CN108237446B - 薄壁锥面零件外圆磨削定位工装及磨削方法 - Google Patents

薄壁锥面零件外圆磨削定位工装及磨削方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108237446B
CN108237446B CN201711211686.9A CN201711211686A CN108237446B CN 108237446 B CN108237446 B CN 108237446B CN 201711211686 A CN201711211686 A CN 201711211686A CN 108237446 B CN108237446 B CN 108237446B
Authority
CN
China
Prior art keywords
thin
wall conical
conical surface
wall
processed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201711211686.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108237446A (zh
Inventor
孙莉洁
刘勇
刘凌云
杜改梅
张静
刘曦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AECC Aero Engine Xian Power Control Technology Co Ltd
Original Assignee
AECC Aero Engine Xian Power Control Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AECC Aero Engine Xian Power Control Technology Co Ltd filed Critical AECC Aero Engine Xian Power Control Technology Co Ltd
Priority to CN201711211686.9A priority Critical patent/CN108237446B/zh
Publication of CN108237446A publication Critical patent/CN108237446A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108237446B publication Critical patent/CN108237446B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B24B5/00—Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor
    • B24B5/18—Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor involving centreless means for supporting, guiding, floating or rotating work
    • B24B5/24—Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor involving centreless means for supporting, guiding, floating or rotating work for grinding conical surfaces
    • B24B5/245—Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor involving centreless means for supporting, guiding, floating or rotating work for grinding conical surfaces for mass articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B24B5/00—Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor
    • B24B5/18—Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor involving centreless means for supporting, guiding, floating or rotating work
    • B24B5/307—Means for supporting work

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)

Abstract

本发明涉及一种薄壁锥面零件外圆磨削定位工装及磨削方法，该工装包括连接芯轴以及拧紧螺母；连接芯轴包括芯轴以及与芯轴为一体的锥形芯轴头；锥形芯轴头的锥度与待加工的薄壁锥面零件上的锥孔的锥度相同；锥形芯轴头的轴向长度大于待加工的薄壁锥面零件上的锥孔的深度；连接芯轴的轴端长径比不大于6.5；拧紧螺母远离锥形芯轴头一端并活动设置在连接芯轴端部。本发明提供了一种零件不易变形、有效确保零件尺寸以及可操作性强的薄壁锥面零件外圆磨削定位工装及磨削方法。

