CN115488594A - 一种偏心油泵壳体的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种偏心油泵壳体的加工方法，包括以下步骤：备料，按毛坯图铸造→热处理，消除应力退火→喷砂，去除细小飞边，清洁工件表面→车加工，用自定心四爪卡盘，专用四爪夹工件的非加工面，粗车小端面、外圆和轴承孔，半精车轴承孔处的最小内孔，最小内孔作为第一定位孔→车加工，三爪卡盘夹已车外圆，半精车大端面，留余量→铣加工，用工装装夹工件，钻、铣工艺第二定位孔→车加工，用工装装夹工件，粗车偏心孔→热处理，正火、回火→车铣加工，用工装装夹工件，精车大端面、偏心孔，钻、铣定位销孔→车加工，用工装装夹工件，精车小端面、外圆、轴承孔和倒角→钻加工，用钻模定位工件，钻螺栓孔→钳加工，去除飞边和毛刺。
Description
技术领域
本发明属于机械加工技术领域，具体涉及一种偏心油泵壳体的加工方法。
背景技术
油泵主要由油泵壳体、内转子、外转子、轴承和管件组成，油泵壳体是油泵中的外结构件，坯料为球墨铸铁，外形不规则，在加工过程中不易装夹。加工面有平面、外圆、轴承孔、偏心孔、定位孔，偏心孔与轴承孔偏摆一个角度，偏摆误差影响到内转子和外转子的转动，装内转子和外转子的孔径和孔深精度要求IT6～IT7级。目前主要的加工方法是：
铸造—退火—吹砂—车加工(粗车大端面和内孔)—车加工(粗车外圆和轴承孔)—钳工(划孔位线)—钻加工(钻、铰定位孔)—车加工(车大端面和偏心孔)—钻加工(钻螺栓孔，钻、铰定位销孔)—车加工(车轴承孔和外圆)—钳加工(去除毛刺)—入库。
第四步车加工、第六步钳工划线和第七步钻加工找准划线，生产效率低；
第九步钻加工，以外圆和定位孔为基准，钻、铰定位销孔，由于工艺基准与设计基准不统一，定位销孔与偏心孔的位置尺寸不易满足设计要求；
第十步车加工，由于定位销孔与偏心孔的位置尺寸未满足要求，从而影响到轴承孔与偏心孔的位置精度；
按上述方法加工的偏心油泵壳体硬度偏低，偏心油泵壳体在使用过程中不耐磨。
因此，偏心油泵壳体的加工亟需一种稳定、经济、快速的加工方法，以满足实际生产的需求。
发明内容
为了解决上述问题，本发明旨在提供一种偏心油泵壳体的加工方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种偏心油泵壳体的加工方法，包括以下步骤：
步骤1：备料，选用球墨铸铁铸件，按毛坯图铸造；
步骤2：热处理，消除应力退火；
步骤3：喷砂，去除细小飞边，清洁工件表面；
步骤4：车加工，用自定心四爪卡盘，专用四爪夹工件的非加工面，粗车小端面、外圆和轴承孔，半精车轴承孔处的最小内孔，最小内孔作为第一定位孔；
步骤5：车加工，三爪卡盘夹已车外圆，半精车大端面，留余量；
步骤6：铣加工，用工装装夹工件，钻、铣工艺第二定位孔；
步骤7：车加工，用工装装夹工件，粗车偏心孔；
步骤8：热处理，正火、回火；
步骤9：车铣加工，用工装装夹工件，精车大端面、偏心孔，钻、铣定位销孔；
步骤10：车加工，用工装装夹工件，精车小端面、外圆、轴承孔和倒角；
步骤11：钻加工，用钻模定位工件，钻螺栓孔；
步骤12：钳加工，去除飞边和毛刺；
步骤13：入库，清洗干净，油封包装。
所述步骤2的热处理具体步骤为：以75℃～90℃/h的速度加热到500℃～530℃，保温4h～6h，出炉空冷。
所述步骤4中，用专用四爪夹工件的非加工面，保证油槽与轴承孔同心，并用油槽底面定位，保证油槽与端面的距离，轴承孔处的最小孔作后工序的第一定位孔，该孔孔径公差加严，所述的专用四爪，每个爪与四爪卡盘的爪座用螺栓连接，爪为L形状，四个爪的夹持部分根据油槽宽度确定。
所述步骤6中，铣夹具装夹工件，用工件的大端面、第一定位孔和油槽侧面定位，确定一个螺栓孔作后工序的第二定位孔，钻、铣该第二定位孔，该孔的孔径公差和位置尺寸公差加严，所述铣夹具由定位座、定位套和定位销组成，定位座定位工件的轴向位置；定位套定位工件的中心位置，定位销定位工件的角向位置，与工件的油槽侧面接触。
