CN102825511B - 工件内孔磨削气悬浮定位夹持装置 - Google Patents

工件内孔磨削气悬浮定位夹持装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种工件内孔磨削气悬浮定位夹持装置，包括安装在内圆磨床工作台上的磨夹具底座，磨夹具底座上装有夹持装置底座和带动夹持装置底座回转轴旋转的驱动电机，于夹持装置底座上的轴套孔中装有轴套，于轴套两端分别装入前后轴承，回转轴经间隙环和止推板装于后轴承的外端，装在回转轴上的止推板后端装有后盖；所述的轴套、后轴承、间隙环、止推板和后盖上，设有由后盖进气嘴连通的压缩空气气道，前后轴承的轴承体上设有与轴套压缩空气气道连通的通气孔；后盖外端的回转轴上还装有由驱动电机带动的皮带轮，回转轴端头安装的拉紧螺钉贯穿回转轴，于回转轴另一端弹性张紧头锥孔配合的拉紧件连接。通过它可以实现内孔气悬浮定位磨削工件。

Description

工件内孔磨削气悬浮定位夹持装置
技术领域
本发明属于机械制造技术领域，涉及一种磨削加工中的夹持定位夹具，具体涉及一种工件内孔磨削气悬浮定位夹持装置。
背景技术
随着技术的不断创新，机械加工领域中产品的加工精度也在不断的提高，在目前的磨削工艺中，对于圆柱形工件的外圆磨削采用外圆磨或无心磨来加工，对于同轴精度要求高的圆柱形通孔零件，通常用内圆磨来磨削内孔，以得到高精度的尺寸和光洁度。或是用珩磨的方式加工内孔，珩磨内孔时，运用芯轴上的油石，经过增压膨胀对孔壁进行研磨。而采用珩磨加工方式，内孔的精度及光洁度均能很好得到控制，但由于它属于不定心加工，只能对已有的内孔孔壁进行均匀地磨削，却无法纠正内外圆同轴度的中心偏差。
另外，内圆磨床在进行内孔磨削时，是通过内磨砂轮对装夹在机床头架旋转主轴上的工件进行加工，加工前可对工件进行校正，然而通过磨床旋转主轴上的卡爪或其它紧固方式来装夹工件,尽管调整的精度再高，也会因内圆磨床旋转主轴与轴承的配合存在着间隙,加工时对工件精度产生影响，且校正浪费很多的时间，工作效率大打折扣。
总之，采用珩磨加工精度是高，但无法定心加工，而采用内圆磨虽解决了定心问题，但精度不高且校正时，浪费时间，效率较低。
发明内容
本发明的目的是提供一种工件内孔磨削气悬浮定位夹持装置，利用气悬浮原理，将工件装在有合适间隙的夹持装置内，经过节流器注入压缩空气，从夹持装置轴承的气孔中均匀喷出，与工件间隙之间形成一个气环，从而使工件以悬浮状态处于夹持装置中心，然后用拉紧件定位固定，经夹持装置的带动件驱动工件旋转进行内孔的高精度磨削，从而使外圆与内孔的同轴度达到精确；同时在装夹方面通过内孔拉紧件和回转轴前端弹性张紧头紧固，使工件的装卸极为方便，解决了现有内孔磨削技术中存在的上述问题。
本发明所采用的技术方案是，一种工件内孔磨削气悬浮定位夹持装置，包括安装在内圆磨床工作台上的磨夹具底座，所述的磨夹具底座上装有夹持装置底座和带动夹持装置底座回转轴旋转的驱动电机，于所述夹持装置底座上的轴套孔中装有轴套，于轴套两端分别装入前后轴承，所述的回转轴经间隙环和止推板装于后轴承的外端，装在回转轴上的止推板后端装有后盖；所述的轴套、后轴承、间隙环、止推板和后盖上，设有由后盖进气嘴连通的压缩空气气道，所述前后轴承的轴承体上设有与轴套压缩空气气道连通的通气孔；所述后盖外端的回转轴上还装有由驱动电机带动的皮带轮，回转轴端头安装的拉紧螺钉贯穿回转轴，于回转轴另一端弹性张紧头锥孔配合的拉紧件连接。
本发明所述的工件内孔磨削气悬浮定位夹持装置，其特征还在于，
所述夹持装置底座安装在磨夹具底座设置的转轴上，转轴另一侧磨夹具底座的延伸部设有固定夹持装置底座的紧固螺钉，夹持装置底座延伸部的摆杆上装有调节夹持装置底座在磨夹具底座上转动角度的调节螺栓。去掉一个括号
所述前后轴承的轴承体上的通气孔孔口处装有注入空气的节流器。
本发明工件内孔磨削气悬浮定位夹持装置，在工件悬浮状态下进行内孔磨削，自然使工件得到很高的内外圆同轴精度。此方案能够有效解决多台阶内孔的工件磨削，特别是工件需分两端进行加工而无法确保其同轴的情况下使用效果更加明显。
附图说明
图1a和图1b是本发明工件内孔磨削气悬浮定位夹持装置结构示意图；
图2是本发明工件内孔磨削气悬浮定位夹持装置结构示意图。
