CN102814735A - 一种圆柱形工件磨削加工工装及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种圆柱形工件磨削加工工装，其特征在于，包括呈圆筒形的工装本体及工艺堵头，所述工装本体包括筒壁及筒底，所述筒底的中心设有螺纹通孔，所述工艺堵头固定在所述螺纹通孔中，所述工艺堵头的中心设有中心孔，所述筒壁上设有三套工件位置调整锁紧机构。本发明还公开了该工装的使用方法。采用本发明的工装以及使用方法完全解决了类似活塞端头没有中心孔的工件粗、精磨加工问题，即可以在工件表面强化处理前就去掉中心孔，从而使工件端面在表面处理中得到很好的硬度及耐磨性能。

Description

一种圆柱形工件磨削加工工装及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种圆柱体工件磨削加工辅助装置，尤其涉及一种圆柱形工件磨削加工工装及其使用方法。

背景技术

在工业生产中，为了提高产品精度和表面粗糙度经常需要将圆柱形工件在磨床上磨削。对于普通精度要求或两端带有中心孔的圆柱体磨削，一般不会由于装卡不合理使加工精度受到影响，但有一些产品由于受到产品特殊使用要求的限制，工件的一端或两端在经过一些工序加工后不允许保留中心孔，这就给后续加工造成了困难。如液压破碎锤中的活塞即属于此种情况，活塞的设计及加工质量极大程度地决定了破碎锤的性能，活塞与钎杆的冲击端是不允许有中心孔的，因为此处留中心孔可能导致活塞在冲击中端头开裂。对于活塞既要求表面有较高的硬度和耐磨性，又要求内部具有足够的韧性，这就必须采用一些表面强化处理工序，比如渗碳就是常用的处理方式。在表面处理后还需要对工件进行磨削，通常此类工件的磨削加工有两种方法：一种是在工件的一端留有带中心孔的工艺台，在所有磨削结束后，再去掉工艺台，这种方法的缺陷一是由于磨削工件前需要渗碳淬火，工件表面硬度提高，因此在磨削结束后去掉工艺台就比较困难，并且通过这种工艺加工的活塞会由于废掉工艺台而增加一定的成本，二是去掉工艺台后的端面并没有渗碳层，因此影响了关键冲击面的硬度；第二种方法是当活塞进行完前道工序加工后，在活塞的冲击端不再留中心孔，这样在进入渗碳处理时，同时可以使活塞的冲击面获得很好的表面处理质量，非常有利于提高活塞的性能，但这种方法在后续的磨削工序中却给工件的装卡留下困难，现有技术的办法是用磨床头架卡盘夹住工件的一端，尾座顶尖顶住工件的另一端进行磨削。由于受到磨床头架回转精度的限制此种方法磨削工件的精度很不理想，而且不方便磨削余量的调整，如果工件自身的翘曲与磨床头架的回转偏差正好叠加，很容易造成废品，增加了制造成本。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，提供一种圆柱形工件磨削加工工装，其能有效解决类似工件的精磨装卡问题，从而提高了工件的加工精度和成品率。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种圆柱形工件磨削加工工装，其特征在于，包括呈圆筒形的工装本体及工艺堵头，所述工装本体包括筒壁及筒底，所述筒底的中心设有螺纹通孔，所述工艺堵头固定在所述螺纹通孔中，所述工艺堵头的中心设有中心孔，所述筒壁上设有工件位置调整锁紧机构。

本发明的有益效果是：通过在圆柱体工件的端头设置夹持工装，使得没有中心孔的圆柱形工件可以和有中心孔一样固定操作，解决了类似工件磨削加工的的装卡问题，进而保证了工件的磨削精度，提高了加工成品率。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述工件位置调节锁紧机构包括设于所述筒壁上的丝孔、调整螺栓及锁紧螺母，所述调整螺栓安装在所述丝孔内，所述锁紧螺母套装在所述调整螺杆上。