Description

薄壁锥面零件外圆磨削定位工装及磨削方法
技术领域
本发明属于机械加工领域，涉及一种磨削定位工装及磨削方法，尤其涉及一种薄壁锥面零件外圆磨削定位工装及磨削方法。
背景技术
参见图1，某薄壁锥面零件的壁厚仅1mm，内、外均为锥面，外圆尺寸为精度要求高，在进行外圆磨削时定位困难，同时因薄壁结构导致外圆尺寸难以保证。对该薄壁锥面零件进行加工时的现有技术参见图2a至图2d，其中每个图中的加粗黑线条表示加工表面，其具体加工工序为磨外圆(细加工)——镗内孔——车外锥——车内锥。其中，在车内锥时，以外圆及零件左端面定位，右端面夹紧，加工完成后原本已通过磨削保证了的外圆尺寸
Figure BDA0001484712720000012
超差，且外圆严重变形，呈现“鼓”形，无法保证零件质量，合格率仅30％。
发明内容
为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种零件不易变形、有效确保零件尺寸以及可操作性强的薄壁锥面零件外圆磨削定位工装及磨削方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种薄壁锥面零件外圆磨削定位工装，其特征在于：所述薄壁锥面零件外圆磨削定位工装包括连接芯轴以及拧紧螺母；所述连接芯轴包括芯轴以及与芯轴为一体的锥形芯轴头；所述锥形芯轴头的锥度与待加工的薄壁锥面零件上的锥孔的锥度相同；所述锥形芯轴头的轴向长度大于待加工的薄壁锥面零件上的锥孔的深度；所述连接芯轴的轴端长径比不大于6.5；所述拧紧螺母远离锥形芯轴头一端并活动设置在连接芯轴端部。
上述连接芯轴的轴端长径比不小于4.5。
上述锥形芯轴头的端面上设置有改锥槽。
上述薄壁锥面零件外圆磨削定位工装还包括设置在拧紧螺母与连接芯轴之间的垫片。
一种基于如前所述的薄壁锥面零件外圆磨削定位工装的磨削方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
1)采用无心磨床磨削待加工的薄壁锥面零件的外圆至待加工的薄壁锥面零件的外圆尺寸大于最终尺寸；
2)以步骤1)中所磨削得到的待加工的薄壁锥面零件的外圆定位夹紧，采用车床加工待加工的薄壁锥面零件的内孔；
3)以步骤2)加工得到的待加工的薄壁锥面零件的内孔及待加工的薄壁锥面零件的左端面定位，将右端面夹紧，采用车削方法加工待加工的薄壁锥面零件的外锥面；
4)以待加工的薄壁锥面零件的外圆及待加工的薄壁锥面零件的左端面定位，将右端面夹紧，采用车削方法加工待加工的薄壁锥面零件的内锥面以及锥孔；所述待加工的薄壁锥面零件的内锥面与待加工的薄壁锥面零件的外锥面的锥度相同；
5)将多个待加工的薄壁锥面零件以叠加的方式置于薄壁锥面零件外圆磨削定位工装上并薄壁锥面零件外圆磨削定位工装紧固，采用无心磨床磨削待加工的薄壁锥面零件的外圆至加工尺寸。
上述步骤5)的具体实现方式是：以每个待加工的薄壁锥面零件的外锥面为主定位面依次叠加、以第一个待加工的薄壁锥面零件的锥孔为辅定位面、以叠加至最后一个待加工的薄壁锥面零件的左端面为夹紧面，将多个待加工的薄壁锥面零件依次装入薄壁锥面零件外圆磨削定位工装的连接芯轴，装入垫片后使用扳手将螺母拧紧，采用无心磨床磨削待加工的薄壁锥面零件的外圆至加工尺寸。
上述步骤5)中多个待加工的薄壁锥面零件以叠加的方式置于薄壁锥面零件外圆磨削定位工装上时，待加工的薄壁锥面零件的数量是大于3个且不大于5个。
本发明的优点是：
本发明提供了一种薄壁锥面零件外圆磨削定位工装及磨削方法，该磨削方法以每个待加工的薄壁锥面零件的外锥面为主定位面，第一个待加工的薄壁锥面零件的尾部小锥为辅定位面，最后一个待加工的薄壁锥面零件的左端面为夹紧面，将待加工的薄壁锥面零件依次装入连接芯轴，最后装入垫片，再使用“一”字扳手将螺母拧紧。装夹后的待加工的薄壁锥面零件组合弥补了单个待加工的薄壁锥面零件材料的不均匀的缺陷，大大改善待加工的薄壁锥面零件自身的平衡性，使其回转中心能与无心磨床的砂轮、导轮及托板均平行，实现在贯穿磨削的过程中能平稳、直线进给，能可靠的保证待加工的薄壁锥面零件外圆的尺寸精度。本发明克服了现有技术存在的零件变形、尺寸超差的问题，在改进工艺流程的基础上提供了一种磨削的定位方法，巧妙的利用零件内外锥角度相同，可以自身互相支撑的特点，同时辅以连接芯棒夹紧，解决了此类零件的尺寸超差问题，工艺方法简单，可操作性强。本发明构思巧妙、结构简单、操作方便、可靠性好，不仅能够保证外圆的尺寸精度，而且一次装夹可实现多个零件的加工，大幅提高了加工效率，对加工质量的可靠性、稳定性、一致性贡献极大。实用性好，易于推广应用，具有较大的实用价值。
