CN105033580B - 鼓形管接头加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种鼓形管接头加工方法，该工艺在加工鼓型管接头两端面(密封面)时，采用专用夹具，实现鼓形管接头两端面在车床上的车削加工，代替原工艺中的铣、磨工序，形成以车代磨新工艺，两端面车削时形成的环型刀纹，有利于端面密封，保证不漏油，并且省却了铣、磨的大量时间以及找正时间，提高了加工效率，易于实现大批量、自动化生产。

Description

鼓形管接头加工方法

技术领域

本发明涉及一种机械加工工艺，具体涉及一种鼓形管接头加工方法。

背景技术

鼓形管接头是发动机进、回油系统与油管之间重要的连接定位部件，两密封面位置度要求较高(端面平行度及平面度均为≤0.05mm)，现有鼓形管接头两密封面的加工工艺，采用的是先铣削加工，留余量0.1～0.2mm；然后磨削两平面，保证尺寸平行度及平面度均≤0.05mm，最后再车削与两密封面垂直的同轴孔。

这种鼓形管接头两密封面加工工艺，虽然也能保证平行度及平面度均≤0.05mm的要求，但其加工效率低下，无法实现大批量自动化生产；而且磨削加工后形成的是直刀纹，端面密封效果差。在发动机工作过程中常出现与空心螺栓两接合面处渗油的现象。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种加工效率高，实现大批量自动化生产的鼓形管接头加工方法，该工艺能够改善鼓形管接头两密封面密封效果，使两密封面与空心螺栓的结合面密封严密、不漏油。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种鼓形管接头加工方法，包括以下步骤：

1)车外形：将圆钢固定在数控车床卡盘上，车螺纹段、过渡段、鼓形段外圆，在鼓形段上靠近过渡段侧车半圆球面一；

2)车螺纹及内孔：先在数控车床上钻、铰加工盲孔，再用锥柄扩孔钻扩孔，扩孔深度小于盲孔深度，然后再用锥度铰刀铰锥孔，锥孔深度小于扩孔深度，最后车外螺纹；

3)车半圆球面：在数控车床上车半圆球面二，该半圆球面二位于鼓形段上半圆球面一的相对侧；

4)车端面、钻铰孔、车圆弧：在车床上利用专用车床夹具定位并夹紧完成第3)工序后的工件，来车两端面，保证两端面平面度及平行度均≤0.05mm，在两端面上形成环型车削刀纹；在端面上钻、铰加工通孔，在通孔内加工内圆弧面，保垂直度≤0.1mm；

5)清洗、修毛刺：将加工完的工件进行清洗，并修掉加工时产生的毛刺；

6)检验：对工件进行外观以及尺寸进行检验，合格的工件进入下一工序，不合格的工件进行修复或者报废处理；

7)镀锌并钝化：对合格工件表面进行镀锌处理，并对镀锌层采用铬酸盐溶液进行钝化处理，使镀锌层表面上形成一层铬酸盐转化膜层。

进一步的，所述步骤4)中首先将专用夹具与数控车床的三爪卡盘进行连接并效正，然后将鼓型管接头进行定位压紧，车削鼓型管接头一端面，保证平面度≤0.05mm，并加工中间通孔及内圆弧面；然后取下工件、夹具，将工件已加工面在夹具上进行角向定位压紧，再加工鼓型管接头另一端面，保证平行度及平面度均≤0.05mm。

一种用于加工鼓形管接头两端面的专用车床夹具，包括夹具体以及定位机构，所述定位机构安装在夹具体上，所述夹具体包括一带中心孔的圆盘，位于圆盘一侧带孔的圆柱，位于圆盘另一侧的定位平台，所述夹具体通过圆柱固定于车床卡盘上，其中圆柱位于圆盘的中心，圆盘中心线与圆柱中心线以及孔中心线重合，定位平台顶面垂直于圆盘，并且该顶面距离圆盘中心有一定的距离。

