[发明专利]一种微型轴的制造方法

摘要

本发明提供了一种微型轴的制造方法，采用本申请所述的微型轴的制造方法，能够有效地提高微型轴的表面强度，同时改善微型轴的柔韧性，而且加工精度大大提高，能够满足具有超高精度的机器的要求。利用本申请的制造方法加工的微型轴，直径公差通常保持在0.001-0.002，表面粗糙度为Rmax0.3S，圆度0.0003，直度0.0005。

主权项

一种微型轴的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：A、制作粗坯料：选取直径接近目标微型轴直径的圆柱形原材料，采用最小进给量为0.0001毫米的由数控机床控制的微进给系统控制金刚石刀具按照工艺要求的长度将圆柱形原材料截断形成微型轴粗坯料；B、正火及淬火：首先采用高频感应加热器将微型轴粗坯料以大于50℃/分的速度迅速加热到970度，在该温度下空冷正火，获得均匀分布的珠光体；在微型轴粗坯料平均温度降低到900℃时，采用挠性喷嘴迅速向微型轴粗坯料均匀地喷洒掺入了防锈剂的冷却水进行淬火，使微型轴粗坯料表面的硬度达到50HRC以上，冷却水的水压大于或等于0.1MPa，冷却水的流量大于或等于10L/s；C、回火：在淬火过程中微型轴粗坯料的平均温度降低到200℃时，停止喷水，回火320分钟，增加微型轴粗坯料的柔韧性；D、深冷处理：将微型轴粗坯料送入温度为‑100℃的环境中深冷处理2小时，并再次加热、回火；E、无心磨削：采用绿色碳化硅类磨料，利用精细修整的粒度为60‑80的砂轮进行磨削，加工精度为1μm，表面粗糙度为Ra0.025μm以下，磨削结束时利用激光非接触测量装置测量微型轴的外径，控制微型轴的外径比成品尺寸大2微米以内；F、磨端面：将端面磨夹具放入平面磨床上对毛坯两端端面进行研磨，提高端面的平面度及与轴心的垂直度；G、对于有特殊外形要求的微型轴，需要进行车槽、铣扁、滚花、钻孔和/或滚齿操作；对于直杆光轴直接进行H步骤；H、超精研磨：采用低发泡氨基甲酸乙酯和磨料混合制成的氨基甲酸酯油石进行滚动研磨，在油石和微型轴被加工表面之间加上抛光液，提高加工效果；I、抛光：采用由强磁性微粉、表面活化剂和运载液体构成的悬浮液进行磁流体抛光；J、利用高速检测机进行检测：采用CCD照相机将被检测的目标转换成图像信号，传送给图像处理系统，由图像处理系统进行运算，实现自动识别功能，筛选出符合制造精度的合格微型轴。