CN102009379A - 磨削斜切圆柱体上与斜切面垂直孔的装夹方法及夹具 - Google Patents

磨削斜切圆柱体上与斜切面垂直孔的装夹方法及夹具 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种磨削斜切圆柱体上与斜切面垂直孔的装夹方法及夹具，其方法是在机床装夹一个心轴，心轴的支靠面与心轴的轴线垂直，心轴上铰接有定位套；将工件装入定位套内，使工件的斜切面与心轴的端面贴合，将定位销插在工件和定位套上的定位槽中，使工件定位，然后用压板将工件压紧，然后对工件上的待加工孔进行磨削加工。其装置包括装夹在机床上的心轴(1)，心轴(1)与定位套(2)铰接，定位套(2)上设有螺纹孔(3)，螺纹孔(3)经压紧螺钉(4)与压板(5)连接。本发明的装夹方法适用于斜切圆柱体工件上的斜孔的磨削加工，可消除工件装夹时的干涉现象，提高加工精度。本发明所用的夹具安装方便，操作简单，提高了生产率。

Description

磨削斜切圆柱体上与斜切面垂直孔的装夹方法及夹具
技术领域
本发明涉及一种加工变量泵上用的特定零件的装夹方法及夹具，特别是涉及一种磨削斜切圆柱体上与斜切面垂直孔的装夹方法及夹具。
背景技术
在变量泵上有一个形状复杂的工件，工件的形状为一个圆柱体，圆柱体上有一个斜切面，斜切面上有一个与斜切面垂直的孔，该孔与圆柱体的基准面(圆柱体的垂直端面)之间有一定的夹角β(等于斜切面的斜切角)，该孔粗加工完毕后还需要对其进行磨削加工，以保证工件的光洁度、尺寸精度和位置精度。目前加工该工件的工装夹具是采用花盘式结构，由花盘和定位板组成；花盘用于将夹具安装在机床上，定位板上设有定位孔，花盘的轴线与定位孔轴线相交，倾斜角度为β角，与工件上的阶梯孔与基准面的夹角β一致；花盘有两端面，一端面与机床相连，另一端面作为工件基准面的支靠面，夹具上还设有定向销对工件定向，设有螺钉夹紧工件。这种结构存在如下缺陷：
一、夹具精度差。因为夹具的β角是固定不变的；夹具的定位精度主要受两个方面的影响：1、夹具的β角存在公差，工件的β角也有公差；反映在实际生产中，夹具的β角与工件的β角取值方向不可能一致；2、夹具的定位孔和工件的定位外圆都各自有公差；它们之间的间隙值过小，工件装夹不便，间隙值过大，影响工件加工精度；3、在这两组公差的综合影响下，工件装夹时与夹具会发生干涉，工件定位基准面与夹具的定位支靠面不能完全紧密贴合，工件不能可靠定位装夹，降低加工精度，达不到生产要求。
二、夹具体积大，结构平衡性差，影响工件的加工精度。
三、夹具在机床上安装不便，生产效率低。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种磨削斜切圆柱体上与斜切面垂直孔的装夹方法及夹具。以提高加工精度，同时缩小夹具的体积，简化装夹难度。
本发明的技术方案：磨削斜切圆柱体上与斜切面垂直孔的装夹方法，是在机床装夹一个心轴，心轴的支靠面与心轴的轴线垂直，心轴上铰接有定位套；将工件装入定位套内，使工件的斜切面与心轴的端面贴合，将工件定位后压紧，然后对工件上的待加工孔进行磨削加工。
按照前述的磨削斜切圆柱体上与斜切面垂直孔的装夹方法所用的夹具，包括装夹在机床上的心轴，心轴与定位套铰接，定位套上设有螺纹孔，螺纹孔经压紧螺钉与压板连接。
前述夹具中，所述心轴上设有支靠面，支靠面与心轴的轴线垂直。
前述夹具中，所述心轴的外圆上对称的设有铰接平面。
前述夹具中，所述定位套上设有铰接槽，铰接槽的宽度与两铰接平面之间的距离相对应。
前述夹具中，所述心轴的轴线与定位套的轴线相交，在其交点处的心轴和定位套上设有贯通心轴轴线和定位套轴线的垂直铰接孔，铰接孔内贯穿有圆柱销。
前述夹具中，所述压板为圆板形，圆板的外径小于定位套的内径，圆板的边缘设有对称的耳片，耳片上设有与定位套上的螺纹孔位置相对应的螺钉孔。
前述夹具中，所述压板上设有加工通孔，加工通孔与工件上待磨削孔的位置相对应。
前述夹具中，所述定位套上设有与耳片相对应的缺口。
前述夹具中，所述定位套上设有工件定位槽，通过工件定位销对工件进行定位。
