CN107537887A - 一种工件校直机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种工件校直机，用于细长轴弯曲变形的校直，其包括：通用油压机、校直专用压头、校直专用夹具、压头行程限位装置；所述校直专用压头固连在油压机活塞杆外端；所述校直专用夹具包括夹具支架、摇臂、上定位块、上定位块、连杆、气缸及气动控制装置。本发明可根据所测得待校直工件的弯曲变形量，在先前校直实践中总结得到的“工件弯曲度‑反弯变形量‑手轮转角”表中查得所需手轮转角，手动调节手轮至相应转角，启动油压机下压即可完成校直作业。操作过程为手动数字化，提高了工作效率和校直精确度，降低了废品率和对操作者的经验要求。

Description

一种工件校直机

技术领域

本发明涉及一种工件弯曲变形的校直装置，特别是涉及一种圆轴类细长工件在粗加工后热处理而产生弯曲变形的校直装置及校直方法。

背景技术

细长轴容易产生弯曲变形，尤其是经热处理后，因内应力变化而往往产生较大的变形，这种弯曲变形甚至可达数毫米。如此大的弯曲变形若不进行校直，则在后续机加工中，会使工件偏心或一侧过切一侧未切留有灰皮，从而导致零件报废。因此这类工件常常需要校直后才能进行后序加工。

当前细长轴类零件校直手段多为手动反弯校直。手动校直存在的问题是，手动操纵油压机控制阀或电气开关控制油压机压头下压，下压行程完全凭操作者经验和临场反应。操作时若压程过大可能导致零件报废，压程不足使得校直不足，往往需要反复多次操作才能达到要求。因此工作效率低，质量不易控制，操作者高度紧张，总体效果欠佳。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种压弯行程手动数字控制式校直机及其操作方法。

为了解决上述问题，本方面采用了如下技术方案：

一种工件校直机，包括一台通用油压机、专用压头、校直专用夹具、底座板、压头行程限位装置等。所述通用油压机为立式，即液压缸垂直布置；所述专用压头固定在油压机活塞杆下端；所述校直专用夹具和压头行程限位装置固定在底座板上；所述底座板安装固定在油压机工作台面上。

所述校直专用夹具包括夹具支架、摇臂、上定位块、下定位块、连杆、气缸及气动控制装置；所述夹具支架共有两个，分别固定在底座板的左右两侧；左、右夹具支架其后方通过螺栓8各固定安装一个气缸；气缸杆端安装有拨叉；气缸通过拨叉、销轴与摇臂铰接；摇臂中部通过销轴与连杆上孔铰接、连杆下孔通过销轴和夹具支架铰接。夹具支架上中部安装有下定位块；摇臂右端安装有上定位块。

所述压头行程限位装置包括限位支承块、上楔块、下楔块、上楔块左挡板、上楔块右挡板、楔块导板、滚珠丝杠螺母副、轴承、轴承座、带刻度手轮总成、手轮指针。所述滚珠丝杠螺母副水平左右向布置（站在油压机正前方看）；所述带刻度手轮总成其中心孔固定连接于丝杠右端部；所述上楔块与下楔块，在主视图中其前后两侧分别布置有楔块导板；所述上楔块和下楔块，其两斜面组成斜面副；所述滚珠丝杠螺母副的螺母与下楔块固定连接；所述上楔块置于液压油缸及专用压头正下方，其左右两侧分别设置有上楔块左挡板和上楔块右挡板。

所述上楔块、下楔块，材料为45钢调质，其斜面与各自底面夹角为5°；所述上楔块与下楔块组成的斜面副，无润滑，相互之间静摩擦系数为0.1~0.15，当承受垂直于地面方向的正压力时可机械自锁。

所述上楔块上面设置有限位支承块，当油压机专用压头下压碰触到固定于上楔块的限位支承块时，液压缸向下运动被阻止，其输出力可通过上楔块上固定的限位支承块依次传递给上楔块、下楔块、楔块导板、底座板、油压机工作台面，最终由油压机机架形成内力平衡；上楔块、下楔块组成的斜面副有垂直方向自锁功能，因而不会产生额外的水平方向推力，即不会对滚珠丝杆螺母副、上楔块左挡板、上楔块右挡板产生附加作用力。