进一步，所述工件位置调节锁紧机构设有三套并均布于所述筒壁上。

采用上述进一步方案的有益效果是，采用上述的工件位置调节锁紧机构，结构简单，采用三套布局，定位锁紧稳固。这种结构的另一个好处是，当工件出现较大弯曲时，可以进行轴线补量调整，即是说假定工件的弯曲轴线与工件的理论轴线出现单方向较大偏差，则可以通过该工装进行调整补偿，使工件获得最佳磨削余量，从而使得原来只能做报废处理的工件在磨削加工中得到校正，因此可以大大提高加工成品率。

进一步，所述工艺堵头上还套装有堵头锁紧螺母。

采用上述进一步方案的有益效果是，工艺堵头从回收利用考虑，一般采用与工装本体丝接，因此需要堵头锁紧螺母，以保证加工精度。

进一步，所述筒底的边缘还设有环状槽。

采用上述进一步方案的有益效果是，设置环状槽有利于保证筒底平面度，以及该平面与工件轴线的垂直度，这是本工装的主要指标之一。

本发明解决的第二个技术问题是还提供了以上所述工装的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）将工件位置调整锁紧机构及工艺堵头组装在所述工装本体上；

2）将组装好的工装套装在待加工工件的一端，确认工件的端面与所述工装本体的筒底平面相贴合；

3）根据工件的弯曲程度，通过调整所述工件位置调整锁紧机构使工件的轴线与工装的轴线相重合，以获得最佳的磨削余量，然后锁紧各锁紧螺母，将工件和工装固定成一体的组件；

4）将上述组件固定在车床上，调正位置后在所述工艺堵头上打堵头中心孔；

5）将打好堵头中心孔的组件移装到外圆磨床或万能磨床上，即用磨床的头架顶尖和磨床的尾座顶尖分别顶在所述组件的工艺堵头中心孔和所述工件另一端的原有中心孔上，然后进行粗磨、精磨加工。

在打好堵头中心孔后，还包括将所述组件移装到中心孔研磨机上对堵头中心孔进行研磨。

采用上述方法完全解决了上述类似活塞工件的粗、精磨加工问题，即可以在工件表面强化处理前就去掉中心孔，从而使工件端面在表面处理中得到很好的硬度及耐磨性性能。也解决了本领域长期难于解决的一个技术问题。

附图说明

图1为本发明一种圆柱形工件磨削加工工装的主视图；

图2为图1的侧视图；

图3为图2的A-A向剖视图；

图4为本工装与工件组成一体的组件结构示意图；

图5为该组件在磨床上装卡示意图；

图6为图5的剖视图。

在图1到图6中，各标号所表示的部件名称列表如下：

1、工装本体，1-1、筒底，1-2、筒壁，2、工艺堵头，2-1、中心孔，3、螺纹通孔，4、工件位置调整锁紧机构，4-1、丝孔，4-2、调整螺杆，4-3、锁紧螺母，5、堵头锁紧螺母，6、环状槽，7、活塞，8、头架顶尖，9、尾座顶尖。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1到图3所示，一种圆柱形工件磨削加工工装，包括呈圆筒形的工装本体1及工艺堵头2，所述工装本体1包括筒壁1-2及筒底1-1，所述筒底1-1的中心设有螺纹通孔3，所述工艺堵头2固定在所述螺纹通孔3中，所述工艺堵头2的中心设有中心孔2-1，所述筒壁1-2上设有工件位置调整锁紧机构4。在实际使用中，要保证所述筒底1-1的平面度以及该平面与工件轴线的垂直度。

所述工件位置调节锁紧机构4包括设于所述筒壁1-2上的丝孔4-1、调整螺栓4-2及锁紧螺母4-3，所述调整螺栓4-2安装在所述丝孔4-1内，所述锁紧螺母4-3套装在所述调整螺杆4-2上。所述工件位置调节锁紧机构4设有三套并均布于所述筒壁1-2上。为了缩进螺母的安装方便，在筒壁1-2上对应位置还设有平台。

所述工艺堵头2上还套装有堵头锁紧螺母5。

所述筒底1-1的边缘还设有环状槽6。

如图4到图6所示，本发明解决的第二个技术问题是还提供了以上所述工装的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）将工件位置调整锁紧机构4及工艺堵头2组装在所述工装本体1上；

