CN100453804C - 缸体大圆端面对内花键垂直的加工方法 - Google Patents

缸体大圆端面对内花键垂直的加工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种缸体大圆端面对内花键垂直的加工方法，包括具有大圆端面和小圆端面的缸体本体，其大圆端面中心制有向缸体本体前端延伸的缸孔，其小圆端面中心制有向缸体本体后端延伸的内花键孔，并内花键孔与缸孔相连通；其内花键孔和缸孔至少在内花键孔的内周壁上经第一步骤加工制有内花键；经加工而成的内花键构成有轴心线，该轴心线与缸孔的轴心线位于同一直线上，并与经第二步骤加工而成的大圆端面的垂直度的允许误差至少小于0.05毫米；内花键能配合用于缸体加工操作的花键心轴。其操作简单、易于实施、且可有效的满足缸体大圆端面对内花键高垂直度的要求，提高了产品的加工精度及其品质，减少由此造成的油泵失效。

Description

缸体大圆端面对内花键垂直的加工方法
技术领域
本发明涉及缸体加工技术领域，尤其涉及缸体大圆端面对内花键垂直的加工方法。
背景技术
缸体是应用广泛的机械配件之一，其常用于斜盘式轴向柱塞泵，斜盘式轴向柱塞泵又被广泛应用于液压系统中，斜盘式轴向柱塞泵的工作原理是：传动轴带动缸体转动，弹簧把缸体压向配流盘，以保证它们之间的初始密封；同时，通过回程盘将滑靴压向斜盘。当缸体转动时，滑靴在斜盘上滑动，柱塞在缸孔内往复运动，液流经过铸造通道进入配流盘和缸孔，然后通过配流盘上另一通道排出。缸体作为斜盘式轴向柱塞泵的重要配件之一，要求缸体的大圆端面对内花键保持垂直，这是确保泵油功能实现的关键要素之一，但缸体在结构方面，内花键的有效长度较短，远离大圆端面，轴向重心严重偏向大圆端面一侧，加工时很难达到大圆端面与内花键的高垂直度的要求。缸体大圆端面与内花键不垂直度过大，容易造成油泵的失效。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供了一种加工方便，精度高，可有效的满足缸体大圆端面对内花键高垂直度的要求的缸体大圆端面对内花键垂直的加工方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：缸体大圆端面对内花键垂直的加工方法，包括具有大圆端面和小圆端面的缸体本体，其缸体本体的大圆端面中心制有向缸体本体前端延伸的缸孔，其缸体本体的小圆端面中心制有向缸体本体后端延伸的内花键孔，其内花键孔与缸孔相连通；内花键孔和缸孔至少在内花键孔的内周壁上经第一步骤加工制有内花键，该内花键由至少三个等弧度间隔设置的花键凸齿构成；其经加工而成的内花键构成有轴心线，该轴心线与其缸孔的轴心线位于同一直线上，并与经第二步骤加工而成的大圆端面的垂直度的允许误差至少小于0.05毫米；其内花键能配合用于缸体加工操作的花键心轴。
优化的措施还包括：其第一步骤加工内花键的方法为将内花键延长至其缸体本体的大圆端面，并且还将缸孔内壁上的内花键工作部分所多余出的齿形体削去。
上述的第一步骤加工内花键的方法为将内花键延长至达到或超过其缸体本体的轴向重心，并且还将缸孔内壁上的内花键工作部分所多余出的齿形体削去；其轴向重心为缸体本体沿轴向确定的重心。
上述的第一步骤加工内花键的方法为由缸孔的两端向内延长拉制内花键，还将位于缸孔中部的部分内花键掏空；并且再将缸孔内壁上的内花键工作部分所多余出的齿形体削去。
上述的第二步骤加工大圆端面的方法首先将花键心轴设计的定位方式进行定位，然后对大圆端面进行加工磨削；其花键心轴设计的定位方式包括择一选定的大径定位、小径定位、齿形定位和心轴锥度定位四种方式。
上述的削去内花键工作部分所多余出的齿形体的方式有两种，第一种为削平所述内花键分度圆至齿尖的齿形体到分度圆以内；第二种为削平所述内花键分度圆至齿尖的齿形体到分度圆以外；两种削去方式能择一选定。
上述的大径定位包括择一选定的压缩其缸体内花键大径的公差和削瘦花键心轴的齿形体两种方式。
上述的小径定位为提高所述内花键小径的精度和缩小拉刀前引导与所述内花键小径的间隙。
上述的花键心轴的心轴锥度定位方式包括其心轴锥度的计算方法，其心轴锥度的计算方法为，心轴的底圆半径减去顶圆半径再除以心轴长度；并且其心轴锥度的取值范围为1∶500到1∶300之间。
与现有技术相比，本发明的缸体本体的大圆端面中心制有向缸体本体前端延伸的缸孔，其缸体本体的小圆端面中心制有向缸体本体后端延伸的内花键孔，其内花键孔与缸孔相连通；内花键孔和缸孔至少在内花键孔的内周壁上经第一步骤加工制有内花键，该内花键由至少三个等弧度间隔设置的花键凸齿构成；其经加工而成的内花键构成有轴心线，该轴心线与其缸孔的轴心线位于同一直线上，并与经第二步骤加工而成的大圆端面的垂直度的允许误差至少小于0.05毫米；其内花键能配合用于缸体加工操作的花键心轴。其加工方便，精度高，可有效的满足缸体大圆端面对内花键高垂直度的要求，减少由此造成的油泵失效，并其工艺方法简单、易于实施。更佳的措施是通过延长内花键的有效长度，削去缸孔内壁上的内花键工作部分所多余出的齿形体，并花键心轴设计的定位的方法确保缸体加工工艺中缸体的大圆端面对内花键的垂直。
附图说明
图1为本发明实施例一的缸体结构示意图；
图2为本发明实施例二的全长上拉制内花键的缸体结构示意图；
