CN110039436B - 一种平面浮动式珩磨夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种平面浮动式珩磨夹具，包括底座、分度盘、分度插销、支板、定位环件、压板和浮动机构，分度盘可转动地设置于底座上，分度插销可旋动地设置于底座上，且分度插销端部可与分度盘插接配合，浮动机构套装于支板上，且支板底部安装于分度盘上表面，定位环件安装于支板顶端，且压板与定位环件配合安装以用于固定零件。本发明提供的平面浮动式珩磨夹具，通过珩磨头的旋转与径向进给运动产生的动能，使得珩磨夹具的浮动机构带动零件浮动，从而使加工零件满足位置精度要求，在加工精密螺栓孔时，保证了珩磨头对精密螺栓孔表面的切割整齐性，提高了精密螺栓孔的表面加工质量，由于分度盘与分度插销配合的设计，方便依次加工零件上螺栓孔。

Description

一种平面浮动式珩磨夹具

技术领域

本发明涉及精密加工装置技术领域，特别涉及一种平面浮动式珩磨夹具。

背景技术

随着社会经济及工业技术的发展，对于机械装置加工制造精度要求日益提高。

发动机涡轮盘上的精密螺栓孔对于发动机涡轮盘具有很重要的作用，在加工发动机涡轮盘上的精密螺栓孔时，一般都是通过常规性夹具夹住发动机涡轮盘，涡轮盘上的精密螺栓孔由精镗工序加工而成，但是，此加工方法机加应力大，加工出来的精密螺栓孔表面质量低，严重时存在毛刺，不能满足发动机涡轮盘的使用要求。

因此，如何解决发动机涡轮盘的精密螺栓孔加工质量差的问题，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种平面浮动式珩磨夹具，能够提高发动机涡轮盘的精密螺栓孔加工精度。

为解决上述技术问题，本发明提供一种平面浮动式珩磨夹具，包括底座、分度盘、分度插销、支板、定位环件、压板和浮动机构，所述分度盘可转动地设置于所述底座上，所述分度插销可旋动地设置于所述底座上，且所述分度插销端部可与所述分度盘插接配合，所述浮动机构套装于所述支板上，且所述支板底部安装于所述分度盘上表面，以供所述支板产生沿所述分度盘轴向的浮动量，所述定位环件安装于所述支板顶端，且所述压板与所述定位环件配合安装以用于固定零件。

优选地，所述分度盘上设置有衬套，所述衬套的一端卡接于所述底座的安装孔内。

优选地，所述衬套的另一端设置有垫圈，且所述分度盘的端部可旋动地设置有与所述垫圈相抵的螺母。

优选地，所述浮动机构包括连接板、钢球、支环、压环和挡环，所述连接板安装于所述支板与所述分度盘之间，所述支环分别设置于所述连接板上下两端面，所述钢球滚动式安装于所述支环内，所述压环设置在所述连接板上端的所述钢球上方，且位于所述连接板下端的所述钢球与所述分度盘上表面紧贴，以使所述定位环件产生沿所述分度盘轴向的浮动量，所述挡环套装在所述支板上，且所述挡环底部与所述分度盘上表面紧贴。

优选地，所述挡环在垂直方向上可旋动地设置有第一滚花圆柱头紧定螺钉，所述第一滚花圆柱头紧定螺钉的头部与所述压环相抵。

优选地，所述挡环在水平方向上可旋动地设置有第二滚花圆柱头紧定螺钉，所述第二滚花圆柱头紧定螺钉与所述支板外壁相抵。

优选地，所述连接板和所述支环在垂直方向上设置有圆柱销，且所述圆柱销的端部插接于所述分度盘上。

优选地，所述圆柱销的数量为两个。

优选地，还包括依次所述定位环件及所述分度盘贯穿设置的插销孔，及与所述插销孔插接配合的第一插销。

优选地，还包括与所述插销孔插接配合的第二插销。

本发明所提供的平面浮动式珩磨夹具，主要包括底座、分度盘、分度插销、支板、定位环件、压板和浮动机构。其中，分度盘可转动地设置于底座上，分度插销可旋动地设置于底座上，且分度插销端部可与分度盘插接配合，定位环件安装于支板顶端，且压板与定位环件配合安装以用于固定零件，由于浮动机构套装在支板上，并且支板底部安装在分度盘上表面，使得支板对定位环件产生一定的浮动量；同时分度盘与分度插销配合，使得夹具整体实现分度功能，进而使得定位环件上固定的零件实现分度功能。本发明提供的平面浮动式珩磨夹具，在进行珩磨加工时，通过浮动机构使得夹具浮动有一定的浮动量，使珩磨头垂直于加工表面的径向加压运动具有自适应零件的位置误差，在加工精密螺栓孔时，保证了珩磨头对精密螺栓孔表面的切割整齐性，提高了精密螺栓孔的表面加工质量，由于分度盘与分度插销配合的设计，使得珩磨夹具整体在加工零件时实现分度功能，方便依次加工零件上螺栓孔。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构俯视图；