本发明的校直方法是：首先，将待校直工件水平放入校直专用夹具的定位块V形槽内，转动工件使其弯曲最大点置于上方最高点处，启动气缸并夹紧工件使之不能自由旋转；检测待校直工件的弯曲度值，单位为毫米（mm）；根据所测得当前待校直工件的变形量和校直实践中预先获得的“工件弯曲度-反弯变形量- 手轮转角”关系表，查得反弯变形量及对应的手摇轮转角；转动手摇轮到指定角度，通过滚珠丝杠螺母副、斜面副即调得压头限位支承块的位置；启动油压机使油缸下压，当校直专用压头接触到待校直工件后，开始在工件上作用一向下的压弯力，使工件产生反向弯曲变形；当校直专用压头碰触限位支承块后，专用压头停止运动。保持压头静止数秒后，使油压机活塞杆缩回，压头上行，工件随之会有一定程度的回弹；只要调整好手轮转角位置，即可精准控制专用压头的下行停止位置，则可保证工件不会反向过压，且在工件回弹后可获得较好的直线度；经检测工件直线度在误差允许范围内，则可松开夹具取出工件，完成操作。

本发明的有益效果是：校直作业时，根据所测工件弯曲度，查表确定所需手轮转角数字、转动手轮至相应角度，操纵油压机下压即可完成操作。操作过程为手动数字化，操作质量稳定可靠，提高了工作效率，降低了废品率和对操作者的经验要求。此外，反弯变形表是根据多次实践经验得出，对于同一批次工件，因材料相同、尺寸偏差很小、热处理过程一致，可以保证大多数工件在校直时经过一次弯曲量（单位mm）检测、一次调整手轮，一次反压操作即可达到允许的精度要求；如果确有超差，可适当调整手轮转角直至满足要求。

附图说明

图1为本发明的主视图。

图2为本发明的左视图。

图3为本发明的俯视图。

图4为图2的B-B截面图。

图5为图1的A-A局部剖视图。

图中标号：1-底座板，2-螺栓1，3-螺栓2，4-螺栓3，5-轴承座，6-轴承，7-气缸，8-上楔块左挡板，9-螺栓4，10-下定位块，11-上定位块，12-摇臂，13-待校直工件，14-限位支承块，15-专用压头，16-油压机，17-螺栓5，18-上楔块，19-下楔块，20-上楔块右挡板，21-螺栓6，22-连杆，23-螺钉，24-手轮指针，25-顶丝，26-手轮总成，27-夹具支架，28-螺栓7，29-滚珠丝杆螺母副，30-楔块导板，31-螺栓8，32-销轴1，33-拨叉，34-销轴2，35销轴3，36-螺栓9，37-螺栓10。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例中的技术方案进一步详细说明。

本发明是一种工件校直机，包括一台通用油压机（16）、专用压头（15）、校直专用夹具、底座板（1）、压头行程限位装置等。如图2所示，通用油压机（16）为立式，即液压缸垂直布置；专用压头（15）刚性固定在油压机活塞杆下端，并可随活塞杆同步上下移动；底座板（1）安装固定在油压机工作台面上，其上表面固定安装有校直专用夹具、压头行程限位装置。

校直专用夹具包括夹具支架（27）、摇臂（12）、上定位块（11）、下定位块（10）、连杆（22）、气缸（7）及气动控制装置；左右两侧夹具支架（27）通过螺栓2（3）固定在底座板（1）左右两侧，在两夹具支架（27）后方通过螺栓（31）各固定安装一个气缸（7），气缸杆端安装有拨叉（33），通过拨叉（33）、销轴（34）连接摇臂（12），摇臂（12）中部通过销轴（35）与连杆（22）上孔铰接、连杆（22）下孔通过销轴（32）和夹具支架（27）铰接。夹具支架上中部通过螺栓（37）固定安装有下定位块（10）；摇臂（12）右端通过螺栓（36）装有上定位块（11）；操纵气缸使无杆腔进气有杆腔回气，则活塞杆伸出，驱动摇臂（12）使工件加紧，反之能使工件松开。