图3是本发明工件内孔磨削气悬浮定位夹持装置纵向剖视图；
图4是本发明工件内孔磨削气悬浮定位夹持装置横向剖视图；
图5是本发明气悬浮定位夹持装置回转基座局部放大图。
图中，1.磨夹具底座，2.夹持装置底座，3.回转轴，4.驱动电机，5.轴套，6.前轴承，7.后轴承，8.间隙环，9.止推板，10.后盖，11.进气嘴，12.气道，13.通气孔，14.皮带轮，15.拉紧螺钉，16.弹性张紧头，17.拉紧件，18.转轴，19.延伸部，20.紧固螺钉，21.摆杆，22.调节螺栓，23.节流器，24工件，25.磨头，26.砂轮，27.磨头电机。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
一种工件内孔磨削气悬浮定位夹持装置，如图1a、图1b和图2所示，包括安装在内圆磨床工作台上的磨夹具底座1，所述的磨夹具底座1上装有夹持装置底座2和带动夹持装置底座2回转轴3旋转的驱动电机4，于所述夹持装置底座2上的轴套孔中装有轴套5，于轴套5两端分别装入前后轴承6、7，所述的回转轴3经间隙环8和止推板9装于后轴承7的外端，装在回转轴3上的止推板9后端装有后盖10；所述的轴套5、后轴承7、间隙环8、止推板9和后盖10上，设有由后盖10进气嘴11连通的压缩空气气道12，所述前后轴承6、7的轴承体上设有与轴套5压缩空气气道12连通的通气孔13；所述后盖10外端的回转轴3上还装有由驱动电机4带动的皮带轮14，回转轴3端头安装的拉紧螺钉15贯穿回转轴3，于回转轴3另一端弹性张紧头16锥孔配合的拉紧件17连接，所述夹持装置底座2安装在磨夹具底座1设置的转轴18上，转轴18另一侧磨夹具底座1的延伸部19设有固定夹持装置底座2的紧固螺钉20，夹持装置底座2延伸部19的摆杆21上装有调节夹持装置底座2在磨夹具底座1上转动角度的调节螺栓22；所述前后轴承6、7的轴承体上的通气孔13孔口处装有注入空气的节流器23。
本发明工件内孔磨削气悬浮定位夹持装置，如图3和图4所示，利用气悬浮原理，首先将工件24装在前轴承6和后轴承7具有合适间隙的夹持腔内，让工件24端面紧靠回转轴3的大端面、工件24里端内孔套在回转轴前端弹性张紧头16上，此时，由进气嘴11向后盖10的压缩空气气道12注入压缩空气，压缩空气经过轴套5、后轴承7、间隙环8、止推板9上与后盖10连通的压缩空气气道12，由前后轴承6、7的轴承体上与压缩空气气道12连通的通气孔13进入前轴承6和后轴承7形成的腔内，由于前轴承6和后轴承7通气孔13孔口处装有注入空气的节流器23，使得注入在前轴承6及后轴承7与夹持腔内工件24外圆之间形成的间隙非常均匀，让工件24以悬浮状态处于夹持装置中心，然后旋动回转轴3端头安装的拉紧螺钉15，让与回转轴3前端弹性张紧头16锥孔配合套着的拉紧件17向后移动，撑大弹性张紧头16的直径，将工件24精准的支撑固定在夹持装置中心，如图3所示，工件24精准的固定后，开动磨头电机27，让磨头26带动砂轮25旋转；开动驱动电机4，通过皮带连接的皮带轮14带动回转轴3旋转，再由回转轴3带动工件24旋转，通过内孔磨床的纵向、横向进给机构进行工件24内孔的高精度磨削，保证了工件24外圆与内孔的同轴度达到精确。
同样，通过内孔磨床的纵向、横向进给机构，本发明工件内孔磨削气悬浮定位夹持装置还可实现台阶内孔的工件磨削，特别是工件需分两端进行磨削加工，而无法确保其同轴精度要求高的情况。
本发明夹持装置底座2安装在磨夹具底座1设置的转轴18上，如果需要磨削具有一定锥度的内孔，只要松开固定夹持装置底座2的紧固螺钉20，调节夹持装置底座2在磨夹具底座1上转动角度的调节螺栓22，让夹持装置底座2延伸部19的摆杆21尖部定位在磨夹具底座1侧面显示的刻度的具体位置，如图5所示，就可以让夹持装置底座2带着上部的气悬浮定位夹持装置和驱动电机4一起转过一个角度，与磨头26中心形成一个斜度，再拧紧紧固螺钉20固定夹持装置底座2，开动开磨头电机27和夹持装置底座2上的驱动电机4，通过内孔磨床的纵向、横向进给机构，进行工件24锥孔的高精度磨削。
上述实施方式只是本发明的一个实例，不是用来限制本发明的实施与权利范围，凡依据本发明申请专利保护范围所述的内容做出的等效变化和修饰，均应包括在本发明申请专利范围内。

