本站原创摘 要：对中心孔的种类和设计做了简要介绍,针对中心孔质量对轴类零件加工质量的影响进行了分析,并对中心孔修研和效果进行了验证.
关 键 词：轴类零件中心孔精加工修研方法
在轴类零件的精加工过程中,有许多因素对加工质量产生直接或间接的影响.准确的判断和精确的分析这些因素,对保证轴类零件精加工质量起着十分重要的作用.中心孔是加工轴类零件的定位基准和校验基准,中心孔的深度.锥角大小.表面粗糙度及两端中心孔的同轴度等对轴类零件最终加工质量有很大的影响.
1.中心孔的种类及设计特点
轴类中心孔类型如图1所示.
（1）A型,α等于60°,75°,90°适用于中小型轴类零件和零件不需磨削的粗加工.
（2）B型,α等于60°,75°,90°,外锥角120°适用于需要修研中心孔,继续加工的零件
（3）C型,α等于60°适用于产品设计满足工艺上的特殊要求,如吊装.连接其他零件等.
（4）D型,α等于60°,带凸台,适用于需要车断面的零件.
1.1设计的因素
在轴的加工过程中,轴的磨削都是以中心孔定位,中心孔的设计对轴加工的质量起到至关重要的作用
例如：在输出轴的加工中,我们的顶尖孔采用B型,尾孔采用A型（尾孔位置需要考虑中心油孔）.
在中心孔定位的加工工序中,中心孔与顶尖的接触面积会影响到加工精度,在设计的同时减少接触的面积.实践证明α等于60°能更好的满足生产要求,而减少接触面积的另一个决定因素是D和d的大小.在D不变的情况下,增大d来减少接触面积；在d不变的情况下,增D大来减少接触面积.我们加工的输出轴在D不改变的情况下,选用d等于4的较大经验值,减少了中心孔与顶尖的接触面积,减少修研时间,保证工件磨削的质量.
2.中心孔对轴类加工的影响因素
对于6级以上的高精度轴类零件,其中心孔要求为：Ra0.32μm,圆度小于0.8μm,其锥度与磨床顶尖的接触面积要求达到80%以上.仅仅依靠中心钻孔来保证精度要求很困难,而且中心孔是以毛坯外圆定位的,两轴中心孔同轴度不能完全保证.工件经热处理后,中心孔易发生变形,影响磨加工的定位.此外中心孔因多种原因磨损.拉毛；热处理后的氧化皮及零件变形等因素都势必影响到轴类零件后续磨加工的精度.
3.中心孔对精加工质量的影响
3.1中心孔深度对精加工质量的影响
中心孔的深度影响零件在机窗上的轴向位置.深度过大,,顶尖与中心孔的接触位置取决与中心孔的锥角；深度不够,易引起顶尖与工件呈点接触,接触面积小,定位不稳定.两中心孔深度不一致,易造成工件被顶偏,因而影响零件加工余量的合理分布.轴类零件加工过程中要保证基准的统一,减少零件摆差,从而减少加工误差.
两中心孔同轴度对精加工质量的影响
两中心孔的同轴度误差（如图2所示）将导致顶尖与工件中心孔接触不好,加工零件会出现偏差,因此会给工件圆柱度及相互位置带来不良影响.
图2中心孔同轴度偏差示意
中心孔圆度对精加工质量的影响
中心孔圆度误差将直接反映在工件圆柱度上,如图3所示,中心孔不圆,磨削时因磨削力将工件推开,而零件外径的保证必须砂轮的中心与顶尖的中心保持不变的距离a,因此外圆形状在很大程度上取决于中心孔的圆度.中心孔圆度精度较高时,被加工工件外圆的圆柱度就越高；反之,中心孔圆度精度较低时,被加工工件的圆柱度就越低,甚至截面出现椭圆形,中心孔圆度误差直接反映到被磨削的工件外经上.
4.中心孔修研和效果验证
4.1中心孔修研
由上面的分析可知,中心孔与位置对零件精加工将产生直接的影响,要提高外圆加工质量就必须对中心孔进行修研.此外在轴类零件加工过程中,中心孔因多种原因磨损.拉毛；热处理后的氧化皮及零件变形也需要在精加工之前对中心孔进行修研,以保证精加工后的精度要求.中心孔修研的方法很多,包括：油石.橡胶砂轮.铸铁顶尖.硬质合金顶尖和金刚石顶尖.而我们所采用的是硬质合金六棱顶尖.
4.1.1采用硬质合金顶尖修研中心孔
采用H5普通机床,采用60°硬质合金六棱顶尖对工件中心孔进行告诉研刮,机床上.下两主轴为反向旋转,速度分别为250r/min和125r/min,研刮时间为10―15秒.此方法精度高,中心孔表面粗糙度低,研具耐用度好,适合大批量生产.
4.2修研效果验证
在未对输出轴进行中心孔修研以前,零件因中心孔不良的报废率平均在3%以上,远远高于输出轴1%报废率的加工要求,造成了极大的成本损失.
对于以上的情况,在对中心孔研刮专机投入使用,因中心孔不良的报废率由3%降低至0.326%（如表1）,提高了生产效率,提高了质量成本.
5.结语
（1）在设计轴的同时,要考虑到后续加工的要求,来确定中心孔的精度要求和类型.
（2）在加工中,合理的安排工艺和机床定位精度的选择来保证零件的质量.
（3）对于轴类中心孔的修研,考虑到轴类的材料,合理的选择修研的材料和方法,保证零件的质量,做到使用和经济性.