专利名称：加工外圆的夹具以及半圆型泵斜盘的加工方法
技术领域：
本发明属于机械加工技术领域，涉及一种加工外圆的夹具，尤其涉及一种加工外圆的夹具以及半圆型泵斜盘的加工方法。
背景技术：
半圆型泵斜盘(如图I所示)采用组合夹具，增加配重的方法车削或磨削斜盘外圆，这种加工方法的优点降低加工成本，减少生产准备时间。缺点是半圆外径使用三坐标测量或投影测量，增加了零件的检测难度，并且组合夹具笨重，机床运转时的动平衡较差，转速低，零件表面粗糙度较高，加工效率低
发明内容
为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种可成对加工半圆型零件、可提高零件表面的粗糙度以及提高零件加工质量与加工效率的加工外圆的夹具以及半圆型泵斜盘的加工方法。本发明的技术解决方案是本发明提供了一种加工外圆的夹具，其特殊之处在于所述加工外圆的夹具包括心轴、前后两个定位板、圆柱销以及螺钉；所述前后两个定位板分别套接在心轴上；所述前后两个定位板的相对面上分别设置有圆柱销，待加工零件以圆柱销为安装定位基准置于前后两个定位板之间并通过圆柱销与前后两个定位板相连；所述心轴通过螺钉分别与前后两个定位板相连。上述加工外圆的夹具还包括分别设置在前后两个定位板的相对面上的菱形销；待加工零件在前后两个定位板上通过圆柱销以及菱形销定位以及定向连接。上述圆柱销至少是两个。一种半圆型泵斜盘的加工方法，其特殊之处在于所述半圆型泵斜盘的加工方法包括以下步骤I)获得半圆体零件；2)在半圆体零件的长度两端面分别开设用于定位和定向的圆柱销和菱形销孔的定位销孔以及用于拉紧零件的螺纹孔；所述半圆体零件的两端面、定位销孔以及螺钉孔需要有位置度公差要求；3)以半圆体零件的两端面以及定位销孔为基准，利用半圆体零件上的螺纹孔将零件与上述的加工外圆的夹具进行连接；4)以半圆体零件的其中任一端面以及定位销孔为基准，另一端面压紧，在数控机床上完成半圆体零件圆弧表面及圆弧大端面上的型孔、型槽及各种曲面特征的加工。上述步骤I)中半圆体零件的获得方式是通过柱状零件从中间切割、锻件方法获得的半圆体零件和/或铸件方法获得的半圆体零件。上述步骤2)中半圆体零件的两端面必须和定位销孔以及螺钉孔一次加工成形的方式是一次在四轴卧式加工中心上完成或通过两道工序分别在三轴加工中心上完成。
上述半圆型泵斜盘的加工方法还包括在步骤I)-步骤4)所述加工方法的不同过程中加入热处理、表面处理和/或表面涂覆等常规加工工艺。本发明的优点是本发明所提供的加工外圆的夹具是在半圆体零件的两端面进行夹持，夹具结构紧凑，两个半圆形成整圆，机床运转时的动平衡较好，可以获得合适的机床转速，得到较好的表面粗糙度，实现在机测量，提高零件加工质量与加工效率，克服组合夹具单件加工的不足，可使用螺旋千分尺测量半圆外径尺寸，成对加工，生产效率提高一倍。使用本发明所提供的加工半圆型泵斜盘的方法，彻底解决了半圆体零件的车削、铣削、磨削加工的装夹调整时间长，装夹不稳定，加工过程不易测量及加工表面质量低的问题。依据本发明所提出的方法进行加工，最终获得半圆体零件外圆公差O. 03，圆柱度O. 01，粗糙度RaO. 4，半圆体大平面粗糙度RaO. I，平面度O. 005的加工质量，并且零件的合格率达到90%以上，完全满足设计 图纸的要求。
图I是待加工半圆型泵斜盘的结构示意图；图2是本发明所提供的加工外圆的夹具在使用状态参考图；图3是本发明所改进后的待加工半圆型泵斜盘定位与连接部分的向视图。其中I-如定位板、2_心轴、3_后定位板、4_螺钉、5-圆柱销、6_定位销孔、7_螺纹孔、8-菱形销、9-垫片、10-待加工零件。
具体实施例方式本发明提供了一种加工外圆的夹具，该加工外圆的夹具包括心轴、前后两个定位板、圆柱销以及螺钉；前后两个定位板分别套接在心轴上；圆柱销分别设置在前后两个定位板的安装面上相对面上；待加工零件置于前后两个定位板之间并通过圆柱销、菱形销定位，通过螺钉使待加工零件与前后定位板相连；前定位板通过螺钉与心轴相连，通过螺钉分别与前后两个定位板相连。加工外圆的夹具还包括分别设置在前后两个定位板定位的相对面上的菱形销；待加工零件通过圆柱销以及菱形销与定位板相连确定与定位板的相对位置关系。圆柱销至少是两个。参见图2，心轴2通过圆柱销5、螺钉4与定位板3连接，前后两个定位板1、3上分别安装至少两个圆柱销5及至少两个菱形销8，用于待加工零件的定位和支撑，垫片9和螺钉4与待加工零件10上的螺纹孔7 (参见图3)连接，起到压紧零件的作用，待加工零件10通过螺钉4连接与前后两个定位板1、3成为一体，在以心轴2两端的中心孔为基准加工φΑ表面。本发明的具体加工工序是I)通过任何办法获得的半圆体零件柱状零件从中间切割、锻件方法获得的半圆体零件、铸件方法获得的半圆体零件。
