关节轴承内套外球面双斜交叉油槽加工夹具的制作方法

1.本发明涉及一种关节轴承内套外球面双斜交叉油槽加工夹具。


背景技术：

2.关节轴承内套外球面双斜交叉油槽，需在普通车床上加工，而常规装夹及加工方法无法直接完成油槽的加工，因此迫切需要借助合适的辅助夹具来完成该油槽的加工。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种结构简单明了、装夹方便可靠、并且拆卸方便的关节轴承内套外球面双斜交叉油槽加工夹具，能够保证关节轴承内套外球面双斜交叉油槽的加工质量。
4.一种关节轴承内套外球面双斜交叉油槽加工夹具，其特别之处在于：包括角度垫块，该角度垫块包括一个圆柱体，该圆柱体的上底面与轴线之间的夹角为17
°
，并且在该上底面中间设有与该上底面垂直的螺纹孔，还包括两端均带有螺纹的锁紧螺杆，该锁紧螺杆的一端安装在前述上底面的螺纹孔内，在该锁紧螺杆上由内至外依次套装有内径定位块、压板、调整垫和锁紧螺母，在该内径定位块上可拆卸的套装有待加工件。
5.其中待加工件具体是指待加工的关节轴承内套。
6.其中内径定位块是带内孔的圆柱体，该内径定位块的内孔尺寸比锁紧螺杆的外径大0.03mm，该内径定位块的外径尺寸比待加工件的内孔小0.1mm。
7.其中锁紧螺杆的中间部分为光杆，并在该光杆上铣扁。
8.其中压板是带内孔的圆柱体。
9.其中调整垫是带内孔的圆柱体。
10.经过试用证明，本发明的夹具可以解决此类关节轴承内套外球面双斜交叉油槽的装夹及加工难题，并且具有如下有益效果：(1)结构简单明了，装夹方便可靠，在卡盘夹持胎具一次性找正后，通过夹具上的锁紧螺杆装夹工件，实现了一次找正多次批量装夹。(2)通过螺纹连接进行紧固，拆卸方便，当加工相应位置的另一条交叉油槽时，只需松开锁紧螺母，将关节轴承内套轴向逆时针旋转90
°
后轴向紧固夹紧即可；当加工对称的另一组斜交叉油槽时，只需拧下锁紧螺母，拿下调整垫和压板，将工件卸下掉头安装轴向紧固夹紧即可；(3)由于属于螺杆轴向紧固夹紧，避免了径向装夹时对关节轴承内套外球面表面的夹伤；(4)仅通过逆时针旋转关节轴承内套而切削刀具位置不动的方法加工相应位置上的交叉油槽，这种加工方法使加工尺寸离散性小，互换性高，从而保证了产品质量，并且操作省时省力，效率高。
附图说明
11.图1为本发明背景技术的工件关节轴承内套结构图；
12.图2为本发明夹具中的角度垫块3的结构图；
13.图3为图2的k向视图；
14.图4为本发明夹具中的内径定位块4结构图；
15.图5为本发明夹具中的锁紧螺杆8结构图；
16.图6为本发明的整体结构图。
具体实施方式
17.如图2、3、4、5、6所示，本发明涉及一种机械加工装夹定位装置，尤其涉及一种关节轴承内套外球面双斜交叉油槽加工夹具及加工方法。该夹具由角度垫块3、内径定位块4、锁紧螺杆8、锁紧螺母9、压板6等组成，主要针对在普通车床上加工关节轴承内套外球面双斜交叉油槽，发明一种机械加工装夹定位装置，来解决生产加工难题。该夹具具有结构简单、操作方便可靠、拆卸方便、避免夹伤、离散性小、互换性高、效率高等特点。
18.本发明所涉及的关节轴承内套外球面双斜交叉油槽加工夹具由角度垫块3、内径定位块4、锁紧螺杆8、锁紧螺母9、压板6等组成。
