本发明涉及凹凸球生产加工技术领域，具体涉及一种凹凸球的加工工艺方法。
背景技术：
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现有的凹凸球加工存在着以下难点：(1)大直径的凹球面、凸球面的测量难度大；(2)球面装夹难度大；(3)球面与球面的同心度、球面与孔的同轴度的保证难度大，基于此，合格的凹凸球通常需要采购进口件，采购成本高，采购周期长，影响企业的正常生产。本专利提供的是一种凹凸球的加工工艺方法，利用该方法加工的凹凸球可以完全替代进口的凹凸球，品质与进口凹凸球的品质相同。
技术实现要素：
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本发明所要解决的技术问题在于提供一种凹凸球加工方法，能够很好地解决凹球面、凸球面难以测量、形位公差及尺寸公差难以控制等难题，使得凹凸球的形位和尺寸公差均达到了技术要求，可以生产出完全替代进口的凹凸球。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
一种凹凸球加工方法，包括以下工艺步骤：
1、毛坯配料
根据工艺要求确定加工余量，将高度预留单边4mm的加工余量，外径预留单边4.5mm；在凸球面侧形成一个外圆台阶，以减少凸球面的余量，使得外圆台阶离凸球面最小点余量为7.5mm；在凹球面侧、凸球面侧中心各预留1个工艺孔，防止粗车内孔时刀具切削刃未过工作台中心，凸球面侧的工艺孔钻尖深度预留3mm余量，凹球面侧的工艺孔钻尖深度预留20mm余量；
2、粗车端面及内孔
在1.25米立车上，找正等高垫端面跳动小于0.03mm，卡爪夹工件毛坯台阶小外圆，校正大外圆与端面，车大外圆单边预留3.5mm余量，车凹球面侧工艺内孔、端面，使得工艺内孔与凹球面预留的最小余量为2.5mm，使得端面预留3mm的加工余量，该工艺内孔为减少凹球面的余量及半精车装夹用；工件翻身，卡爪夹外圆，校大外圆，使得对点跳动小于0.05mm，车凸球面内孔、端面，使得内孔直径单边预留3mm的余量，使端面预留3mm的加工余量；
3、钻工艺孔
在摇臂钻床上，以原来的工艺孔为倒向，钻凹球面侧的工艺孔，使得最终钻尖深度离凹球面底部预留0.5mm的余量；
4、半精车内外球面、斜面及内孔
在1.25米数控立车上，找正等高垫端面跳动小于0.03mm，用卡爪夹凹球面侧的工艺内孔，校大外圆，车凸球面侧内孔台阶，使得内孔单边预留2mm余量，深度预留2mm余量；车端面，使得高度单边预留2mm余量；车外球面，使得球面半径预留2mm余量；车大外圆，车圆就行，为翻身校正所用，保证相应的形位公差；
工件翻身，卡爪夹凸球面侧内孔，校大外圆，对点跳动相等，车外圆工艺台阶，便于后面装夹和打孔，使得台阶外圆离最终深孔边缘最小距离预留5mm余量，台阶深度离斜面最小点距离预留0.8mm的余量；车端面，使得高度单边预留2mm余量；车斜面，使得斜面深度预留0.8mm余量；车内球面，使得球面半径预留2mm余量；
5、钻孔及攻螺纹孔
在数控钻床上，找正等高垫端面跳动小于0.10mm，外球面侧置于等高垫上，搭压板固定工件，校正大外圆，按图纸尺寸要求，U钻加工安装孔及螺纹孔底孔，铣刀铣深孔；在Z3050摇臂钻床上，用麻花钻接通螺纹底孔，接通前用大一点的麻花钻加工定心孔，攻螺纹孔；
6、淬火及回火
1)淬火
淬火前用堵头和螺栓分别将深孔和螺纹孔堵上，防止淬火时产生淬火裂纹，应用专用平面淬火感应器在淬火机床上淬火；
2)回火
将淬火后的工件置于低温回火炉里回火消除内应力，设置升温曲线，加温4小时，温度达到180℃，保温3小时后，关闭电源后自然冷却，完全冷却后再进行后续加工；
7、精车凹凸球面、斜面及内孔
1)精车内孔
将回火后的工件置于带有吸盘的数控机床上，配车导磁体，端面跳动小于0.02mm，将凹球面侧端面光一刀，光平即可，再以该面为基准，车内孔与端面至图纸要求尺寸，车大外圆至预留单边1mm的余量，以保证大外圆与内孔的同轴度误差小于0.02mm；
2)精车凹球面
翻身，校大外圆对点跳动相等，充磁紧固工件，安装对刀环件工装，该工装有四个与凹凸球的螺纹吊装孔同分度圆的安装孔，且对刀环的定位面是精车过的，用四个螺栓将之与凹球面侧连接，大致校正对刀环与大外圆同轴，车对刀环内孔精确对刀，车圆即可，对完X轴刀后，卸下对刀环，车凹球面至图纸要求尺寸，用凹球面样板比对球面尺寸；
