采用热锻件为毛坯的UF外星轮的车削加工方法 |
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| 申请号 | CN202111359967.5 | 申请日 | 2021-11-17 | 公开(公告)号 | CN114211010A | 公开(公告)日 | 2022-03-22 |
| 申请人 | 上海长锐汽车零部件有限公司; | 发明人 | 王爱军; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种采用 热锻 件为毛坯的UF外星轮的 车削 加工方法，包括粗车外圆并提供毛坯和产品中心孔允许最大偏差直径，并且将这一最大偏差直径定为后续加工工序的 精度 基准；粗车工艺内孔；精车外圆、小端面和中心孔和精车圆弧内孔及大端面；本发明采用全数控 车床 加工工艺，相比于铣平面钻中心孔工序，全数控车床加工工艺仅第一道粗车外圆工序采用毛坯 定位 及夹紧，后续工序均采用前道工序的车削加工面作为定位、夹紧面，有效提高了装夹定位精度，从而大幅提升了机加工精度，提升了产品的合格率；此外，全数控车床加工工艺的确立，不仅减少了产品在加工过程中的物流环节，而且可以使设备布局更合理、紧凑，同时为自动化生产提供了方便。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种采用热锻件为毛坯的UF外星轮的车削加工方法，其特征在于，所述车削加工方法包括如下步骤： |
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| 说明书全文 | 采用热锻件为毛坯的UF外星轮的车削加工方法技术领域背景技术[0002] 传动轴作为汽车上的关键零部件，是用来传递运动和扭矩的。等速万向节是一种输出轴和输入轴以等于1的瞬时角速度比传递运动和扭矩的万向节，按类型可分为移动节和固定节，移动节用在变速箱侧，常用的有：VL节、AAR节、DO节和GI节；固定节用在轮毂侧，常用的有：RF节、AC节和UF节。UF节摆角为50°，UF节是固定节中最大的，一般用在长轴距的车型中，可以减小车辆的转弯半径。UF外星轮又是UF节中的关键零件。 [0003] 这种UF外星轮的常规车削加工方法大体是：步骤一、以内孔轴线作为基准在铣平面钻中心孔；接着采用数控车床车外圆；最后采用数控车床车大端面及内孔。但是在热锻件毛坯的生产过程中，因设备和模具的原因，会造成毛坯的内孔和外圆产生错差，而铣平面钻中心孔是以内孔轴线作为基准来加工中心孔和平面的，故所加工出来的中心孔与毛坯外圆也存在错差，而且因为这道工序的装夹定位面都是毛坯，尺寸的一致性较差，所以中心孔与外圆的错差也难以控制，造成有些工件在后道外圆加工时车不出而报废。同时错差大的话，造成后道工序的加工余量不均匀，严重影响刀片的寿命。 发明内容[0004] 本发明的目的在于提供一种采用热锻件为毛坯的UF外星轮的车削加工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。 [0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种采用热锻件为毛坯的UF外星轮的车削加工方法，所述车削加工方法包括如下步骤： [0006] 步骤一：以UF外星轮毛坯工件的内孔为夹持点，粗车UF外星轮毛坯工件的外圆并提供UF外星轮毛坯工件和实际产品中心孔允许最大偏差直径，并且将这一最大偏差直径定为后续加工工序的精度基准； [0007] 步骤二：粗车步骤一得到的UF外星轮工件的内孔及大端面； [0008] 步骤三：精车步骤二得到的UF外星轮工件的外圆、小端面和中心孔； [0009] 步骤四：精车步骤三得到的UF外星轮工件的内孔及大端面。 [0010] 作为本发明的一种优选技术方案，上述步骤一中采用一夹一顶的方式，以UF外星轮毛坯工件的内孔作为夹持面，以内孔底面作为定位面，同时顶住柄部小端，粗车外圆，去除大部分外圆余量。 [0011] 作为本发明的一种优选技术方案，上述步骤一中采用三爪粗车夹具夹紧UF外星轮毛坯工件内孔；采用碗型顶尖顶住柄部小端。 [0013] 作为本发明的一种优选技术方案，上述步骤二中以步骤一得到的UF外星轮工件粗车过的大外圆作为夹持面，以中间台阶面作为定位夹持工件，粗车步骤一得到的UF外星轮工件的大端面及内孔。 [0014] 作为本发明的一种优选技术方案，上述步骤二中所用夹持工装为筒夹。 [0015] 作为本发明的一种优选技术方案，上述步骤三中以UF外星轮工件粗车过的内孔作为夹持面，大端面作为定位夹持工件，精车外圆、小端面及中心孔。 [0016] 作为本发明的一种优选技术方案，上述步骤三采用前拉栓式外星轮精车夹具夹持工艺内孔。 [0017] 作为本发明的一种优选技术方案，上述步骤四中以UF外星轮工件精车过的外圆作为夹持面，中间台阶面作为定位夹持工件，精车UF外星轮工件的内孔及大端面。 [0018] 与现有技术相比，本发明的有益效果是： [0019] 1、本发明采用全数控车床加工工艺，相比于铣平面钻中心孔工序，全数控车床加工工艺仅第一道粗车外圆工序采用毛坯定位及夹紧，后续工序均采用前道工序的车削加工面作为定位、夹紧面，有效提高了装夹定位精度，从而大幅提升了机加工精度，提升了产品的合格率。此外，全数控车床加工工艺的确立，不仅减少了产品在加工过程中的物流环节，而且可以使设备布局更合理、紧凑，同时为自动化生产提供了方便。 [0020] 2、本发明中采用的数控车床比铣平面钻中心孔设备效率高，而且可以完全利用伸缩型等速万向节末端封闭型外星轮产品加工所用的工装夹具，并且通过各道工序车削量的调整，可使单件工时最小化，有利于提高生产效率。 [0021] 3、相比于铣平面钻中心孔工序，本发明提供的全数控车床加工工艺取消了铣平面钻中心孔设备，减少实现产品所需的设备种类，不仅节约了设备和加工产品所需工装夹具的开销，同时也给设备维修带来很大便利。附图说明 [0022] 附图1是工件俯视图结构示意图； [0023] 附图2是粗车外圆工序的装夹及车削示意图； [0024] 附图3是粗车工艺内孔工序的装夹及车削示意图； [0025] 附图4是精车外圆工序的装夹及车削示意图； [0026] 附图5是精车内孔工序的装夹及车削示意图。 [0027] 图中：1、工件；2、机床油缸3、推拉杆；4、卡爪；5、定位头；6、碗型顶尖；7、盘式拉杆；8、连接盘；9、等高垫；10、耦合体；11、基准垫块；12、定位块；13、锥筒；14、弹性涨套；15、主体；16、耦合拉杆；17、耦合环；18、定位块；19、弹簧夹头。 具体实施方式[0028] 为了使本领域的技术人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动成果前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。 [0029] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合，下面将参考附图1‑5，并结合实施例来详细说明本申请。 [0030] 步骤一：粗车外圆，以UF外星轮毛坯工件内孔作为夹持面，采用三爪粗车夹具夹紧UF外星轮毛坯工件内孔，内孔底面作为定位面，同时UF外星轮毛坯工件的柄部小端用碗型顶尖顶住，粗车外圆，去除大部分外圆余量，其中，粗车外圆工序中的回转轴是由三爪粗车夹具和碗型顶尖与毛坯的接触下自然形成的；将粗车所得的外圆与实际产品尺寸相比，确保毛坯中心孔落在中心孔允许最大偏差直径范围内。 [0031] 步骤二：粗车内孔，以步骤一得到的UF外星轮工件的大外圆作为夹持面，采用筒夹作为夹持工装夹持粗车过的大外圆，中间台阶面作为定位夹持工件，粗车步骤一得到的UF外星轮工件的大端面及内孔，粗车所得的内孔为圆柱状。 [0032] 步骤三：精车外圆‑‑‑以步骤二得到的UF外星轮工件的内孔作为夹持面，采用前拉栓式外星轮精车夹具夹持内孔，以UF外星轮工件大端面作为定位夹持工件，精车步骤二得到的UF外星轮工件的外圆、小端面及中心孔。 [0033] 步骤四：精车圆弧内孔‑‑‑以步骤三得到的UF外星轮工件的外圆作为夹持面，中间台阶面作为定位夹持工件，精车步骤三得到的UF外星轮工件的圆弧内孔及大端面。 [0034] 参见附图1，采用热UF外星轮毛坯工件为毛坯的UF外星轮的内孔底部是不车削的，其余部分都需要通过车削来达到尺寸要求及精度。 [0035] 参见附图2，图2中网格线剖面区域为本工序车削去除的材料，粗车外圆工序采用一夹一顶的方式进行车削加工，工件1的内孔套在粗车夹具的前端，小端用碗型顶尖6顶住，并使工件1的内孔底面贴紧粗车夹具前端的定位头5，机床油缸2推动推拉杆3往前移动，并推动3个卡爪4往外夹住工件1的内孔壁实现工件1的夹紧与定位，通过车削程序可自动完成工件1中带网格线区域材料的切除。因所用的是碗型顶尖6，固工件1小端头部有一段无法加工，可留到精车外圆工序一并加工完成。加工完成后，机床油缸2后拉，可松开卡爪4，在碗型顶尖6后退后，可取下工件1。 [0036] 参见附图3，图3中网格线剖面区域为本工序车削去除的材料，粗车工艺内孔工序所用的工装为筒夹，筒夹的前端有一锥筒13，内设有一弹性涨套14，弹性涨套14又通过耦合体10与盘式拉杆7相连，基准垫块11通过3个等高垫9用螺钉与连接盘8连接，保证基准垫块11在轴向无运动，基准垫块11前端通过螺钉连接定位块12，工件1小端伸入筒夹后，机床油缸2后拉，通过盘式拉杆7、耦合体10带动弹性涨套14后移，在锥筒13的作用下弹性涨套14的内孔缩小，抱住工件1的外圆面，同时因弹性涨套14的轴向左移，可将工件1贴紧定位块12，实现工件1的夹紧与定位，通过车削程序可自动完成工件1中带网格线区域材料的切除。加工完成后，机床油缸2前推，可松开弹性涨套14，取下工件1。 [0037] 参见附图4，图4中网格线剖面区域为本工序车削去除的材料，精车外圆工序所用的工装为外圆精车夹具，外圆精车夹具的主体15前端有锥度，外面套有内孔有锥度的弹簧夹头19，主体15尾端孔内有一耦合拉杆16，耦合拉杆16前端与弹簧夹头19接触，并通过耦合环17连接，主体15的前端连接有一定位块18，将工件1的内孔套在弹簧夹头19的外面，机床油缸2后拉，通过耦合拉杆16和耦合环17，可带动弹簧夹头19后移，在锥度的作用下，弹簧夹头19外圆胀大，夹紧工件1的内孔，同时因弹簧夹头19的左移，可将工件1贴紧定位块18，实现工件1的夹紧与定位，通过车削程序可自动完成工件1中带网格线区域材料的切除。加工完成后，机床油缸2前推，可推动弹簧夹头19松开，取下工件1。 [0038] 参见附图5，图5中网格线剖面区域为本工序车削去除的材料，精车内孔工序所用的工装也为筒夹(与粗车工艺内孔所用工装一致)，筒夹的前端有一锥筒13，内设有一弹性涨套14，弹性涨套14又通过耦合体10与盘式拉杆7相连，基准垫块11通过3个等高垫9用螺钉与连接盘8连接，保证基准垫块11在轴向无运动，基准垫块11前端通过螺钉连接定位块12，工件1小端伸入筒夹后，机床油缸2后拉，通过盘式拉杆7、耦合体10带动弹性涨套14后移，在锥筒13的作用下弹性涨套14的内孔缩小，抱住工件1的大外圆面，同时因弹性涨套14的轴向左移，可将工件1贴紧定位块12，实现工件1的夹紧与定位，通过车削程序可自动完成工件1中带网格线区域材料的切除。加工完成后，机床油缸2前推，可松开弹性涨套14，取下工件1。 [0039] 以上的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。 |
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