附图说明
图1是待加工的薄壁锥面零件的结构示意图；
图2a-图2d依次是现有技术中对待加工的薄壁锥面零件进行加工时的工序流程示意图；
图3a-图3e是本发明所提供的对待加工的薄壁锥面零件进行加工时的工序流程示意图；
图4是本发明所提供的薄壁锥面零件外圆磨削定位工装的装配过程示意图；
其中：
1-拧紧螺母；2-垫片；3-连接芯轴；31-芯轴；32-锥形芯轴头；4-待加工的薄壁锥面零件。
具体实施方式
参见图4，本发明提供了一种薄壁锥面零件外圆磨削定位工装，该薄壁锥面零件外圆磨削定位工装包括连接芯轴3以及拧紧螺母1；连接芯轴3包括芯轴31以及与芯轴31为一体的锥形芯轴头32；锥形芯轴头32的锥度与待加工的薄壁锥面零件4上的锥孔的锥度相同；锥形芯轴头32的轴向长度大于待加工的薄壁锥面零件4上的锥孔的深度；连接芯轴3的轴端长径比不大于6.5；拧紧螺母1远离锥形芯轴头32一端并活动设置在连接芯轴3端部，连接芯轴3的轴端长径比不小于4.5。
锥形芯轴头32的端面上设置有改锥槽，薄壁锥面零件外圆磨削定位工装还包括设置在拧紧螺母1与连接芯轴3之间的垫片2。
参见图3a至图3e，本发明在提供上述薄壁锥面零件外圆磨削定位工装的同时还提供了一种基于该磨削定位工装的磨削方法，该方法包括以下步骤：
1)采用无心磨床磨削待加工的薄壁锥面零件4的外圆至待加工的薄壁锥面零件4的外圆尺寸大于最终尺寸，如图3a所示；
2)以步骤1)中所磨削得到的待加工的薄壁锥面零件4的外圆定位夹紧，采用车床加工待加工的薄壁锥面零件4的内孔，如图3b所示；
3)以步骤2)加工得到的待加工的薄壁锥面零件4的内孔及待加工的薄壁锥面零件4的左端面定位，将右端面夹紧，采用车削方法加工待加工的薄壁锥面零件4的外锥面，如图3c所示；
4)以待加工的薄壁锥面零件4的外圆及待加工的薄壁锥面零件4的左端面定位，将右端面夹紧，采用车削方法加工待加工的薄壁锥面零件4的内锥面以及锥孔；待加工的薄壁锥面零件4的内锥面与待加工的薄壁锥面零件4的外锥面的锥度相同，如图3d所示；
5)如图3d以及图4所示，将多个待加工的薄壁锥面零件4以叠加的方式置于薄壁锥面零件外圆磨削定位工装上并将薄壁锥面零件外圆磨削定位工装紧固，采用无心磨床磨削待加工的薄壁锥面零件4的外圆至加工尺寸：
具体是以每个待加工的薄壁锥面零件4的外锥面为主定位面依次叠加、以第一个待加工的薄壁锥面零件4的锥孔为辅定位面、以叠加至最后一个待加工的薄壁锥面零件4的左端面为夹紧面，将多个待加工的薄壁锥面零件4依次装入薄壁锥面零件外圆磨削定位工装的连接芯轴3，装入垫片2后使用扳手将螺母1拧紧。多个待加工的薄壁锥面零件4以叠加的方式置于薄壁锥面零件外圆磨削定位工装上时，待加工的薄壁锥面零件4的数量是大于2个且不大于5个。
外圆的磨削采用无心磨床，但无心磨床一般用于加工圆柱形、轴、套类等零件回转结构且长度方向材料分布均匀的工件。对于待加工的薄壁锥面零件4，采用无心磨床加工保证待加工的薄壁锥面零件4的回转中心与无心磨床的砂轮、导轮及托板均平行是定位的关键，同时要保证在贯穿磨削的过程中平稳、直线进给。
参见图4，利用待加工的薄壁锥面零件4内外锥角度相同，可以自身互相支撑的特点，以叠加的方式增加待加工的薄壁锥面零件4的壁厚，提高了磨削时待加工的薄壁锥面零件4自身的强度。每个待加工的薄壁锥面零件4的外锥面为主定位面，第一个待加工的薄壁锥面零件4的锥孔为辅定位面，最后一个待加工的薄壁锥面零件4的左端面为夹紧面，将待加工的薄壁锥面零件4依次装入连接芯轴3，最后装入垫片2，再使用“一”字扳手将螺母1拧紧。装夹后的待加工的薄壁锥面零件4组合弥补了单个待加工的薄壁锥面零件4材料的不均匀的缺陷，大大改善待加工的薄壁锥面零件4自身的平衡性，使其回转中心能与无心磨床的砂轮、导轮及托板均平行，实现在贯穿磨削的过程中能平稳、直线进给，能可靠的保证待加工的薄壁锥面零件4外圆的尺寸精度。
对叠加的待加工的薄壁锥面零件数量进行了理论分析及试验验证，当叠加2个待加工的薄壁锥面零件4时，待加工的薄壁锥面零件4与托板接触的有效长度仅8.7mm，无法稳定可靠的实现定位平行，且加工经济性不高；当叠加6个待加工的薄壁锥面零件4时，连接芯轴3的轴端长径比为7.5，属于细长轴，连接芯轴3的芯轴31本身容易弯曲，在装夹待加工的薄壁锥面零件4后会导致芯轴31与待加工的薄壁锥面零件4及待加工的薄壁锥面零件4与待加工的薄壁锥面零件4之间的夹紧力分布不均衡，使得磨削后的各个待加工的薄壁锥面零件4直径尺寸不一致，因此综合考虑加工质量、效率及经济性，最终确定一次装夹加工5个待加工的薄壁锥面零件4最为合适。