3)精车凸球面及斜面
换刀加工凸球面至图纸要求尺寸，用凸球面样板比对球面尺寸，换刀加工斜面至图纸要求尺寸；
本发明提供的是一种凹凸球加工方法，从根本上解决凹球面、凸球面难以测量、形位公差及尺寸公差难以控制的难题，生产过程易实现，产品合格率极高，降低了生产成本，降低了采购成本，提高了生产效率。
附图说明
图1为凹凸球的结构示意图。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体示例，进一步阐述本发明。
实施例：
一种凹凸球加工方法，包括以下工艺步骤：
1、毛坯配料
根据工艺要求确定加工余量，将高度预留单边4mm的加工余量，外径预留单边4.5mm；在凸球面侧形成一个外圆台阶，以减少凸球面的余量，使得外圆台阶离凸球面最小点余量为7.5mm；在凹球面侧、凸球面侧中心各预留1个工艺孔，防止粗车内孔时刀具切削刃未过工作台中心，凸球面侧的工艺孔钻尖深度预留3mm余量，凹球面侧的工艺孔钻尖深度预留20mm余量；
2、粗车端面及内孔
在1.25米立车上，找正等高垫端面跳动小于0.03mm，卡爪夹工件毛坯台阶小外圆，校正大外圆与端面，车大外圆单边预留3.5mm余量，车凹球面侧工艺内孔、端面，使得工艺内孔与凹球面预留的最小余量为2.5mm，使得端面预留3mm的加工余量，该工艺内孔为减少凹球面的余量及半精车装夹用；工件翻身，卡爪夹外圆，校大外圆，使得对点跳动小于0.05mm，车凸球面内孔、端面，使得内孔直径单边预留3mm的余量，使端面预留3mm的加工余量；
3、钻工艺孔
在摇臂钻床上，以原来的工艺孔为倒向，钻凹球面侧的工艺孔，使得最终钻尖深度离凹球面底部预留0.5mm的余量；
4、半精车内外球面、斜面及内孔
在1.25米数控立车上，找正等高垫端面跳动小于0.03mm，用卡爪夹凹球面侧的工艺内孔，校大外圆，车凸球面侧内孔台阶，使得内孔单边预留2mm余量，深度预留2mm余量；车端面，使得高度单边预留2mm余量；车外球面，使得球面半径预留2mm余量；车大外圆，车圆就行，为翻身校正所用，保证相应的形位公差；
工件翻身，卡爪夹凸球面侧内孔，校大外圆，对点跳动相等，车外圆工艺台阶，便于后面装夹和打孔，使得台阶外圆离最终深孔边缘最小距离预留5mm余量，台阶深度离斜面最小点距离预留0.8mm的余量；车端面，使得高度单边预留2mm余量；车斜面，使得斜面深度预留0.8mm余量；车内球面，使得球面半径预留2mm余量，
5、钻孔及攻螺纹孔
在GD1216A数控钻床上，找正等高垫端面跳动小于0.10mm，外球面侧置于等高垫上，搭压板固定工件，雷尼绍校正大外圆，按图纸尺寸要求，U钻加工安装孔及螺纹孔底孔，铣刀铣深孔；在Z3050摇臂钻床上，用麻花钻接通螺纹底孔，接通前用大一点的麻花钻加工定心孔，攻螺纹孔，
6、淬火及回火
1)淬火
淬火前用堵头和螺栓分别将深孔和螺纹孔堵上，防止淬火时产生淬火裂纹，应用专用平面淬火感应器在淬火机床上淬火，
2)回火
将淬火后的工件置于低温回火炉里回火消除内应力，设置升温曲线，加温4小时，温度达到180℃，保温3小时后，关闭电源后自然冷却，完全冷却后再进行后续加工，
7、精车凹凸球面、斜面及内孔
1)精车内孔
将回火后的工件置于带有吸盘的数控机床上，配车导磁体，端面跳动小于0.02mm，将凹球面侧端面光一刀，光平即可，再以该面为基准，车内孔与端面至图纸要求尺寸，车大外圆至预留单边1mm的余量，以保证大外圆与内孔的同轴度误差小于0.02mm，
2)精车凹球面
翻身，校大外圆对点跳动相等，充磁紧固工件，安装对刀环件工装，该工装有四个与凹凸球的螺纹吊装孔同分度圆的安装孔，且对刀环的定位面是精车过的，用四个螺栓将之与凹球面侧连接，大致校正对刀环与大外圆同轴，车对刀环内孔精确对刀，车圆即可，对完X轴刀后，卸下对刀环，车凹球面至图纸要求尺寸，用凹球面样板比对球面尺寸，
3)精车凸球面及斜面
换刀加工凸球面至图纸要求尺寸，用凸球面样板比对球面尺寸，换刀加工斜面至图纸要求尺寸。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。