一种泵浦接头的双面一体加工夹具及其加工方法

文档序号:1807573 发布日期:2021-11-09 浏览:21次 >En<

阅读说明:本技术 一种泵浦接头的双面一体加工夹具及其加工方法 (Double-sided integrated machining clamp and machining method for pump joint ) 是由 黄进兵 陈根 邓芳权 杜芳友 杨永秀 周维学 张爱兰 黄棉春 张红恩 杨自立 于 2021-08-05 设计创作,主要内容包括:本发明公开了泵浦接头加工技术领域的一种泵浦接头的双面一体加工夹具及其加工方法,包括夹具包括:连杆夹爪、圆球夹爪和卡盘,一个所述连杆夹爪、两个圆球夹爪和一个卡盘组成三爪卡盘,能够通过本装置,对泵浦接头的原料进行一次装夹,即可实现两个端面的一起加工完成,确保了两端面的平行度,而且不拆卸接头,将泵浦接头的内孔也一并加工完成,确保了球体内孔轴线与两端面的垂直度;又因为本装置能够卡紧泵浦接头,确保连杆与球体开孔的位置精度,实现工通过车削的方式进行加工,加工精度高,内孔的圆弧也更加平整,孔面精度高,孔径精度也控制更好,因此基于本装置的加工方法既保证了加工精度,又提高了效率。(The invention discloses a double-sided integrated machining clamp of a pump joint and a machining method thereof, belonging to the technical field of pump joint machining, wherein the clamp comprises: the three-jaw chuck is composed of one connecting rod clamping jaw, two spherical clamping jaws and one chuck, the raw materials of the pump joint can be clamped once through the three-jaw chuck, the two end faces can be machined together, the parallelism of the two end faces is ensured, the joint is not disassembled, the inner hole of the pump joint is machined, and the perpendicularity of the axis of the inner hole of the sphere and the two end faces is ensured; the device can clamp the pump joint tightly, so that the position accuracy of the hole opening of the connecting rod and the ball body is ensured, the machining is realized in a turning mode, the machining accuracy is high, the arc of the inner hole is smoother, the hole surface accuracy is high, and the hole diameter accuracy is better controlled, so that the machining method based on the device not only ensures the machining accuracy, but also improves the efficiency.)

一种泵浦接头的双面一体加工夹具及其加工方法

技术领域

本发明涉及泵浦接头加工技术领域,特别是涉及一种泵浦接头的双面一体加工夹具及其加工方法。

背景技术

泵浦接头是一种球柱拼接的整体结构,一端为球体另一端为圆柱体连杆,球体连接在圆柱体连杆一端,并且圆柱体连杆的内部有与球体内部连接的管道,基于球体的特性,使本装置可以转换管道连接的角度,从而方便用于需要变化角度的管道连接,这种接头常用于动态装置的管道连接中。

发动机的活塞喷油接头就需要用到泵浦接头,属于管道连接的常用装置。对于发动机油路,如果连接处发生泄漏,就会导致很大的危险,因此对发动机等高可靠性连接要求场合用的泵浦接头的制造精度要求很高。为了保证泵浦接头的高可靠连接密封性,泵浦接头加工时的形状、位置精度就要控制得很好,比如球体两端面的平行度,球体内孔的轴线与球体断面的垂直度,孔径的尺寸,以及球体内开孔轴线与圆柱管道轴线的位置度等都有很高的要求。

目前,泵浦接头的加工,通常将球体用一般的夹具进行夹持,然后切削露出在夹具外的一面,再用钻头对球体进行钻孔,再用较小的车刀对球体进行孔内弧的加工,接下来将泵浦接头取下更换一面进行夹持,将球体未加工的一面露出在夹具外进行夹持,重新加工这一面,这样的操作,需要在不同设备上用不同的夹具进行多次的装夹,不仅操作繁琐,而且无法保证球体两个端面的平行度,也无法保证连杆与球体内开孔的位置关系,从而无法保证精度。另外球体内孔目前的开孔方式是通过钻具进行钻孔的,难以控制球体轴线位置,钻头钻孔后的扩孔、铰孔只能提高尺寸精度无法提高孔的位置精度,而通过车削则即可保证孔的尺寸精度又能提高孔的位置精度,可达到汽车发动机油路的泵浦接头标准。总之,传统的加工方式的操作复杂,精度控制困难,合格率和效率不高。

