CN114083026A - 一种钻模及利用其定位配油轴外圆特征的划线方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钻模及利用其定位配油轴外圆特征的划线方法，属于金属加工技术领域，其通过将钻模设置为套盖式结构，使得其可通过螺纹连接的方式连接于轴类零件的待加工端部，为零件端面和外圆各特征的加工定位。本发明的钻模，其结构简单，使用简便，能够实现在待加工配油轴端部上的螺纹连接，使得钻模与配油轴可以形成整体结构，保证钻模设置的便捷性和准确性，减少了钻模与配油轴找正装夹的时间，仅需要一次装配便可完成配油轴的划线过程，大幅提升钻模与配油轴的装配定位效率，降低配油轴的加工成本，具有较好的实用价值和推广前景。

Description

一种钻模及利用其定位配油轴外圆特征的划线方法

技术领域

本发明属于金属加工技术领域，具体涉及一种钻模及利用其定位配油轴外圆特征的划线方法。

背景技术

配油轴作为液压马达的重要部件，其显著特点为轴向和径向开设有贯通的油路孔。同时，对于某些特殊的配油轴而言，其不仅需要为液压马达提供液压油，还需要作为将液压系统与装置主体框架连接的重要连接部件。

一般情况下，配油轴的一端开设有液压马达安装沉孔，并在配油轴端面上开设若干不同油腔的深孔和若干组定位安装螺孔，以及在配油轴的外圆上设置多组键槽和油孔。在传统的加工过程中，上述配油轴的主要工艺过程往往包括：车(加工外圆和端面)-钳(钻端面孔和划外圆孔、槽位置尺寸线)-铣(加工外圆孔、槽)-磨(磨外圆各密封位)等过程。

在上述过程中，配油轴上各孔的加工往往均需要依靠钳工在分度头上划线定位，虽然能够一定程度上满足实际加工的需要，但是工作量大，效率低，且精度较差。同时，由于配油轴端面的开孔较为密集且距离边缘较近，使得常规的钻模在端面大多无压紧位，且钻模与配油轴间无精确定位基准，只能依靠操作者手动调整和肉眼观察保证钻模与零件同轴。另一方面，现有钻模与零件调整至同轴后，由于钻模与零件为分体式结构，仍需要将钻模的角向基准转移到零件上，然后再由上分度头划外圆各特征。这种方法虽然能够节省端面各孔的划线时间，但是却增加了钻模与零件的调整时间，并且往往需要2次装夹，严重影响钻模与零件定位的效率，增加了配油轴加工成本。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种，本发明提供了一种钻模及利用其定位配油轴外圆特征的划线方法，能够实现钻模与配油轴零件的快速、准确定位，提升配油轴加工的效率和精度，降低配油轴的加工成本。

为实现上述目的，本发明的一个方面，提供一种钻模，其包括呈套盖式结构的本体；

所述本体的一侧端面上同轴开设有端面孔，并在该端面孔的内周壁面上开设有内螺纹，使得所述本体可以螺纹连接的形式连接于对应轴类零件的待加工端部；

所述本体背离所述端面孔的端面上开设有若干连通所述端面孔的加工定位孔和至少一个紧固螺钉安装孔；所述加工定位孔用于为所述待加工端部上对应孔洞的加工定位；所述紧固螺钉安装孔用于在所述钻模连接于所述待加工端部时安装紧固螺钉，使得该紧固螺钉的端部抵紧所述待加工端部的端面；