图3为本发明实施例三的延长内花键至达到或超过缸体轴向重心的缸体结构示意图；
图4为本发明实施例四的由缸孔的两端向内拉制内花键的缸体结构示意图；
图5为本发明实施例五的削平内花键分度圆至齿尖的齿形体到分度圆以内的缸体结构示意图；
图6为本发明实施例六的削平内花键分度圆至齿尖的齿形体到分度圆以外的缸体结构示意图；
图7为本发明实施例七的削瘦花键心轴的齿形体的示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
图1为本发明实施例一的缸体结构示意图，包括具有大圆端面11和小圆端面12的缸体本体1，其缸体本体1的大圆端面11中心制有向缸体本体1前端延伸的缸孔13，其缸体本体1的小圆端面12中心制有向缸体本体1后端延伸的内花键孔14，其内花键孔14与缸孔13相连通；其内花键孔14和缸孔13至少在内花键孔14的内周壁上经第一步骤加工制有内花键15，该内花键15由至少三个等弧度间隔设置的花键凸齿构成；其经加工而成的内花键15构成有轴心线，该轴心线与缸孔13的轴心线位于同一直线上，并与经第二步骤加工而成的大圆端面11的垂直度的允许误差至少小于0.05毫米；其内花键15能配合用于缸体加工操作的花键心轴。其第一步骤加工内花键15的方法为将内花键15延长至其缸体本体1的大圆端面11，并且还将缸孔13内壁上的内花键15工作部分所多余出的齿形体削去。其第一步骤加工内花键15的方法也为将内花键15延长至达到或超过缸体本体1的轴向重心3，并且还将缸孔13内壁上的内花键15工作部分所多余出的齿形体削去；其轴向重心3为缸体本体沿轴向确定的重心。其第一步骤加工内花键15的方法还为由缸孔13的两端向内延长拉制内花键15，还将位于缸孔13中部的部分内花键掏空；并且再将缸孔13内壁上的内花键15工作部分所多余出的齿形体削去。
其第二步骤加工大圆端面11的方法首先将花键心轴设计的定位方式进行定位，然后对大圆端面11进行加工磨削；其花键心轴设计的定位方式包括择一选定的大径定位、小径定位、齿形定位和心轴锥度定位四种方式。
在结构方面，内花键15的有效长度较短，远离大圆端面11，轴向重心3严重偏向大圆端面一侧，所以采用延长内花键15的有效长度的方法，防止缸体在加工过程中，其大圆端面一侧因重力的作用而下拉，进而造成大圆端面11与内花键15的不相垂直。延长内花键15的有效长度包括任一择一选定的三种方式：一为图2所示为本发明实施例二的全长上拉制内花键的缸体结构示意图；即在缸孔13的全长上拉制内花键，至其缸体本体1的大圆端面11；二为图3所示为本发明实施例三的延长内花键至达到或超过缸体轴向重心的缸体结构示意图方式，即延长内花键15至达到或超过缸体的轴向重心3；三为图4所示为本发明实施例四的由缸孔的两端向内拉制内花键的缸体结构示意图方式，即在缸孔13的两端向内拉制内花键15，并将位于缸孔13中部的内花键部分掏空。这样使得加工缸体时，缸体的重量可均匀分担在内花键上，确保了缸体放置时其大圆端面与内花键的垂直。
延长内花键15的有效长度，使得拉刀与内花键15接触部分也相应增加，加重了拉刀的负荷，减小了拉刀的使用寿命，本发明采用削去内花键工作部分所多余出的齿形体，也就是说，加大除工作部分外内花键15的小径，将缸孔13设置成阶梯孔，以减小拉刀的拉削负荷，延长拉刀的寿命。其根据花键心轴设计的定位方式的不同分为两种，一种为图5为本发明实施例五的削平内花键分度圆至齿尖的齿形体到分度圆以内的缸体结构示意图所示，大径定位时，削平内花键15的分度圆至齿尖的齿形体到分度圆以内；另一种为图6为本发明实施例六的削平内花键分度圆至齿尖的齿形体到分度圆以外的缸体结构示意图所示，齿形定位时，削平内花键15的分度圆至齿尖的齿形体到分度圆以外。
其花键心轴设计的定位包括根据缸体的情况择一选定的大径定位、小径定位、齿形定位和心轴锥度定位四种方法。大径定位包括压缩工件内花键大径的公差，即压缩拉刀校准齿外径的公差，这种方式尤为适合有较小花键大径定位的零件定位方式；还包括图7所示为本发明实施例七的削瘦花键心轴的齿形体的示意图，图中削瘦花键心轴的齿形，即减小公法线长度，将原齿廓4削瘦至削瘦齿廓5，以防止花键心轴的齿侧干涉；其小径定位，为提高内花键小径的精度，缩小拉刀前引导与内花键小径的间隙，其适用于花键小径、大径和齿形同时拉削或线切割的零件的定位方式；其齿形定位，是诸多定位方法中的最佳方案，模拟了工作状态，最贴近产品的使用要求，尤为适合齿形定位的零件的定位方式，但其花键心轴制造较为昂贵；其心轴锥度定位，视工件的具体情况，设置心轴的锥度，锥度越小，心轴越长，甚至可分成多根，则定位精度越高；锥度越大，则定位精度越低；其心轴锥度的计算方法为，心轴的底圆半径减去顶圆半径再除以心轴长度，并其心轴锥度的取值范围为1∶500到1∶300之间。
本发明的有益效果是：对比传统的缸体加工的工艺方法，本发明通过对缸体内花键的有效长度进行延长、削去缸孔内壁上的内花键工作部分所多余出的齿形体和花键心轴设计的定位提供了一种确保缸体大圆端面对内花键垂直的加工方法，其操作简单、易于实施、且可有效的满足缸体大圆端面对内花键高垂直度的要求，提高了产品的加工精度及其品质，减少由此造成的油泵失效。
本发明的最佳实施例已被阐明，由本领域普通技术人员做出的各种变化或改型都不会脱离本发明的范围。