基于此,本发明设计了一种泵浦接头的双面一体加工夹具及其加工方法,以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种泵浦接头的双面一体加工夹具及其加工方法,能够通过本装置,对泵浦接头的原料进行一次装夹,即可实现两个端面的一起加工完成,确保了两端面的平行度,而且不拆卸接头,将泵浦接头的内孔也一并加工完成,将泵浦接头的内孔也一并加工完成,确保了球体内孔轴线与两端面的垂直度;又因为本装置能够卡紧泵浦接头,确保连杆与球体开孔的位置精度,实现工件通过车削的方式进行加工,加工精度、效率高,内孔的圆弧也更加平整,孔面精度高,孔径精度的调整控制更加方便,因此基于本装置的加工方法,既保证了加工精度,又提高了效率。

本发明是这样实现的:一种泵浦接头的双面一体加工夹具,包括:

工件包括球体和连杆,所述球体固定在连杆的一端;夹具包括:连杆夹爪、圆球夹爪和卡盘,一个所述连杆夹爪、两个圆球夹爪和一个卡盘组成三爪卡盘;

所述连杆夹爪内侧设有夹持台,所述夹持台的内侧设有凹陷的球面夹持槽,所述夹持槽开设在夹持台的顶部一端,所述夹持槽的正下方设有一个避让槽

所述圆球夹爪内侧设有架设台,所述架设台顶部开设了限位槽,所述限位槽的正下方也开设了一个单独的避让槽;

工件的所述球体能分离的架设在两个圆球夹爪的夹持槽内,工件的所述连杆能分离的架设在限位槽内,所述限位槽和两个夹持槽能松开的夹紧抵靠在工件的球体和连杆外部。

进一步地,所述限位槽为长条形开口槽,所述限位槽的底部为圆弧形,所述限位槽与连杆之间为间隙配合,间隙不超过0.1mm,所述限位槽的长度m与连杆的长度c相同。

进一步地,所述夹持槽的球面直径与球体的直径相同。

进一步地,所述避让槽为环形槽,所述避让槽的环形弧面所在平面平行于卡盘顶部平面;

两个所述圆球夹爪和一个连杆夹爪上都开设了避让槽,三个所述避让槽组成均匀间断的环状结构,所述避让槽组成的环状直径大于刀片的最大长度。

进一步地,所述夹持台高度h与架设台的高度b相同,所述刀具的刀片最大长度与工件球体直径之和小于高度h。

一种泵浦接头的双面一体加工方法,这种加工方法需提供一种泵浦接头的双面一体加工夹具,加工方法包括以下步骤:

步骤1,将泵浦接头的球体一侧对准两个圆球夹爪方向,并将泵浦接头的连杆对准连杆夹爪方向,使泵浦接头平放在机床的卡盘上,并且使泵浦接头处于架设台和夹持台的对应高度;

步骤2,通过机床的卡盘控制连杆夹爪和两个圆球夹爪滑动合拢,对泵浦接头进行夹持,两个所述圆球夹爪的夹持槽与球体的球面贴合,一个所述连杆夹爪的限位槽套装抵靠在连杆外端;

步骤3,车刀对准泵浦接头的球体进行车削,将球体4外侧的球面削平形成外侧端面,然后更换成钻头对球体的内孔处进行钻削,将整个球体内孔的位置钻透;

步骤4,更换车刀,将刀尖朝向球体内孔的孔壁,对球体的内孔壁进行车削,加工弧形的孔内弧;

步骤5,再次更换车刀,使刀尖朝向卡盘上方和圆周方向,将刀具伸入球体的内孔,并穿过球体伸入两个圆球夹爪的夹持台和连杆夹爪的架设台之间的缝隙之间,然后对球体内侧球面进行车削,将球体内侧端面车削平整;

步骤6,控制车刀从球体的内孔退出泵浦接头,停机后,通过机床的卡盘将连杆夹爪和两个圆球夹爪松开,取出加工完成的泵浦接头。

本发明的有益效果是:1、三爪卡盘的整体结构将泵浦接头进行与卡盘面平行的夹持,使得泵浦接头可以平放夹持在连杆夹爪和圆球夹爪内,使得本装置夹持的泵浦接头可以用车削的方式进行加工,从而降低了设备成本;

