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一种卡盘加工工艺的制作方法

日期:2020-07-28 05:41 作者:EA视讯

  在R403型定量马达中,卡盘用于将柱塞组件固定于主轴,卡盘上具有用于和主轴连接的十四个螺钉孔、七个球窝和一个中心凸台球窝,柱塞组件包括柱塞杆和设置于柱塞杆端部的柱塞球头。定量马达在运转时,柱塞杆除了在转子的柱塞孔中进行往复直线运动外,柱塞杆还通过主轴和柱塞体的两个支点进行旋转,旋转时不允许有卡滞,否则会导致柱塞球头与主轴球窝之间的摩擦力加大,主轴球窝与柱塞杆的球头之间无法建立支撑油膜,柱塞杆球头与主轴球窝因摩擦而发热,温度可达200℃~300℃,进而发生摩擦粘连,导致柱塞杆球头与主轴球窝出现烧伤、粘连、抱死现象,同时,柱塞组件在球窝中的窜动量大小也会影响定量马达使用寿命,窜动量过大时会造成柱塞组件撞击卡盘,窜动量过小时会造成柱塞杆球头与主轴球窝出现烧伤、粘连、抱死现象,窜动量过大和过小都会降低定量马达的使用寿命。

  现有的卡盘的加工工艺是先依次进行落料、成形、压球三道冲压工序,再车削加工出与主轴配合的球窝外圆。在成形冲压时,由于成形的冲裁力较大,卡盘的变形较大,与主轴定位的面(卡盘的正面)变形可达到0.20~0.30mm,装配于定量马达中会导致柱塞杆的旋转卡滞,降低定量马达的使用寿命。

  在压球冲压时,为使柱塞组件在球窝中具有合适的窜动量,要求各个球窝球心等高,局限于现有测量方式的不精确性,只能保证每个球窝球心的高度公差范围为±0.05mm,误差幅度达到0.1mm。现有测量方式以卡盘的正面为定位面,采用深度规测量各个球窝球心至定位面的距离,测量的尺寸要求均为4.75±0.05mm,由于测量的公差较小、用深度规进行检测时存在较大误差,加上冲压变形引起的测量不准确,导致测量值与实际值存在较大偏差,测量结果难以反映卡盘的真实情况,会将不合格卡盘作为合格产品进行使用,装配于定量马达中也会导致柱塞杆的旋转卡滞,降低定量马达的使用寿命。

  车削加工球窝外圆时,卡盘通过车床夹具固定于车床,车床夹具上以直轴作为定位元件穿过球窝进行定位,由于每个球窝的变形难以保证相同,每个球窝的尺寸难以保证相同,各直轴与各球窝之间的间隙不同,导致车削加工时卡盘会发生偏移,球窝凸台的外圆车削精度降低,再加上卡盘装配于定量马达中由于卡盘上的十四个装螺钉的螺钉孔尺寸均为而主轴的螺钉孔尺寸为M5、位置度为φ0.15mm,导致卡盘装配到主轴后,由于单个螺钉孔最大有0.75mm的窜动量,使得卡盘在主轴上的安装位置不准确,导致柱塞杆的旋转卡滞,柱塞组件在主轴球窝中的轴向窜动过小,降低定量马达的使用寿命。

  在定量马达的装配过程中发现,卡盘用螺钉固紧于主轴后,每根主轴上安装的七颗柱塞总有3~4颗柱塞转动时会有出现卡滞,松开螺钉即好,在柱塞组件的轴向窜动量或大或小,无法控制,主轴球窝与柱塞杆球头抱死。定量马达试验后出现主轴球窝烧伤、柱塞杆球头烧伤、剥落现象,甚至主轴球窝与柱塞杆球头之间会抱死,定量马达无法进行使用。

  因此,现有的卡盘的加工工艺制作的卡盘用于定量马达存在马达使用寿命短的缺陷。

  本发明的目的在于,提供一种卡盘加工工艺。本发明制作的卡盘用于定量马达具有马达使用寿命长的优点。

  a、落料,使用落料模对2mm厚的钢板进行落料,得A品,A品直径110mm,A品上具有中心凸台预制孔、球窝凸台预制孔和螺钉孔,

  b、成型,采用成型模在中心凸台预制孔上冲出中心凸台、在球窝凸台预制孔上冲出球窝凸台,得B品,

  c、校正,采用校正模校正B品,使B品的背面的平面度≤0.1mm,得C品,

  d、压球,采用压球模在C品的中心凸台上冲压出中心凸台球窝、在球窝凸台上冲压出球窝,中心凸台球窝和球窝的尺寸均为并保证背面以及球窝端面的平面度均≤0.1mm,得D品,

  前述的卡盘加工工艺中,所述步骤b中,所述中心凸台和球窝凸台的内孔尺寸均为

  前述的卡盘加工工艺中,所述步骤c中,所述校正模是通过冲床校正B品,通过控制冲床行程使B品的背面N的平面度≤0.1mm。

  前述的卡盘加工工艺中,所述步骤d中,所述压球模是通过冲床在C品的中心凸台上冲压出中心凸台球窝、在球窝凸台上冲压出球窝,通过控制冲床行程保证背面以及球窝端面的平面度均≤0.1mm。

