[发明专利]一种带球体的旋转管接头数控车床加工用夹具组合及加工方法

说明书

本发明公开了一种带球体的旋转管接头数控车床加工用夹具组合，以及使用上述夹具组合在数控车床上加工一种带球体的旋转管接头的方法。该夹具包括第一工步夹具和第二工步夹具，所述第一工步夹具用于夹持工件以加工其一侧构造，包括夹具底座、夹具压板和紧固件；所述第二工步夹具用于以第一工序加工的特征表面定位以夹持旋转管接头，以加工其另一侧构造。所述夹具底座具有夹持柄、工件定位结构和压板装配结构，所述夹具压板具有工件定位结构、加工避让区和紧固件装配结构。通过本发明提供的夹具组合，将铣平面和车台阶内孔以及镗内腔工序合并采用数控车床加工，减少夹持基准转换造成的装夹误差，同时用数控车床代替铣床铣平面也缩短了加工时间。

技术领域

本发明属于机械加工机床夹具领域，特别是涉及一种带球体的旋转管接头机械加工的数控车床用夹具。

背景技术

在带球体的旋转管接头加工中，由于球体部分要加工出平行的端面和与端面垂直的台阶孔，加工工序较多，特别是钛合金类，单工序加工时间较长，通常工艺路线如下：首先原材料棒材如图1所示通过数控车床加工螺纹、锥面、球体、和螺纹端内孔，中间需要调头装夹一次；然后再如图2所示用铣床装夹螺纹定位，铣球面端的两侧端面的平面；最后用液压三爪卡盘类数控车床，用镗软爪夹持球面部分，如图3所示加工出两端面的台阶孔以及内腔，中间也要调头装夹一次。

在整个加工过程中，用到多种机床，且工艺路线复杂，特别是用三爪卡盘类夹具的装夹误差，导致加工精度差，特别是球体部分两端平面的平行度以及两端台阶孔的同轴度较差，难以保证在0.05mm以内，而且由于装夹时间和加工时间较长，经济性也不好。

发明内容

本发明的目的是为了使该类结构产品能够不需要铣床工序，加工内腔时不再受到三爪卡盘类数控车床的局限，只需通过具有弹簧气动夹头的数控车床一种加工设备便能加工此产品球面端两侧的构造。

本发明提供了一种带球体的旋转管接头数控车床加工用夹具组合，包括第一工步夹具和第二工步夹具。通过第一工步夹具，将原来的铣平面和车台阶内孔以及镗内腔工序合并采用数控车床加工，减少夹持基准转换造成的装夹误差，用数控车床代替铣床铣平面也可缩短加工时间和减少机床使用种类。

具体方案为：第一工步夹包括夹具底座、夹具压板和紧固件，夹具底座具有夹持柄、定位球面、定位槽和压板装配结构，夹具压板具有定位球面、加工避让区和紧固件装配结构；第二工步夹具包括夹具底座、夹具压板和紧固件，夹具底座具有夹持柄、定位阶梯轴台、定位槽和压板装配结构；夹具压板具有定位球面、加工避让区和紧固件装配结构；所述两个夹具的夹具底座和夹具压板通过紧固件和装配结构可拆卸地固定连接。

优选地，所述定位球面的球心与夹持柄的轴线重合，定位槽侧面与加工零件的管接头螺纹外径间隙配合，定位槽底面与加工零件管接头螺纹外径接触定位，限制管接头以定位球面球心为中心的转动。

所述定位球面与加工零件旋转管接头的球面配做。

优选地，夹具底座定位槽一端具有排屑口。

优选地，第一工步夹具包括一与夹持柄同轴心且与定位球面连通的排屑孔。

优选地，所述夹具底座定位槽一端具有排屑口。

所述第二工步夹具定位台阶与夹持柄轴心重合，定位台阶端面与旋转管接头第一工步加工表面接触定位，定位台阶面侧圆周面与旋转管接头第一工步加工台阶孔内表面间隙配合，间隙小于旋转管接头形位公差。

优选地，夹具底座与夹具压板之间通过定位台阶定位。

优选地，上述紧固件可以是螺栓，夹具底座的压板装配结构是螺纹孔，夹具压板的紧固件装配结构是螺栓孔。

进一步地，上述紧固件也可以是快拆螺栓。