2、本装置通过连杆夹爪和圆球夹爪内上的避让槽,使得本装置一次夹持后,车刀可以深入夹爪内进行另一孔面的车削加工,不必拆装泵浦接头就可以一次性完成整个泵浦接头的球体开孔、两个端面车削加工以及孔内弧的加工,省去了多个拆装步骤,能保证两端面的平行度,以及孔轴线与两端面的垂直度,有效保证产品质量,并能大幅提高加工效率;

3、并且泵浦接头的中轴线与卡盘平行的夹持方式使得本装置的连杆和球体之间的位置关系在夹持时能够确保稳定,便于确保泵浦接头开孔的位置与连杆之间保持精准,也能确保球体内的开孔轴线与连杆轴线垂直相交,确保开孔位置精准;

4、钻孔后在车床上进行内槽孔的加工,以及孔尺寸的调整都十分方便,有效避免了传统钻铣削加工孔尺寸的精加工与尺寸调整困难的问题。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。

图1为本发明夹持了泵浦接头原料的结构示意图;

图2为本发明整体结构示意图;

图3为本发明夹持了了泵浦接头原料的俯视图;

图4为本发明整体俯视图;

图5为本发明连杆夹爪结构示意图;

图6为本发明圆球夹爪结构示意图;

图7为本发明泵浦接头成品结构示意图;

图8为本发明泵浦接头原料结构示意图。

附图中,各标号所代表的部件列表如下:

1-连杆夹爪,11-架设台,12-限位槽,2-圆球夹爪,21-夹持台,22-夹持槽,23-避让槽,3-卡盘,4-球体,41-孔内弧,42-端面,43-连杆。

具体实施方式

请参阅图1至8所示,本发明提供一种技术方案:一种泵浦接头的双面一体加工夹具,包括:

工件包括球体4和连杆43,所述球体4固定在连杆43的一端;夹具包括:连杆夹爪1、圆球夹爪2和卡盘3,一个所述连杆夹爪1、两个圆球夹爪2和一个卡盘3组成三爪卡盘;

所述连杆夹爪1内侧设有夹持台21,所述夹持台21的内侧设有凹陷的球面夹持槽22,所述夹持槽22开设在夹持台21的顶部一端,所述夹持槽22的正下方设有一个避让槽23

所述圆球夹爪2内侧设有架设台11,所述架设台11顶部开设了限位槽12,所述限位槽12的正下方也开设了一个单独的避让槽23;

工件的所述球体4能分离的架设在两个圆球夹爪2的夹持槽22内,工件的所述连杆43能分离的架设在限位槽12内,所述限位槽12和两个夹持槽22能松开的夹紧抵靠在工件的球体4和连杆43外部,能够通过本装置,对泵浦接头的原料进行一次装夹,即可实现两个端面42的一起加工完成,而且不拆卸接头,将泵浦接头的内孔也一并加工完成,确保了球体4内孔的轴线精准,又因为本装置是通过车削的方式进行加工的,加工精度高,内孔的孔内弧41也更加平整,孔面精度高,孔径精度也控制更好,并且确保两个球体4内孔两侧端面42相互平行,本装置因为是将泵浦接头的球体4与连杆43平放在机床的卡盘上的,从而能够卡紧泵浦接头,确保连杆43与球体4开孔之间的相对位置精度,如此本装置加工既保证了加工精度,又提高了效率。

其中,限位槽12为长条形开口槽,所述限位槽12的底部为圆弧形,所述限位槽12与连杆43之间为间隙配合,间隙不超过0.1mm,所述限位槽12的长度m与连杆43的长度c相同,使限位槽12能够稳定的将连杆43夹持,并且确保夹持稳定;

夹持槽22的球面直径与球体4的直径相同,确保夹持时能够稳定的将球体4夹紧;

避让槽23为环形槽,所述避让槽23的环形弧面所在平面平行于卡盘3顶部平面;