压头行程限位装置包括限位支承块（14）、上楔块（18）、下楔块（19）、上楔块左挡板（8）、上楔块右挡板（20）、楔块导板（30）、滚珠丝杠螺母副（29）、轴承（6）、轴承座（5）、带刻度手轮总成（26）、手轮指针（24）。在主视图中，上楔块（18）与下楔块（19）其前后两侧分别布置有楔块导板（30），该楔块导板（30）同时限制了上楔块（18和）下楔块（19）的前后向自由度；楔块导板（30）中部开有阶梯平面，下楔块的下表面与该阶梯平面形成平面副，使得下楔块仅有一个左右运动的自由度；滚珠丝杠螺母副（29）水平左右方向布置（站在油压机正前方看），带刻度手轮总成（26）固定连接于丝杠右端部，摇动手轮可驱动丝杠正反向转动；滚珠丝杠螺母副（29）的螺母与下楔块（19）固定连接，受下楔块的自由度牵连作用，丝杠副的螺母仅剩一个水平左右运动的自由度；上楔块（18）置于液压油缸及专用压头（15）正下方，在主视图中其左右两侧分别设置有上楔块左挡板（8）和上楔块右挡板（20），受此限制，上楔块仅有一个上下运动的自由度。上楔块（18）与下楔块（19）为上下布置，其两斜面组成斜面副；摇动手轮时，下楔块左右运动，上楔块则上下运动；在校直操作时，油压机专用压头碰触到上楔块上的限位支承块后，其作用力经上楔块（18）、下楔块（19）作用在楔块导板（30）的阶梯平面上，并传递给底座板，再作用在油压机工作台面，最终由油压机（16）机架形成内力平衡。

上楔块（18）、下楔块（19），材料为45钢调质，其斜面与各自底面夹角为5°；所述上楔块与下楔块组成的斜面副，无润滑，相互之间静摩擦系数为0.1~0.15，当承受垂直于地面方向的正压力时可机械自锁。上楔块（18）、下楔块（19）组成的斜面副有垂直方向自锁功能，因而不会产生额外的水平方向推力，即不会对滚珠丝杆螺母副（29）、上楔块左挡板（8）、上楔块右挡板（20）产生附加作用力。

Claims (2)

1.一种工件校直机，包括一台通用油压机（16）、专用压头（15）、校直专用夹具、底座板（1）、压头行程限位装置；通用油压机（16）为立式，即液压缸垂直布置；专用压头（15）固定在油压机活塞杆下端；校直专用夹具和压头行程限位装置固定在底座板（1）上；底座板（1）安装固定在油压机工作台面上；

校直专用夹具包括夹具支架（27）、摇臂（12）、上定位块（11）、下定位块（10）、连杆（22）、气缸（7）及气动控制装置；所述夹具支架（27）共有两个，分别固定在底座板（1）的左右两侧；左、右夹具支架（27）其后方通过螺栓8（31）各固定安装一个气缸（7）；气缸杆端安装有拨叉（33）；气缸通过拨叉（33）、销轴（34）与摇臂（12）铰接；摇臂（12）中部通过销轴（35）与连杆（22）上孔铰接、连杆（22）下孔通过销轴（32）和夹具支架（27）铰接，夹具支架上中部安装有下定位块（10）；摇臂（12）右端安装有上定位块（11），

压头行程限位装置包括限位支承块（14）、上楔块（18）、下楔块（19）、上楔块左挡板（8）、上楔块右挡板（20）、楔块导板（30）、滚珠丝杠螺母副（29）、轴承（6）、轴承座（5）、带刻度手轮总成（26）、手轮指针（24），滚珠丝杠螺母副（29）水平左右向布置；带刻度手轮总成（26）其中心孔固定连接于丝杠右端部；上楔块（18）与下楔块（19），在主视图中其前后两侧分别布置有楔块导板（30）；上楔块（18）和下楔块（19），其两斜面组成斜面副；滚珠丝杠螺母副（29）的螺母与下楔块（19）固定连接；上楔块（18）置于液压油缸及专用压头（15）正下方，其左右两侧分别设置有上楔块左挡板（8）和上楔块右挡板（20）。

2.根据权利要求1所述的一种工件校直机，其特征在于：上楔块（18）和下楔块（19）材料为45钢调质，其斜面与各自底面夹角为5°；上楔块与下楔块组成的斜面副，无润滑，相互之间静摩擦系数为0.1~0.15，当承受垂直于地面方向的正压力时可机械自锁。