CN112453838B - 半球偏心同心结构件加工工艺及其专用工装 - Google Patents

半球偏心同心结构件加工工艺及其专用工装 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种半球偏心同心结构件加工工艺，其特征在于包括以下步骤：1）将阶梯型的圆柱形毛坯工件偏心定位；2）偏心结构的加工，加工完的零件为半成品Ⅰ；3）将半成品Ⅰ放置于凸型工装内；4）在数控加工中心中加工半成品Ⅰ底面的半球结构，加工完的零件为半成品Ⅱ；5）采用专用工装定位在半成品Ⅱ的密封孔处；6）将连同半成品Ⅱ的专用工装定位在数控车床上，利用专用工装的回转，加工同心孔，加工完毕后为半成品Ⅲ；7）对半成品Ⅲ的T型台进行切割，并在半成品Ⅲ的底面钻底孔。该工艺进行腹板、偏心孔和同心孔加工过程中不会产生颤动，零件尺寸精度提高，表面粗糙度提高，废品率提高，从而减少数控操作人员和钳工的劳动强度。

Description

半球偏心同心结构件加工工艺及其专用工装
技术领域
本发明涉及一种半球偏心同心结构件加工工艺及其专用工装，属于数控加工领域。
背景技术
原始加工半球偏心同心结构件需要先加工内弧面，然后反面加工，在加工过程中需要多次补刀，加工的偏心空尺寸难以保证，废品率很高，加工密封孔锥面刀具是尖点切削，刀具容易磨损，锥面尺寸不容易控制，零件腹板厚度也控制不准，因为腹板表面的粗糙度不好，所以测厚仪侧不准确，废品率高，加工时间长，效率的低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种半球偏心同心结构件加工工艺及其专用工装，该工艺进行腹板、偏心孔和同心孔加工过程中不会产生颤动，零件尺寸精度提高，表面粗糙度提高，废品率提高，从而减少数控操作人员和钳工的劳动强度。
为解决以上问题，本发明的具体技术方案如下：一种半球偏心同心结构件加工工艺，包括以下步骤：
1）将阶梯型的圆柱形毛坯工件嵌入安装于圆形工装内，且待加工偏心孔与圆形工装的外圆周同心；采用圆形工装上的压板和连接螺栓Ⅰ对毛坯工件进行定位；
2）采用数控车床夹持圆形工装，并加工毛坯工件的端面、T型台和密封孔，密封孔内加工内螺纹，完成偏心结构的加工，加工完的零件为半成品Ⅰ；
3）将半成品Ⅰ放置于凸型工装内，凸型工装的底板的中心设有与半成品Ⅰ外圆周同轴的中心孔，中心孔内沿与半成品Ⅰ的底面接触，凸型工装的环形随型压板与半成品Ⅰ外沿压合，且环形随型压板上均匀分布若干个连接螺栓Ⅱ，连接螺栓Ⅱ与底板上设置的螺纹孔连接，并将环形随型压板压紧在半成品Ⅰ的上表面外沿上；
4）将步骤3）的凸型工装定位在数控加工中心中，加工半成品Ⅰ底面的半球结构，加工完的零件为半成品Ⅱ；
5）采用专用工装水平定位在半成品Ⅱ的密封孔处，专用工装的一端定位在密封孔处，另一端为圆柱的回转结构，圆柱的轴线与密封孔的轴线相交，同时与待加工的同轴结构孔同轴；
6）将连同半成品Ⅱ的专用工装定位在数控车床上，利用专用工装的回转，加工与密封孔轴线相交的，与专用工装同轴的同心孔，加工完毕后为半成品Ⅲ；
7）对半成品Ⅲ的T型台进行切割，呈矩形，并在半成品Ⅲ的底面钻底孔，底孔、同心结构孔和密封孔的轴线在同一竖直面内，且相通。
所述的专用工装结构有回转部和定位部组成，定位部位于回转部的端面上，定位部上设有定位平台，定位平台上设有沉头通孔，沉头通孔通过螺栓连接密封孔，在定位平台下方对称设置两个销轴，两个销轴的外侧对称设置内螺纹孔，将销轴定位在T型台的端面上，定位平台底面与T型台上表面重合，内螺纹孔通过螺钉连接压块，压块将T型台与回转部端面压紧。
所述的回转部上设有切屑平面，切屑平面与定位平台平行，且位于定位平台的下方。
该半球偏心同心结构件加工工艺采用不同的工装分别在数控车加工和数控铣加工配合加工，先数控车车偏心孔和密封孔，在数控车车内弧，之后数控铣床加工零件外轮廓，最后数控车同心孔。
本申请的专用工装实现了两轴线垂直相交，保证了加工孔的同心度。
附图说明
图1为毛坯工件与圆形工装的装配示意图。
图2为半成品Ⅰ的示意图。
图3为半成品Ⅰ与凸型工的装配示意图。
图4为半成品Ⅱ的示意图。
图5为半成品Ⅱ与专用工装的装配示意图。
图6为半成品Ⅲ的结构示意图。
图7为成品件的结构示意图。
图8为专用工装的结构示意图。
图9为专用工装的另一个方向的结构示意图。
具体实施方式
一种半球偏心同心结构件加工工艺，包括以下步骤：
1）如图1所示，将阶梯型的圆柱形毛坯工件1嵌入安装于圆形工装4内，且待加工偏心孔与圆形工装4的外圆周同心；采用圆形工装4上的压板2和连接螺栓Ⅰ3对毛坯工件1进行定位；
2）采用数控车床夹持圆形工装4，并加工毛坯工件1的端面、T型台和密封孔5，密封孔5内加工内螺纹，完成偏心结构的加工，加工完的零件为半成品Ⅰ，如图2所示；
3）如图3所示，将半成品Ⅰ放置于凸型工装内，凸型工装的底板8的中心设有与半成品Ⅰ外圆周同轴的中心孔，中心孔内沿与半成品Ⅰ的底面接触，凸型工装的环形随型压板6与半成品Ⅰ外沿压合，且环形随型压板6上均匀分布若干个连接螺栓Ⅱ7，连接螺栓Ⅱ7与底板8上设置的螺纹孔连接，并将环形随型压板6压紧在半成品Ⅰ的上表面外沿上；
4）将步骤3的凸型工装定位在数控加工中心中，加工半成品Ⅰ底面的半球结构，加工完的零件为半成品Ⅱ，如图4所示；
5）如图5所示，采用专用工装10水平定位在半成品Ⅱ的密封孔5处，专用工装10的一端定位在密封孔5处，另一端为圆柱的回转结构，圆柱的轴线与密封孔5的轴线相交，同时与待加工的同轴结构孔9同轴；
6）将连同半成品Ⅱ的专用工装10定位在数控车床上，利用专用工装10的回转，加工与密封孔5轴线相交的，与专用工装10同轴的同心孔，加工完毕后为半成品Ⅲ，如图6所示；
7）对半成品Ⅲ的T型台进行切割，呈矩形，并在半成品Ⅲ的底面钻底孔，底孔、同心结构孔和密封孔的轴线在同一竖直面内，且相通，如图7所示。
如图8和图9所示，所述的专用工装10结构有回转部11和定位部12组成，定位部12位于回转部11的端面上，定位部12上设有定位平台13，定位平台13上设有沉头通孔14，沉头通孔14通过螺栓连接密封孔5，在定位平台13下方对称设置两个销轴15，两个销轴15的外侧对称设置内螺纹孔16，将销轴定位在T型台的端面上，定位平台13底面与T型台上表面重合，内螺纹孔16通过螺钉连接压块17，压块17将T型台与回转部11端面压紧。
所述的回转部11上设有切屑平面18，切屑平面18与定位平台13平行，且位于定位平台13的下方，该切屑平面保证了回转部11与待加工件的T型台不产生干涉。