19.依据产品技术要求设计出该产品夹具，利用夹具本身定位基准与机床主轴中心线的角度差，使关节轴承内套回转轴线与工件中心线形成17
°
(产品设计角度)夹角，设计出该夹具最重要的零件—角度垫块3，其为一回转体，一端的角面设计成17
°
，并以该17
°
角面为基准在角面适当位置垂直加工出锁紧螺杆8的装夹螺纹盲孔，保证关节轴承内套装夹完成后回转轴线与主轴线形成17
°
夹角，这个角度就是双斜交叉油槽的角度，角面长度大于等于工件端面直径长度。
20.内径定位块4安装在靠近角度垫块3处锁紧螺杆8上，内孔尺寸比锁紧螺杆8的外径大0.03mm，外径尺寸比关节轴承内套内孔小0.1mm，内径定位块4上安装关节轴承内套，以防工件沿角度垫块3下滑，影响油槽的位置尺寸。
21.锁紧螺杆8为两端都带螺纹的杆，中间有一段与螺纹直径同尺寸减公差的光杆12，并在光杆12上铣扁，用于用扳手将锁紧螺杆8上紧在角度垫块3上，长端安装在角度垫块3上。
22.锁紧螺母9为普通的六角螺母，是厚螺母型，增加螺纹紧固程度，防松。
23.压板6为有一定厚度的带内孔的圆柱体，有一定厚度避免在轴向紧固夹紧时变形，内孔尺寸稍大于锁紧螺杆8的外径，外径尺寸稍小于工件端面直径。
24.调整垫7为有一定厚度的带内孔的小圆柱体，内孔尺寸稍大于锁紧螺杆8的外径，外径尺寸大于锁紧螺母9最大直径尺寸小于压板6外径尺寸，用于减轻轴向紧固夹紧时压板6因应力集中而变形，调整垫7厚度尺寸可变化，以适应副高变化但油槽离端面位置尺寸不变的其他工件的加工。
25.本发明所涉及的关节轴承内套外球面双斜交叉油槽加工方法是在加工相应位置的另一条交叉油槽时，只需松开锁紧螺母9，将关节轴承内套沿周向逆时针旋转90
°
后轴向紧固夹紧即可，而其他及切削刀具位置不动。在加工对称的另一组斜交叉油槽时，只需拧下锁紧螺母9，拿下调整垫7和压板6，将关节轴承内套卸下掉头安装轴向紧固夹紧即可，而其他及切削刀具位置不动。
26.实施例1：
27.一种关节轴承内套外球面双斜交叉油槽加工夹具，包括角度垫块3、内径定位块4、
锁紧螺杆8、锁紧螺母9、压板6。所述普通车床三爪卡盘1卡爪2夹持角度垫块3，所述锁紧螺杆8通过螺纹安装在其上，所述内径定位块4安装在靠近角度垫块3处锁紧螺杆8上，关节轴承内套通过内径与内径定位块4外径小间隙配合安装，靠近关节轴承内套另一端面的锁紧螺杆8上分别按顺序安装压板6、调整垫7、锁紧螺母9，用于轴向紧固夹紧。
28.一种关节轴承内套外球面双斜交叉油槽加工方法及上述夹具的使用方法，具体是利用夹具本身定位基准与机床主轴中心线的角度差，使关节轴承内套回转轴线与工件中心线形成17
°
(产品设计角度)夹角，设计出该夹具最重要的零件—角度垫块3。在加工完一条油槽后，只需松开锁紧螺母9，将关节轴承内套沿周向逆时针旋转90
°
轴向紧固夹紧后即可加工相应位置的另一条交叉油槽。当加工对称的另一组斜交叉油槽时，只需拧下锁紧螺母9，拿下调整垫7和压板6，将关节轴承内套卸下掉头安装轴向紧固夹紧加工即可，而其他及切削刀具位置不动。
29.所述角度垫块3为一回转体例如圆柱，一端的角面(上底面)设计成17
°
，并以该17
°
角面为基准在角面适当位置垂直加工出锁紧螺杆8的装夹螺纹盲孔，保证关节轴承内套装夹完成后回转轴线与主轴线形成17
