CN114406629A - 球体轴瓦机构的加工方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种球体轴瓦机构的加工方法，属于加工工艺领域。球体轴瓦机构的加工方法包括提供球体零件，提供轴瓦坯料，粗加工轴瓦坯料，得到中空圆柱形的第一轴瓦工件，轴向切割第一轴瓦工件，以将第一轴瓦工件切割为两个第二轴瓦工件，分别精加工两个第二轴瓦工件，得到轴瓦零件，装配球体零件和轴瓦零件，得到球体轴瓦机构。本公开解决了轴瓦零件的内周壁加工时，采用一次加工成型，因此加工精度较低，无法满足球体零件与轴瓦零件的接触面积要求的问题。

Description

球体轴瓦机构的加工方法

技术领域

本公开属于加工工艺领域，特别涉及一种球体轴瓦机构的加工方法。

背景技术

球体轴瓦机构包括球体零件和轴瓦零件，球体轴瓦机构常用于在机械传动时，进行万向铰接连接。

在相关技术中，球体轴瓦机构加工步骤包括球体零件加工和轴瓦零件加工，轴瓦零件加工包括轴瓦零件的内周壁加工和轴瓦零件的外周壁加工，使用车床加工球体零件得到球体零件的内孔、球体零件的端面和球体零件的外周壁，使用内球面加工机构对轴瓦零件进行内球面加工，使用车床对轴瓦零件进行外圆面加工。加工完成后球体零件和轴瓦零件装配成球体轴瓦机构。

然而，由于轴瓦零件的内周壁加工时，采用一次加工成型，所以加工精度较低，无法满足球体零件与轴瓦零件的接触面积要求。

发明内容

本公开实施例提供了一种球体轴瓦机构的加工方法，可以解决轴瓦零件的内周壁加工时，加工精度较低，无法满足球体零件与轴瓦零件的接触面积要求的问题。所述技术方案如下：

本公开实施例提供了一种球体轴瓦机构的加工方法，包括：

提供球体零件；

提供轴瓦坯料，粗加工所述轴瓦坯料，得到中空圆柱形的第一轴瓦工件；

轴向切割所述第一轴瓦工件，以将所述第一轴瓦工件切割为两个第二轴瓦工件；

分别精加工两个所述第二轴瓦工件，得到轴瓦零件；

装配所述球体零件和所述轴瓦零件，得到球体轴瓦机构。

在本公开的一种实现方式中，所述分别精加工两个所述第二轴瓦工件，包括：

加工所述第二轴瓦工件的剖分面；

加工所述第二轴瓦工件的内周壁；

加工所述第二轴瓦工件的外周壁。

在本公开的另一种实现方式中，所述加工所述第二轴瓦工件的剖分面，包括：

校正两个所述第二轴瓦工件的剖分面；

精铣两个所述第二轴瓦工件的剖分面。

在本公开的又一种实现方式中，所述加工所述第二轴瓦工件的内周壁，包括：

车削所述第二轴瓦工件的内周壁；

打磨所述第二轴瓦工件的内周壁，以使所述第二轴瓦工件的内周壁与所述球体零件的外周壁相匹配。

在本公开的又一种实现方式中，所述车削所述第二轴瓦工件的内周壁，包括：

试车削所述第二轴瓦工件的内周壁；

确定横向反向间隙，所述横向反向间隙为，刀具在试车削的过程中，横向正向位移值和横向反向位移值之间的差值；

根据所述横向反向间隙，确定横向间隙补偿值；

根据所述横向间隙补偿值，复车削所述第二轴瓦工件的内周壁。

在本公开的又一种实现方式中，所述确定横向反向间隙，包括：

在试车削所述第二轴瓦工件的内周壁之后，测量对应所述刀具横向正向走刀的所述第二轴瓦工件的内周壁的内径，和对应所述刀具横向反向走刀的所述第二轴瓦工件的内周壁的内径之间的内径差值，将所述内径差值作为所述横向反向间隙。