Claims (5)

1.一种薄壁锥面零件外圆磨削方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
1)采用无心磨床磨削待加工的薄壁锥面零件(4)的外圆至待加工的薄壁锥面零件(4)的外圆尺寸大于最终尺寸；
2)以步骤1)中所磨削得到的待加工的薄壁锥面零件(4)的外圆定位夹紧，采用车床加工待加工的薄壁锥面零件(4)的内孔；
3)以步骤2)加工得到的待加工的薄壁锥面零件(4)的内孔及待加工的薄壁锥面零件(4)的左端面定位，将右端面夹紧，采用车削方法加工待加工的薄壁锥面零件(4)的外锥面；
4)以待加工的薄壁锥面零件(4)的外圆及待加工的薄壁锥面零件(4)的左端面定位，将右端面夹紧，采用车削方法加工待加工的薄壁锥面零件(4)的内锥面以及锥孔；所述待加工的薄壁锥面零件(4)的内锥面与待加工的薄壁锥面零件(4)的外锥面的锥度相同；
5)将多个待加工的薄壁锥面零件(4)以叠加的方式置于薄壁锥面零件外圆磨削定位工装上并将薄壁锥面零件外圆磨削定位工装紧固，采用无心磨床磨削待加工的薄壁锥面零件(4)的外圆至加工尺寸：具体是以每个待加工的薄壁锥面零件(4)的外锥面为主定位面依次叠加、以第一个待加工的薄壁锥面零件(4)的锥孔为辅定位面、以叠加至最后一个待加工的薄壁锥面零件(4)的左端面为夹紧面，将多个待加工的薄壁锥面零件(4)依次装入薄壁锥面零件外圆磨削定位工装的连接芯轴(3)，装入垫片(2)后使用扳手将螺母(1)拧紧，采用无心磨床磨削待加工的薄壁锥面零件(4)的外圆至加工尺寸。
2.根据权利要求1所述的薄壁锥面零件外圆磨削方法，其特征在于：所述步骤5)中多个待加工的薄壁锥面零件(4)以叠加的方式置于薄壁锥面零件外圆磨削定位工装上时，待加工的薄壁锥面零件(4)的数量是大于3个且不大于5个。
3.一种用于权利要求1或2所述的薄壁锥面零件外圆磨削方法的薄壁锥面零件外圆磨削定位工装，其特征在于：所述薄壁锥面零件外圆磨削定位工装包括连接芯轴(3)以及拧紧螺母(1)；所述连接芯轴(3)包括芯轴(31)以及与芯轴(31)为一体的锥形芯轴头(32)；所述锥形芯轴头(32)的锥度与待加工的薄壁锥面零件(4)上的锥孔的锥度相同；所述锥形芯轴头(32)的轴向长度大于待加工的薄壁锥面零件(4)上的锥孔的深度；所述连接芯轴(3)的轴端长径比不小于4.5且不大于6.5；所述拧紧螺母(1)远离锥形芯轴头(32)一端并活动设置在连接芯轴(3)端部。
4.根据权利要求3所述的薄壁锥面零件外圆磨削定位工装，其特征在于：所述锥形芯轴头(32)的端面上设置有改锥槽。
5.根据权利要求4所述的薄壁锥面零件外圆磨削定位工装，其特征在于：所述薄壁锥面零件外圆磨削定位工装还包括设置在拧紧螺母(1)与连接芯轴(3)之间的垫片(2)。
CN201711211686.9A 2017-11-28 2017-11-28 薄壁锥面零件外圆磨削定位工装及磨削方法 Active CN108237446B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711211686.9A CN108237446B (zh) 2017-11-28 2017-11-28 薄壁锥面零件外圆磨削定位工装及磨削方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711211686.9A CN108237446B (zh) 2017-11-28 2017-11-28 薄壁锥面零件外圆磨削定位工装及磨削方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108237446A CN108237446A (zh) 2018-07-03
CN108237446B true CN108237446B (zh) 2020-02-21