2）将组装好的工装套装在待加工工件的一端，确认工件的端面与所述工装本体1的筒底1-1平面相贴合；

3）根据工件的弯曲程度，通过调整所述工件位置调整锁紧机构4使工件的轴线与工装的轴线相重合，以获得最佳的磨削余量，然后锁紧各锁紧螺母4-3，将工件和工装固定成一体的组件；

4）将上述组件固定在车床上，调正位置后在所述工艺堵头2上打堵头中心孔2-1；

5）将打好堵头中心孔2-1的组件移装到外圆磨床或万能磨床上，即用磨床的头架顶尖8和磨床的尾座顶尖9分别顶在所述组件的工艺堵头中心孔2-1和所述工件另一端的原有中心孔上，然后进行粗磨、精磨加工。

在打好堵头中心孔2-1后，还包括将所述组件移装到中心孔研磨机上对堵头中心孔2-1进行研磨。

通常造成工件弯曲主要有两个因素，一是在前工序加工中的误差，二是在表面强化处理中弯曲变形，这些可以通过本装置和本方法在磨削加工中很好解决，对于单方向弯曲的工件还可以通过将所述工件位置调整锁紧机构4反方向调偏而得到修正。如举例中所述活塞的渗碳层一般控制在1.8～2.2毫米，通过粗、精磨加工后去除表面约0.6毫米，则在保证加工精度的前提下，仍能保证活塞表面渗碳层的性能。

对于两端没有中心孔的圆柱体工件，利用本发明也可以顺利进行磨削加工或后续其它加工。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种圆柱形工件磨削加工工装，其特征在于，包括呈圆筒形的工装本体（1）及工艺堵头（2），所述工装本体（1）包括筒壁（1-2）及筒底（1-1），所述筒底（1-1）的中心设有螺纹通孔（3），所述工艺堵头（2）固定在所述螺纹通孔（3）中，所述工艺堵头（2）的中心设有中心孔（2-1），所述筒壁（1-2）上设有工件位置调整锁紧机构（4）。

2.根据权利要求1所述的圆柱形工件磨削加工工装，其特征在于，所述工件位置调节锁紧机构（4）包括设于所述筒壁（1-2）上的丝孔（4-1）、调整螺栓（4-2）及锁紧螺母（4-3），所述调整螺栓（4-2）安装在所述丝孔内（4-1），所述锁紧螺母（4-3）套装在所述调整螺杆（4-2）上。

3.根据权利要求2所述的圆柱形工件磨削加工工装，其特征在于，所述工件位置调节锁紧机构（4）设有三套并均布于所述筒壁（1-2）上。

4.根据权利要求1或2所述的圆柱形工件磨削加工工装，其特征在于，所述工艺堵头（2）上还套装有堵头锁紧螺母（5）。

5.根据权利要求4所述的圆柱形工件磨削加工工装，其特征在于，所述筒底（1-1）的边缘还设有环状槽（6）。

6.一种如权利要求1所述的圆柱形工件磨削加工工装的使用方法，其特征在于，包括：

1）将工件位置调整锁紧机构（4）及工艺堵头（2）组装在所述工装本体（1）上；

2）将组装好的工装套装在待加工工件的一端，确认工件的端面与所述工装本体（1）的筒底（1-1）平面相贴合；

3）根据工件的弯曲程度，通过调整所述工件位置调整锁紧机构（4）使工件的轴线与工装的轴线相重合，以获得最佳的磨削余量，然后锁紧各锁紧螺母（4-3），将工件和工装固定成一体的组件；

4）将上述组件固定在车床上，调正位置后在所述工艺堵头（2）上打堵头中心孔（2-1）；

5）将打好堵头中心孔（2-1）的组件移装到外圆磨床或万能磨床上，即用磨床的头架顶尖（8）和磨床的尾座顶尖（9）分别顶在所述组件的工艺堵头中心孔（2-1）和所述工件另一端的原有中心孔上，然后进行粗磨、精磨加工。

7.根据权利要求6所述的工装的使用方法，其特征在于，在所述步骤4）之后，还包括将所述组件移装到中心孔研磨机上对堵头中心孔（2-1）进行研磨。

Images