在本公开的又一种实现方式中，所述打磨所述第二轴瓦工件的内周壁，以使所述第二轴瓦工件的内周壁与所述球体零件的外周壁相匹配，包括：

在所述球体零件表面涂蓝丹；

将所述球体零件分别在两个所述第二轴瓦工件的内周壁滚动，以确定两个所述第二轴瓦工件的内周壁的高点，并对两个所述第二轴瓦工件的内周壁的高点进行打磨；

将两个所述第二轴瓦工件装配在一起；

将所述球体零件在装配在一起的两个所述第二轴瓦工件的内周壁滚动，以检查所述球体零件与装配在一起的两个所述第二轴瓦工件的内周壁之间的接触面积；

若所述接触面积达标，则表示所述第二轴瓦工件的内周壁与所述球体零件的外周壁相匹配，若所述接触面积不达标，则继续打磨所述第二轴瓦工件的内周壁。

在本公开的又一种实现方式中，在所述加工所述第二轴瓦工件的外周壁之前，包括：

校正所述第二轴瓦工件的剖分面；

检查两个所述第二轴瓦工件的剖分面之间的间隙，若所述间隙不达标，则再次较正所述第二轴瓦工件的剖分面，若所述间隙达标，则加工所述第二轴瓦工件的外周壁。

在本公开的又一种实现方式中，所述轴向切割所述第一轴瓦工件，以将所述第一轴瓦工件切割为两个第二轴瓦工件，包括：

以所述第一轴瓦工件的底面校正所述第一轴瓦工件的轴向；

沿所述第一轴瓦工件的轴向切割所述第一轴瓦工件。

在本公开的又一种实现方式中，所述提供球体零件包括：

提供球体坯料，粗加工所述球体坯料，得到球体形的第一球体工件，所述第一球体工件包括第一球体工件的端面、第一球体工件的内孔和第一球体工件的外周壁；

分别精加工所述第一球体工件的端面、第一球体工件的内孔和第一球体工件的外周壁，得到球体零件。

本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过上述加工方法，首先提供轴瓦坯料，通过粗车轴瓦坯料，可以得到中空圆柱形的第一轴瓦工件，从而使得第一轴瓦工件具有两个端面、外圆面和贯穿两个端面的通孔，为轴瓦零件的形成提供雏形。然后轴向切割第一轴瓦工件，得到两个第二轴瓦工件。如此一来，便可以在后续加工过程中，分别对两个第二轴瓦工件进行精加工，能够更好的提高加工精度。随后精加工两个第二轴瓦工件，得到轴瓦零件。由于两个第二轴瓦工件是分别进行精加工的，所以加工精度相较于直接加工第一轴瓦工件来说更高，从而使得轴瓦零件的精度可以满足工艺需要，为进一步球体轴瓦机构的形成提供基础。再提供球体零件，将球体零件和轴瓦零件装配在一起，构成球体轴瓦机构。在上述加工过程中，将第一轴瓦工件轴向切割为两个第二轴瓦工件，从而能够分别精加工两个第二轴瓦工件，进而提高了加工精度。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本公开实施例提供的球体轴瓦机构的结构示意图；

图2是本公开实施例提供的球体零件的结构示意图；

图3是本公开实施例提供的轴瓦零件的结构示意图；

图4是本公开实施例提供的一种球体轴瓦机构的加工方法的流程图；

图5是本公开实施例提供的第一轴瓦工件的结构示意图；

图6是本公开实施例提供的第二轴瓦工件的结构示意图；

图7是本公开实施例提供的另一种球体轴瓦机构的加工方法的流程图；

图8是本公开实施例提供的第一球体工件的结构示意图；

图9是本公开实施例提供的球体装夹工装的结构示意图；

图10是本公开实施例提供的轴瓦内孔装夹工装的结构示意图；

图11是本公开实施例提供的轴瓦外圆装夹工装的结构示意图。

图中各符号表示含义如下：

1、第一球体工件；11、第一球体工件的端面；12、第一球体工件的内孔；13、第一球体工件的外周壁；

2、球体零件；21、球体零件的端面；22、球体零件的内孔；23、球体零件的外周壁；24、油槽；

3、第一轴瓦工件；31、第一轴瓦工件的内周壁；32、第一轴瓦工件的外周壁；33、第一轴瓦工件的端面；

4、第二轴瓦工件；41、第二轴瓦工件的剖分面；42、第二轴瓦工件的内周壁；43、第二轴瓦工件的外周壁；44、第二轴瓦工件的端面；

5、轴瓦零件；51、轴瓦零件的剖分面；52、轴瓦零件的内周壁；53、轴瓦零件的外周壁；54、螺纹孔；55、轴瓦零件的端面；

100、球体装夹工装；

101、第一芯轴；1011、第一台阶轴；1012、第二台阶轴；1013、第三台阶轴；102、锁紧垫片；103、螺母；

200、轴瓦内孔装夹工装；

201、第一安装底座；2011、第一安装台阶；2012、第二安装台阶；202、第一压紧机构；2021、安装套筒；20211、第一螺钉；20212、第二螺钉；20213、第三螺钉；20214、第四螺钉；2022、第一压板；203、第一垫环；

