CN104162836A - 外活塞磨用弹性芯轴 - Google Patents

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黄世忠
欧小庆
王越峰
邵明生
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    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B41/00—Component parts such as frames, beds, carriages, headstocks
    • B24B41/06—Work supports, e.g. adjustable steadies

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Abstract

本发明公开了一种外活塞磨用弹性芯轴，包括芯轴、胀套和压紧装置，所述芯轴一端为圆柱形结构，芯轴另一端为截顶圆锥形结构，且截顶圆锥形结构呈一端直径大于另一端直径，且截顶圆锥形结构一端直径大于圆柱形结构直径，胀套内侧设有与芯轴另一端外侧壁锥度一致的截顶圆锥形穿孔，胀套外侧壁为圆柱面，胀套套设于芯轴另一端外侧，压紧装置能够带动胀套朝向芯轴一端方向滑动，胀套侧壁受力能够产生径向外扩，本发明通过压紧装置轴向移动挤压胀套，使胀套径向长大塞紧外活塞，实现了芯轴与外活塞的无间隙定位，有效的解决了外活塞精磨加工的高形位公差，防止了内孔拉伤，提高了工作效率，减少了加工成本。

Description

外活塞磨用弹性芯轴
技术领域
本发明涉及一种外活塞磨用芯轴，特别涉及一种外活塞磨用弹性芯轴。
背景技术
传统的外活塞磨用工装设计是采用了穿心芯轴的设计方法来加工外圆。采用这样一种设计方法来加工外活塞存在一定得弊端：如加工下公差零件时，孔径为上公差0.03mm，芯轴外径小于下公差0.005mm-0.01mm，这样的情况下形位公差基本能够保证。问题在于加工上公差零件时，芯轴外径与零件内径产生0.03mm的间隙，再加上芯轴细长，致使芯轴弯曲变形，很难保证零件0.02mm的同轴度。这种超差问题一直无法解决，废品比例很高。还因为该零件加工工序复杂，成本高，又是最后一道精加工工序，报废损失很大。
发明内容
为了弥补以上不足，本发明提供了一种外活塞磨用弹性芯轴，采用该外活塞磨用弹性芯轴定位外活塞，实现了无间隙定位，能够有效的解决外活塞精磨加工的高形位公差，有效的防止了内孔拉伤，提高了工作效率，减少了加工成本。
本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种外活塞磨用弹性芯轴，包括芯轴、胀套和压紧装置，所述芯轴一端为圆柱形结构，芯轴另一端为截顶圆锥形结构，且截顶圆锥形结构呈一端直径大于另一端直径，且截顶圆锥形结构一端直径大于圆柱形结构直径，胀套内侧设有与芯轴另一端外侧壁锥度一致的截顶圆锥形穿孔，胀套外侧壁为圆柱面，胀套套设于芯轴另一端外侧，压紧装置能够带动胀套朝向芯轴一端方向滑动，胀套侧壁受力能够产生径向外扩。
作为本发明的进一步改进，所述胀套侧壁受力能够产生径向外扩的结构为：胀套侧壁上设有至少一条沿母线方向的切割缝。
作为本发明的进一步改进，所述胀套侧壁上沿圆周方向对称分布有四条切割缝。
作为本发明的进一步改进，所述呈对称分布的一对切割缝一端与胀套端部贯通，另一端端部形成一止裂孔，另一对切割缝一端端部形成止裂孔，另一端端部与胀套端部贯通。
作为本发明的进一步改进，所述压紧装置包括一螺母，芯轴另一端形成一段直径内缩的螺柱，螺母与该螺柱螺接，且螺母紧抵胀套另一端端面。
作为本发明的进一步改进，所述胀套另一端形成有一沉头结构，压紧装置还包括一垫片，垫片套设于螺柱外侧，且垫片恰容置于胀套另一端的沉头内，其介于螺母和胀套另一端之间。
