一種球支承油線加工裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于工藝工裝技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種球支承油線加工裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]“球支承”油線加工裝置是用來加工某型號裝甲車油氣懸掛裝置中的關(guān)鍵零件“球支承”，該零件結(jié)構(gòu)從某國引進(jìn)，表面規(guī)則分布著深度0.01?0.02mm的潤滑油線。從原理樣車到正樣車的試制過程中，球表面潤滑油線采用了包括五軸加工中心、雕銑機(jī)在內(nèi)的各種設(shè)備加工，但零件加工的一致性差，大都存在斷線、深淺不一等缺陷而且其費(fèi)用很高。在試驗(yàn)過程中，常由于油線加工的不合適，不能充分潤滑，導(dǎo)致懸掛系統(tǒng)整體壽命大大降低，嚴(yán)重影響了車輛的整體性能。車輛使用過程中，技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)“球支承”經(jīng)常與“球座”發(fā)生燒結(jié)，致使懸掛系統(tǒng)不能正常工作，表現(xiàn)為“球支承”與“球座”有過熱痕跡，甚至燒結(jié)在一起，使“活塞連桿”受力彎折或斷裂。經(jīng)分析，主要由以下兩方面原因:一、表面刻線狀態(tài)不穩(wěn)定，刻線過深，在兩個(gè)零件相對運(yùn)動過程中，摩擦過大產(chǎn)生高溫；二、“球支承”與“連桿”相配合部分接觸面小，“球支承”與“連桿”連接強(qiáng)度低。
[0003]因此，改進(jìn)球支承的工藝結(jié)構(gòu)是亟待解決的一大難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004](一 )要解決的技術(shù)問題
[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:提供一種球支承油線加工裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中球支承表面刻線狀態(tài)不穩(wěn)定，刻線過深，在兩個(gè)零件相對運(yùn)動過程中，摩擦過大產(chǎn)生高溫；以及球支承與連桿相配合部分接觸面小，球支承與連桿連接強(qiáng)度低的問題。
[0006]( 二 )技術(shù)方案
[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種球支承油線加工裝置，其包括:機(jī)床、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、刻頭、離合器和振動機(jī)構(gòu)；被加工球支承安裝在機(jī)床的臥銑主軸上，被加工球支承能夠隨水平設(shè)置的臥銑主軸繞軸轉(zhuǎn)動；所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)置在機(jī)床上，可繞垂直于機(jī)床的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)；刻頭設(shè)置在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上，刻頭的刀尖與被加工球支承的中心在同一個(gè)水平面上；振動機(jī)構(gòu)與刻頭連接，帶動刻頭作直線往復(fù)運(yùn)動；離合器連接振動機(jī)構(gòu)，離合器中設(shè)置彈簧，離合器依靠彈簧通過振動機(jī)構(gòu)使刻頭與被加工的球面保持持續(xù)穩(wěn)定的壓力。
[0008]其中，所述振動機(jī)構(gòu)包括伺服電機(jī)、凸輪和連桿，伺服電機(jī)連接凸輪，凸輪連接連桿，刻頭設(shè)置在連桿端部，伺服電機(jī)帶動凸輪做偏心運(yùn)動，凸輪進(jìn)一步帶動刻頭做直線往復(fù)運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)刻頭在被加工的球面上形成帶有波峰和波谷的油線曲線。
[0009]其中，所述離合器包括手柄、彈簧部和連接手柄和彈簧部的連接部，連桿安裝在連接部上；連接部上設(shè)置有連桿安裝槽，連桿安裝槽的寬度大于連桿的寬度，使得連桿安裝在連接部上之后，連桿與連接部之間留有間隙；彈簧部包括彈簧座和安裝在彈簧座上的彈簧，彈簧的軸線垂直于連桿軸線，彈簧一端固定在彈簧座上，另一端抵觸在連桿上；彈簧依靠自身彈力作用，通過連桿實(shí)現(xiàn)刻頭與被加工的球面間保持持續(xù)穩(wěn)定的壓力。
[0010]其中，所述連接部和連桿上設(shè)置升降部件，手柄連接升降部件，在手柄的外力作用時(shí)，升降部件鎖定或解鎖，通過連接部帶動連桿和刻頭在工作位置和待機(jī)位置之間轉(zhuǎn)換。