Claims (3)

1.一种工件内孔磨削气悬浮定位夹持装置，包括安装在内圆磨床工作台上的磨夹具底座(1)，其特征在于，所述的磨夹具底座(1)上装有夹持装置底座(2)和带动夹持装置底座(2)回转轴(3)旋转的驱动电机(4)，于所述夹持装置底座(2)上的轴套孔中装有轴套(5)，于轴套(5)两端分别装入前后轴承(6、7)，所述的回转轴(3)经间隙环(8)和止推板(9)装于后轴承(7)的外端，装在回转轴(3)上的止推板(9)后端装有后盖(10)；所述的轴套(5)、后轴承(7)、间隙环(8)、止推板(9)和后盖(10)上，设有由后盖(10)进气嘴(11)连通的压缩空气气道(12)，所述前后轴承(6、7)的轴承体上设有与轴套(5)压缩空气气道(12)连通的通气孔(13)；所述后盖(10)外端的回转轴(3)上还装有由驱动电机(4)带动的皮带轮(14)，回转轴(3)端头安装的拉紧螺钉(15)贯穿回转轴(3)，与回转轴(3)另一端弹性张紧头(16)锥孔配合的拉紧件(17)连接。
2.根据权利要求1所述的工件内孔磨削气悬浮定位夹持装置，其特征在于，所述夹持装置底座(2)安装在磨夹具底座(1)设置的转轴(18)上，转轴(18)另一侧磨夹具底座(1)的延伸部(19)设有固定夹持装置底座(2)的紧固螺钉(20)，夹持装置底座(2)延伸部(19)的摆杆(21)上装有调节夹持装置底座(2)在磨夹具底座(1)上转动角度的调节螺栓(22)。
3.根据权利要求1所述的工件内孔磨削气悬浮定位夹持装置，其特征在于，所述前后轴承(6、7)的轴承体上的通气孔(13)孔口处装有注入空气的节流器(23)。
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