同时，在所述本体背离所述端面孔的端面上和/或该本体的外周环向上设置有角向基准，用于为所述轴类零件外周环向上的加工特征定位。

作为本发明的进一步改进，所述轴类零件为配油轴，其两端面之间开设有若干轴向油孔，并在该配油轴的外周上开设有若干径向油孔。

作为本发明的进一步改进，所述端面孔底部的内周壁面上沿环向开设有螺纹退刀槽，该螺纹退刀槽的内径不小于所述待加工端部的外径。

作为本发明的进一步改进，所述螺纹退刀槽的轴向长度为3mm～5mm。

作为本发明的进一步改进，所述角向基准采用刻线、铣槽、设置凸台平面中的至少一种方式进行设置。

作为本发明的进一步改进，所述加工定位孔中安装设置有钻套。

作为本发明的进一步改进，所述本体的外周表面进行有渗氮表面硬化处理。

作为本发明的进一步改进，所述钻模的材质与所述轴类零件的材质相同。

本发明的另一个方面，提供一种配油轴的端面轴孔加工方法，其利用所述的钻模来完成，包括如下步骤：

(1)将所述钻模以螺纹连接的形式同轴匹配在进入钳序的配油轴小径端上，并在至少一个所述紧固螺钉安装孔中安装紧固螺钉，使得所述紧固螺钉的端部抵紧所述小径端的端面；

(2)将连接成整体结构的钻模与配油轴装配上分度头，夹持配油轴大径端的外周，并调整高度尺与所述分度头中心等高，之后，锁紧所述高度尺；

(3)转动所述分度头，直至所述钻模上的角向基准与所述高度尺的尖点重合，完成配油轴角向基准的确定；之后，锁紧分度头；

(4)识别所述配油轴角向基准线上的各外圆特征，并在划线平台上移动高度尺，在配油轴的外周上沿轴向进行角向线的划线；

(5)进行非角向线的划线，松开所述分度头并相对所述角向基准转动对应的角度，将所述配油轴外周上的对应位置调整至步骤(4)中角向线的划线位置，再锁紧该分度头，并按照步骤(4)中的划线过程完成配油轴该外周位置角向线的划线；

(6)重复步骤(5)，完成配油轴小径端外周各角向线的划线；此后，结合各角向线上外圆特征的轴向尺寸，完成各外圆特征轴向位置线的划线。

作为本发明的进一步改进，所述配油轴为小径端设置有外螺纹的类型，在完成其端面上的轴孔加工后，先后拧下所述紧固螺钉和所述钻模，便可完成所述配油轴的端面轴孔加工；

或者

所述配油轴为小径端未设置外螺纹的类型；此时，所述小径端的端部额外设置有加工余量，并在所述加工余量外周开设外螺纹，以其与所述钻模螺纹匹配；相应地，在完成各端面轴孔加工后，将所述紧固螺钉和所述钻模取下，并将带有所述外螺纹的加工余量整段去除。

上述改进技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有的有益效果包括：

(1)本发明的钻模，其通过将钻模设置为套盖式结构，使得其可通过螺纹连接的方式连接于轴类零件的待加工端部，为该端部的端面轴孔加工定位，简化了钻模与零件的匹配定位过程，保证了钻模定位准确性的同时，大幅缩短了两者匹配定位的时间，提升了基于钻模加工的准确性和效率，降低了相应轴类零件的加工成本。

(2)本发明的钻模，其通过在钻模的端面孔底部设置螺纹退刀槽，使得钻模与零件匹配时，零件的端面可以抵接端面孔的底面，进一步提升了钻模与零件匹配的准确性和可靠性，保证了零件的加工精度。

(3)本发明的钻模，其结构简单，使用简便，能够实现在待加工配油轴端部上的螺纹连接，使得钻模与配油轴可以形成整体结构，保证钻模设置的便捷性和准确性，减少了钻模与配油轴对位调整的时间，仅需要一次装配便可完成配油轴的划线过程，大幅提升钻模与配油轴的装配定位效率，降低配油轴的加工成本，具有较好的实用价值和推广前景。

附图说明

图1是本发明实施例中钻模的结构剖视图；

图2是本发明实施例中钻模的结构左视图；

图3是本发明实施例中配油轴的结构主视图；

图4是本发明实施例中配油轴的E-E向剖视图；

图5是本发明实施例中配油轴的结构右视图；

在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：

1、钻模；101、端面孔；102、内螺纹；103、螺纹退刀槽；104、角向基准；105、加工定位孔；106、紧定螺钉安装孔；

2、配油轴；201、小径端；202、大径端；203、外螺纹；204、径向油孔；205、轴向油孔。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例：

请参阅图1和图2，本发明优选实施例中的钻模1包括呈套盖式结构的本体，该本体的一侧同轴开设有端面孔101，并在端面孔101的内周壁面上开设有内螺纹102，使得钻模1可通过螺纹匹配的形式连接在待加工配油轴2的端部。

在优选实施例中，待加工的配油轴2如图3～图5中所示，其包括同轴设置的小径端201和大径端202，并在大径端202的端面上设置有用于匹配液压马达的安装沉孔。相应地，需要在配油轴2的两端面之间开设轴向延伸的轴向油孔205，并在小径端201的外周上开设若干连通对应轴向油孔205的径向油孔204。

为了实现钻模1与配油轴2的匹配，在小径端201背离大径端202端部的外周上沿环向开设有外螺纹203，用于与钻模1内螺纹102的螺纹匹配。显然，在实际使用时，采用优选实施例中钻模1进行匹配加工的配油轴2需要其小径端201的端部开设有外螺纹203。对于小径端201端部本身设置有外螺纹203的配油轴2而言，上述钻模1可以直接使用，而对于小径端201外周无法设置外螺纹203的配油轴2而言，其可以在钻孔加工前在小径端201的端部预留一定长度的匹配段，以其作为加工余量，并在匹配段的外周上对应开设外螺纹203，待配油轴2钻孔加工完成后，将上述加工余量切除即可。