°
夹角，这个角度就是双斜交叉油槽的角度，角面长度大于等于工件端面直径长度。
30.所述内径定位块4安装在靠近角度垫块3处锁紧螺杆8上，内孔尺寸比锁紧螺杆8的外径大0.03mm，外径尺寸比工件内孔小0.1mm，内径定位块4上安装关节轴承内套，以防工件沿角度垫块3下滑，影响油槽的位置尺寸。
31.所述锁紧螺杆8为两端都带螺纹的杆，中间有一段与螺纹直径同尺寸减公差的光杆12，并在光杆12上铣扁，用于用扳手将锁紧螺杆8上紧在角度垫块3上，长螺纹端安装在角度垫块3上。
32.所述锁紧螺母9为普通的六角螺母，是厚型螺母，增加螺纹紧固程度，防松。
33.所述压板6为有一定厚度的带内孔的圆柱体，有一定厚度避免在轴向紧固夹紧时变形，内孔尺寸稍大于锁紧螺杆8的外径，外径尺寸稍小于关节轴承内套端面直径。
34.所述调整垫7为有一定厚度的带内孔的小圆柱体，内孔尺寸稍大于锁紧螺杆8的外径，外径尺寸大于锁紧螺母9最大直径尺寸小于压板6外径尺寸，用于减轻轴向紧固夹紧时压板6因应力集中而变形，调整垫7厚度尺寸可变化，以适应副高变化但油槽离端面位置尺寸不变的其他工件加工。
35.利用夹具本身定位基准与机床主轴中心线的角度差，使关节轴承内套回转轴线与工件中心线形成17
°
(产品设计角度)夹角，设计出该夹具最重要的零件—角度垫块3。
36.所述在加工相应位置的另一条交叉油槽时，只需松开锁紧螺母9，将关节轴承内套沿周向逆时针旋转90
°
后轴向紧固夹紧即可，而其他及切削刀具位置不动。
37.所述在加工对称的另一组斜交叉油槽时，只需拧下锁紧螺母9，拿下调整垫7和压板6，将关节轴承内套卸下掉头安装轴向紧固夹紧即可，而其他及切削刀具位置不动。
38.本发明的使用方法和工作原理是：
39.首先用三爪卡盘1卡爪2夹持角度垫块3，将锁紧螺杆8安装在角度垫块3上，将内径定位块4安装在靠近角度垫块3处锁紧螺杆8上，关节轴承内套通过内径与内径定位块4外径小间隙配合安装，靠近关节轴承内套另一端面的锁紧螺杆8上分别按顺序安装压板6、调整垫7、锁紧螺母9，用于轴向紧固夹紧工件，使所要加工的关节轴承内套外球面双斜交叉油槽
回转轴线在夹具夹持下与工件中心线呈17
°
夹角并沿车床轴线做回转运动。轴向位置尺寸确定后，手动旋转车床主轴，找出轴承外球面最高点，并将关节轴承内套上周向四等分注油孔之一旋转至水平与机床主轴线在同一水平面位置，以该位置为起刀点，油沟刀5开始加工第一条油槽。完成第一条油槽加工后，只需松开锁紧螺母9，将关节轴承内套周向逆时针旋转90
°
后轴向紧固夹紧即可进行其外球面上相应位置与之交叉的另一条油槽的加工，最终完成一组斜交叉油槽的加工。而且，利用此夹具可将关节轴承内套卸下，掉头安装，这样可以加工出与前面斜交叉油槽相对称的另一组斜交叉油槽。
40.经过试用证明，该套夹具不仅彻底解决了轴承内套外球面双斜交叉油槽无法在普通车床上加工的问题，加工质量完全满足了产品设计要求。而且通过改变该套夹具各组件的技术参数，以此方法还可以加工同类型不同参数的其他产品，填补了一项普通车床在加工关节轴承内套外球面双斜交叉油槽领域上的技术空白，以此方法类推，只需确定好轴向位置即可加工其他产品上任何角度、任何数量、任何形式的交叉油槽。