进一步的，所述定位机构包括主定位部分以及角向定位部分，其中主定位部分包括由定位销以及压紧机构，所述定位销垂直固定在夹具体的定位平台上，其轴线与圆盘的中心孔的轴线位于同一平面内；所述压紧机构包括活节螺栓、螺母、螺栓、压板、圆柱销、压紧螺母，活节螺栓、螺栓垂直固定在夹具体的定位平台上，并且活节螺栓、螺栓的中心轴线与定位销中心轴线位于同一平面，该平面平行于夹具体的圆盘端面，压板一端通过圆柱销与活节螺栓活动连接，压板另一端设置槽口，压紧螺母与螺栓配合，工作时，将工件插入定位销，然后压住压板，将螺栓插入槽口，通过压紧螺母压紧压板，使压板压紧工件；所述角定向部分包括定位轴、弹簧和调节螺栓，其中定位轴包括前段、中段、尾段三段不同直径的轴段，弹簧套在尾段上，整个定位轴穿入夹具体的圆柱的孔中，前段部分伸出圆盘，调节螺栓拧在夹具体的圆柱的孔中，顶住弹簧。

进一步的，所述调节螺栓由螺栓头和螺柱组成，其中螺栓头为六角头，螺柱为设有中心孔的螺柱，中心孔的尺寸与定位轴尾段尺寸匹配。

由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：本发明利用专用夹具，实现鼓形管接头两端面(密封面)的车削加工，代替原工艺中的铣、磨工序，形成以车代磨新工艺，两端面车削时形成的环型刀纹，有利于端面密封。保证不漏油，并且省却了铣、磨的大量时间以及找正时间，提高了加工效率，易于实现大批量、自动化生产。

附图说明

图1是本发明工艺加工的鼓形管接头主视示意图；

图2是本发明工艺加工的鼓形管接头图1的A-A剖视图；

图3是本发明加工鼓形管接头的专用夹具结构爆炸图；

其中：1、螺纹段，2、过渡段，3、半圆球面一，4、半圆球面二，10、调节螺栓，11、弹簧，12、定位轴，13、夹具体，14、圆柱销，15、压紧螺母，16、压板，17、螺栓，18、定位销，19、活节螺栓，121、尾段，122、中段，123、前段，131、圆柱，132、圆盘，133、定位平台。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步详细说明：

本发明用于加工鼓形管接头，通过设计鼓型管接头两密封面(端面)的以车代磨新工艺，实现两密封面以车代磨的车削加工，两端面形成环形车削刀纹；彻底解决两密封面渗油问题，并使其加工时间缩短一半以上，同时为自动化生产奠定了基础。

本发明提供一种鼓形管接头(鼓形管接头结构参见图1和图2)加工工艺，包括以下步骤：

1)车外形：将圆钢固定在数控车床卡盘上，车螺纹段1、过渡段2、鼓形段外圆，在鼓形段上靠近过渡段侧车半圆球面一3；

2)车螺纹及内孔：先在数控车床上钻、铰加工盲孔，再用锥柄扩孔钻扩孔，扩孔深度小于盲孔深度，然后再用锥度铰刀铰锥孔，锥孔深度小于扩孔深度，最后车外螺纹；

3)车半圆球面：在数控车床上车半圆球面二4，该半圆球面二4位于鼓形段上半圆球面一3的相对侧；

4)车端面、钻铰孔、车圆弧：在车床上利用专用车床夹具定位并夹紧完成第3)工序后的工件，来车两端面，保证两端面平面度及平行度均≤0.05mm，在两端面上形成环型车削刀纹；在端面上钻、铰加工通孔，在通孔内加工内圆弧面，保垂直度≤0.1mm；

5)清洗、修毛刺：将加工完的工件进行清洗，并修掉加工时产生的毛刺；

6)检验：对工件进行外观以及尺寸进行检验，合格的工件进入下一工序，不合格的工件进行修复或者报废处理；

7)镀锌并钝化：对合格工件表面进行镀锌处理，并对镀锌层采用铬酸盐溶液进行钝化处理，使镀锌层表面上形成一层铬酸盐转化膜层。

上述工艺步骤中的步骤4)是本发明的关键步骤，该步骤替代现有加工工艺中的铣、磨工序，不但大大节省了加工时间，而且车削加工，在端面形成的是环形车削刀纹，解决了鼓形管接头漏油的问题，同时为自动化加工打下了基础。该步骤4)中首先将专用夹具与数控车床的三爪卡盘进行连接并效正，然后将鼓型管接头进行定位压紧，车削鼓型管接头一端面，保证平面度≤0.05mm，并加工中间通孔及内圆弧面；然后取下工件、夹具，将工件已加工面在夹具上进行角向定位压紧，再加工鼓型管接头另一端面，保证平行度及平面度均≤0.05mm。