300、轴瓦外圆装夹工装

301、第二安装底座；302、第二芯轴；303、第二压紧机构；3031、支撑板；30311、第五螺钉；30312、第六螺钉；30313、第七螺钉；30314、第八螺钉；30315、第九螺钉；3032、第二压板；3033、内孔锁紧装置；304、第二垫环。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。

图1为球体轴瓦机构的结构示意图，如图1所示，球体轴瓦机构包括球体零件2和轴瓦零件5，球体轴瓦机构常用于在机械传动时，进行万向铰接连接。

图2为球体零件的结构示意图，如图2所示，球体零件2包括球体零件的端面21、球体零件的外周壁23和球体零件的内孔22，球体零件的端面21为两个相互平行的平面，球体零件的内孔22沿垂直于球体零件的端面21的方向贯穿球体零件2，在球体零件的外周壁23上有油槽24，油槽24绕内孔环形延伸，且油槽24所在的平面距离两个球体零件的端面21的距离相同。

图3为轴瓦零件的结构示意图，如图3所示，轴瓦零件5包括轴瓦零件的端面55、轴瓦零件的内周壁52和轴瓦零件的外周壁53，轴瓦零件5为中空圆柱形，轴瓦零件的端面55为两个相互平行的平面，轴瓦零件的剖分面51垂直于轴瓦零件的端面55，轴瓦零件的剖分面51将轴瓦零件5分为两个相同的部分，轴瓦零件的内周壁52为球面，轴瓦零件的外周壁53为圆柱侧面。

为了得到上述球体轴瓦机构，本公开实施例提供了一种球体轴瓦机构的加工方法，该加工方法适用于加工图1所示的球体轴瓦机构。图4为该加工方法的流程图，参见图4，该加工方法包括：

S401：提供球体零件2。

在上述实现方式中，球体零件2为图2所示，可用于与轴瓦零件5装配。

S402：提供轴瓦坯料，粗加工轴瓦坯料，得到中空圆柱形的第一轴瓦工件3。

在上述实现方式中，得到的中空圆柱形的第一轴瓦工件3为轴瓦零件5的雏形，为轴瓦零件5的形成提供基础，第一轴瓦工件3的结构如图5所示。

S403：轴向切割第一轴瓦工件3，以将第一轴瓦工件3切割为两个第二轴瓦工件4。

在上述实现方式中，将第一轴瓦工件3分为两个第二轴瓦工件4，便于进行下一步的精加工，从而使轴瓦零件5满足要求，第二轴瓦工件4的结构如图6所示。

S404：分别精加工两个第二轴瓦工件4，得到轴瓦零件5。

在上述实现方式中，精加工得到的轴瓦零件5可以满足装配需求，可用于与球体零件2装配。

S405：装配球体零件2和轴瓦零件5，得到球体轴瓦机构。

在上述实现方式中，球体零件2可以在轴瓦零件5内转动，得到的球体轴瓦机构有着万向铰接连接的作用。

通过上述加工方法，首先提供轴瓦坯料，通过粗车轴瓦坯料，可以得到中空圆柱形的第一轴瓦工件3，从而使得第一轴瓦工件3具有两个端面、外圆面和贯穿两个端面的通孔，为轴瓦零件5的形成提供雏形。然后轴向切割第一轴瓦工件3，得到两个第二轴瓦工件4。如此一来，便可以在后续加工过程中，分别对两个第二轴瓦工件4进行精加工，能够更好的提高加工精度。随后精加工两个第二轴瓦工件4，得到轴瓦零件5。由于两个第二轴瓦工件4是分别进行精加工的，所以加工精度相较于直接加工第一轴瓦工件3来说更高，从而使得轴瓦零件5的精度可以满足工艺需要，为进一步球体轴瓦机构的形成提供基础。再提供球体零件2，将球体零件2和轴瓦零件5装配在一起，构成球体轴瓦机构。在上述加工过程中，将第一轴瓦工件3轴向切割为两个第二轴瓦工件4，从而能够分别精加工两个第二轴瓦工件4，进而提高了加工精度。

本公开实施例提供了另一种球体轴瓦机构的加工方法，图7为该加工方法的流程图，参见图7，该加工方法包括：

S701：提供球体零件2。

选择余量足够的球体坯料，球体坯料为加工得到球体零件2提供基础。

S701通过以下方法得到：

首先，提供球体坯料，粗加工球体坯料，得到球体形的第一球体工件1，图8为第一球体工件1的结构示意图，如图8所示，第一球体工件1包括第一球体工件的端面11、第一球体工件的内孔12和第一球体工件的外周壁13；