Family

ID=62700900

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711211686.9A Active CN108237446B (zh) 2017-11-28 2017-11-28 薄壁锥面零件外圆磨削定位工装及磨削方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108237446B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111036950B (zh) * 2019-12-26 2021-06-18 陕西宝成航空仪表有限责任公司 用于薄壁锥面零件的精密车削夹具

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6901784B1 (en) * 2004-02-02 2005-06-07 Mark Justice Countersinking tool
CN102689192A (zh) * 2011-03-23 2012-09-26 哈尔滨建成集团有限公司 薄壁锥形零件车外圆夹具
CN105583698A (zh) * 2015-12-24 2016-05-18 大连德迈仕精密科技股份有限公司 一种薄壁圆柱形零件的无心磨削方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6901784B1 (en) * 2004-02-02 2005-06-07 Mark Justice Countersinking tool
CN102689192A (zh) * 2011-03-23 2012-09-26 哈尔滨建成集团有限公司 薄壁锥形零件车外圆夹具
CN105583698A (zh) * 2015-12-24 2016-05-18 大连德迈仕精密科技股份有限公司 一种薄壁圆柱形零件的无心磨削方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
车薄片垫圈夹具;郑志英;《机械工艺师》;19941231(第5期);第19页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN108237446A (zh) 2018-07-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN201195207Y (zh) 环类薄壁件装夹装置
CN202804227U (zh) 一种车削薄壁零件的弹性心轴定位夹具
CN201862802U (zh) 内胀式定位夹具
CN204868271U (zh) 一种车床用加工细长环形薄壁件的夹具
CN203495272U (zh) 一种不通孔薄壁套筒类零件外壁加工夹具
CN205021244U (zh) 用于机床上定心夹紧零件基准轴的铣削夹具
CN207086948U (zh) 一种用于数控车床的组合式可调内涨芯轴夹具
CN104175144A (zh) 轴类齿轮夹具及轴类齿轮加工机床
CN205254148U (zh) 螺旋伞齿轮内孔镗加工夹具
CN201329512Y (zh) 曲轴车削夹具
CN108237446B (zh) 薄壁锥面零件外圆磨削定位工装及磨削方法
CN101664831B (zh) 齿轮孔自定心滚珠夹具
CN206066023U (zh) 一种装夹薄壁工件的自定心装置
CN202088012U (zh) 一种孔用机械夹紧弹簧夹头
CN204546070U (zh) 一种薄片类工件车削加工夹具
CN201316825Y (zh) 一种钻孔加工用专用工装设备
CN202964083U (zh) 多用途车螺纹轴加工定位装置
CN205968249U (zh) 一种用于壁厚小于2mm壳体的组合夹具
CN205660523U (zh) 一种薄壁件珩磨工装
CN209565897U (zh) 一种轴齿轮磨内孔夹具
CN207171024U (zh) 一种旋转钻夹具
CN208584205U (zh) 一种圆锥壳体工件车床加工的铸件毛坯内腔定位装置
CN203316749U (zh) 工件找正装置
CN207043777U (zh) 一种用于细长轴类零件深孔加工的夹具
CN202556091U (zh) 一种导辊机加工夹具

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant