UF外星轮短柄精锻件车削方法及车削定位装置

摘要

本发明提供一种UF外星轮短柄精锻件车削方法，依次包括以下步骤：将UF外星轮短柄毛坯垂直套在一车削定位装置上；所述车削定位装置包括固定座和连接部，所述连接部的外圆面设有多根径向突出的、且与第一球道相对设置的第二球道，所述第二球道的中心线与车削定位装置的中心轴线相平行；以车削定位装置的中心轴线为定位基准，车削UF外星轮短柄毛坯的柄部端面、在所述柄部端面上钻中心孔、车削UF外星轮短柄毛坯的柄部外圆面和头部外圆面。该车削方法在车削UF外星轮短柄毛坯的过程中，始终以车削定位装置的中心轴线为定位基准，保证车削后UF外星轮的头部外圆跳动不超差，以便于后续能够将UF外星轮的第一球道全部顺利铣出。

说明书

技术领域

本发明涉及汽车等速传动领域，特别是涉及一种UF外星轮短柄精锻件车削方法及车削 定位装置。

背景技术

在汽车等速传动系统中，通常使用等速万向节把两根轴线不重合的轴连接起来，并使两 轴以相同的角速度传递运动。等速万向节一般包括外星轮、内星轮、钢球以及钢球保持架等 零件，根据等速万向节型号的不同，其各零部件的具体结构也会有所不同。图1和图2为UF 外星轮短柄精锻件的结构示意图，从图中可知，UF外星轮短柄精锻件包括柄部12和头部11， 柄部12和头部11的外周面均为圆周面，且柄部12和头部11连接为一体结构；所述头部11 中设有一内腔13，且头部11的内圆面上开设有六根沿头部周向均匀分布、且轴向延伸的第 一球道14，相邻两根第一球道14之间形成一轴向延伸的球面。外星轮内圆面上的球道、钢 球以及内星轮外圆面上的球道相配合，用于完成扭矩的传递。

目前，所述UF外星轮短柄精锻件的制造过程一般包括前期的粗加工阶段和后期的精加 工阶段。

在粗加工阶段，如图3所示，位于上方的冲头3用于粗加工UF外星轮的内腔13及第一 球道14，位于下方的凹模4用于粗加工UF外星轮的头部外圆面18和柄部12，从而制成UF 外星轮短柄毛坯1。故UF外星轮短柄毛坯1的柄部中心线和凹模中心线相关联，UF外星轮 短柄毛坯1的头部内腔中心线和冲头中心线相关联，但因生产过程中，冲头中心线和凹模中 心线不重合，会出现偏差，故UF外星轮短柄毛坯中内腔中心线和柄部中心线不平行，产生 一个偏差，在后续的精加工过程中必须将该偏差消除掉。

在精加工阶段，采用两个定位装置，分别为用于固定UF外星轮短柄毛坯头部内腔的三 爪短圆弧定位装置5和用于固定UF外星轮短柄毛坯柄部的V型块夹紧定位装置，三爪短圆 弧定位装置5的结构如图4所示，其包括本体51以及三个沿本体51周向均布的定位爪52， 三个定位爪52和头部内腔13配合，利用三点确定圆心的原理即可确定三爪短圆弧定位装置 5的中心为头部内腔13的中心。精加工时，先车削柄部端面15，然后在柄部端面15上钻一 个中心孔16，再以该中心孔16和三爪短圆弧定位装置5的中心所窜成的中心线为定位基准 车削柄部外圆面17和头部外圆面18，车削完成后以头部外圆面18为定位基准高速铣削第一 球道14。

但是，上述精加工工序存在以下缺陷：UF外星轮短柄毛坯的柄部中心线和凹模中心线相 关联，故柄部端面上的中心孔也与凹模中心线相关联；UF外星轮短柄毛坯的头部内腔中心线 和冲头中心线相关联，故三爪短圆弧定位装置的中心也与冲头中心线相关联。由于凹模中心 线和冲头中心线不重合，故以柄部中心孔和三爪短圆弧定位装置的中心所窜成的中心线为定 位基准车削柄部外圆和头部外圆后，整个零件就会歪掉，其不能消除在粗加工阶段头部内腔 中心线和柄部中心线之间的偏差，从而导致零件的中心线与六根球道的中心线不平行，在顶 柄部中心孔和顶头部内腔球面测量头部外圆跳动时，经常会出现头部外圆跳动超差现象，从 而导致球道和球面经常铣不出，出现零件报废现象。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种精加工车削后头部外圆跳动 不会超差的UF外星轮短柄精锻件车削方法。

为实现上述目的，本发明提供一种UF外星轮短柄精锻件车削方法，依次包括以下步骤：

A、将UF外星轮短柄毛坯垂直套在一车削定位装置上；

所述UF外星轮短柄毛坯包括头部和柄部，所述头部中设有一内腔，且头部的内圆面上 开设有多根轴向延伸的第一球道；

所述车削定位装置包括固定在加工中心上的固定座、以及设在固定座上端的连接部，所 述连接部的外圆面设有多根径向突出的、且与第一球道相对设置的第二球道，所述第二球道 的中心线与车削定位装置的中心轴线相平行；

所述UF外星轮短柄毛坯的第一球道与车削定位装置的第二球道为间隙配合；

B、以车削定位装置的中心轴线为定位基准，车削UF外星轮短柄毛坯的柄部端面；

C、以车削定位装置的中心轴线为定位基准，在所述柄部端面上钻中心孔；

D、顶住所述中心孔、且以车削定位装置的中心轴线为定位基准，车削UF外星轮短柄毛 坯的柄部外圆面和头部外圆面。

进一步地，所述第一球道包括第一平面部和第一圆弧面部，第二球道包括第二平面部和 第二圆弧面部，所述第一平面部和第二平面部相贴合，第一圆弧面部和第二圆弧面部相贴合。

优选地，所述第一球道和第二球道之间的间隙为0.02mm。

如上所述，本发明涉及的UF外星轮短柄精锻件车削方法，具有以下有益效果：

该车削方法在车削UF外星轮短柄毛坯的过程中，始终以车削定位装置的中心轴线为定 位基准，进而保证UF外星轮的柄部外圆面的中心线、头部外圆面的中心线与车削定位装置 的中心轴线相重合，有效消除了在粗加工阶段由于凹模中心线和冲头中心线不重合所带来的 偏差，从而保证车削后UF外星轮的头部外圆跳动不超差，以便于后续能够将UF外星轮的第 一球道全部顺利铣出，不会出现零件报废现象。

本发明的另一目的在于提供一种能够保证精加工车削后头部外圆跳动不会超差的UF外 星轮短柄精锻件车削定位装置。

为实现上述目的，本发明提供一种UF外星轮短柄精锻件车削定位装置，包括：

固定座，用于固定在加工中心上；

连接部，设在固定座的上端，所述连接部的外圆面上设有多根径向突出的第二球道，所 述第二球道的中心线与车削定位装置的中心轴线相平行，所述第二球道用于和UF外星轮短 柄毛坯的第一球道间隙配合。

进一步地，所述第一球道包括第一平面部和第一圆弧面部，所述第二球道包括第二平面 部和第二圆弧面部，所述第二平面部用于和第一平面部贴合，第二圆弧面部用于和第一圆弧 面部相贴合。

优选地，所述第二球道通过高速铣削的方式加工出。

进一步地，所述固定座包括设有安装孔的安装部、以及用于连接安装部和连接部的支撑 部，所述安装孔中设有用于将安装部和加工中心固定连接的紧固件。

优选地，由固定座和连接部构成的车削定位装置为一体结构。

如上所述，本发明涉及的UF外星轮短柄精锻件车削定位装置，具有以下有益效果：

该车削定位装置在使用时，其与UF外星轮短柄毛坯间隙配合，故在车削UF外星轮短柄 毛坯的过程中，能够始终以该车削定位装置的中心轴线为定位基准，以保证车削后UF外星 轮的头部外圆跳动不超差，以便于后续能够将UF外星轮的第一球道全部顺利铣出，不会出 现零件报废现象。