然后，分别精加工第一球体工件的端面11、第一球体工件的内孔12和第一球体工件的外周壁13，得到球体零件2。

在上述实现方式中，在球体坯料表面车出第一球体工件的外周壁13，在球体坯料表面车出两平行的第一球体工件的端面11，第一球体工件的内孔12沿第一球体工件1的直径贯穿第一球体工件的端面11，第一球体工件的内孔12长度方向与第一球体工件的端面11垂直，精加工第一球体工件的外周壁13、第一球体工件的端面11和第一球体工件的内孔12，得到球体零件2可用于与轴瓦零件5装配。

可选地，S701通过以下步骤实现：

S7011：将球体坯料装夹于车床上，粗车得到第一球体工件的端面11和第一球体工件的内孔12，且在第一球体工件的外周壁13车一道油槽24，油槽24为环形，油槽24所在的平面与第一球体工件的端面11平行，且油槽24所在的平面与两个第一球体工件的端面11之间的距离相同。

在本实施例中，第一球体工件的内孔12倒角C1.5，第一球体工件的内孔12留单边余量0.5mm，第一球体工件的端面11留单边余量0.5mm，第一球体工件的外周壁13留单边余量2.5mm。

S7012：将第一球体工件1装夹于镗床上，精镗第一球体工件的端面11和第一球体工件的内孔12。

在本实施例中，第一球体工件的内孔12尺寸φ120H7(0，+0.035)，尽量缩小加工公差加工至φ120H7(0，+0.02)。

S7013：精加工第一球体工件的外周壁13。

在此步骤中，需要用到球体装夹工装100，图9为球体装夹工装100的结构示意图，如图9所示，球体装夹工装100包括第一芯轴101、锁紧垫片102和螺母103，第一芯轴101上包括同轴依次相连的第一台阶轴1011、第二台阶轴1012和第三台阶轴1013，第一台阶轴1011、第二台阶轴1012和第三台阶轴1013的直径依次减小，第一台阶轴1011的端面用于支撑第一球体工件1，第二台阶轴1012外圆和第一球体工件的内孔12配合，第三台阶轴1013外有螺纹，锁紧垫片102套接在第三台阶轴1013上，通过螺母103与第三台阶轴1013之间的螺纹配合，使得锁紧垫片102将第一球体工件1锁紧。

在本实施例中，第一台阶轴1011、第二台阶轴1012和第三台阶轴1013的同轴度为0.02mm。

在本实施例中，第二台阶轴1012外圆和第一球体工件的内孔1212配合，间隙为0.01-0.03。

可选地，在将第一球体工件1安装到第一芯轴101上时，用塞尺检查第一球体工件的端面11与第一台阶轴1011接触面的间隙，0.02mm不入。

可选地，将第一球体工件1安装到球体装夹工装100的第一芯轴101后进行的车加工，机床可以是卧式车床，也可以是立式车床。

S7013通过以下方式实现：

在车床安装球体装夹工装100，校正第一台阶轴的圆跳动0.02mm，校正第一球体工件的端面与第一台阶轴1011接触面的面跳动0.01mm，校正后安装第一球体工件1并锁紧，若检查第一球体工件的端面11和第一台阶轴1011接触面的间隙0.02mm塞尺不入，不复测跳动情况，若检查第一球体工件的端面11和第一台阶轴1011接触面的间隙可以塞入0.02mm的尺，需要重新校正。

S702：提供轴瓦坯料，粗加工轴瓦坯料，得到中空圆柱形的第一轴瓦工件3。

提供的轴瓦坯料具有内孔，便于装夹。

在本实施例中，S702通过以下步骤实现：

S7021：加工出第一轴瓦工件的端面33和第一轴瓦工件的外周壁32。

使用三爪卡盘支撑轴瓦坯料的内孔，用车床粗车第一轴瓦工件的端面33和第一轴瓦工件的外周壁32，第一轴瓦工件的外周壁32留单边余量。

在上述实现方式中，粗车第一轴瓦工件的端面33可以为后续加工提供校准面，粗车第一轴瓦工件的外周壁32可以为第一轴瓦工件3的夹持提供支撑，第一轴瓦工件的外周壁32留单边余量为后续的精加工提供基础。

在本实施例中，外圆留单边余量2.5mm。

S7022：加工出第一轴瓦工件的内周壁31。

换四爪卡盘装夹轴瓦坯料的外周壁，以第一轴瓦工件的端面33校正后，车第一轴瓦工件的内周壁31，第一轴瓦工件的内周壁31留单边余量。

在上述实现方式中，以第一轴瓦工件的端面33校正后，车第一轴瓦工件的内周壁31可以提高第一轴瓦工件的内周壁31的加工精度，第一轴瓦工件的内周壁31留单边余量为后续的精加工提供基础。

