一种偏心弧形板的加工方法与流程

本发明涉及一种偏心弧类零件的加工方法，具体涉及一种偏心弧形板的加工方法。

背景技术：

偏心弧类零件通常的加工方法为铸造毛坯，然后采用常规的内弧车削、外弧铣削的加工方法加工外形。由于零件壁厚不均匀而且零件较长，铸造后变形较大，不能满足加工需要，同时在铣削偏心外弧时需要在数控加工中心上才能实现，装夹困难，加工周期长，工作效率低，加工成本高，不利于批量生产。

技术实现要素：

本发明为解决现有偏心弧类零件加工时变形大，不能满足加工需要，同时装夹困难、加工周期长，工作效率低，成本高的问题，进而提出一种偏心弧形板的加工方法。

本发明为解决上述问题采取技术方案是：本发明的一种偏心弧形板的加工方法包括如下步骤：

步骤一：选取坯料：选取横截面为圆形的钢管坯料为材料进行加工，以偏心弧形板的内圆弧面的中心孔为圆心，将偏心弧形板呈圆周状排列，组成一个圆柱体，相邻两个偏心弧形板之间留有加工余量，钢管坯料的内孔圆周和外圆周留有加工余量，偏心弧形板的前后两端留有加工余量，以此来确定钢管坯料的内径、外径和长度大小；

步骤二：粗加工：首先用车床粗加工钢管坯料的内孔圆周、外圆周和前后两个端面，为后续加工过程提供加工定位，钢管坯料的内孔圆周、外圆周和前后两个端面均留精加工余量；

步骤三：精加工：用车床精加工内孔圆周和前后两个端面，使钢管的内孔圆周达到偏心弧形板的内圆弧面尺寸，钢管的长度达到偏心弧形板的长度；

步骤四：镗孔：在钢管的外圆周表面均布划四条母线，每条母线均沿钢管的轴向方向设置，用镗床在母线的位置镗孔，完成偏心弧形板上的第一孔、两个第二孔和两个第三孔的加工；

步骤五：切断：用铣床在相邻两个偏心弧形板的中间位置铣断，钢管的前后两端均留有铣断余量，在全部铣断后，再用手锯把钢管的前后两端的铣断余量依次锯断；

步骤六：宽度加工：以母线为对称中心线，在铣床上铣加工偏心弧形板的两个长边，完成偏心弧形板的宽度加工；

步骤七：外圆弧面和两端锥面加工：将一对偏心弧形板对称设置在专用夹具的上下两端，专用夹具包括两个夹具体、前夹体、后顶体和偏心顶板，前夹体和后顶体沿水平方向同轴设置，前夹体和后顶体外壁的上下两端各固装有一个夹具体，两个夹具体相对于前夹体和后顶体的中心轴线对称设置，前夹体和后顶体之间设有空腔，偏心顶板固装在后顶体的外端面上，每个夹具体上与空腔相对应位置处加工有两个连接孔，

将偏心弧形板的两个第二孔作为加工偏心弧形板的外圆弧面时的装夹定位孔，用锁紧螺柱依次插装在偏心弧形板的第二孔和专用夹具的连接孔上，夹具体的内侧设有螺母，螺母旋装在锁紧螺柱的末端，完成装夹后，用车床车削偏心弧形板的外圆弧面和两端锥面。

本发明的有益效果是：本发明能够实现对偏心弧形板的车削加工，仅通过普通车床即可完成加工过程，生产效率高，变形量小，保证了产品的精度要求，可用于批量生产。同时本发明的装夹工具简单，工作效率高，加工周期短，克服了需用专用数控加工中心设备的技术难题，降低了生产成本，可以推广到机械加工领域内偏心弧类零件的加工工艺技术当中。

附图说明

图1是本发明中偏心弧形板1的主视图；

图2是图1的俯视图；

图3是图1的左视图；

图4是本发明中偏心弧形板1在钢管坯料中的排列结构示意图；

图5是图4的左视图；

图6是本发明中钢管坯料铣断后的结构示意图；

图7是图6的左视图；

图8是本发明中偏心弧形板1装夹在专用夹具3上时的结构示意图；

图9是图8的左视图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1至图9说明，本实施方式所述一种偏心弧形板的加工方法包括如下步骤：

步骤一：选取坯料：选取横截面为圆形的钢管坯料为材料进行加工，以偏心弧形板1的内圆弧面1-1的中心孔为圆心，将偏心弧形板1呈圆周状排列，组成一个圆柱体，相邻两个偏心弧形板1之间留有加工余量，钢管坯料的内孔圆周和外圆周留有加工余量，偏心弧形板1的前后两端留有加工余量，以此来确定钢管坯料的内径、外径和长度大小；

