CN214109644U - 一种异型零件同轴圆弧槽精加工工装 - Google Patents

Abstract

本专利公布了一种异型零件同轴圆弧槽精加工工装，包括L型的夹具体(2)、芯轴(1)和定位螺钉(4)，在夹具体(2)的一个直角边上设置有芯轴孔，另一个直角边上设置有定位螺纹孔，在芯轴孔的圆周上设置有顶丝孔；芯轴(1)插入芯轴孔中通过紧定螺丝(3)固定，芯轴(1)的后端轴头装卡在车床卡盘上；待加工件(5)的左轴孔(503)或者右轴孔(505)卡持在芯轴(1)前端轴颈上，定位螺钉(4)旋入所述定位螺纹孔中，定位螺钉(4)的螺纹头部的顶针顶在活塞轴(501)端部的顶尖孔中，其优点是：装夹方便，加工精度高；保证了圆弧槽(504)和两侧同轴销孔的同轴度，实现了圆弧面(506)与两侧平面相交处清根。

Description

一种异型零件同轴圆弧槽精加工工装

技术领域

本专利涉及机械加工技术领域，特别是一种异型零件同轴圆弧槽精加工工装。

背景技术

随着加工制造业飞速发展，各种机械加工机床的精度越来越高，特别是随着数控加工中心、四轴机床、五轴机床的普及，这给机械零件的加工提供了多样的可供选择的方法。目前对于异型零件上的同轴圆弧槽的精加工一般采用加工中心或者铣削的办法加工，五轴机床、四轴机床等加工中心一般为铣削加工，加工回转体零件时尺寸精度、位置精度远不及车床高，对于某些特殊的结构甚至无法加工。

球形泵是近年来新发明的机械结构，目前正处于产业化研发阶段，许多加工方法和加工工艺正在研发之中。活塞为球形泵的主要零件，结构上为异型零件，如图1所示，球形泵的活塞为待加工件5，活塞的球形面502中心设置有活塞轴501，活塞轴501的轴线通过球形面502的球心，在球形面502的下方设置有活塞销座，活塞销座的两侧分别为左轴孔503、右轴孔505构成的用于安装销轴的销轴孔，左轴孔503与右轴孔505同轴线，活塞销座的中间为圆弧槽504，圆弧槽504的圆弧轴线与左轴孔503和右轴孔505的轴线重合；在实际生产中，对于活塞销座中间的圆弧槽504的加工是生产中遇到一个加工难点，按图纸要求，圆弧槽504的圆弧半径尺寸公差小于0.005毫米，圆弧槽504的宽度尺寸公差小于±0.005毫米，左轴孔503、右轴孔505与圆弧槽504的圆弧轴线的同轴度不大于0.01毫米,槽底圆弧面506与两侧平面的倒角不大于0.2毫米，圆弧槽504的圆弧面506和两侧平面的粗糙度不大于0.08微米。现在采用传统铣削的方法在或者四轴加工中心、五轴加工中心加工，加工成本高、加工效率低，尺寸精度和表面粗糙度无法保证，特别是圆弧槽504与两侧销轴孔(左轴孔503和右轴孔505)的同轴度偏差较大，通常超过0.02毫米，导致零件报废；圆弧槽504的圆弧面506与两侧平面相交处无法清根，导致后续必要用手工的方法二次加工。

由于圆弧槽504属于回转体，回转体采用高精度车床可以大幅度提高尺寸精度，降低表面面粗糙度，而且对加工零件倒角部位可以清根。但活塞零件为异型零件，在车床上无法实现可靠装夹。