在本实施例中，第一轴瓦工件的内周壁31留单边余量0.5mm。

S703：轴向切割第一轴瓦工件3，以将第一轴瓦工件3切割为两个第二轴瓦工件4。

以第一轴瓦工件3的底面校正第一轴瓦工件3的轴向，将第一轴瓦工件3固定在线切割机床上；

以第一轴瓦工件3的底面校正第一轴瓦工件3的轴向，将第一轴瓦工件3固定在线切割机床上，沿第一轴瓦工件3的轴向切割第一轴瓦工件3，通过控制数控机床的程序，线切割第一轴瓦工件3得到两个对称的第二轴瓦工件4。

在上述过程中，以第一轴瓦工件3的底面校正，可以保证切割产生的切割面与第一轴瓦工件的端面33垂直，从而得到两个完全相同的第二轴瓦工件4。

S704：分别精加工两个第二轴瓦工件4，得到轴瓦零件5。

轴瓦零件5用于与球体零件2装配成球体轴瓦机构。

在本实施例中，S204通过以下步骤实现：

S7041：加工第二轴瓦工件的剖分面41。

S7042：加工第二轴瓦工件的内周壁42。

S7043：加工第二轴瓦工件的外周壁43。

首先加工第二轴瓦工件的剖分面41，使得第二轴瓦工件的剖分面41可以满足合拢后剖分面的接触要求，为轴瓦零件5的装配提供基础。然后加工第二轴瓦工件的内周壁42，第二轴瓦工件的内周壁42可以满足装配后与球体零件的外周壁23的接触要求，为轴瓦零件5的装配提供基础。再加工第二轴瓦工件的外周壁43，使之达到生产标准，最终得到轴瓦零件5。

在上述过程中，通过对第二轴瓦工件4进行三步精加工的过程，得到了满足需求的轴瓦零件5。

S7041通过以下步骤实现：

S70411：校正两个第二轴瓦工件的剖分面41。

S70412：精铣两个第二轴瓦工件的剖分面41。

S70413：加工侧面螺纹孔54。

S70411通过以下步骤实现：

线切割第一轴瓦工件3后得到两个第二轴瓦工件4，分别使用校平机对第二轴瓦工件的剖分面41进行校正，然后用水平仪测量第二轴瓦工件的剖分面41的平面度，使第二轴瓦工件的剖分面41的平面度精度达到要求。

在上述实现方式中，校正两个第二轴瓦工件的剖分面41，使第二轴瓦工件的剖分面41的平面度达到要求，以便进行下一步的对第二轴瓦工件的剖分面41的精铣。

在本实施例中，第二轴瓦工件的剖分面41的平面度精度要求0.02mm。

在本实施例中，剖分后应进行最少30天的时效，用于消除第二轴瓦工件4的内应力，稳定第二轴瓦工件4的形状和尺寸。

S70412通过以下步骤实现：

在一个第二轴瓦工件的剖分面41涂上蓝丹，将对应的另一个第二轴瓦工件的剖分面41与涂有蓝丹的第二轴瓦工件的剖分面41合拢，检查两个第二轴瓦工件的剖分面41的接触面积，若接触面积达到要求，则可以进行下一步加工，若接触面积未达到要求，则对有蓝点的第二轴瓦工件的剖分面41进行精铣，使接触面积达到要求，在接触面积达到要求后，再对精铣过后的第二轴瓦工件的剖分面41进行校正。校正和精铣步骤反复进行，直至第二轴瓦工件的剖分面41满足平面度和接触面积的要求。

在上述实现方式中，通过在第二轴瓦工件的剖分面41涂蓝丹可以检查两个第二轴瓦工件的剖分面41的接触面积，精铣第二轴瓦工件的剖分面41可以使两个第二轴瓦工件的剖分面41的接触面积达到要求，以便进行轴瓦零件5的装配。

S70413通过以下步骤实现：

将第二轴瓦工件4固定在机床上，然后在第二轴瓦工件4的侧面铣削出螺纹孔54。

在本实施例中，螺纹孔54贯穿第二轴瓦工件4的侧面连接外周壁和内周壁，且螺纹孔54的方向平行于第二轴瓦工件的端面44。

可选地，每个第二轴瓦工件4有三个螺纹孔54，两个第二轴瓦工件4合拢后，六个螺纹孔54中相邻两个螺纹孔54的距离相同。

在本实施例中，螺纹孔54类型为M8。

S7042通过以下步骤实现：

S70421：车削第二轴瓦工件的内周壁42。

S70422：打磨第二轴瓦工件的内周壁42，以使第二轴瓦工件的内周壁42与球体零件的外周壁23相匹配。

首先将第二轴瓦工件4合拢后装夹在数控机床上，安装设定的程序车第二轴瓦工件的内周壁42，使第二轴瓦工件的内周壁42变成符合需求的球面。然后检查球体零件2和第二轴瓦工件的内周壁42的接触面积，如果没有达到需求，则继续打磨第二轴瓦工件的内周壁42。

