CN109108822A - 一种精加工连杆圆弧面装夹方法及装置 - Google Patents

一种精加工连杆圆弧面装夹方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供的一种精加工连杆圆弧面装夹方法及装置，采用一组同心安装的法兰盘组与磨床头架的旋转芯轴进行同轴连接，利用固定轴心单元固定工件内孔，利用夹持座将工件夹紧固定，能够将大型工件稳定且同轴地固定在磨床头架旋转芯轴上，具有安装简单、使用方便、加工效率高、精度高、减少废品的产生的优点，进行圆弧面加工可大大降低加工成本、充分的保证产品质量，具有显著的经济效益。

Description

一种精加工连杆圆弧面装夹方法及装置
技术领域
本发明涉及一种精加工连杆圆弧面装夹方法及装置，属于数控磨床精加工连杆圆弧面技术领域。
背景技术
在加工连杆圆弧面的过程中，由于工件器型很重(可达67KG)且是异形，加工面不是整圆而是一段圆弧，且加工面的粗糙度、加工面的圆度和加工面与内孔的同轴度的精度要求很高，往往只能用加工中心对连杆圆弧面进行加工，其时间用时较长，其圆弧表面粗糙度、圆弧与内孔的同轴度也达不到精加工的要求。
因此，开发出一种能在磨床上精加工连杆圆弧面的装夹方式是势在必行的，其创造的经济价值也是极高的。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种精加工连杆圆弧面装夹方法及装置，适用于在数控磨床上精加工连杆圆弧面，具有安装简单、使用方便、加工效率高、精度高、减少废品的产生的优点，进行圆弧面加工可大大降低加工成本、充分的保证产品质量，具有显著的经济效益。
本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：提供了一种精加工连杆圆弧面装夹方法，包括以下步骤：
(1)利用头架旋转芯轴锥面锁紧螺母将头架法兰盘与磨床头架的旋转芯轴锁紧；
(2)将固定座法兰盘安装在头架法兰盘前侧，将固定座法兰盘与头架法兰盘调整至同轴后利用螺钉锁紧固定；所述固定座法兰盘底部设有配重块，固定座法兰盘的上部设有两个夹持座；
(3)将装夹芯轴连接法兰盘安装在固定座法兰盘前侧，将装夹芯轴连接法兰盘和固定座法兰盘调整至同轴后利用螺钉锁紧固定；
(4)将固定轴心单元安装在装夹芯轴连接法兰盘前侧，所述工件装夹芯轴由后往前依次为同轴的连接部、筒形支撑部和锁紧部，连接部同轴地固定于装夹芯轴连接法兰盘前侧；
(5)将工件底部内孔套设在工件装夹芯轴的筒形支撑部上，工件上部由两个夹持座夹紧固定；
(6)依次向工件装夹芯轴套设外锥套、膨胀内锥套和间隙垫，将锁紧螺母套设在锁紧部以锁紧工件。
步骤(2)所述固定工件单元的两个夹持座分别采用工件固定座和用于安装快速夹具水平式夹钳的支撑座，工件固定座相对支撑座的一面设有一条导向槽，导向槽内安装有V型块，支撑座上设有快速夹具水平式夹钳，步骤(5)利用夹持座对工件上部进行夹紧固定时，快速夹具水平式夹钳与在导向槽中滑动的V型块对工件自动定心并固定，以保证每次装夹工件时固定的起始零位角度。
本发明同时提供了一种基于所述精加工连杆圆弧面装夹装置，包括用于夹持工件的固定工件单元，所述固定工件单元包括两个夹持座，安装于固定座法兰盘(2)的前侧上方，固定座法兰盘(2)的底部安装有配重块(5)，固定座法兰盘(2)后侧与头架法兰盘(1)同轴连接，固定座法兰盘(2)的前侧与装夹芯轴连接法兰盘(3)同轴连接，装夹芯轴连接法兰盘(3)的前侧同轴安装有固定轴心单元(4)，工件装夹芯轴由后往前依次为同轴的连接部(401)、筒形支撑部(406)和锁紧部，锁紧部设有外螺纹，连接部(401)同轴地固定于装夹芯轴连接法兰盘(3)前侧，筒形支撑部(406)由后往前依次套设有外锥套(402)、膨胀内锥套(403)和间隙垫(404)，锁紧部套设有松紧螺母(405)，所述工件装夹芯轴的筒形支撑部(406)的前端下侧外表面留有凹陷缺口。