可以理解，优选实施例中的钻模1可以满足不同类型配油轴2的加工，当小径端201的外径尺寸不同时，可对应更换具有相应端面孔101尺寸的钻模1即可。

更详细地，优选实施例中的端面孔101底部的内周壁面上沿环向开设有螺纹退刀槽103，其轴向长度优选为3mm～5mm，并连通端面孔101的底面。相应地，螺纹退刀槽103的内径不小于小径端201端部的外径，使得钻模1与小径端201同轴匹配时，小径端201的端面可以抵接端面孔101的底面，保证两者匹配的准确性。

同时，为了实现钻模1与配油轴2匹配后的可靠性，避免钻模1使用时相对小径端201进行转动或者晃动，在钻模1的外侧端面上沿轴向开设有至少一个贯穿所述端面孔101的紧定螺钉安装孔106，用于紧定螺钉的螺纹安装，使得钻模1匹配所述配油轴2时，紧定螺钉的端部可以抵接压紧在小径端201的端面，保证钻模1设置的可靠性。

显然，在钻模1的外侧端面上还需要对应配油轴2的待加工油孔，具体为待加工轴向油孔205开设若干加工定位孔105，如图2中所示，用于轴向油孔205和/或小径端201端面上若干螺纹连接孔加工时的定位。例如，在图5所示的配油轴2中，其小径端201的端面上沿轴向钻设有四个轴向油孔205和四个定位安装螺孔；相应地，钻模1的端面上开设有八个连通端面孔101的加工定位孔105。

优选地，在优选实施例中的加工定位孔105内可对应安装钻套，并可进一步优选对钻模1整体进行渗氮等表面硬化处理，提高钻模1的使用寿命，保证加工定位孔105在钻孔加工时的定位准确性。此外，在实际设置时，钻模1的材质优选和与之匹配的配油轴2相同。

进一步地，在钻模1的外周壁面上设置有至少一个角向基准104，其优选采用刻线、铣槽或者设置凸台平面的方式进行设置，且角向基准104既可以设置在钻模1的外侧端面上，也可以设置在钻模1的外周壁面上，例如，在优选实施例中，在外侧端面上和外周壁面上同时设置有角向基准线，如图1、图2中所示。

利用角向基准104的对应设置可为轴向油孔205开设后相应径向油孔204的开设定位，使得径向油孔204可准确与相应轴向油孔205连通。具体操作时，径向油孔204的加工需要借助分度头的匹配工作来实现，由其准确在小径端201的外周壁面上沿轴向划线，以此准确定位径向油孔204的开设位置，并在此基础上完成后续径向油孔204的加工。

更具体地，优选实施例中利用上述钻模1定位配油轴2外圆特征的划线方法，其包括如下过程：

(1)将钻模1匹配在进入钳序的配油轴2的小径端201上，准备进行配油轴2端面各孔、外周各键槽/油孔定位线的画设、外周各孔槽的加工等过程，此时，配油轴2的密封槽、端面沉台、部分外圆面已经加工到位(部分外圆面留有少量磨量)。

(2)将钻模1与小径端201通过内螺纹102与外螺纹203的匹配实现连接，使得小径端201的端面抵接端面孔101的底面；此后，在紧定螺钉安装孔106中安装紧定螺钉，使得紧定螺钉的端部抵紧小径端201的端面，保证钻模1安装牢固，钻模1和配油轴2之间无晃动。

(3)将完成匹配的钻模1和配油轴2装配上分度头，夹持配油轴2大径端202的外周，调整高度尺直至与分度头中心等高，进而锁紧高度尺。

(4)转动分度头，直至钻模1上的角向基准104与高度尺的尖点重合，以此完成配油轴2的角向基准确定，之后，锁紧分度头。

(5)识别配油轴2角向基准线上的各外圆特征，在划线平台上移动高度尺，在配油轴2外周上沿轴向划线，完成对应键槽/孔洞角向线的确定；

(6)进行非角向线的划线。松开分度头并相对角向基准104转动对应的角度，将配油轴2外周上的对应位置调整至原始角向基准的位置，此后，锁紧分度头，并按照步骤(5)中的操作完成该外周上角向线(沿轴向延伸划设)的划线，确定该角向线上相应孔/槽的开设位置。