步骤二：粗加工：首先用车床粗加工钢管坯料的内孔圆周、外圆周和前后两个端面，为后续加工过程提供加工定位，钢管坯料的内孔圆周、外圆周和前后两个端面均留精加工余量；

步骤三：精加工：用车床精加工内孔圆周和前后两个端面，使钢管的内孔圆周达到偏心弧形板1的内圆弧面1-1尺寸，钢管的长度达到偏心弧形板1的长度；

步骤四：镗孔：在钢管的外圆周表面均布划四条母线2，每条母线2均沿钢管的轴向方向设置，用镗床在母线2的位置镗孔，完成偏心弧形板1上的第一孔1-2、两个第二孔1-3和两个第三孔1-4的加工；

步骤五：切断：用铣床在相邻两个偏心弧形板1的中间位置铣断，钢管的前后两端均留有铣断余量，在全部铣断后，再用手锯把钢管的前后两端的铣断余量依次锯断；

步骤六：宽度加工：以母线2为对称中心线，在铣床上铣加工偏心弧形板1的两个长边，完成偏心弧形板1的宽度加工；

步骤七：外圆弧面1-5和两端锥面加工：将一对偏心弧形板1对称设置在专用夹具3的上下两端，专用夹具3包括两个夹具体3-1、前夹体3-2、后顶体3-3和偏心顶板3-4，前夹体3-2和后顶体3-3沿水平方向同轴设置，前夹体3-2和后顶体3-3外壁的上下两端各固装有一个夹具体3-1，两个夹具体3-1相对于前夹体3-2和后顶体3-3的中心轴线对称设置，前夹体3-2和后顶体3-3之间设有空腔3-5，偏心顶板3-4固装在后顶体3-3的外端面上，每个夹具体3-1上与空腔3-5相对应位置处加工有两个连接孔3-6，

将偏心弧形板1的两个第二孔1-3作为加工偏心弧形板1的外圆弧面1-5时的装夹定位孔，用锁紧螺柱4依次插装在偏心弧形板1的第二孔1-3和专用夹具3的连接孔3-6上，夹具体3-1的内侧设有螺母5，螺母5旋装在锁紧螺柱4的末端，完成装夹后，用车床车削偏心弧形板1的外圆弧面1-5和两端锥面。

本实施方式中，偏心顶板3-4上加工有一个顶针孔3-4-1，顶针孔3-4-1设置在偏心顶板3-4的中心位置，顶针孔3-4-1为加工偏心弧形板1时使用的尾顶中心孔。在普通车床上使用四爪卡盘夹紧专用夹具3的前夹体3-2，将两个偏心弧形板1的第二孔1-3分别与夹具体3-1上的连接孔3-6一一对正，用四个锁紧螺柱4一一穿过第二孔1-3和连接孔3-6并用螺母5锁紧，完成两个偏心弧形板1的装夹，进行车削。车削完成后，取下偏心弧形板1，实现一次装夹，同时完成两个偏心弧形板1的车削加工。

步骤四中，在钢管的外圆周表面均布划四条母线2，可以保证偏心弧形板1的两侧加工余量均匀。

步骤五中，钢管的前后两端均留有铣断余量，在全部铣断后，再用手锯把钢管的前后两端的铣断余量依次锯断，如此在消除应力后再把钢管的两端锯断能够有效的防止偏心弧形板发生变形。

具体实施方式二：结合图1至图9说明，本实施方式所述步骤五中用铣床在相邻两个偏心弧形板1的中间位置铣断时，钢管的前后两端均留有铣断余量为5mm～10mm。其它方法步骤与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1至图9说明，本实施方式所述步骤七中夹具体3-1与螺母5之间设有垫圈6。其它方法步骤与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：结合图1至图9说明，本实施方式所述步骤七中夹具体3-1的外弧面与偏心弧形板1的内圆弧面1-1的弧线形状相同。其它方法步骤与具体实施方式三相同。

本实施方式中，偏心顶板3-4上加工有两个定位孔3-4-2，两个定位孔3-4-2相对于顶针孔3-4-1对称设置在偏心顶板3-4的纵向中心轴线上，两个定位孔3-4-2为夹具加工两个夹具体3-1时使用的偏心孔，通过偏心弧形板1的图纸尺寸计算两个定位孔3-4-2的偏心距为e，利用两个定位孔4-2打表找正，保证偏心弧形板1与专用夹具3的同轴度及直线要求，对两个夹具体3-1分别进行偏心车削，保证夹具体3-1的外弧面与偏心弧形板1的内圆弧面1-1的弧线形状相同。