两个所述圆球夹爪2和一个连杆夹爪1上都开设了避让槽23,三个所述避让槽23组成均匀间断的环状结构,所述避让槽23组成的环状直径大于刀片的最大长度,确保整个泵浦接头能够平行放在卡盘3上方进行进行夹持,而且夹持稳定,同时避让槽23能够不干涉车刀的切割,使本装置能够一次夹持就能对球体4的两个端面42都进行加工,确保了球体4内孔两个端面42的同轴度,加工精度更高,不必反复夹持,加工效率更高;

夹持台21高度h与架设台11的高度b相同,所述刀具的刀片最大长度与工件球体直径之和小于高度h,确保夹持时,车刀也能对球体4的内侧端面42进行加工,并且车刀伸入夹持台21和架设台11之间的缝隙内,不会干涉到卡盘3的转动,高度h好高度b足够高,车刀就不会与卡盘3相互影响。

一种泵浦接头的双面一体加工方法,这种加工方法需提供一种泵浦接头的双面一体加工夹具,加工方法包括以下步骤:

步骤1,将泵浦接头的球体4一侧对准两个圆球夹爪2方向,并将泵浦接头的连杆43对准连杆夹爪1方向,使泵浦接头平放在机床的卡盘3上,并且使泵浦接头处于架设台11和夹持台21的对应高度;

步骤2,通过机床的卡盘3控制连杆夹爪1和两个圆球夹爪2滑动合拢,对泵浦接头进行夹持,两个所述圆球夹爪2的夹持槽22与球体4的球面贴合,一个所述连杆夹爪1的限位槽12套装抵靠在连杆43外端;

步骤3,车刀对准泵浦接头的球体4进行车削,将球体4外侧的球面削平形成外侧端面42,然后更换成钻头对球体4的内孔处进行钻削,将整个球体4内孔的位置钻透;

步骤4,更换车刀,将刀尖朝向球体4内孔的孔壁,对球体4的内孔壁进行车削,加工弧形的孔内弧41;

步骤5,再次更换车刀,使刀尖朝向卡盘3上方和圆周方向,将刀具伸入球体4的内孔,并穿过球体4伸入两个圆球夹爪2的夹持台21和连杆夹爪1的架设台11之间的缝隙之间,然后对球体4内侧球面进行车削,将球体4内侧端面42车削平整;

步骤6,控制车刀从球体4的内孔退出泵浦接头,停机后,通过机床的卡盘3将连杆夹爪1和两个圆球夹爪2松开,取出加工完成的泵浦接头。

在本发明的一个具体实施例中:

本发明实施例通过提供一种泵浦接头的双面一体加工夹具及其加工方法,本发明所解决的技术问题是:目前的泵浦接头的加工在加工中心上完成,需要将球体4用一般的夹具进行夹持,然后切削露出在夹具外的一面,再用钻头对球体4进行钻孔,再用较小的铣刀对球体4进行孔内弧41的加工,接下来将泵浦接头取下再将工件更换一面通过专用夹具进行夹持,将球体4未加工的一面露出在夹具外,重新加工这一面,这样的操作,不仅操作繁琐,而且无法保证球体4两个端面42的平行度,也无法保证连杆43与球体4内开孔的位置关系,以及孔轴线与两个面的垂直度。另外,在铣床上钻孔后,对孔尺寸精加工不方便,并且不如车削精度高,难以达到汽车发动机油路的泵浦接头标准,因此这种加工方式的操作困难,而且合格率不高。

实现了的技术效果为:1、三爪卡盘的整体结构将泵浦接头进行与卡盘3面平行的夹持,使得泵浦接头可以平放夹持在连杆夹爪1和圆球夹爪2内,使得本装置夹持的泵浦接头可以用车削的方式进行加工,从而有效降低了设备成本;

2、本装置通过连杆夹爪1和圆球夹爪2内上的避让槽23,使得本装置一次夹持后,车刀可以深入夹爪内进行球体4上内孔另一端面42的削平操作,不必拆装泵浦接头就可以一次性完成整个泵浦接头的球体4开孔、两个端面42车削平整以及孔内弧41的加工,有效保证了两个端面的平行度,以及加工孔轴线与两端面的垂直度,并省去了多个拆装步骤,提高了加工质量与效率。

