[發明專利]利用通用機床及標準工裝加工球體不規則孔及平面的方法

無效

• 申請號: 200710024838.4
• 申請日: 2007-07-04
• 公開（公告）號: CN101337311A
• 公開（公告）日: 2009-01-07
• 發明（設計）人: 俞曉剛;仲波;耿文俊
• 申請（專利權）人: 南京南汽汽車裝備有限公司
• 主分類號: B23P13/00
• 分類號: B23P13/00
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司
• 代理人: 姚姣陽

技術領域

本發明涉及球體孔面的加工方法，具體的說是利用通用機床及標準工裝加工球體不規則孔及平面的方法。

背景技術

現有技術中，在加工球體不規則孔及平面時，由于球體規格繁雜，形狀各異，外形分為整球、半球、帶柄球、不規則曲面及缺口球，各球面又不規則分布多個不等的孔及平面，球體孔、面加工時無裝夾校正基準，因此無法采用通用機床常規加工，一般都需要數控加工中心來完成球體不規則孔面加工。數控加工球體不規則孔面存在加工成本高，加工效率低等問題。例如，國家重大科學工程LAMOST項目(大天區面積多目標光纖光譜天文望遠鏡)中MA鏡室支撐框架結構中，珩架結點為197只鋼球，球徑從Φ90～Φ150mm不等，形狀分為整球、半球、帶柄球及不規則缺口球。各球表面包含4～14個不等的螺孔及平面，各螺孔對平面的垂直度公差均為±0.03mm，角度公差±1.5′，各平面對球心的尺寸公差為±0.05mm，且各孔均為沿球面不規則分布。因無裝夾校正基準，無法采用通用機床常規加工，而若采用數控加工中心來完成，則加工成本高，加工效率低。

發明內容

本發明的目的在于提出一種利用通用機床及標準工裝加工常規需要數控加工中心來完成的球體不規則孔面的方法，并可降低成本，提高工效。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

利用通用機床及標準工裝加工球體不規則孔及平面的方法，所用工裝包括轉盤、卡盤、芯棒，所用機床包括車床、鏜床，按以下步驟進行：

①圓棒下料，按球徑尺寸放5～6mm余量，長度放10mm余量；

②粗車球體并保留夾頭檔，將下好的圓棒料裝夾在車床卡爪上，一端鉆中心孔，尾架頂住中心孔，粗車球的外表面和夾頭檔外圓，球的外表面放5～6mm精加工余量；

③調質處理，粗加工后的球體加熱至840～860℃，水中冷卻，560～600℃回火；

④精車球體，將粗加工后的球體，裝夾在車床卡爪上，尾架頂住中心孔，一次完成球體表面加工，保證球體表面不圓度公差≤Φ0.04mm；

⑤逐面粗精銑平面，逐孔鉆、攻各螺孔，利用夾頭檔將精車后的球體裝夾在卡盤上，轉動轉臺，選取球體中間部位的螺孔和平面作為第一加工工位，建立一坐標X，并保證此坐標在加工過程中不變，利用芯棒校正轉盤、卡盤同心，利用夾頭檔將球體裝夾于卡盤上，通過轉動轉臺，校正步驟④中球體產生的形位誤差，選擇中間值作為校正基準，利用杠桿表校正球面從而確定孔位的立鏜頭加工坐標Y和側鏜頭加工坐標Z，利用側鏜頭加工第一加工工位的平面和孔，再轉動轉臺，利用側鏜頭及立鏜頭逐面逐孔加工其它平面及孔；

⑥三坐標儀檢查各孔面尺寸，先校正球體的外徑，找正球體和芯棒中心，按圖紙尺寸，逐一檢查各面和孔的角度；

⑦球體表面磷化除銹，將已加工球體放入磷酸鹽溶液中浸泡，使金屬表面獲得一層不溶于水的磷酸鹽薄膜；

⑧球體表面涂裝面漆。

本發明的目的還可以通過以下技術措施來進一步實現：

前述的利用通用機床及標準工裝加工球體不規則孔及平面的方法，其中所述步驟⑤中，加工各平面及孔時，按先面后孔的方法加工。

前述的利用通用機床及標準工裝加工球體不規則孔及平面的方法，其中所述步驟⑤中，校正步驟④中產生的形位誤差包括以下步驟：利用百分表，將表頭接觸于球體與主軸中心的最高點，旋轉工作臺，如高低相差0.02mm，選擇中間值0.01mm處，將臺面旋轉角度鎖死，做為第一加工工位；將機床床身移至已建立好的X坐標原點，使用主軸旋轉校正球體面確定Y值；利用移動床身銑削各面，再按各面的角度加工各孔，從而保證孔與面之間的角度；加工工藝孔、面；再利用螺紋芯棒加工相應180°反面各孔。

本發明的優點為：通過本發明的方法，利用通用機床及標準工裝就可加工常規需要數控加工中心來完成的球體不規則孔面，并能保證加工質量，提高了工作效率，降低了成本。

附圖說明

圖1為本發明實施例所加工球體的主視圖。

圖2為圖1的B-B剖視及工藝夾頭位置示意圖。

圖3為圖1的E-E剖視圖。

圖4為圖1的C-C剖視圖。

圖5為圖1的D-D剖視圖。

圖6為芯棒結構示意圖。

具體實施方式

實施例一