本发明设计的新工艺中，关键步骤4)中用到了一种用于加工鼓形管接头两端面的专用车床夹具，该夹具是完成本发明工艺的关键夹具，如图3所示，其包括夹具体13以及定位机构，夹具体用于和车床卡盘连接，并为定位机构提供固定平台，定位机构用于将工件夹紧定位，以便进行车削加工，所述定位机构安装在夹具体13上，所述夹具体13包括一带中心孔的圆盘132，位于圆盘132一侧带孔的圆柱131，位于圆盘132另一侧的定位平台133，所述夹具体13通过圆柱131固定于车床卡盘上，其中圆柱131位于圆盘132的中心，圆盘132中心线与圆柱131中心线以及孔中心线重合，定位平台133顶面垂直于圆盘132，并且该顶面距离圆盘132中心有一定的距离。

所述定位机构包括主定位部分以及角向定位部分，其中主定位部分包括由定位销18以及压紧机构，所述定位销18用于工件进行定位(工件螺纹段以及过渡段的内孔尺寸与定位销尺寸匹配)，定位销18垂直固定在夹具体的定位平台133上，其轴线与圆盘132的中心孔的轴线位于同一平面内；所述压紧机构包括活节螺栓19、螺母、螺栓17、压板16、圆柱销14、压紧螺母15，活节螺栓19、螺栓17垂直固定在夹具体的定位平台133上，并且活节螺栓19、螺栓17的中心轴线与定位销18中心轴线位于同一平面，该平面平行于夹具体的圆盘132端面，压板16一端通过圆柱销18与活节螺栓19活动连接，压板16另一端设置槽口，压紧螺母15与螺栓17配合，工作时，将工件插入定位销18，然后压住压板16，将螺栓17插入槽口，通过压紧螺母15压紧压板16，使压板压紧工件；所述角定向部分包括定位轴12、弹簧11和调节螺栓10，其中定位轴12包括前段123、中段122、尾段121三段不同直径的轴段，弹簧11套在尾段121上，整个定位轴12穿入夹具体的圆柱131的孔中，前段123部分伸出圆盘132，调节螺栓10拧在夹具体的圆柱132的孔中，顶住弹簧11。所述调节螺栓10由螺栓头和螺柱组成，其中螺栓头为六角头，螺柱为设有中心孔的螺柱，中心孔的尺寸与定位轴尾段尺寸匹配。

加工实例：

以下结合专用车床夹具对步骤4)做详细说明(结合给出具体尺寸的工件)：

加工时首先将夹具体圆柱(φ50)与数控车床的三爪卡盘进行连接(φ50圆柱为夹具加工工件的回转中心，与数控车床的回转中心同心)，并通过效正夹具体圆盘的B端面(连接定位平台一侧的端面)来保证夹具的垂直度要求；然后将鼓形管接头中φ8^+0.012孔(螺纹段与过渡段中的中心孔)及下端面(螺纹段的端面)与夹具定位销中(定位销尺寸)外圆及上端面进行定位，而后压下压板(压板另一端已经通过圆柱销连接在活节螺栓上)，用压紧螺母进行压紧，然后车削鼓形管接头的一端面，保证鼓形管接头尺寸(24/2+7)(半圆球直径24mm，两端面间距14mm)、平面度≤0.05mm；车完后，再加工通孔(两端面之间的通孔)及圆球孔(内圆弧面)。加工完一端面后，再加工另一端面，加工时需先将工件已加工的端面在夹具上进行角向定位压紧，定位压紧过程为：通过调节螺栓给弹簧1～2mm的预紧力，这时定位轴前段端面比鼓形管接头已加工一端面长1～2mm；将鼓型管接头中φ8^+0.012孔及下端面与夹具定位销中外圆及上端面进行连接，鼓型管接头已加工一端面与定位轴前段端面通过弹簧的预紧力进行角向定位，最后进行压紧加工鼓形管接头另一端面，保证尺寸(两端面间距14mm)、平行度及平面度均≤0.05mm。

上述只是一个具体尺寸的实施例，对于不同类型尺寸的鼓形管接头(结构大体一致)，只需更换定位销并调节压板的高低就可以实现不同类型鼓形管接头以车代磨加工。

Claims (3)