附图说明

图1为UF外星轮短柄精锻件的结构示意图。

图2为图1的剖视图。

图3为现有技术中UF外星轮短柄精锻件在粗加工阶段的示意图。

图4为现有技术中三爪短圆弧定位装置的结构示意图。

图5为本发明中UF外星轮短柄毛坯与车削定位装置的连接示意图。

图6为本发明中车削定位装置的结构示意图。

图7为图6的俯视图。

图8为图7的A-A向剖视图。

图9为图7的B-B向剖视图。

元件标号说明

1     UF外星轮短柄毛坯

11    头部

12    柄部

13    内腔

14    第一球道

141   第一平面部

142   第一圆弧面部

15    柄部端面

16    中心孔

17    柄部外圆面

18    头部外圆面

19    第一斜面部

2     车削定位装置

21    固定座

211   安装部

212   支撑部

22    连接部

23    第二球道

231   第二平面部

232   第二圆弧面部

24    第二斜面部

3     冲头

4     凹模

5     三爪短圆弧定位装置

51    本体

52    定位爪

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭 露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的 内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具 技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能 产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。 同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于 叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更 技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

本发明提供一种UF外星轮短柄精锻件车削方法，依次包括以下步骤：

A、将UF外星轮短柄毛坯1垂直套在一车削定位装置2上，如图5所示；

如图1和图2所示，所述UF外星轮短柄毛坯1包括头部11和柄部12，所述头部11中 设有一内腔13，且头部11的内圆面上开设有多根轴向延伸的第一球道14，所述第一球道14 为头部11内圆面上沿头部11径向凹入的沟槽；

如图6至图9所示，所述车削定位装置2包括固定在加工中心上的固定座21、以及设在 固定座21上端的连接部22，所述连接部22的外圆面设有多根径向突出的、且与第一球道14 相对设置的第二球道23，第二球道23沿车削定位装置2的轴向延伸，所述第二球道23的中 心线与车削定位装置2的中心轴线L1相平行；

所述UF外星轮短柄毛坯1的第一球道14与车削定位装置2的第二球道23为间隙配合， 即UF外星轮短柄毛坯1的内腔13和车削定位装置2的连接部22为间隙配合，故车削定位 装置2的中心轴线L1也就是UF外星轮短柄毛坯1的内腔13的中心线，也就是在粗加工阶 段时的冲头中心线；

B、以车削定位装置2的中心轴线L1为定位基准，车削UF外星轮短柄毛坯1的柄部端 面15，则柄部端面15的中心线与车削定位装置2的中心轴线L1重合；

C、以车削定位装置2的中心轴线L1为定位基准，在所述柄部端面15上钻中心孔16， 则中心孔16的中心线与车削定位装置2的中心轴线L1重合；

D、顶住所述中心孔16、且以车削定位装置2的中心轴线L1为定位基准，车削UF外星 轮短柄毛坯1的柄部外圆面17和头部外圆面18，故车削后柄部外圆面17的中心线、柄部外 圆面17的中心线和车削定位装置2的中心线重合。

上述车削方法在车削UF外星轮短柄毛坯1的过程中，始终以车削定位装置2的中心轴 线L1即内腔13的中心线或冲头中心线为定位基准，进而保证UF外星轮的柄部外圆面17的 中心线、头部外圆面18的中心线与车削定位装置2的中心轴线L1相重合，使车削后的零件 不会歪掉，有效消除了在粗加工阶段由于凹模中心线和冲头中心线不重合所带来的偏差，从 而保证车削后UF外星轮的头部11外圆跳动不超差，以便于后续能够将UF外星轮的第一球 道14全部顺利铣出，不残留黑疤，不会出现零件报废现象。另外，车削过程中，UF外星轮 短柄毛坯1为竖直倒立的状态，即为图5所示的状态，UF外星轮短柄毛坯1始终以自身的重 量落在车削定位装置2上，无需其他夹具，可有效降低加工成本。

在车削完柄部外圆面17和头部外圆面18以后，测量头部外圆面18的圆跳动，若头部外 圆面18的圆跳动不超差，则将零件从车削定位装置2上取下，之后以头部外圆面18为定位 基准高速铣出第一球道14，铣削完成后即为UF外星轮短柄精锻件。由于头部外圆面18的圆 跳动在工艺公差范围内，故高速铣削后的六根第一球道14的中心线与头部外圆面18的中心 线平行，即六根第一球道14的中心线也与车削定位装置2的中心轴线L1、头部内腔13的中 心线相平行，保证了精加工后UF外星轮短柄精锻件的加工精度，提高零件合格率，保证加 工质量。