所述步骤7中，第一车夹具装夹工件，用工件的小端面、外圆和第二定位孔定位，用均布三个夹紧块通过夹紧螺栓夹紧工件，粗车偏心孔，所述第一车夹具主要由定位座、菱形定位销、夹紧块和夹紧螺栓组成，定位座定位工件的中心，菱形定位销确定偏心孔的方位，夹紧块通过夹紧螺栓夹紧工件。
所述步骤8中，热处理的具体步骤为正火以75℃～90℃/h的速度加热到840℃～860℃，保温3h～4h，出炉空冷，回火加热到490℃～510℃，保温4h～5h，随炉冷却到220℃以下，出炉空冷。
所述步骤9中，夹具的装夹和工件的定位与步骤7相同，加工使用的均为第一车夹具。
所述步骤10中，机床的三爪卡盘夹一圆平板，并车出安装面，第二车夹具安装在圆平板上，校准孔，第二夹具由定位座、菱形定位销、定位套和压板组成，定位座是一个连接件，确定工件偏心孔的位置；定位套与定位座上的孔过盈配，定位套与工件的偏心孔间隙配合；菱形定位销与工件的定位销孔间隙配合，确定偏心孔的方位。
与现有技术相比，本发明具有以下优势：
1.选用的球墨铸铁铸件和两次热处理，使得工件硬度变高，提高了工件的耐磨性，加工过程中质量稳定。
2.本发明的加工流程合理，加工工序定位可靠，过程操作方法简便，比较普通的加工技术，定位孔贯穿全过程，成品零件的尺寸和形位公差合格，节约了加工时间，降低了成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明中待加工偏心油泵壳体的结构示意图；
图2为本发明中图1的B-B处的结构示意图；
图3为本发明中图1的I处结构示意图；
图4为本发明中图2的II处结构示意图；
图5为本发明中步骤4的加工示意图；
图6为本发明中图5的C-C处结构示意图；
图7为本发明中步骤5的加工示意图；
图8为本发明中步骤6的加工示意图；
图9为本发明中图6的D-D处结构示意图；
图10为本发明中步骤7的加工示意图；
图11为本发明中图10的E-E处结构示意图；
图12为本发明中图10的I处结构示意图；
图13为本发明中步骤9的加工示意图；
图14为本发明中图13的E-E处结构示意图；
图15为本发明中图13的I处结构示意图；
图16为本发明中图14的II处结构示意图；
图17为本发明中步骤10的加工示意图；
图18为本发明中图17的G-G处结构示意图；
图19为本发明中图17处的I处结构示意图；
图20为本发明中步骤11的加工示意图；
图21为本发明中图20的H-H处结构示意图；
图中，61-自定心四爪卡盘；62-专用四爪；L1-专用四爪的高度尺寸；I-第一定位孔；II-第二定位孔；91-定位座；92-定位套；93-定位销；III-偏心孔；111-定位座；112-菱形定位销；113-夹紧块；114-夹紧螺栓；IIII-定位销孔；181-定位座；182-菱形定位销；183-定位套；184-压板；211-钻模板；212-菱形定位销；213-定位套；214-钻套；IIIII-螺栓孔
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明，但不应就此理解为本发明所述主题的范围仅限于以下的实施例，在不脱离本发明上述技术思想情况下，凡根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种修改、替换和变更，均包括在本发明的范围内。
步骤1：备料,选用球墨铸铁QT500-7 GB/T1348，铸造尺寸公差与机械加工余量按GB/T6414-CT9-G；
步骤2：热处理,消除应力退火，以75℃～90℃/h的速度加热到500℃～530℃，保温4h～6h，出炉空冷；
步骤3：喷砂,去除细小飞边，清洁工件表面，使其表面更加平整；