作为本发明的进一步改进，所述胀套另一端形成有一半环形内凸结构，螺母圆周外侧壁上形成有一圈环形内凹槽，所述胀套另一端的半环形内凸结构恰插设于螺母外侧壁的环形内凹槽内。
作为本发明的进一步改进，所述芯轴一端端面和另一端的螺柱端面上均设有中心定位孔。
作为本发明的进一步改进，所述胀套内侧壁和外侧壁上分别设有避让凹槽。
作为本发明的进一步改进，所述芯轴另一端外侧及胀套内侧锥度均为3°。
本发明的有益技术效果是：本发明通过在芯轴上设置锥形面，在锥形面外套设胀套，通过压紧装置轴向移动挤压胀套，使胀套径向长大塞紧外活塞，实现了芯轴与外活塞的无间隙定位，有效的解决了外活塞精磨加工的高形位公差，防止了内孔拉伤，提高了工作效率，减少了加工成本。
附图说明
图1为外活塞结构原理示意图；
图2为本发明使用状态示意图；
图3为本发明的芯轴主视图；
图4为本发明的胀套主视图；
图5为本发明的胀套的B-B向剖视图；
图6为本发明的胀套右视图；
图7为本发明的垫片主视图；
图8为本发明的垫片俯视图；
图9为本发明的连接螺栓的结构原理示意图。
具体实施方式
实施例：一种外活塞磨用弹性芯轴，包括芯轴1、胀套2和压紧装置3，所述芯轴1一端为圆柱形结构，芯轴1另一端为截顶圆锥形结构，且截顶圆锥形结构呈一端直径大于另一端直径，且截顶圆锥形结构一端直径大于圆柱形结构直径，胀套2内侧设有与芯轴1另一端外侧壁锥度一致的截顶圆锥形穿孔，胀套2外侧壁为圆柱面，胀套2套设于芯轴1另一端外侧，压紧装置3能够带动胀套2朝向芯轴1一端方向滑动，胀套2侧壁受力能够产生径向外扩，使用时，将外活塞套设在胀套2外侧，芯轴1一端圆柱形结构恰伸出外活塞一端的圆孔，芯轴1圆柱形结构和截顶圆锥形结构之间的台阶面恰形成外活塞的轴向定位止挡面，通过压紧装置3将胀套2向内挤压，使胀套2径向胀大将外活塞内壁塞紧，实现外活塞的止动定位，然后将芯轴1两端通过磨床上的顶尖固定到磨床上即可，实现了芯轴1与外活塞无间隙定位连接，保证了外活塞的磨削精度，有效的解决了外活塞精磨加工的高形位公差，有效的防止了内孔拉伤，提高了工作效率，减少了加工成本。
所述胀套2侧壁受力能够产生径向外扩的结构为：胀套2侧壁上设有至少一条沿母线方向的切割缝，通过切割缝收放实现胀套2径向收缩，此外还可以采用弹性材料。
所述胀套2侧壁上沿圆周方向对称分布有四条切割缝。
所述呈对称分布的一对切割缝一端与胀套2端部贯通，另一端端部形成一止裂孔，另一对切割缝一端端部形成止裂孔，另一端端部与胀套2端部贯通，通过在切割缝端部设置止裂孔，避免切割缝受力开裂导致胀套2损坏。
所述压紧装置3包括一螺母，芯轴1另一端形成一段直径内缩的螺柱，螺母与该螺柱螺接，且螺母紧抵胀套2另一端端面，通过螺母旋转实现轴向运动进而挤压胀套2，此外还可以通过气缸伸缩顶紧等结构。
所述胀套2另一端形成有一沉头结构，压紧装置3还包括一垫片，垫片套设于螺柱外侧，且垫片恰容置于胀套2另一端的沉头内，其介于螺母和胀套2另一端之间，通过垫片接触胀套2，避免螺母在转动过程中磨损胀套2。
所述胀套2另一端形成有一半环形内凸结构，螺母圆周外侧壁上形成有一圈环形内凹槽，所述胀套2另一端的半环形内凸结构恰插设于螺母外侧壁的环形内凹槽内，该结构使得胀套2与螺母形成轴向止动连接关系，使得胀套2时刻与螺母轴向同步运动，且不影响螺母旋转，半环形结构也便于安装。
所述芯轴1一端端面和另一端的螺柱端面上均设有中心定位孔，便于芯轴1固定在磨床上，中心定位孔加工时需采用三爪卡盘夹顶尖，装专用刮刀对准母线研刮两端中心定位孔。
所述胀套2内侧壁和外侧壁上分别设有避让凹槽。
所述芯轴1另一端外侧及胀套2内侧锥度均为3°，芯轴1锥面加工时对轴心跳动必须≤0.002mm，芯轴1与涨套需配合加工，胀套2内侧锥面首先需上车床加工此3°锥面，校正圆工件≤0.1mm，用粗加工完的芯轴1配研，要求贴合面需≥60%，要求芯轴1端面与胀套2端面距离在15mm左右；然后上外圆磨床，夹外圆，校正外圆在0.1mm以内，磨3°斜度锥孔，用已加工完芯轴1配研，要求贴合面≥80%。