本实施例中，所述第一球道14有六根，沿头部11内圆面的周向均匀分布，故所述第二 球道23也为六根，沿连接部22的周向均匀分布。所述UF外星轮短柄毛坯1中，所述内腔 13的直径沿靠近柄部12的方向逐渐减小，如图1所示，所述第一球道14包括第一平面部141 和第一圆弧面部142，且第一平面部141靠近内腔13开口处，第一圆弧面部142靠近柄部12， 即第一平面部141位于第一圆弧面部142的上方；如图8所示，第二球道23包括第二平面部 231和第二圆弧面部232，所述第二平面部231位于第二圆弧面部232的下方；故当将UF外 星轮短柄毛坯1倒立套在车削定位装置2的连接部22上后，如图5所示，所述第一平面部 141和第二平面部231相贴合，用于避免UF外星轮短柄毛坯1套在车削定位装置2上后歪曲， 且所述第一平面部141和第二平面部231应足够长；第一圆弧面部142和第二圆弧面部232 相贴合，用于使UF外星轮短柄毛坯1与车削定位装置2能够贴牢、贴紧密。

优选地，所述第一球道14和第二球道23之间的间隙为0.02mm，该间隙能够在保证将 UF外星轮短柄毛坯1顺利套在车削定位装置2上或将UF外星轮短柄毛坯1顺利地从车削定 位装置2上取下的前提下，使车削定位装置2的第二球道23能够很好的贴合UF外星轮短柄 毛坯1的第一球道14，进而在车削柄部端面15、钻柄部端面15的中心孔16、以及车削柄部 外圆面17和头部外圆面18的过程中，UF外星轮短柄毛坯1不会出现晃动现象，从而确保 UF外星轮短柄毛坯1车削过程中的定位精确度。

本发明还提供一种UF外星轮短柄精锻件车削定位装置，如图6至图9所示，该车削定 位装置2包括：

固定座21，用于固定在加工中心上；

连接部22，设在固定座21的上端，所述连接部22的外圆面上设有多根径向突出的第二 球道23，所述第二球道23的根数与待加工UF外星轮短柄毛坯1中第一球道14的根数相等， 本实施例中，所述第一球道14和第二球道23均为六根；所述第二球道23的中心线与车削定 位装置2的中心轴线L1相平行，相邻两根第二球道23的中心线之间的夹角为60°，所述第 二球道23用于和UF外星轮短柄毛坯1的第一球道14间隙配合。

在精加工过程中，通过该车削定位装置2能够很好地固定待加工的UF外星轮短柄毛坯1， 且车削过程中始终以该车削定位装置2的中心轴线L1为定位基准，从而提高UF外星轮短柄 毛坯1的加工精度，防止车削后UF外星轮的头部11外圆跳动超差，从而保证零件合格率。 另外，该车削定位装置2结构简单，便于加工制造。

本实施例中，由固定座21和连接部22构成的车削定位装置2为一体结构。所述固定座 21包括设有安装孔的安装部211、以及用于连接安装部211和连接部22的支撑部212，所述 安装孔中设有用于将安装部211和加工中心固定连接的紧固件，所述紧固件为螺栓、螺钉等， 所述安装部211可以为圆形，也可以为方形。

进一步地，如图1和图2所示，所述UF外星轮短柄毛坯1的第一球道14包括第一平面 部141和第一圆弧面部142；如图6和图8所示，所述第二球道23包括第二平面部231和第 二圆弧面部232；如图5所示，所述第二平面部231用于和第一平面部141贴合，用于避免 UF外星轮短柄毛坯1套在车削定位装置2上后歪曲；第二圆弧面部232用于和第一圆弧面部 142相贴合，用于使UF外星轮短柄毛坯1与车削定位装置2能够贴牢、贴紧密。优选地，所 述第二球道23通过高速铣削的方式加工出，以提高第二球道23的加工精度，使第二球道23 更好地贴合第一球道14。

另外，见图1和图2，所述UF外星轮短柄毛坯1中，相邻两根第一球道14之间在靠近 内腔13的开口处设有向外倾斜的第一斜面部19；见图6和图8，所述车削定位装置2中，相 邻的两根第二球道23之间设有位于连接部21下端的第二斜面部24，所述第一斜面部19和 第二斜面部24相贴合，起到定位和支撑的作用。本实施例中，所述第二斜面部24和车削定 位装置2的中心轴线L1之间的夹角为50°。

综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技 术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡 所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等 效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。