发明内容

本专利的目的就是设计一种异型零件同轴圆弧槽精加工工装，在高精度车床上完成异型零件上的同轴圆弧槽的精加工，满足图纸要求。

本专利的技术方案是：一种异型零件同轴圆弧槽精加工工装，其特征是：包括L型的夹具体、芯轴和定位螺钉，在夹具体的一个直角边上设置有芯轴孔，另一个直角边上设置有定位螺纹孔，在芯轴孔的圆周上设置有顶丝孔；芯轴插入芯轴孔中通过紧定螺丝固定，芯轴的前端轴头从芯轴孔伸出，芯轴的后端轴头装卡在车床卡盘上；所述定位螺钉的螺纹端头部设置有与待加工件活塞轴端部的中心孔相配的顶针，待加工件的左轴孔或者右轴孔卡持在芯轴前端轴颈上，定位螺钉旋入所述定位螺纹孔中，定位螺钉的螺纹头部的顶针顶在活塞轴端部的顶尖孔中；

所述芯轴为同轴线的台阶轴，其前端轴的直径与左轴孔或者右轴孔相适配，其中间轴的直径与芯轴孔相适配，其后端轴装卡在车床主轴卡盘上；前端轴的直径尺寸小于中间轴的直径尺寸，后端轴的直径寸大于中间轴的直径寸；在中间轴上设置有顶丝平面；

在所述定位螺纹孔的上端面设置有开口朝外侧的U型凹槽，U形槽底部平面到芯轴孔轴线的距离大于活塞轴端面到左轴孔轴线的距离；

所述活塞轴端部的顶尖孔为锥形孔，所述定位螺钉的螺纹头部的顶针为与活塞轴的锥形孔相配的圆锥。

本专利的优点是：1)圆弧槽的尺寸精度高、表面粗糙度低；保证了圆弧槽和两侧同轴销孔的同轴度，实现了圆弧槽弧面与两侧平面相交处清根；2)装夹方便，产品的一致性好，可以实现大批量生产；3)加工效率高，加工成本低。

附图说明

图1：待加工件结构示意图；

图2：待加工件在工装上安装示意图(剖面)；

图3：待加工件在工装上安装示意图(立体)；

图4：工装结构爆炸图；

图中：1-芯轴；2-夹具体；3-紧定螺钉；4-定位螺钉；5-待加工件；501- 活塞轴；502-球形面；503-左轴孔；504-圆弧槽；505-右轴孔；506-圆弧面。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本专利进行详细说明。

如图1所示，本专利所述异型零件即待加工件5为球形泵活塞，该活塞的球形面502中心设置有活塞轴501，活塞轴501的轴线通过球形面502的球心，在球形面502的下方设置有活塞销座，活塞销座的两侧分别为左轴孔503、右轴孔505构成的用于安装销轴的销轴孔，左轴孔503与右轴孔505同轴线且对称于活塞轴501的轴线，直径大小相同；活塞销座的中间为圆弧槽504，圆弧槽504的圆弧轴线与左轴孔503和右轴孔505的轴线重合；圆弧槽504的槽底部圆弧面506与两侧平面相交处的圆弧半径不能大于0.2即需要清根。其他技术要求如前面背景技术所述。本专利加工工装所适用的工序是对圆弧槽504的圆弧面506及两侧平面进行精加工，加工余量0.5到2毫米均可。

如图2到图4所示，本专利所述的一种异型零件同轴圆弧槽精加工工装，包括L型的夹具体2、芯轴1和定位螺钉4，在L型夹具体2的一个直角边上设置有芯轴孔，另一个直角边上设置有定位螺纹孔，在芯轴孔的圆周上设置有顶丝孔；芯轴1的前端轴的直径与待加工件5的左轴孔503或者右轴孔505相适配，芯轴1的中间部分与芯轴孔相适配，芯轴1插入芯轴孔中通过紧定螺丝3 固定，芯轴1的前端轴头从芯轴孔伸出，芯轴1的后端轴头装卡在车床主轴前端的卡盘上。