Claims (10)

1.一种外活塞磨用弹性芯轴，其特征为：包括芯轴（1）、胀套（2）和压紧装置（3），所述芯轴（1）一端为圆柱形结构，芯轴（1）另一端为截顶圆锥形结构，且截顶圆锥形结构呈一端直径大于另一端直径，且截顶圆锥形结构一端直径大于圆柱形结构直径，胀套（2）内侧设有与芯轴（1）另一端外侧壁锥度一致的截顶圆锥形穿孔，胀套（2）外侧壁为圆柱面，胀套（2）套设于芯轴（1）另一端外侧，压紧装置（3）能够带动胀套（2）朝向芯轴（1）一端方向滑动，胀套（2）侧壁受力能够产生径向外扩。
2.根据权利要求1所述的外活塞磨用弹性芯轴，其特征为：所述胀套（2）侧壁受力能够产生径向外扩的结构为：胀套（2）侧壁上设有至少一条沿母线方向的切割缝。
3.根据权利要求2所述的外活塞磨用弹性芯轴，其特征为：所述胀套（2）侧壁上沿圆周方向对称分布有四条切割缝。
4.根据权利要求3所述的外活塞磨用弹性芯轴，其特征为：所述呈对称分布的一对切割缝一端与胀套（2）端部贯通，另一端端部形成一止裂孔，另一对切割缝一端端部形成止裂孔，另一端端部与胀套（2）端部贯通。
5.根据权利要求1所述的外活塞磨用弹性芯轴，其特征为：所述压紧装置（3）包括一螺母，芯轴（1）另一端形成一段直径内缩的螺柱，螺母与该螺柱螺接，且螺母紧抵胀套（2）另一端端面。
6.根据权利要求5所述的外活塞磨用弹性芯轴，其特征为：所述胀套（2）另一端形成有一沉头结构，压紧装置（3）还包括一垫片，垫片套设于螺柱外侧，且垫片恰容置于胀套（2）另一端的沉头内，其介于螺母和胀套（2）另一端之间。
7.根据权利要求6所述的外活塞磨用弹性芯轴，其特征为：所述胀套（2）另一端形成有一半环形内凸结构，螺母圆周外侧壁上形成有一圈环形内凹槽，所述胀套（2）另一端的半环形内凸结构恰插设于螺母外侧壁的环形内凹槽内。
8.根据权利要求5所述的外活塞磨用弹性芯轴，其特征为：所述芯轴（1）一端端面和另一端的螺柱端面上均设有中心定位孔。
9.根据权利要求1所述的外活塞磨用弹性芯轴，其特征为：所述胀套（2）内侧壁和外侧壁上分别设有避让凹槽。
10.根据权利要求1所述的外活塞磨用弹性芯轴，其特征为：所述芯轴（1）另一端外侧及胀套（2）内侧锥度均为3°。
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