与现有技术相比，本发明的装夹方法适用于斜切圆柱体工件上的斜孔的磨削加工，加工过程中可消除现有夹具中的固定角度β值，将夹具的固定角度β改为浮动角度，从而消除了夹具中固定角度β公差对工件定位误差的影响，消除了工件装夹时与夹具的干涉现象，提高了加工精度。本发明所用的夹具安装方便，操作简单，提高了生产率。
附图说明
图1是本发明的装夹方法示意图；
图2是本发明所加工零件的示意图；
图3是本发明零部件心轴的示意图；
图4是本发明零部件定位套的示意图。
附图中的标记为：1-心轴，2-定位套，3-螺纹孔，4-压紧螺钉，5-压板，6-铰接平面，7-铰接槽，8-铰接孔，9-圆柱销，10-耳片，11-螺钉孔，12-加工通孔，13-工件，14-待磨削孔，15-缺口，16-工件定位槽，17-工件定位销，18-支靠面，19-斜切面，20-工件的基准面，21-工件上的槽。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，但不作为对本发明的任何限制。
实施例。本发明所要加工的工件如图2所示，工件的形状为一个圆柱体，圆柱体上有一个斜切面19，斜切面19上有一个与斜切面垂直的待磨削孔14，该孔与圆柱体的基准面(圆柱体的垂直端面)之间有一定的夹角β(等于斜切面的斜切角)。
磨削该工件时的装夹方法如图1所示。磨削斜切圆柱体上与斜切面垂直孔的装夹方法，该方法是在机床装夹一个心轴，心轴的支靠面与心轴的轴线垂直，心轴上铰接有定位套；将工件装入定位套内，使工件的斜切面与心轴的端面贴合，将定位销插在工件和定位套上的定位槽中，使工件定位，然后用压板将工件压紧，然后对工件上的待加工孔进行磨削加工。
按照前述的磨削斜切圆柱体上与斜切面垂直孔的装夹方法所用的夹具，包括装夹在机床上的心轴1，心轴1与定位套2铰接，定位套2上设有螺纹孔3，螺纹孔3经压紧螺钉4与压板5连接。
所述心轴1如图3所示，心轴1上设有支靠面18，支靠面18与心轴1的轴线垂直。心轴1的外圆上对称的设有铰接平面6。
所述定位套2如图4所示，定位套2上设有铰接槽7，铰接槽7的宽度与两铰接平面6之间的距离相对应。定位套2上设有与耳片10相对应的缺口15。定位套2上设有工件定位槽16，通过工件定位销17对工件进行定位。
所述心轴1的轴线与定位套2的轴线相交，在其交点处的心轴1和定位套2上设有贯通心轴轴线和定位套轴线的垂直铰接孔8，铰接孔8内贯穿有圆柱销9。
所述压板5为圆板形，圆板的外径小于定位套2的内径，圆板的边缘设有对称的耳片10，耳片10上设有与定位套2上的螺纹孔3位置相对应的螺钉孔11。压板5上设有加工通孔12，加工通孔12与工件13上待磨削孔14的位置相对应。
本发明提高加工精度的工作原理
本发明在实际装夹过程中，首先，把机床上的软爪镗一刀，精修定位面，把软爪对机床轴线的跳动减小到最小；其次，工件13以外圆和工件的基准面20在夹具中定位，以工件上的槽21在夹具中定向，再通过夹具上的固定组件，实现工件13的固定夹紧；然后，将心轴1装夹在机床的软爪上，机床主轴带动本发明的夹具旋转，移动机床尾架，带动尾座上的磨头，根据工件尺寸精度要求进给，完成工件的加工。
加工精度分析：工件13在初定位时，定位套2通过圆柱销9绕心轴1旋转，夹具是浮动式的，夹具没有固定的角度；当工件定位夹紧后，此时夹具的角度完全取决于工件自身的β角；消除了夹具角度公差对定位精度的影响。
工件定位精度主要受以下因素影响：1、工件外圆公差、定位套2内孔公差的影响；在消除了角度公差的影响后，工件的外圆直径与定位套的间隙值可以取得很小了，只要不影响工件定位装夹，从而提高了加工精度；2、心轴轴线对定位支靠面18的垂直度也可以取得很小，不大于Φ0.005；3、圆柱销孔对心轴1、定位套2、定位支靠面18的位置度要求不大于Φ0.015；圆柱销9分别与心轴1、定位套2之间的配合间隙不大于0.01；4、心轴1上的铰接平面6与定位套3上的铰接槽7之间的配合间隙不大于0.01；经过分析和计算，以上几方面因素造成的误差总和，小于工件的加工误差。
本发明所述的磨夹具，结构简单却很紧凑、巧妙，定位夹紧可靠，提高了加工精度，操作方便，提高生产效率。