3、本装置这种将泵浦接头的球体4和连杆43一起平放在卡盘3上进行夹持,这样泵浦接头的中轴线与卡盘3平行的夹持方式,使得本装置的连杆43和球体4之间的位置关系在夹持时能够确保稳定,便于确保泵浦接头开孔的位置与连杆43之间保持精准,也能确保球体4内的开孔轴线与连杆43轴线垂直相交,确保开孔的轴线位置精准;

4、钻孔后工件在车床上进行内槽孔的加工,孔尺寸的再次调整加工十分方便,能确保孔的加工精度,有效避免了传统铣削加工孔尺寸的精加工与调整困难问题。

本发明实施例中的技术方案为解决上述问题,总体思路如下:

为了更好地理解上述技术方案,下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

本发明在制作时,取常用的三爪卡盘作为卡盘3,然后将常用的一般的卡盘3的夹爪取一个作为连杆夹爪1,取两个作为圆球夹爪2,连杆夹爪1的夹持一侧要有一个较长的架设台11,同样的圆球夹爪2的夹持一侧也要有一个较高的夹持台21,架设台11的高度b和夹持台21的高度h相同,并且高度b和高度h要大于车刀的加工需要深入的长度,确保车刀在加工时的最大深度不会与卡盘3相互抵触干涉;

连杆夹爪1的架设台11的夹持一面顶部开设限位槽12,限位槽12的长度m与需要加工的泵浦接头的连杆43的长度c相同,误差不超过0.05mm,而且限位槽12的宽度n与连杆之间也是间隙配合,间隙不超过0.05mm,

然后制作两个圆球夹爪2的夹持台21的夹持一面,夹持台21的夹持面顶部开设夹持槽22,夹持槽22为部分球面状结构,并且夹持槽22是向夹持台21内部凹陷的,并且夹持槽22的球面直径与泵浦接头的球体4直径相同,在每个圆球夹爪2的夹持槽22下方开设一个避让槽23,避让槽23位环状圆弧,并且避让槽23的圆环端面直径是平行于卡盘3的,并且避让槽23的环面直径大于车刀的最大切削直径,确保夹持台21与车刀相互不干涉,一个连杆夹爪1与两个圆球夹爪2相对进行夹持,组成如图2所示的完整三爪卡盘。

本发明在使用时,将整个泵浦接头的原料,如图8所示,放入整个夹具内,将泵浦接头的球体4放置在对准圆球夹爪2的夹持槽22处,将连杆43放置在对准连杆夹爪1的限位槽12处,控制卡盘3使一个连杆夹爪1和两个圆球夹爪2开始向圆心处收拢夹持,架设台11和夹持台21相互靠近,夹持槽22对准球体4的球面,限位槽12对准连杆43靠拢夹持,夹持后如图1所示,此时的连杆43和球体4组成的整个泵浦接头的轴线在卡盘3上的投影与卡盘3的直径重合,并且泵浦接头的轴线平行于卡盘,且处于卡盘3的正上方,本装置加工时,卡盘3是垂直于机床摆放的基准面设置的,图示只是便于展示角度,并非加工角度,然后通过机床的车刀对泵浦接头的外侧端面进行加工,车削出外侧的端面42,车削精度高,平整度高,然后开始对球体4进行开孔,开孔后对球体的孔内弧41进行车削,车削时卡盘3转动,车刀精度更容易控制,而且钻孔完成后,可以直接通过车刀进行倒角,然后将整个球体4的内孔继续车削,使球体4两面穿透,车刀伸入架设台11和夹持台21之间围成的缝隙中,车刀开始对球体4被夹持的住靠近卡盘3的内侧进行车削,将球体4的内侧端面42也进行车削加工,然后加工完成后,机床控制车刀退出球体4内,加工完成,连杆夹爪1和圆球夹爪2松开加工完成的泵浦接头。

所述连杆夹爪1和圆球夹爪2的内侧就是靠近卡盘3圆心的一侧,也就是夹持面一侧为内侧,外侧为圆形卡盘3圆周的一侧;所述连杆夹爪1和圆球夹爪2顶部为远离卡盘3的一端,如图2所示,而靠近卡盘3的一端为下方或底部。

另外,在本发明的描述中,需要说明的是,如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”“前”“后”等,其指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式,但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解,我们所描述的具体的实施例只是说明性的,而不是用于对本发明的范围的限定,熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化,都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

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