在上述实现方式中，精加工第二轴瓦工件的内周壁42为球体零件2和第二轴瓦工件的内周壁42的装配提供基础，使用球体零件2拂配第二轴瓦工件的内周壁42保证了球体零件2和第二轴瓦工件的内周壁42的接触面积达到要求。

在上述实现方式中，需要用到轴瓦内孔装夹工装200，图10为轴瓦内孔装夹工装200的结构示意图，如图10所示，轴瓦内孔装夹工装200包括第一安装底座201和第一压紧机构202，第一压紧机构202包括安装套筒2021和第一压板2022，轴瓦内孔装夹工装200还包括第一垫环203，第一安装底座201包括第一安装台阶2011和第二安装台阶2012，第一安装台阶2011和第二安装台阶2012外圆要求同轴，第一安装台阶2011用于机床安装装夹，第二安装台阶2012用于安装第一垫环203和安装套筒2021；第一垫环203用于支撑所要加工工件，使用第一螺钉20211固定于安装底座上；安装套筒2021底部均匀布置着第二螺钉20212用于将安装套筒2021固定到第一安装底座201上，侧面均匀布置着第三螺钉20213用于径向固定所加工工件，端面均匀布置着第四螺钉20214用于固定第一压板2022。

可选地，第一螺钉20211规格为30-M6，第二螺钉20212规格为50-M8，第三螺钉20213规格为40-M10，第四螺钉20214规格为30-M12。

在上述实现方式中，需要用到轴瓦外圆装夹工装300，图11为轴瓦外圆装夹工装300的结构示意图，如图11所示，轴瓦外圆装夹工装300包括第二安装底座301、第二芯轴302和第二压紧机构303，第二压紧机构303包括支撑板3031、第二压板3032和内孔锁紧装置3033，轴瓦外圆装夹工装300还包括第二垫环304，第二安装底座301与第一安装底座201相同，第二垫环304用于支撑第二轴瓦工件4，第二垫环304使用第五螺钉30311固定于第二安装底座301上，第二芯轴302与第二安装底座301装配，并使用第六螺钉30312固定，内孔锁紧装置3033与第二芯轴302外圆配合，并使用第七螺钉30313固定到第二芯轴302上；支撑板3031用于支撑第二压板3032，当第八螺钉30314上紧时，压紧第二轴瓦工件4；所述第二压板3032用于固定工件，第九螺钉30315用于固定轴瓦零件5。

可选地，第五螺钉30311规格为30-M6，第六螺钉30312规格为30-M8，第七螺钉30313规格为35-M8，第八螺钉30314规格为30-M12，第九螺钉30315规格为30-M8。

S70421通过以下步骤实现：

试车削第二轴瓦工件的内周壁42：车削时在垂直于第二轴瓦工件的剖分面41的方向上分别远离第二轴瓦工件的剖分面41和靠近第二轴瓦工件的剖分面41走刀。

确定横向反向间隙，横向反向间隙为，刀具在试车削的过程中，横向正向位移值和横向反向位移值之间的差值，为消除反向间隙产生的误差，需要确定补偿值，即间隙补偿值。

根据横向反向间隙，确定横向间隙补偿值：在试车削第二轴瓦工件的内周壁42之后，测量对应刀具横向正向走刀的第二轴瓦工件的内周壁42的内径，和对应刀具横向反向走刀的第二轴瓦工件的内周壁42的内径之间的内径差值，将内径差值作为横向反向间隙。

在上述实现方式中，通过对机床的刀具运动方向的反向间隙进行补偿，使得机床能够按照设定的程序精确的车削零件。

根据横向间隙补偿值，复车削第二轴瓦工件的内周壁42：得到机床的横向间隙补偿值后，将第二轴瓦工件4用轴瓦内孔装夹工装200固定在机床上，按照横向间隙补偿值设定程序后车削第二轴瓦工件的内周壁42。