(7)配合各加工特征轴向尺寸的确定，完成各角向线上对应加工特征轴向位置线(沿环向划设)的划线，轴向位置线与角向线的交点即为对应外圆特征的加工位置。

在实际操作时，轴向位置线的划线可利用游标卡尺来确定后划线，也可在整个零件从分度头上取下后，将大径端202水平放置于平台，再利用高度尺进行划线。

可以理解，在完成小径端201外周上各特征部位的划线后，可以将零件从分度头上取下并装设于钻床上，按照加工定位孔105的定位进行小径端201端面上各孔的钻设，并结合配油轴2外周上各划线定位完成各外圆特征的加工。

本发明中的钻模，其结构简单，使用简便，能够实现在待加工配油轴端部上的螺纹连接，使得钻模与配油轴可以形成整体结构，保证钻模设置的便捷性和准确性，减少了钻模与配油轴对位调整的时间，仅需要一次装配便可完成配油轴的划线过程，大幅提升钻模与配油轴的装配定位效率，降低配油轴的加工成本，具有较好的实用价值和推广前景。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种钻模，其特征在于，包括呈套盖式结构的本体；

所述本体的一侧端面上同轴开设有端面孔，并在该端面孔的内周壁面上开设有内螺纹，使得所述本体可以螺纹连接的形式连接于对应轴类零件的待加工端部；

所述本体背离所述端面孔的端面上开设有若干连通所述端面孔的加工定位孔和至少一个紧固螺钉安装孔；所述加工定位孔用于为所述待加工端部上对应孔洞的加工定位；所述紧固螺钉安装孔用于在所述钻模连接于所述待加工端部时安装紧固螺钉，使得该紧固螺钉的端部抵紧所述待加工端部的端面；

同时，在所述本体背离所述端面孔的端面上和/或该本体的外周环向上设置有角向基准，用于为所述轴类零件外周环向上的加工特征定位。

2.根据权利要求1所述的钻模，其中，所述轴类零件为配油轴，其两端面之间开设有若干轴向油孔，并在该配油轴的外周上开设有若干径向油孔。

3.根据权利要求1或2所述的钻模，其中，所述端面孔底部的内周壁面上沿环向开设有螺纹退刀槽，该螺纹退刀槽的内径不小于所述待加工端部的外径。

4.根据权利要求3所述的钻模，其中，所述螺纹退刀槽的轴向长度为3mm～5mm。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的钻模，其中，所述角向基准采用刻线、铣槽、设置凸台平面中的至少一种方式进行设置。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的钻模，其中，所述加工定位孔中安装设置有钻套。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的钻模，其中，所述本体的外周表面进行有渗氮表面硬化处理。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的钻模，其中，所述钻模的材质与所述轴类零件的材质相同。

9.一种定位配油轴外圆特征的划线方法，其特征在于，利用权利要求1～8中任一项所述的钻模来完成，其包括如下步骤：

(1)将所述钻模以螺纹连接的形式同轴匹配在进入钳序的配油轴小径端上，并在至少一个所述紧固螺钉安装孔中安装紧固螺钉，使得所述紧固螺钉的端部抵紧所述小径端的端面；

(2)将连接成整体结构的钻模与配油轴装配上分度头，夹持配油轴大径端的外周，并调整高度尺与所述分度头中心等高，之后，锁紧所述高度尺；

(3)转动所述分度头，直至所述钻模上的角向基准与所述高度尺的尖点重合，完成配油轴角向基准的确定；之后，锁紧分度头；

(4)识别所述配油轴角向基准线上的各外圆特征，并在划线平台上移动高度尺，在配油轴的外周上沿轴向进行角向线的划线；

(5)进行非角向线的划线，松开所述分度头并相对所述角向基准转动对应的角度，将所述配油轴外周上的对应位置调整至步骤(4)中角向线的划线位置，再锁紧该分度头，并按照步骤(4)中的划线过程完成配油轴该外周位置角向线的划线；

(6)重复步骤(5)，完成配油轴小径端外周各角向线的划线；此后，结合各角向线上外圆特征的轴向尺寸，完成各外圆特征轴向位置线的划线。

10.根据权利要求9所述的定位配油轴外圆特征的划线方法，其中，所述配油轴为小径端设置有外螺纹的类型，在完成其端面上的轴孔加工后，先后拧下所述紧固螺钉和所述钻模，便可完成所述配油轴的端面轴孔加工；

或者

所述配油轴为小径端未设置外螺纹的类型；此时，所述小径端的端部额外设置有加工余量，并在所述加工余量外周开设外螺纹，以其与所述钻模螺纹匹配；相应地，在完成各端面轴孔加工后，将所述紧固螺钉和所述钻模取下，并将带有所述外螺纹的加工余量整段去除。

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