Claims (7)

1、缸体大圆端面对内花键垂直的加工方法，包括具有大圆端面(11)和小圆端面(12)的缸体本体(1)，其特征是，所述的缸体本体(1)的大圆端面(11)中心制有向缸体本体(1)前端延伸的缸孔(13)，所述的缸体本体(1)的小圆端面(12)中心制有向缸体本体(1)后端延伸的内花键孔(14)，所述内花键孔(14)与所述缸孔(13)相连通；所述内花键孔(14)和所述缸孔(13)至少在内花键孔(14)的内周壁上经第一步骤加工制有内花键(15)，该内花键(15)由至少三个等弧度间隔设置的花键凸齿构成；所述经加工而成的内花键(15)构成有轴心线，该轴心线与所述缸孔(13)的轴心线位于同一直线上，并与经第二步骤加工而成的大圆端面(11)的垂直度的允许误差至少小于0.05毫米；所述的内花键(15)能配合用于缸体加工操作的花键心轴；所述第一步骤加工内花键(15)的方法为将内花键(15)延长至所述的缸体本体(1)的大圆端面(11)，并且还将缸孔(13)内壁上的内花键(15)工作部分所多余出的齿形体削去；所述的第二步骤加工大圆端面(11)的方法首先将花键心轴设计的定位方式进行定位，然后对大圆端面(11)进行加工磨削；所述花键心轴设计的定位方式包括择一选定的大径定位、小径定位、齿形定位和心轴锥度定位四种方式。
2、根据权利要求1所述的缸体大圆端面对内花键垂直的加工方法，其特征是：所述的第一步骤加工内花键(15)的方法为将内花键(15)延长至达到或超过所述缸体本体(1)的轴向重心(3)；所述的轴向重心(3)为缸体本体沿轴向确定的重心。
3、根据权利要求1所述的缸体大圆端面对内花键垂直的加工方法，其特征是：所述的第一步骤加工内花键(15)的方法为由缸孔(13)的两端向内延长拉制内花键(15)，还将位于缸孔(13)中部的部分内花键掏空。
4、根据权利要求3所述的缸体大圆端面对内花键垂直的加工方法，其特征是：所述的削去内花键(15)工作部分所多余出的齿形体的方式有两种，第一种为削平所述内花键分度圆至齿尖的齿形体到分度圆以内；第二种为削平所述内花键分度圆至齿尖的齿形体到分度圆以外；两种削去方式能择一选定。
5、根据权利要求3所述的缸体大圆端面对内花键垂直的加工方法，其特征是：所述的大径定位包括择一选定的压缩所述缸体内花键大径的公差和削瘦所述花键心轴的齿形体两种方式。
6、根据权利要求3所述的缸体大圆端面对内花键垂直的加工方法，其特征是：所述的小径定位为提高所述内花键小径的精度，并缩小拉刀前引导与所述内花键小径的间隙。
7、根据权利要求3所述的缸体大圆端面对内花键垂直的加工方法，其特征是：所述的花键心轴的心轴锥度定位方式包括所述心轴锥度的计算方法，所述心轴锥度的计算方法为，心轴的底圆半径减去顶圆半径再除以心轴长度；并且所述心轴锥度的取值范围为1∶500到1∶300之间。
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