在上述实现方式中，通过横向间隙补偿值使得机床能够精确地横向车削第二轴瓦工件的内周壁42。

在S7013中将第一球体工件1装夹后还有步骤：

首先，确定补偿值；

然后，使用PCD刀具，精车第一球体工件的外周壁13Φ245f7达要求。

确定补偿值的具体方法参见S70421，在此不再赘述。

在本实施例中，保证精度，可以多次测补偿值，直至油槽24分成的两个半球直径差小于0.005。

在其他实施例中，根据实际情况，精度可以为其他要求，如油槽24分成的两个半球直径差小于0.002，本公开对此不做限制。

S70422通过以下步骤实现：

在球体零件2表面涂蓝丹；

将球体零件2分别在两个第二轴瓦工件的内周壁42滚动，以确定两个第二轴瓦工件的内周壁42的高点，并对两个第二轴瓦工件的内周壁42的高点进行打磨；

将两个第二轴瓦工件4装配在一起；

将球体零件2在装配在一起的两个第二轴瓦工件的内周壁42滚动，以检查球体零件2与装配在一起的两个第二轴瓦工件的内周壁42之间的接触面积；

若接触面积达标，则表示第二轴瓦工件的内周壁42与球体零件的外周壁23相匹配，若接触面积不达标，则继续打磨第二轴瓦工件的内周壁42。

在上述实现方式中，通过涂蓝丹可以检查球体零件2表面的高点，将高点打磨后可以增大球体零件2和第二轴瓦工件的内周壁42的接触面积。

在本实施例中，球体零件2与轴瓦零件5接触面积要求大于80％。

可选地，打磨高点时使用钳工风动打磨工具，具有很高的打磨精度。

使用球体零件2拂配第二轴瓦工件的内周壁42的方法还包括：

使用尖头工具对第二轴瓦工件的内周壁42进行加工，使第二轴瓦工件的内周壁42出现明显低点，用于存油。

在S7043之前，有如下步骤：

校正第二轴瓦工件的剖分面41：分别校正第二轴瓦工件的剖分面41和第二轴瓦工件4的顶面之间的交接处、第二轴瓦工件的剖分面41和第二轴瓦工件4的底面之间的交接处、第二轴瓦工件的剖分面41和第二轴瓦工件的内周壁42之间的交接处的跳动。

在上述实现方式中，校正三条交接线的跳动，以使两个第二轴瓦工件4对齐，以便于下一步的加工。

检查两个第二轴瓦工件的剖分面41之间的间隙，若间隙不达标，则再次较正第二轴瓦工件的剖分面41，若间隙达标，则加工第二轴瓦工件的外周壁43。

S7043通过以下步骤实现：

第二轴瓦工件的端面44由第一轴瓦工件3的底面切割后得到，校正第二轴瓦工件的端面44和第二轴瓦工件的内周壁42在剖分面接合面处跳动，检查接合面间隙：对内周壁加工并拂配到位后，将第二轴瓦工件4安装到轴瓦外圆装夹工装300上，校正轴瓦零件的端面55和内周壁在剖分面接合面处跳动0.02mm，检查接合面的间隙，0.02mm塞尺不入，使用扭力扳手锁紧工件，轴瓦零件的端面55端面锁紧力矩8-9Nm，侧面锁紧力矩1-2Nm，拧紧后复测跳动和接合面间隙。

在上述实现方式中，校正跳动和接合面间隙保证了加工时的准确性，控制锁紧力矩可以防止第二轴瓦工件4被装夹工装挤压变形，影响零件精度。

若接合面间隙达标，则表示第二轴瓦工件的剖分面41装配合格，若接合面间隙不达标，则继续校正第二轴瓦工件的剖分面41。

车削第二轴瓦工件的外周壁43：输入设定好的程序，车削已经装夹好的第二轴瓦工件的外周壁43。

在上述实现方式中，数控机床具有很高的精度，从而得到轴瓦零件5。

可选地，第二轴瓦工件4加工时，采取吃刀量不超过0.5mm进行加工，减小切削力。

S705：装配球体零件2和轴瓦零件5，得到球体轴瓦机构。

一个轴瓦零件5由两个相同的半轴瓦零件5组成，装配时，球体零件2装夹在两个半轴瓦零件5之间，球体零件2的球体零件的外周壁23与轴瓦零件的内周壁52贴合。

在上述实现方式中，通过球体零件2和轴瓦零件5的配合，球体零件2可以在轴瓦零件5内转动，使得球体轴瓦机构具有万向铰接连接的作用。

以上所述仅为本公开的可选实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种球体轴瓦机构的加工方法，其特征在于，包括：

