行分别加工，进而实现使用现有的砂轮杆进行较高长径比的单孔加工，提高了砂轮杆的加工范围，增强了万能磨床的实用性，加工长径比较高的一些深孔时能够减少设备投入，降低生产成本。

基于生产加工的方便以及具体工况的需求，在多种可选实施方式中进行了一定的选择和组合，如图1和图2所示，是需要加工的回转体轴套100，具有两个孔径的内孔，且左边的内孔长度小于右边的内孔长度，左边内孔的长径比小于8，右边内孔的长径比大于8，要求回转体轴套100的洛氏硬度HRC≥55，两个内孔的同轴度≤0.005mm，上述回转体轴套高精度阶梯孔的加工方法，包括如下步骤：

S1，将回转体轴套100的右边内孔作为第一内孔120，左边内孔作为加工的第二内孔130，并确定选择慢走丝进行精加工时，则选取适配回转体轴套100的零件后，先对回转体轴套100进行粗加工，同时加工出慢走丝所需的穿丝孔，穿丝孔留有一定的余量，再将回转体轴套100进行热处理提高硬度；

S2，对回转体轴套100的外圆110进行半精加工，预留适当的修正余量；

S3，加工第一内孔120：使用夹具对回转体轴套100的外圆110进行装夹，将外圆110作为初步基准，慢走丝加工出第一内孔120，再研磨修正第一内孔120，保证基准孔的精度，使得第一内孔120的圆柱度≤0.003mm，粗糙度≤0.2μm；

S4，修正外圆110：在磨床上使用芯轴工装对第一内孔120进行夹持固定，将第一内孔120作为基准，磨削外圆110，修正外圆110的圆柱度，使得外圆110的圆柱度≤0.003mm，粗糙度≤0.2μm；

S5，加工第二内孔130：以修正后的外圆110作为基准，在磨床上利用芯轴工装装夹第一内孔120后进行找正，采用常规的砂轮杆磨削出第二内孔130，研磨修正第二内孔130的圆柱度，使得第二内孔130的圆柱度≤0.003mm，粗糙度≤0.2μm，完成回转体轴套高精度阶梯孔的加工。

此外，在步骤S3中，也可以根据现场设备，采用珩磨的加工方式加工第一内孔120，则步骤S1无需预先加工穿丝孔。

本实施例提供的回转体轴套高精度阶梯孔的加工方法，通过慢走丝结合研磨的方式加工基准孔，保证第一内孔120作为基准孔的圆柱度≤0.003mm，粗糙度优于Ra0.2μm，通过磨削外圆110为第二内孔130的加工提供找正的基准，有效提高了第二内孔130与第一内孔120的同轴度，使得加工的阶梯孔同轴度易于达到小于等于0.005mm的精度要求，进而能够有效提高工件生产的合格率，通过芯轴工装定位内孔加工，零件定位质量稳定，且将阶梯孔拆分为两道工序加工，避免了工序内容过于集中，不易对生产周期产生不利影响。

需要说明的是，本发明实施例中所有方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。