Claims (10)

1.磨削斜切圆柱体上与斜切面垂直孔的装夹方法，其特征在于：该方法是在机床装夹一个心轴，心轴的支靠面与心轴的轴线垂直，心轴上铰接有定位套；将工件装入定位套内，使工件的斜切面与心轴的端面贴合，将工件定位后压紧，然后对工件上的待加工孔进行磨削加工。
2.按照权利要求1所述的磨削斜切圆柱体上与斜切面垂直孔的装夹方法所用的夹具，其特征在于：包括装夹在机床上的心轴(1)，心轴(1)与定位套(2)铰接，定位套(2)上设有螺纹孔(3)，螺纹孔(3)经压紧螺钉(4)与压板(5)连接。
3.根据权利要求2所述夹具，其特征在于：所述心轴(1)上设有支靠面(18)，支靠面(18)与心轴(1)的轴线垂直。
4.根据权利要求2所述夹具，其特征在于：所述心轴(1)的外圆上对称的设有铰接平面(6)。
5.根据权利要求2所述夹具，其特征在于：所述定位套(2)上设有铰接槽(7)，铰接槽(7)的宽度与两铰接平面(6)之间的距离相对应。
6.根据权利要求2所述夹具，其特征在于：所述心轴(1)的轴线与定位套(2)的轴线相交，在其交点处的心轴(1)和定位套(2)上设有贯通心轴轴线和定位套轴线的垂直铰接孔(8)，铰接孔(8)内贯穿有圆柱销(9)。
7.根据权利要求2所述夹具，其特征在于：所述压板(5)为圆板形，圆板的外径小于定位套(2)的内径，圆板的边缘设有对称的耳片(10)，耳片(10)上设有与定位套(2)上的螺纹孔(3)位置相对应的螺钉孔(11)。
8.根据权利要求2所述夹具，其特征在于：所述压板(5)上设有加工通孔(12)，加工通孔(12)与工件(13)上待磨削孔(14)的位置相对应。
9.根据权利要求2所述夹具，其特征在于：所述定位套(2)上设有与耳片(10)相对应的缺口(15)。
10.根据权利要求2所述夹具，其特征在于：所述定位套(2)上设有工件定位槽(16)，通过工件定位销(17)对工件进行定位。
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