[0011]其中，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上設(shè)置連接板，刻頭、離合器和振動機(jī)構(gòu)安裝在連接板上。
[0012](三)有益效果
[0013]上述技術(shù)方案所提供的球支承油線加工裝置，性能可靠，效率高，產(chǎn)品合格率高；油線深度一致，不會與其它部件在相對運(yùn)動中因摩擦過大而產(chǎn)生高溫，與連桿配合面積大，連接強(qiáng)度高；不僅可以用于軍品任務(wù)的生產(chǎn)，亦可應(yīng)用于民品中類似零件表面油線的加工，具有一定的市場應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0014]圖1為球支承的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為圖1中I區(qū)域的放大圖。
[0016]圖3為現(xiàn)有技術(shù)中車加工工裝的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖4為本發(fā)明實(shí)施例球支承油線加工裝置的俯視圖，其中，b圖為a圖的側(cè)視圖。
[0018]圖中，1-旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；2_連接板；3_振動機(jī)構(gòu)；4_離合器；5_刻頭。
【具體實(shí)施方式】
[0019]為使本發(fā)明的目的、內(nèi)容和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0020]球支承是某軍品項(xiàng)目油氣彈簧中的關(guān)鍵零件，其典型結(jié)構(gòu)如圖1和圖2所示，該潤滑油線是采用正弦曲線螺旋繞球，從而布滿工作區(qū)域的形式。通過計(jì)算，在計(jì)算機(jī)中用三維軟件利用球坐標(biāo)方程進(jìn)行模擬，反復(fù)調(diào)整和修正參數(shù)，得出該曲線的數(shù)學(xué)方程如下式:
[0021]Rho = r
[0022]Theta = tX β + ω +aX sin (tX 360XpXη)
[0023]Phi = t X 360 X p
[0024]其中:r為球直徑，β為油線覆蓋角，ω為油線起始位置角，a為油線振幅高度，p為所需油線圈數(shù)，η為油線每圈波形個(gè)數(shù)。
[0025]曲線以ω角開始在β角內(nèi)連續(xù)繞球螺旋正弦曲線，每圈波形個(gè)數(shù)為固定η個(gè)，共P圈。
[0026]在球支承油線加工工藝中，要求油線刻線深度0.01?0.02mm，且刻線的邊沿修圓。為此，對球支承進(jìn)行油線加工時(shí)，提出了以下注意事項(xiàng)。
[0027]第一，基準(zhǔn)統(tǒng)一，控制球支承的形位公差。
[0028]因?yàn)榍蛑С斜砻婵叹€深度要求很淺(0.01?0.02mm)，為了使刻線寬度、深度均勻連續(xù)，就必須保證刻線時(shí)球面跳動不能過大(理論上跳動0.0lmm則低點(diǎn)將刻不上線，對應(yīng)高點(diǎn)則刻線過深)，這就要求加工球面的基準(zhǔn)與刻線所使用的基準(zhǔn)要統(tǒng)一起來，保證球面輪廓相對基準(zhǔn)的全跳動要在0.0lmm以內(nèi)。為此，要求球支承油線加工過程中所使用的車加工工裝、刻線工裝和檢驗(yàn)工裝，按基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，所有工裝以30°錐面作為基準(zhǔn)，從而使球面的加工基準(zhǔn)、刻線所用基準(zhǔn)和使用基準(zhǔn)一致，即30°錐面。其中，車加工工裝的結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示。
[0029]第二，著色檢驗(yàn)，保證球支承與配件連桿相配合處接觸面積大于70%。
[0030]為達(dá)到該目標(biāo)，在連桿加工時(shí)，工藝上要求30°錐面與緊固螺紋一次裝夾車出，保證同軸，并在批量生產(chǎn)中增加了用紅丹粉著色檢驗(yàn)工序，使錐面與標(biāo)準(zhǔn)錐面接觸面大于70%，以確保加工質(zhì)量的穩(wěn)定可靠。
[0031]第三，浮動刻線，維持恒定的刻線深度。
[0032]由于球支承表面刻線深度要求很淺(0.01?0.02mm)，考慮到機(jī)床精度、重復(fù)定位誤差的影響，即使球面跳動很小，也不可能為零。經(jīng)過對刻線方式的研宄分析，可以改變油線加工裝置的主軸結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)浮動刻線刀具，依靠彈簧的作用，使刻刀與被加工的球面保持持續(xù)穩(wěn)定的壓力，以消除球面變化帶來的影響，進(jìn)而維持恒定的刻線深度。