2)在半圆体的长度两端面做两个定位销孔6及两个拉紧零件用螺纹孔，如图三。为了保证定位可靠，装夹稳定，端面、定位销孔、螺钉孔需要有位置度公差要求，两个端面及两端面的定位销孔和螺钉孔可以一次在四轴卧式加工中心上完成，也可以安排两道工序分别在三轴加工中心上完成。除此之外，这两个端面上还可以有其他类似型孔、型槽等特征结构。如果半圆体的长度小于50左右，则可以在一个端面上做两个定位孔和两个拉紧零件用螺钉孔，附图2中的件I及其件I上的安装件可以取消不用。这两个定位销孔和拉紧零件用螺纹孔可以是零件加工过程的底孔也可以是零件的工艺孔。3)以端面、两定位销孔为基准，利用零件上的两个螺纹孔将零件与专用夹具联结，另一端面的两定位销孔及螺纹孔起到支撑作用，在专用夹具上一次安装两个零件，完成半圆体零件的外圆车削和磨削的加工。4)以端面、两定位销孔为基准，另一端面压紧，数控机床上可完成半圆体零件圆弧表面及圆弧大端面上的型孔、型槽及各种曲面的特征加工。5)在以上加工方法的不同组合过程中加入热处理、表面处理及表面涂覆等工艺，就可获得所需的韧性、耐磨性、抗腐蚀性等各项性能指标符合要求的零件。对于半圆类斜盘，采用先整圆加工然后半圆加工，两次去应力工序的安排，修复定位基准的工序安排及定位基准相互转换的工艺方法，依靠夹具解决半圆外径的定位装夹及 测量的加工方法，除去离子氮化白亮层及零件整体抛光的加工应用，保质保量的完成了半圆类斜盘的系列零件的加工任务。保证了零件半圆弧直径(P丨80 (-0.015/-0.045)，圆柱度公差O. 01，186X186的平面度公差O. 005，两定位销孔的孔距尺寸114±0. 015的设计要求。
权利要求
1.一种加工外圆的夹具，其特征在于所述加工外圆的夹具包括心轴、前后两个定位板、圆柱销以及螺钉；所述前后两个定位板分别套接在心轴上；所述前后两个定位板的相对面上分别设置有圆柱销，待加工零件以圆柱销为安装定位基准置于前后两个定位板之间并通过圆柱销与前后两个定位板相连；所述心轴通过螺钉分别与前后两个定位板相连。
2.根据权利要求I所述的加工外圆的夹具，其特征在于所述加工外圆的夹具还包括分别设置在前后两个定位板的相对面上的菱形销；待加工零件在前后两个定位板上通过圆柱销以及菱形销定位以及定向连接。
3.根据权利要求I或2所述的加工外圆的夹具，其特征在于所述圆柱销至少是两个。
4.一种基于权利要求1-3任一权利要求所述的加工外圆的夹具对半圆型泵斜盘的加工方法，其特征在于所述半圆型泵斜盘的加工方法包括以下步骤 1)获得半圆体零件； 2)在半圆体零件的长度两端面分别开设用于定位和定向的圆柱销和菱形销孔的定位销孔以及用于拉紧零件的螺纹孔；所述半圆体零件的两端面、定位销孔以及螺钉孔需要有位置度公差要求； 3)以半圆体零件的两端面以及定位销孔为基准，利用半圆体零件上的螺纹孔将零件与权利要求1-3任一权利要求所述的加工外圆的夹具进行连接； 4)以半圆体零件的其中任一端面以及定位销孔为基准，另一端面压紧，在数控机床上完成半圆体零件圆弧表面及圆弧大端面上的型孔、型槽及各种曲面特征的加工。
5.根据权利要求4所述的半圆型泵斜盘的加工方法，其特征在于所述步骤I)中半圆体零件的获得方式是通过柱状零件从中间切割、锻件方法获得的半圆体零件和/或铸件方法获得的半圆体零件。
6.根据权利要求4或5所述的半圆型泵斜盘的加工方法，其特征在于所述半圆型泵斜盘的加工方法还包括 在步骤I)-步骤4)所述加工方法的不同过程中加入热处理、表面处理和/或表面涂覆等常规加工工艺。
全文摘要
本发明涉及一种加工外圆的夹具以及半圆型泵斜盘的加工方法，该加工外圆的夹具包括心轴、前后两个定位板、圆柱销以及螺钉；前后两个定位板分别套接在心轴上；前后两个定位板的相对面上分别设置有圆柱销，待加工零件以圆柱销为安装定位基准置于前后两个定位板之间并通过圆柱销与前后两个定位板相连；心轴通过螺钉分别与前后两个定位板相连。本发明提供了一种可成对加工半圆型零件、可提高零件表面的粗糙度以及提高零件加工质量与加工效率的加工外圆的夹具以及半圆型泵斜盘的加工方法。
文档编号B23Q3/00GK102962687SQ20121041938
公开日2013年3月13日 申请日期2012年10月26日 优先权日2012年10月26日
发明者张辉, 赵栋, 王 琦, 贾双良, 俞广胜, 禹婕 申请人:西安航空动力控制科技有限公司