1.一种鼓形管接头加工方法，包括以下步骤：

1）车外形：将圆钢固定在数控车床卡盘上，车螺纹段（1）、过渡段（2）、鼓形段外圆，在鼓形段上靠近过渡段侧车半圆球面一（3）；

2）车螺纹及内孔：先在数控车床上钻、铰加工盲孔，再用锥柄扩孔钻扩孔，扩孔深度小于盲孔深度，然后再用锥度铰刀铰锥孔，锥孔深度小于扩孔深度，最后车外螺纹；

3）车半圆球面：在数控车床上车半圆球面二（4），该半圆球面二（4）位于鼓形段上半圆球面一（3）的相对侧；

4）车端面、钻铰孔、车圆弧：在车床上利用专用车床夹具定位并夹紧完成第3）工序后的工件，来车两端面，保证两端面平面度及平行度均≤0.05mm，在两端面上形成环型车削刀纹；在端面上钻、铰加工通孔，在通孔内加工内圆弧面，保证垂直度≤0.1mm；

5）清洗、修毛刺：将加工完的工件进行清洗，并修掉加工时产生的毛刺；

6）检验：对工件进行外观以及尺寸进行检验，合格的工件进入下一工序，不合格的工件进行修复或者报废处理；

7）镀锌并钝化：对合格工件表面进行镀锌处理，并对镀锌层采用铬酸盐溶液进行钝化处理，使镀锌层表面上形成一层铬酸盐转化膜层；

所述专用车床夹具包括夹具体（13）以及定位机构，所述定位机构安装在夹具体（13）上，所述夹具体（13）包括一带中心孔的圆盘（132），位于圆盘（132）一侧带孔的圆柱（131），位于圆盘（132）另一侧的定位平台（133），所述夹具体（13）通过圆柱（131）固定于车床卡盘上，其中圆柱（131）位于圆盘（132）的中心，圆盘（132）中心线与圆柱（131）中心线以及孔中心线重合，定位平台（133）顶面垂直于圆盘（132），并且该顶面距离圆盘（132）中心有一定的距离，所述定位机构包括主定位部分以及角向定位部分，其中主定位部分包括定位销（18）以及压紧机构，所述定位销（18）垂直固定在夹具体的定位平台（133）上，其轴线与圆盘的中心孔的轴线位于同一平面内；所述压紧机构包括活节螺栓（19）、螺母、螺栓（17）、压板（16）、圆柱销（14）、压紧螺母（15），活节螺栓（19）、螺栓（17）垂直固定在夹具体的定位平台（133）上，并且活节螺栓（19）、螺栓（17）的中心轴线与定位销（18）中心轴线位于同一平面，该平面平行于夹具体的圆盘（132）端面，压板（16）一端通过圆柱销（14）与活节螺栓（19）活动连接，压板（16）另一端设置槽口，压紧螺母（15）与螺栓（17）配合，工作时，将工件插入定位销（18），然后压住压板（16），将螺栓（17）插入槽口，通过压紧螺母（15）压紧压板（16），使压板压紧工件；所述角定向部分包括定位轴（12）、弹簧（11）和调节螺栓（10），其中定位轴（12）包括前段（123）、中段（122）、尾段（121）三段不同直径的轴段，弹簧（11）套在尾段上，整个定位轴（12）穿入夹具体的圆柱（131）的孔中，前段（123）部分伸出圆盘（132），调节螺栓（10）拧在夹具体的圆柱（131）的孔中，顶住弹簧（11）。

2.根据权利要求1所述的鼓形管接头加工方法，其特征在于所述步骤4）中首先将专用夹具与数控车床的三爪卡盘进行连接并校正，然后将鼓型管接头进行定位压紧，车削鼓型管接头一端面，保证平面度≤0.05mm，并加工中间通孔及内圆弧面；然后取下工件、夹具，将工件已加工面在夹具上进行角向定位压紧，再加工鼓型管接头另一端面，保证平行度及平面度均≤0.05mm。

3.根据权利要求1所述的鼓形管接头加工方法，其特征在于所述调节螺栓（10）由螺栓头和螺柱组成，其中螺栓头为六角头，螺柱为设有中心孔的螺柱，中心孔的尺寸与定位轴尾段尺寸匹配。