步骤4：车加工,参照图5和图6，在普通车床加工，用专用四爪62夹工件的油槽面，并靠紧油槽底端面，车小端端面、外圆和内孔，自定心四爪卡盘61安装在车床主轴上，测量专用四爪62的高度尺寸，计算L2(＝用四爪62的高度尺寸+49.5mm)的值，加工时测量L2，从而保证尺寸49.5mm。专用四爪62夹工件的油槽面，保证油槽与轴承孔同心，并用油槽底面定位，保证油槽与端面的距离，其中内孔
和外圆
是工艺加严，后工序定位用，内孔
为第一定位孔I。
步骤5：车加工,参照图7，在普通车床加工，用三爪卡盘软爪夹工件已车外圆φ177.5mm，半精车大端面；
步骤6：铣加工，参照图8和图9，在立式加工中心加工，铣夹具安装在机床工作台上，装夹工件，用工件的大端面、第一定位孔I和油槽侧面(定角向位置)定位，确定一个螺栓孔作后工序的第二定位孔Ⅱ压板压紧工件，钻、铣工艺定位孔
定位孔
为第二定位孔Ⅱ；
铣夹具由定位座91、定位套92和定位销93组成。定位座91定位工件的轴向位置；定位套92定位工件的中心位置，与工件的第一定位孔间隙配合；定位销93定位工件的角向位置，与工件的油槽侧面接触。
步骤7：车加工：参照图10、图11和图12，在普通车床加工，第一车夹具安装在机床的三爪卡盘上，装夹工件，用定位座111的定位孔φ177.5mm和菱形定位销112定位，拧夹紧螺栓114推动夹紧块113夹紧工件，车偏心孔III
所述第一车夹具主要由定位座111、菱形定位销112、夹紧块113和夹紧螺栓114组成。定位座111的定位孔与外圆(偏心孔中心)偏心，定位座111的定位孔与工件的定位外圆间隙配合，定位工件的中心，定位孔的底端面定位轴向位置，定位座111上有三个径向均布的螺栓孔和槽；菱形定位销112与工件的定位孔Ⅱ间隙配合，确定偏心孔的方位；夹紧块113的夹持面为圆弧面，圆弧半径由工件的定位外圆直径确定；夹紧螺栓114与定位座111上的三个螺栓孔配合，在夹紧螺栓114的未端安装夹紧块113，并通过安装在夹紧块113上的内六角圆柱端螺钉伸入夹紧螺栓114的环形槽中，防止夹紧块113脱落，夹紧块113通过夹紧螺栓114夹紧工件。
步骤8：热处理：正火+回火，正火以75℃～90℃/h的速度加热到840℃～860℃，保温3h～4h，出炉空冷。回火加热到490℃～510℃，保温4h～5h，随炉冷却到220℃以下，出炉空冷，正火获得珠光体组织，从而获得高的强度、硬度和耐磨性，回火是去除应力。
步骤9：车铣加工：参照图13、图14、图15和图16，第一车夹具安装在机床的三爪卡盘上，装夹工件，用定位座111的定位孔φ177.5mm和菱形定位销112定位，拧夹紧螺栓114推动夹紧块113夹紧工件。精车大端面,控制尺寸99±0.2mm和平面度，精车偏心孔III
和越程槽R0.3mm，钻、铣定位销孔IIII2-
测量定位座111的定位孔深度，计算尺寸为99±0.2mm-L定位孔深度的值，加工时测量尺寸，从而保证尺寸99±0.2mm。
步骤10：车加工：参照图17、图18和图19，第二车夹具装夹工件，在数控车床加工，机床的三爪卡盘夹一圆平板，并车出安装面，第二车夹具安装在圆平板上，校准孔，用螺栓夹紧定位座181。用工件的大端面、偏心孔和一定位销孔定位，偏心孔
确定中心位置，定位销孔
确定偏心孔的方位，精车小端面、外圆、轴承孔和倒角。
所述步骤10第二车夹具主要由定位座、菱形定位销、定位套和压板组成。定位座是一个连接件，与车床的花盘连接，又是定位件，中心处有一个校正夹具的校正孔，安装定位套的孔与校正孔偏心，确定工件偏心孔的位置；定位套与定位座上的孔过盈配合H5/n5，定位套与工件的偏心孔(定位孔)间隙配合G6/g5；菱形定位销与工件的定位销孔间隙配合H9/d7，确定偏心孔的方位。
步骤11：钻加工：参照图20和图21，摇臂钻床加工，工件放在机床工作台上，钻模安装在工件上，用压板压紧钻模和工件，钻模定位钻孔位置，钻螺栓孔8-φ16.5mm；
