一種電機轉軸及其加工方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及機械制造領域，特別涉及一種電機轉軸及其加工方法。
【背景技術】
[0002]應用于汽車上的電機轉軸的加工的工藝為:鍛打毛坯(去應力處理)一粗車一熱處理一半精車一拉齒一熱處理(碳氮共滲)(局部防滲處理)-精車一粗磨一推齒一銑鍵槽一精磨一終檢一清理包裝一入庫。
[0003]按照上述工藝執行，首先鍵槽部位在熱處理前需要涂防鍍層，增加一道工序，同時若防護層涂抹不均勻使得熱處理后局部變硬，這樣會給后面加工帶來難度，即費時又費刀具，效率低，成本高、無法滿足大批量生產的需求，同時齒部熱處理后變形無法滿足精度要求，必須使用推刀在加工一次，增加了一道推齒工序，同時由于熱處理后硬度高，推刀消耗的較快。該加工方法若不經過推齒工序很難百分之百的達到齒部技術要求，同時鍵槽部位在熱處理時要做防護處理，若防護不好加工難度加大，即費時又費刀具，效率低，成本高、無法滿足大批量生產的需求。
[0004]如外圓公差要求精度高可以在熱處理后再加工，但是多個鍵槽尺寸及形位公差、齒形公差若在熱處理后加工精度保證的話，熱處理后硬度高加工難度很大，即費時又費刀，生產效率低下，若在熱處理前加工，熱處理后會產生變差，精度難保證，結果是直接影響產品的裝配，
對熱處理工藝控制存在難度，熱處理變差要求控制在0.02以內且保證其一致性和穩定性很難。了 100%滿足產品技術要求，同時提升生產效率，必須在熱處理工藝上進行攻關但是熱處理的工藝過程是一個比較復雜過程，牽涉到眾多因素，原材料、產品的結構、熱處理前的加工狀態、物料的擺放、物料擺放的多少、加熱溫度、時間、冷卻液、速度時間等都是直接影響熱處理結果的因素，因此很難保證熱處理后產品的一致性和穩定性，每次的結果可能會有變差，使其產品不能100%的滿足技術要求，必須經過修整。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于提供一種經久耐用、精度高的電機轉軸，同時本發明還提供一種保證電機轉軸尺寸及形位公差的變差控制在0.02之內，熱處理后不需要再次加工，提升生產效率，降低生產成本的電機轉軸的加工方法。
[0006]為了實現上述目的，本發明采用了如下的技術方案:
一種電機轉軸，包括軸體，所述軸體包括軸頭，軸頭為內花鍵齒形，所述軸體在O度、90度、180度方向各有I個鍵槽。
[0007]進一步地，該軸體為滲碳鋼經過碳氮共滲制成。
[0008]該內花鍵齒形的花鍵精度等級為6級，齒形公差為0.03、齒向公差為0.014、齒距公差為0.042、齒部尺寸公差0.11，且鍵槽尺寸公差要求0.04，對稱度要求0.035。
[0009]該轉軸設計上采用一花鍵齒，依靠花鍵聯接傳遞扭矩，花鍵聯接的優點接觸面積大，受力均勻，定心好、適用于承載能力較大的場合。
[0010]一種電機轉軸的加工方法，包括如下步驟:
51、對毛坯料進行正火鍛打處理成圓柱形的坯料；
52、將SI得到的坯料進行粗車，去除圓柱形的坯料表面的毛坯余量；
53、將S2粗車后得到的坯料進行調質熱處理；
54、將S3調質熱處理的坯料進行半精車處理，半精車外圓以及長度；
55、拉齒處理，得到具有齒部的工件；
56、對拉齒后的工件進行銑鍵槽工序；
57、對銑鍵槽處理后的工件進行碳氮共滲熱處理；
58、碳氮共滲熱處理后的工件精車，精車工件的內孔以及長度；
59、精磨S8得到的工件的外圓；
510、檢查精磨后工件的尺寸、形位公差以及外觀；
511、將檢查后得到工件進行清理防銹:去除污垢以及涂防銹油處理，即得電機轉軸。
[0011]進一步地，S7的步驟為:
571、烘干:將銑鍵槽處理后合格的坯料置于爐中進行烘干處理去除水分以及油脂，烘干溫度控制在250~350°C ；
572、防滲處理:使用鍵槽定位工裝劃線后，根據劃線位置使用防滲劑均勻涂覆，并自然風干處理3~5h ；
573、將自然風干處理后的工件置于滲碳爐，將滲碳爐升溫至800±10°C，保溫60min，保溫期間按80~120d/min的速度通入甲醇，并以30~60d/min的速度通入煤油；
574、將滲碳爐逐漸升溫，保持870±10°C40min，并按10~140d/min的速度通入煤油，30~60d/min的速度通入甲醇；
575、S74處理后，持續保持滲碳爐870± 10 °C進行強滲處理6 ± 0.5h，強滲處理過程中，按30~60d/min的速度通入甲醇，并以110~140d/min的速度通入煤油，并在強滲處理3小時候按0.2-0.3L/h的速度通入氮氣；
576、強滲處理后進行擴散處理，滲碳爐降溫至860±10°C，降溫過程中按80~100d/min的速度通入甲醇，并以30~60d/min的速度通入煤油；
577、擴散處理后，860±10°C下保溫30min，保溫過程中，按80~100d/min的速度通入甲醇，并以30~60d/min的速度通入煤油；
578、將S77處理后的工件取出置于淬火油中進行淬火處理，降溫冷卻10~15min;
579、淬火后8小時在180土 10°C的溫度下回火處理3 ±0.5h，待自然冷卻后進行噴砂處理以去除工件表面的氧化皮。
[0012]進一步，碳氮共滲熱處理后的工件，淬火處理后工件的硬度多58HRC，回火后表面硬度為58~63HRC，滲碳深度為0.8-1.2mm，防滲區域表面硬度=40HRC。
[0013]進一步地，所述工件用鐵絲綁扎并分層吊掛于滲碳爐中。
[0014]優選地，所述滲碳爐中的工件有120±20件。
[0015]本發明的工藝的優化解決了熱處理變差大，不穩定、一直性不好的問題，通過對熱處理工序變差的控制在保證產品質量的前提下節省了防滲、粗磨、推齒等幾道工序，縮短了加工時間，生產效率提升約I倍左右，刀具的消耗大大降低，每千件刀具費用降低約2000元左右，降低了生產成本及管理成本，適應于穩定的大批量的生產，滿足質量和要求，經過多次進行熱處理試驗驗證，調整后的熱處理工藝參數完全可以將變差控制在0.02以內，齒部尺寸及形位公差、鍵槽尺寸及形位公差100%。
【附圖說明】
[0016]圖1為電機轉軸的主視圖；
圖2為電機轉軸的俯視剖面圖；
圖3為電機轉軸的左視圖；
圖4為表一。
【具體實施方式】
[0017]現結合附圖，詳細說明本發明。
[0018]參照附圖1，一種電機轉軸，包括軸體1，軸體I包括軸頭11，軸頭11為內花鍵齒形，依靠花鍵聯接傳遞扭矩，花鍵聯接的優點接觸面積大，受力均勻，定心好、適用于承載能力較大的場合。
[0019]軸體I在O度、90度、180度方向各有I個鍵槽12。該軸體I為滲碳鋼經過碳氮共滲制成。該內花鍵齒形的花鍵精度等級為6級，齒形公差為0.03、齒向公差為0.014、齒距公差為0.042、齒部尺寸公差0.11，且鍵槽尺寸公差要求0.04，對稱度要求0.035。
[0020]該電機轉軸的加工方法，包括如下步驟:
51、對毛坯料進行正火鍛打處理成圓柱形的坯料；
52、將SI得到的坯料進行粗車，去除圓柱形的坯料表面的毛坯余量；
53、將S2粗車后得到的坯料進行調質熱處理；
54、將S3調質熱處理的坯料進行半精車處理，半精車外圓以及長度；
55、拉齒處理，得到具有齒部的工件；
56、對拉齒后的工件進行銑鍵槽工序；
57、對銑鍵槽處理后的工件進行碳氮共滲熱處理，其中，其具體工藝為:
571、烘干:將銑鍵槽處理后合格的坯料置于爐中