所述固定工件单元的两个夹持座分别采用工件固定座(6)和用于安装快速夹具水平式夹钳的支撑座(7)，工件固定座相对工件快速装夹座的一面设有一条导向槽，导向槽内安装有V型块(8)，支撑座(7)设有快速夹具水平式夹钳(9)。
本发明基于其技术方案所具有的有益效果在于：
(1)本发明提供的一种精加工连杆圆弧面装夹方法搭建了一种结构层次合理的工件装夹装置，能够将大型工件稳定且同轴地固定在磨床头架旋转芯轴上，具有安装简单、使用方便、加工效率高、精度高、减少废品的产生的优点，进行圆弧面加工可大大降低加工成本、充分的保证产品质量，具有显著的经济效益；
(2)本发明提供的一种精加工连杆圆弧面装夹装置结构层次合理，可保持所夹持工件竖直稳定，安装简单、使用方便；
(3)本发明提供的一种精加工连杆圆弧面装夹装置的采用一组同心安装的法兰盘组作为同轴连接单元，由头架法兰盘、固定座法兰盘和装夹芯轴连接法兰盘组成，所述头架法兰盘采用内锥面连接法兰盘，通过头架旋转芯轴锥面锁紧螺母锁紧头架法兰盘，各法兰盘调整好同轴度后锁紧固定，从而提高工件安装精度；
(4)本发明提供的一种精加工连杆圆弧面装夹装置的两个夹持座分别采用工件固定座和用于安装快速夹具水平式夹钳的支撑座，工件固定座相对支撑座的一面可铣有一条导向槽，导向槽内安装V型块，V型块的厚度与导向槽的宽度为滑配关系；支撑座设有快速夹具水平式夹钳，当手动夹紧工件时，快速夹具水平式夹钳与滑动的V型块起到自动定心并固定工件的作用，能够提高装夹效率；
(5)本发明提供的一种精加工连杆圆弧面装夹装置的采用由连接部、筒形支撑部和锁紧部组成的工件装夹芯轴进行工件轴心固定，工件的内孔可套设在筒形支撑部，筒形支撑部的前端依次套设外锥套、膨胀内锥套和间隙垫，最后由松紧螺母对锁紧部进行锁紧，确保工件锁紧固定；
(6)本发明提供的一种精加工连杆圆弧面装夹装置的筒形支撑部前端下侧外表面可切削掉一部分面，形成凹陷缺口，使筒形支撑部形成不封闭的筒形，为装夹工件预留足够大的空间，能够避免拉伤工件内孔。
附图说明
图1是本发明提供的一种精加工连杆圆弧面装夹装置的结构示意图。
图2是工件装夹芯轴结构示意图。
图3是工件装夹芯轴剖面示意图。
图4是显示支撑座和快速夹具水平式夹钳的精加工连杆圆弧面装夹装置的结构示意图。
图中：1-头架法兰盘，2-固定座法兰盘，3-装夹芯轴连接法兰盘，4-工件装夹芯轴，401-连接部，402-外锥套，403-膨胀内锥套，404-间隙垫，405-松紧螺母，406-筒形支撑部，5-配重块，6-工件固定座，7-支撑座，8-V型块，9-快速夹具水平式夹钳，10-工件，11-弧面，12-拉套，13-磨床头架。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
本发明一种精加工连杆圆弧面装夹方法，包括以下步骤：
(1)利用头架旋转芯轴锥面锁紧螺母将头架法兰盘与磨床头架的旋转芯轴锁紧；
(2)将固定座法兰盘安装在头架法兰盘前侧，将固定座法兰盘与头架法兰盘调整至同轴后利用螺钉锁紧固定；所述固定座法兰盘底部设有配重块，固定座法兰盘的上部设有两个夹持座；
(3)将装夹芯轴连接法兰盘安装在固定座法兰盘前侧，将装夹芯轴连接法兰盘和固定座法兰盘调整至同轴后利用螺钉锁紧固定；
(4)将固定轴心单元安装在装夹芯轴连接法兰盘前侧，所述工件装夹芯轴由后往前依次为同轴的连接部、筒形支撑部和锁紧部，连接部同轴地固定于装夹芯轴连接法兰盘前侧；