所述定位螺钉4的螺纹端头部设置有与待加工件5的活塞轴501端部的中心孔相配的锥形顶针，待加工件5的左轴孔503或者右轴孔505卡持在芯轴1 前端轴颈上；所述活塞轴501端部的顶尖孔为锥形孔，所述定位螺钉4的螺纹头部的顶针为与活塞轴501的锥形孔相配的圆锥；实际应用中，活塞轴501的端部顶尖孔为2号顶尖孔，定位螺钉4的端部的锥形顶针为2号标准顶尖；定位螺钉4旋入所述定位螺纹孔中，定位螺钉4的螺纹头部的锥形顶针顶在活塞轴501端部的顶尖孔中；在所述定位螺纹孔的上端面设置有开口朝外侧的U型凹槽，U形槽底部平面到芯轴孔轴线的距离略大于活塞轴501端面到左轴孔503 轴线的距离。这样把待加工件5可靠的卡持在夹具体2上，卡具体2通过芯轴1 装卡在车床主轴的卡盘上，待加工件5的旋转中心就是左轴孔503和右轴孔505 的轴线，L型刀具从右轴孔505进到圆弧槽504中(此时，左轴孔503卡持在芯轴1的端部)，对圆弧面506及两侧平面进行精车加工，并对圆弧面506与两侧平面相交处的R进行清根。

芯轴1可以是一个直径相同的光轴，光轴的直径尺寸与待加工件5的左轴孔503或者右轴孔505的直径尺寸相适配，芯轴孔的直径尺寸略大于芯轴1的直径尺寸，使芯轴孔与芯轴1形成间隙配合，在芯轴1上与芯轴孔配合处设置有顶丝槽或者顶丝平面，保证紧定螺丝3可靠的定压在芯轴1上固定和防转动。

芯轴1也可以是同轴线的台阶轴，本实施例中芯轴1选用同轴线的台阶轴，台阶轴前端轴的直径尺寸与待加工件5的左轴孔503或者右轴孔505相适配，且小于中间轴的直径尺寸，中间轴的直径尺寸略小于芯轴孔的直径尺寸，使中间轴与芯轴孔形成间隙配合，后端轴的直径尺寸大于中间轴的直径尺寸；在中间轴颈上设置有顶丝平面或者顶丝槽。

Claims (4)

1.一种异型零件同轴圆弧槽精加工工装，其特征是：包括L型的夹具体(2)、芯轴(1)和定位螺钉(4)，在夹具体(2)的一个直角边上设置有芯轴孔，另一个直角边上设置有定位螺纹孔，在芯轴孔的圆周上设置有顶丝孔；芯轴(1)插入芯轴孔中通过紧定螺丝(3)固定，芯轴(1)的前端轴头从芯轴孔伸出，芯轴(1)的后端轴头装卡在车床卡盘上；所述定位螺钉(4)的螺纹端头部设置有与待加工件(5)的活塞轴(501)端部的中心孔相配的顶针，待加工件(5)的左轴孔(503)或者右轴孔(505)卡持在芯轴(1)前端轴颈上，定位螺钉(4)旋入所述定位螺纹孔中，定位螺钉(4)的螺纹头部的顶针顶在活塞轴(501)端部的顶尖孔中。

2.根据权利要求1所述的一种异型零件同轴圆弧槽精加工工装，其特征是：所述芯轴(1)为同轴线的台阶轴，其前端轴的直径与左轴孔(503)或者右轴孔(505)相适配，其中间轴的直径与芯轴孔相适配，其后端轴装卡在车床主轴卡盘上；前端轴的直径寸小于中间轴的直径尺寸，后端轴的直径寸大于中间轴的直径寸；在中间轴上设置有顶丝平面。

3.根据权利要求1所述的一种异型零件同轴圆弧槽精加工工装，其特征是：在所述定位螺纹孔的上端面设置有开口朝外侧的U型凹槽，U形槽底部平面到芯轴孔轴线的距离大于活塞轴端面到左轴孔轴线的距离。

4.根据权利要求1所述的一种异型零件同轴圆弧槽精加工工装，其特征是：所述活塞轴(501)端部的顶尖孔为锥形孔，所述定位螺钉(4)的螺纹头部的顶针为与活塞轴(501)的锥形孔相配的圆锥。

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