步骤12：钳加工：去除飞边和毛刺；
步骤13：入库：清洗干净工件，油封包装。
以上对本发明所提供的一种偏心油泵壳体的加工方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的结构及工作原理进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求保护的范围内。
Claims (9)
1.一种偏心油泵壳体的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：备料，选用球墨铸铁铸件，按毛坯图铸造；
步骤2：热处理，消除应力退火；
步骤3：喷砂，去除飞边，清洁工件表面；
步骤4：车加工，用自定心四爪卡盘，专用四爪夹工件的非加工面，粗车小端面、外圆和轴承孔，半精车轴承孔处的最小内孔，最小内孔作为第一定位孔；
步骤5：车加工，三爪卡盘夹已车外圆，半精车大端面，留余量；
步骤6：铣加工，用工装装夹工件，钻、铣工艺第二定位孔；
步骤7：车加工，用工装装夹工件，粗车偏心孔；
步骤8：热处理，正火、回火；
步骤9：车铣加工，用工装装夹工件，精车大端面、偏心孔，钻、铣定位销孔；
步骤10：车加工，用工装装夹工件，精车小端面、外圆、轴承孔和倒角；
步骤11：钻加工，用钻模定位工件，钻螺栓孔；
步骤12：钳加工，去除飞边和毛刺。
2.根据权利要求1所述的偏心油泵壳体的加工方法，其特征在于：所述步骤2的热处理具体为：以75℃～90℃/h的速度加热到500℃～530℃，保温4h～6h，出炉空冷。
3.根据权利要求1所述的偏心油泵壳体的加工方法，其特征在于：所述步骤4中，用专用四爪夹工件的非加工面，保证油槽与轴承孔同心，并用油槽底面定位，保证油槽与端面的距离，轴承孔处的最小孔作后工序的第一定位孔，该孔孔径公差加严，所述的专用四爪，每个爪与四爪卡盘的爪座用螺栓连接，爪为L形状，四个爪的夹持部分根据油槽宽度确定。
4.根据权利要求1所述的偏心油泵壳体的加工方法，其特征在于：所述步骤6中，铣夹具装夹工件，用工件的大端面、第一定位孔和油槽侧面定位，确定一个螺栓孔作后工序的第二定位孔，钻、铣该第二定位孔，该孔的孔径公差和位置尺寸公差加严。
5.根据权利要求5所述的偏心油泵壳体的加工方法，其特征在于：所述铣夹具由定位座、定位套和定位销组成，定位座定位工件的轴向位置；定位套定位工件的中心位置，定位销定位工件的角向位置，与工件的油槽侧面接触。
6.根据权利要求1所述的偏心油泵壳体的加工方法，其特征在于：所述步骤7中，第一车夹具装夹工件，用工件的小端面、外圆和第二定位孔定位，用均布三个夹紧块通过夹紧螺栓夹紧工件，粗车偏心孔，所述第一车夹具主要由定位座、菱形定位销、夹紧块和夹紧螺栓组成，定位座定位工件的中心，菱形定位销确定偏心孔的方位，夹紧块通过夹紧螺栓夹紧工件。
7.根据权利要求1所述的偏心油泵壳体的加工方法，其特征在于：所述步骤8中，热处理的具体步骤为正火以75℃～90℃/h的速度加热到840℃～860℃，保温3h～4h，出炉空冷，回火加热到490℃～510℃，保温4h～5h，随炉冷却到220℃以下，出炉空冷。
8.根据权利要求1或6任一项所述的偏心油泵壳体的加工方法，其特征在于：所述步骤9中，夹具的装夹和工件的定位与步骤7相同，加工使用的均为第一车夹具。
9.根据权利要求1所述的偏心油泵壳体的加工方法，其特征在于：所述步骤10中，机床的三爪卡盘夹一圆平板，并车出安装面，第二车夹具安装在圆平板上，校准孔，第二夹具由定位座、菱形定位销、定位套和压板组成，定位座是一个连接件，确定工件偏心孔的位置,定位套与定位座上的孔过盈配，定位套与工件的偏心孔间隙配合,菱形定位销与工件的定位销孔间隙配合，确定偏心孔的方位。
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