提供球体零件(2)；

提供轴瓦坯料，粗加工所述轴瓦坯料，得到中空圆柱形的第一轴瓦工件(3)；

轴向切割所述第一轴瓦工件(3)，以将所述第一轴瓦工件(3)切割为两个第二轴瓦工件(4)；

分别精加工两个所述第二轴瓦工件(4)，得到轴瓦零件(5)；

装配所述球体零件(2)和所述轴瓦零件(5)，得到球体轴瓦机构。

2.根据权利要求1所述的球体轴瓦机构的加工方法，其特征在于，所述分别精加工两个所述第二轴瓦工件(4)，包括：

加工所述第二轴瓦工件的剖分面(41)；

加工所述第二轴瓦工件的内周壁(42)；

加工所述第二轴瓦工件的外周壁(43)。

3.根据权利要求2所述的球体轴瓦机构的加工方法，其特征在于，所述加工所述第二轴瓦工件的剖分面(41)，包括：

校正两个所述第二轴瓦工件的剖分面(41)；

精铣两个所述第二轴瓦工件的剖分面(41)。

4.根据权利要求2所述的球体轴瓦机构的加工方法，其特征在于，所述加工所述第二轴瓦工件的内周壁(42)，包括：

车削所述第二轴瓦工件的内周壁(42)；

打磨所述第二轴瓦工件的内周壁(42)，以使所述第二轴瓦工件的内周壁(42)与所述球体零件的外周壁(23)相匹配。

5.根据权利要求4所述的球体轴瓦机构的加工方法，其特征在于，所述车削所述第二轴瓦工件的内周壁(42)，包括：

试车削所述第二轴瓦工件的内周壁(42)；

确定横向反向间隙，所述横向反向间隙为，刀具在试车削的过程中，横向正向位移值和横向反向位移值之间的差值；

根据所述横向反向间隙，确定横向间隙补偿值；

根据所述横向间隙补偿值，复车削所述第二轴瓦工件的内周壁(42)。

6.根据权利要求5所述的球体轴瓦机构的加工方法，其特征在于，所述确定横向反向间隙，包括：

在试车削所述第二轴瓦工件的内周壁(42)之后，测量对应所述刀具横向正向走刀的所述第二轴瓦工件的内周壁(42)的内径，和对应所述刀具横向反向走刀的所述第二轴瓦工件的内周壁(42)的内径之间的内径差值，将所述内径差值作为所述横向反向间隙。

7.根据权利要求4所述的球体轴瓦机构的加工方法，其特征在于，所述打磨所述第二轴瓦工件的内周壁(42)，以使所述第二轴瓦工件的内周壁(42)与所述球体零件的外周壁(23)相匹配，包括：

在所述球体零件(2)表面涂蓝丹；

将所述球体零件(2)分别在两个所述第二轴瓦工件的内周壁(42)滚动，以确定两个所述第二轴瓦工件的内周壁(42)的高点，并对两个所述第二轴瓦工件的内周壁(42)的高点进行打磨；

将两个所述第二轴瓦工件(4)装配在一起；

将所述球体零件(2)在装配在一起的两个所述第二轴瓦工件的内周壁(42)滚动，以检查所述球体零件(2)与装配在一起的两个所述第二轴瓦工件的内周壁(42)之间的接触面积；

若所述接触面积达标，则表示所述第二轴瓦工件的内周壁(42)与所述球体零件的外周壁(23)相匹配，若所述接触面积不达标，则继续打磨所述第二轴瓦工件的内周壁(42)。

8.根据权利要求2所述的球体轴瓦机构的加工方法，其特征在于，在所述加工所述第二轴瓦工件的外周壁(43)之前，包括：

校正所述第二轴瓦工件的剖分面(41)；

检查两个所述第二轴瓦工件的剖分面(41)之间的间隙，若所述间隙不达标，则再次较正所述第二轴瓦工件的剖分面(41)，若所述间隙达标，则加工所述第二轴瓦工件的外周壁(43)。

9.根据权利要求1所述的球体轴瓦机构的加工方法，其特征在于，所述轴向切割所述第一轴瓦工件(3)，以将所述第一轴瓦工件(3)切割为两个第二轴瓦工件(4)，包括：

以所述第一轴瓦工件(3)的底面校正所述第一轴瓦工件(3)的轴向；

沿所述第一轴瓦工件(3)的轴向切割所述第一轴瓦工件(3)。

10.根据权利要求1所述的球体轴瓦机构的加工方法，其特征在于，所述提供球体零件(2)包括：

提供球体坯料，粗加工所述球体坯料，得到球体形的第一球体工件(1)，所述第一球体工件(1)包括第一球体工件的端面(11)、第一球体工件的内孔(12)和第一球体工件的外周壁(13)；

分别精加工所述第一球体工件的端面(11)、第一球体工件的内孔(12)和第一球体工件的外周壁(13)，得到球体零件(2)。

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