Claims (3)

1.一种半球偏心同心结构件加工工艺，其特征在于包括以下步骤：
1）将阶梯型的圆柱形毛坯工件（1）嵌入安装于圆形工装（4）内，且待加工偏心孔与圆形工装（4）的外圆周同心；采用圆形工装（4）上的压板（2）和连接螺栓Ⅰ（3）对毛坯工件（1）进行定位；
2）采用数控车床夹持圆形工装（4），并加工毛坯工件（1）的端面、T型台和密封孔（5），密封孔（5）内加工内螺纹，完成偏心结构的加工，加工完的零件为半成品Ⅰ；
3）将半成品Ⅰ放置于凸型工装内，凸型工装的底板（8）的中心设有与半成品Ⅰ外圆周同轴的中心孔，中心孔内沿与半成品Ⅰ的底面接触，凸型工装的环形随型压板（6）与半成品Ⅰ外沿压合，且环形随型压板（6）上均匀分布若干个连接螺栓Ⅱ（7），连接螺栓Ⅱ（7）与底板（8）上设置的螺纹孔连接，并将环形随型压板（6）压紧在半成品Ⅰ的上表面外沿上；
4）将步骤3）的凸型工装定位在数控加工中心中，加工半成品Ⅰ底面的半球结构，加工完的零件为半成品Ⅱ；
5）采用专用工装（10）水平定位在半成品Ⅱ的密封孔（5）处，专用工装（10）的一端定位在密封孔（5）处，另一端为圆柱的回转结构，圆柱的轴线与密封孔（5）的轴线相交，同时与待加工的同轴结构孔（9）同轴；
6）将连同半成品Ⅱ的专用工装（10）定位在数控车床上，利用专用工装（10）的回转，加工与密封孔（5）轴线相交的，与专用工装（10）同轴的同心孔，加工完毕后为半成品Ⅲ；
7）对半成品Ⅲ的T型台进行切割，呈矩形，并在半成品Ⅲ的底面钻底孔，底孔、同心结构孔和密封孔的轴线在同一竖直面内，且相通。
2.如权利要求1所述的半球偏心同心结构件加工工艺，其特征在于：所述的专用工装（10）结构有回转部（11）和定位部（12）组成，定位部（12）位于回转部（11）的端面上，定位部（12）上设有定位平台（13），定位平台（13）上设有沉头通孔（14），沉头通孔（14）通过螺栓连接密封孔（5），在定位平台（13）下方对称设置两个销轴（15），两个销轴（15）的外侧对称设置内螺纹孔（16），将销轴（15）定位在T型台的端面上，定位平台（13）底面与T型台上表面重合，内螺纹孔（16）通过螺钉连接压块（17），压块（17）将T型台与回转部（11）端面压紧。
3.如权利要求2所述的半球偏心同心结构件加工工艺，其特征在于：所述的回转部（11）上设有切屑平面（18），切屑平面（18）与定位平台（13）平行，且位于定位平台（13）的下方。
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