(5)将工件底部内孔套设在工件装夹芯轴的筒形支撑部上，工件上部由两个夹持座夹紧固定；
(6)依次向工件装夹芯轴套设外锥套、膨胀内锥套和间隙垫，将锁紧螺母套设在锁紧部以锁紧工件。
步骤(2)所述固定工件单元的两个夹持座分别采用工件固定座和用于安装快速夹具水平式夹钳的支撑座，工件固定座相对支撑座的一面设有一条导向槽，导向槽内安装有V型块，支撑座上设有快速夹具水平式夹钳，步骤(5)利用夹持座对工件上部进行夹紧固定时，快速夹具水平式夹钳与在导向槽中滑动的V型块对工件自动定心并固定，以保证每次装夹工件时固定的起始零位角度。
本发明同时提供了一种基于上述方法的精加工连杆圆弧面装夹装置，参照图1、图2、图3和图4，包括用于夹持工件的固定工件单元，所述固定工件单元包括两个夹持座，安装于固定座法兰盘2的前侧上方，固定座法兰盘2的底部安装有配重块5，固定座法兰盘2后侧与头架法兰盘1同轴连接，固定座法兰盘2的前侧与装夹芯轴连接法兰盘3同轴连接，装夹芯轴连接法兰盘3的前侧同轴安装有固定轴心单元4，工件装夹芯轴由后往前依次为同轴的连接部401、筒形支撑部406和锁紧部，锁紧部设有外螺纹，连接部401同轴地固定于装夹芯轴连接法兰盘3前侧，筒形支撑部406由后往前依次套设有外锥套402、膨胀内锥套403和间隙垫404，锁紧部套设有松紧螺母405，所述工件装夹芯轴的筒形支撑部406的前端下侧外表面留有凹陷缺口。
所述固定工件单元的两个夹持座分别采用工件固定座6和用于安装快速夹具水平式夹钳的支撑座7，工件固定座相对工件快速装夹座的一面设有一条导向槽，导向槽内安装有V型块8，支撑座7设有快速夹具水平式夹钳9，型号可采用203FL。
本发明提供的一种精加工连杆圆弧面装夹装置的装配原理为：
磨床头架13的旋转芯轴的一端为锥面连接，将通过头架旋转芯轴锥面锁紧螺母锁紧固定头架法兰盘1，再通过8颗M12的螺钉把固定座法兰盘2安装在头架法兰盘1上，调整好同轴度后锁紧固定，再通过8颗M12的螺钉把装夹芯轴连接法兰盘3安装在固定座法兰盘2上，调整好同轴度后锁紧固定。固定工件单元包括工件固定座6、V型块8、用于安装快速夹具水平式夹钳的支撑座7、快速夹具水平式夹钳9。工件固定座6靠近工件的一面铣有一条与工件垂直的导向槽，V型块8安装在导向槽里面，V型块8的厚度与导向槽的宽度为滑配关系。用于安装快速夹具水平式夹钳的支撑座7用于安装快速夹具水平式夹钳9，当手动夹紧工件10时，快速夹具水平式夹钳9与滑动的V型块8形成自动定心并固定工件10的作用。
配重块5的质量取决于对立面工件10偏心的质量、固定工件用的装夹件的质量(固定工件用的装夹件的质量指的是工件固定座6、V型块8、用于安装快速夹具水平式夹钳的支撑座7、快速夹具水平式夹钳9的总质量)、工件装夹芯轴4偏心的质量及各个安装的螺钉的质量的总质量，达到平衡工件的状态以后紧固在固定座法兰盘2上。
所述固定轴心单元如图2、3所示包括工件装夹芯轴4、固定外锥套402、膨胀内锥套403、间隙垫404、松紧螺母405。拉套12为辅助工具，用于松开膨胀内锥套。以2388型号工件为例，弧面直径公差要求±0.0127，全跳动公差要求0.0381，圆柱度公差要求0.0254，a面是与工件内孔面接触并定心的面，由于工件的内孔已经精加工成型，不允许有碰伤与划痕，所以在a面距离法兰盘面8mm的地方切削掉一部分面，切削掉的一部分面低于a面2mm形成凹陷的c面，当装夹工件时，a面向上，起到导向的作用，由于c面低于与工件接触的a面，形成不封闭的筒形，装夹工件时就有足够大的空间，就不会拉伤到工件内孔，根部留下的8mm是一个整圆圆柱，可以起到定心工件内孔一端的作用。