  前述的卡盘加工工艺中,所述步骤d中,采用直径分别为26.997±0.001mm和27.031±0.001mm的两个钢球、一个杠杆千分表和一个块规以背面为基准检测各个球窝的球心的高度值公差,采用一级刀口平尺检测背面(N)以及球窝端面的平面度,将各个球窝球心高度值公差≤0.05mm、背面N以及球窝端面M的平面度均≤0.1mm的冲压件作为D品。

  前述的卡盘加工工艺中,所述步骤e中,是采用车床夹具将D品固定在车床进行车加工,所述车床夹具上具有穿过球窝的锥度心轴。

  与现有技术相比,本发明在卡盘的成型冲压工序后增加了校正模对卡盘进行校正,减少了卡盘的变形量,卡盘主轴定位的面(卡盘的正面)平整,装配于定量马达中可减少柱塞杆的旋转卡滞,保证柱塞组件在主轴球窝中的轴向窜动量,延长定量马达的使用寿命。

  本发明对压球冲压工序后卡盘上各个球窝球心是否等高的测量方法也做了改进,测量的更加精准,测量值与实际值接近,测量结果准确能反映卡盘的真实情况,保证不合格品不会进入到合格品中,避免不合格品装配于定量马达中导致的柱塞杆旋转卡滞,保证柱塞组件在主轴球窝中的轴向窜动量合适,延长定量马达的使用寿命。

  在车削加工球窝外圆时,本发明将车床夹具上的直轴替换成锥轴对卡盘进行定位,锥轴与球窝的同心度更好,车削加工时卡盘不会发生偏移,球窝凸台的外圆车削精度提高,卡盘装配于定量马达中也不容易导致柱塞杆的旋转卡滞,保证柱塞组件在主轴球窝中的轴向窜动量,延长定量马达的使用寿命。

  本发明采用新的测量方式提高了测量的精确性,从而缩小了球窝球心的高度公差,将原先的±0.05mm缩小至将减少柱塞组件在球窝内的轴向窜动量稳定在0.10-0.15mm之间,柱塞组件在球窝中具有合适的窜动量,也可减少柱塞杆的旋转卡滞,延长定量马达的使用寿命。

  在定量马达的装配过程中发现,本发明制作的卡盘用螺钉固紧于主轴后,每根主轴上安装的七颗柱塞全部转动顺畅,且柱塞组件的轴向窜动量变化小,主轴球窝与柱塞杆球头不会抱死。定量马达试验后出现不会出现主轴球窝烧伤、柱塞杆球头烧伤和剥落现象,主轴球窝与柱塞杆球头之间不会抱死,定量马达依然可以正常使用。

  附图中的标记为:1-中心凸台预制孔,11-中心凸台,12-中心凸台球窝,2-球窝凸台预制孔,21-球窝凸台,22-球窝,3-螺钉孔,N-正面,T-背面,M-球窝端面。

  下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明,但并不作为对本发明限制的依据。

  a、落料,根据图纸,使用落料模对2mm厚的钢板进行落料,得如图1所示的A品,A品外圈直径110mm,A品上具有一个中心凸台预制孔1、七个球窝凸台预制孔2和十四和螺钉孔3,所述螺钉孔3的尺寸为

  b、成型,采用成型模在中心凸台预制孔1上冲出中心凸台11、在球窝凸台预制孔2上冲出球窝凸台21,得如图2和图3所示的B品,所述中心凸台11和球窝凸台21的内孔尺寸均为

  c、校正,采用如图4和图5所示的校正模,校正模上具有与球窝凸台21以及中心凸台11相契合的多个通孔,将B品放置于校正模,通过JB23-60型冲床校正B品,通过控制冲床行程使B品的背面N的平面度≤0.1mm,得C品;

  d、压球,先采用压球模,通过JB23-60型冲床在C品的中心凸台11上冲压出中心凸台球窝12、在球窝凸台21上冲压出球窝22,中心凸台球窝12和球窝22的尺寸均为通过控制冲床行程保证背面N以及球窝端面M的平面度均≤0.1mm,得D1品,对各个球窝22球心是否等高进行测量,以测量合格的D1品作为如图6所示的D品,

  e、车加工D品的球窝凸台21的外圆,使球窝凸台21的外圆直径为得到成品。

  ①、磁力方箱和磁力表座放置于测量平台上,杠杆千分表固定于磁力表座上,将块规和D1品放到磁力方箱上,块规的厚度Ka=2+4.75+(26.997±0.001)/2,杠杆千分表以块规的顶端作为零位,再将直径26.997±0.001mm的钢球(简称小钢球)先后放到D1品的各个球窝22上,并以杠杆千分表测量小钢球在各个球窝22上时的顶部的高度值,得到一个最大值A和在一个最小值B;

  ②磁力方箱和磁力表座放置于测量平台上,杠杆千分表固定于磁力表座,将块规和D1品放到磁力方箱上,第二个组合块规的厚度Kb=2+4.75+(27.031±0.001)/2,杠杆千分表以块规的顶端作为零位,再将直径27.031±0.001的钢球(简称大钢球)先后放到D1品的各个球窝22上,并以杠杆千分表测量大钢球在各个球窝22上时的顶部的高度值,得到另一个最大值C和另一个最小值D;

  ③以满足以下条件的的D1品作为D品:A-B≤0.05,C-D≤0.05。

  所述步骤e中,是采用现有的车床夹具将D品固定在车床进行车加工,将现有车床夹具上的直轴替换成锥度心轴(可理解有带有锥度的直轴),锥度心轴穿过球窝22使D品定位。

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