图纸要求工件的圆弧面与内孔的同轴度在0.03mm之内，当工件装夹芯轴的a面直径和膨胀内锥套403的b面直径加工到比工件内孔直径小0.01mm时，安装工件后，膨胀内锥套403的内锥面与固定外锥套402的外锥面通过松紧螺母405锁紧，就形成以a面根部留下的8mm整圆圆柱定心工件内孔一端，以膨胀内锥套的b面定心工件内孔另一端的装夹方式，这样装夹定心的工件内孔与圆弧面的同轴度就可以达到图纸要求。间隙垫404为调整拉套12与膨胀内锥套403和松紧螺母405之间调整间隙所用。安装完毕后即可对工件的弧面11进行加工。松膨胀内锥套用的拉套12为磨削完工件后松脱膨胀内锥套403所用。
本发明提供的一种精加工连杆圆弧面装夹方法及装置具有安装简单、使用方便、加工效率高、加工精度高和减少废品产生的优点，使用该装夹机构进行加工连杆圆弧面可大大降低加工成本、充分保证产品质量，具有显著的经济效益。

Claims (4)

1.一种精加工连杆圆弧面装夹方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)利用头架旋转芯轴锥面锁紧螺母将头架法兰盘与磨床头架的旋转芯轴锁紧；
(2)将固定座法兰盘安装在头架法兰盘前侧，将固定座法兰盘与头架法兰盘调整至同轴后利用螺钉锁紧固定；所述固定座法兰盘底部设有配重块，固定座法兰盘的上部设有两个夹持座；
(3)将装夹芯轴连接法兰盘安装在固定座法兰盘前侧，将装夹芯轴连接法兰盘和固定座法兰盘调整至同轴后利用螺钉锁紧固定；
(4)将固定轴心单元安装在装夹芯轴连接法兰盘前侧，所述工件装夹芯轴由后往前依次为同轴的连接部、筒形支撑部和锁紧部，连接部同轴地固定于装夹芯轴连接法兰盘前侧；
(5)将工件底部内孔套设在工件装夹芯轴的筒形支撑部上，工件上部由两个夹持座夹紧固定；
(6)依次向工件装夹芯轴套设外锥套、膨胀内锥套和间隙垫，将锁紧螺母套设在锁紧部以锁紧工件。
2.根据权利要求1所述的精加工连杆圆弧面装夹方法，其特征在于：步骤(2)所述固定工件单元的两个夹持座分别采用工件固定座和用于安装快速夹具水平式夹钳的支撑座，工件固定座相对支撑座的一面设有一条导向槽，导向槽内安装有V型块，支撑座上设有快速夹具水平式夹钳，步骤(5)利用夹持座对工件上部进行夹紧固定时，快速夹具水平式夹钳与在导向槽中滑动的V型块对工件自动定心并固定，以保证每次装夹工件时固定的起始零位角度。
3.一种基于权利要求1所述精加工连杆圆弧面装夹装置，包括用于夹持工件的固定工件单元，其特征在于：所述固定工件单元包括两个夹持座，安装于固定座法兰盘(2)的前侧上方，固定座法兰盘(2)的底部安装有配重块(5)，固定座法兰盘(2)后侧与头架法兰盘(1)同轴连接，固定座法兰盘(2)的前侧与装夹芯轴连接法兰盘(3)同轴连接，装夹芯轴连接法兰盘(3)的前侧同轴安装有固定轴心单元(4)，工件装夹芯轴由后往前依次为同轴的连接部(401)、筒形支撑部(406)和锁紧部，锁紧部设有外螺纹，连接部(401)同轴地固定于装夹芯轴连接法兰盘(3)前侧，筒形支撑部(406)由后往前依次套设有外锥套(402)、膨胀内锥套(403)和间隙垫(404)，锁紧部套设有松紧螺母(405)，所述工件装夹芯轴的筒形支撑部(406)的前端下侧外表面留有凹陷缺口。
4.根据权利要求3所述的精加工连杆圆弧面装夹装置，其特征在于：所述固定工件单元的两个夹持座分别采用工件固定座(6)和用于安装快速夹具水平式夹钳的支撑座(7)，工件固定座相对工件快速装夹座的一面设有一条导向槽，导向槽内安装有V型块(8)，支撑座(7)设有快速夹具水平式夹钳(9)。
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