图2为图1所示A-A截面视图；

图3为图1所示B-B截面视图；

图4为图3所示结构的局部示意图；

图5为图1所示连接板与支环转动状态示意图；

图6为本发明所提供的第一插销结构示意图；

图7为本发明所提供的第二插销结构示意图。

其中，图1-图7中：

底座—1，分度盘—2，分度插销—3，支板—4，定位环件—5，压板—6，衬套—7，垫圈—8，螺母—9，连接板—10，钢球—11，支环—12，压环—13，挡环—14，第一滚花圆柱头紧定螺钉—15，第二滚花圆柱头紧定螺钉—16，圆柱销—17，插销孔—18，第一插销—19，第二插销—20。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1至图4，图1为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图；图2为图1所示A-A截面视图；图3为图1所示B-B截面视图；图4为图3所示结构的局部示意图。

在本发明所提供的一种具体实施方式中，平面浮动式珩磨夹具主要包括底座1、分度盘2、分度插销3、支板4、定位环件5、压板6和浮动机构，分度盘2可转动地设置于底座1上，分度插销3可旋动地设置于底座1上，且分度插销3端部可与分度盘2插接配合，浮动机构套装在支板4，支板4安装于分度盘2上，定位环件5安装于支板4顶端，且压板6与定位环件5配合安装。

其中，底座1用于将夹具整体固定在机床工作台上，分度盘2可转动地设置于底座1上，分度盘2用于在加工过程中的零件实现分度，分度插销3可旋动地设置于底座1上，且分度插销3端部可与分度盘2插接配合，用于对分度盘2与底座1的分度调整后进行锁紧固定，由于浮动机构套装在支板4底部，使得支板4对定位环件5产生一定的浮动量，定位环件5安装于支板4顶端，且压板6与定位环件5配合安装以用于固定零件；同时，分度盘2与分度插销3配合使用，使得珩磨夹具在加工零件时整体结构实现分度，以便依次加工零件上螺栓孔。

在实际的加工过程当中，安装零件前，保证零件底面无毛刺，并清除零件表面和内孔的脏污物，后将珩磨夹具底座1放置在机床工作台上，找正珩磨夹具基准面水平，使珩磨夹具浮动均匀；将零件安装在珩磨夹具的定位环件5上，使得零件孔与珩磨夹具上的孔对齐，再将零件孔转动至加工起始位置，插入分度插销3，通过压板6与定位环件5配合压紧零件上端面，对好珩磨头后，开始对零件进行珩磨加工；珩磨时，零件固定不动，机床主轴带动珩磨头旋转，在被加工孔内做上下往复直线进给运动，珩磨头内的进给机构使珩磨条沿径向均匀胀出，控制珩磨深度及珩磨压力，即可从加工表面上切削一层极薄的金属，由于珩磨头与机床主轴刚性连接，在加工时机床主轴的应力集中于珩磨头上，可能导致珩磨头损坏，或者珩磨头加工偏移形成加工误差，因此在珩磨夹具上设置浮动机构，浮动机构对定位环件5产生一定的浮动量，该浮动量的方向与机床主轴运动方向一致，使得珩磨头加工时的应力分散，有效地避免珩磨头损坏，同时保证了珩磨头对精密螺栓孔表面的切割整齐性，提高了精密螺栓孔的表面加工质量。

为了优化上述实施例中分度盘的分度功能，在分度盘2上设置有衬套7，衬套7的一端卡接于底座1的安装孔内。由于分度盘2与底座1之间为转动连接，在底座1带动分度盘2运动时，有一定的震动，此时，分度盘2上设置有衬套7，衬套7的一端卡接于底座1的安装孔内，衬套7与底座1之间采用过盈配合，使得分度盘2绕底座1转动顺畅；同时衬套7也一定程度减小了底座1带动分度盘2运动时的震动，提高加工时的稳定性。

进一步地，衬套7的另一端设置有垫圈8，且分度盘2的端部可旋动地设置有与垫圈8相抵的螺母9。其中，螺母9将分度盘2固紧在底座1上，以使分度盘2绕轴旋转，即在零件转动后利用分度插销3插入分度盘2的径向上的定位孔确定所需分度位置，随后旋转螺母9将分度盘2固紧。由于衬套7与分度盘2、底座1都是刚性连接，所以在衬套7与分度盘2之间设置垫圈8，垫圈8有利于螺母9锁紧，同时可减小底座1与分度盘2之间的震动。

进一步地，浮动机构包括连接板10、钢球11、支环12、压环13和挡环14，连接板10安装于支板4与分度盘2之间，支环12分别设置于连接板10上下两端面，钢球11滚动式安装于支环12内，压环13设置在连接板10上端的钢球11上方，且位于连接板10下端的钢球11与分度盘2上表面紧贴，以形成用于将定位环件5产生浮动量的浮动机构，挡环14套装在支板4上，且挡环14底部与分度盘2上表面紧贴，以形成用于安装浮动机构的空腔，同时对钢球11及支环12等组件起到防尘保护。由于支板4上端设置的是对零件进行固定的定位压紧件，连接板10与支板4通过圆柱销17呈垂直设置，同时，连接板10的上端面和下端面均设置钢球11，使定位环件5产生浮动量的浮动，平面浮动式珩磨夹具可以带动零件整体进行浮动。

请参考图5，需要说明的是，当采用钢球来实现平面浮动时，为了得到合适的浮动量，按照如下表做了9种试验：

根据上述试验数据可知，当支环12和钢球11的配合间隙为0.05mm时，钢球11在滚动的同时卡死在支环12孔内，连接板10浮动不起来；当支环12和钢球11的配合间隙0.15mm时，钢球11滚动过于自由，连接板10浮动不稳定，产生了晃动；当支环12和钢球11的转动角度为1.28°时，连接板10围绕圆柱销17转动幅度太小，效果不明显；当支环12和钢球11的转动角度为2.54°时，连接板10围绕圆柱销17转动幅度过大，产生了晃动；经过多次试验，当钢球11在支环12孔内配合间隙在0.1mm，转动角度在1.9°时候，浮动效果最佳，在具体加工时优先采用上述设定。

进一步地，挡环14在垂直方向上可旋动地设置有第一滚花圆柱头紧定螺钉15，第一滚花圆柱头紧定螺钉15的头部与压环13相抵；挡环14在水平方向上可旋动地设置有第二滚花圆柱头紧定螺钉16，第二滚花圆柱头紧定螺钉16与支板4外壁相抵。可通过第一滚花圆柱头紧定螺钉15对压环13进行紧定调节；还可通过第二滚花圆柱头紧定螺钉16对支板4进行紧定调节；如此还可将第一滚花圆柱头紧定螺钉15和第二滚花圆柱头紧定螺钉16同时进行紧定调节，将珩磨夹具基准面水平方向的跳动不大于0.005mm，即使得珩磨夹具在圆周方向上下浮动均匀。

请参考图2、图6和图7，图6为本发明所提供的第一插销结构示意图；图7为本发明所提供的第二插销结构示意图。

进一步地，连接板10和支环12在垂直方向上设置有圆柱销17，且圆柱销17的端部插接于分度盘2上，圆柱销17与分度盘2采用过盈配合；圆柱销17的数量为两个。圆柱销17保证了连接板10、支环12以及分度盘2之间的相对稳定性，在加工过程中，连接板10在挡环14内有一定量移动与转动，连接板10与圆柱销17产生相对滑动，此时圆柱销17具有导向作用，保证了平面浮动式珩磨夹具对零件的固定稳定性。

基于此，该平面浮动式珩磨夹具还包括第一插销19和第二插销20，在定位环件5及分度盘2上均设置一个贯穿式插销孔18，第一插销19和第二插销20均可与插销孔18插接配合。第一插销19在装零件时起定角向作用，即将零件安放在珩磨夹具上，零件与珩磨夹具上标有“0”的孔对齐并插入第一插销19固定零件，将“0”孔转动至加工起始位置，插入分度插销3；找正第一插销19的外圆，使珩磨头中心与加工孔中心对齐，取出第一插销19开始加工。放入第二插销20后拔出分度插销3，转动分度盘2，使得零件下一个加工孔中心与珩磨头中心对齐，依次开始进行加工，此时第二插销20在第一个孔加工完后使得零件固定并不再转动，实现零件与夹具的绝对固定。

需要说明的是，以珩磨Φ5的孔为例，此时第一插销19的顶部为直径Φ8的插销，底部为为直径Φ4.96的插销；第二插销20的顶部为直径Φ8的插销，底部上端为直径Φ5的插销，底部下端为直径Φ4.96的插销。

具体的，在实际的加工过程当中，安装零件前，保证零件底面无毛刺，并清除零件表面和内孔的脏污物；将底座1放置在机床工作台上固定，找正珩磨夹具基准面水平方向的跳动不大于0.005mm，使珩磨夹具浮动均匀；将零件安放在珩磨夹具上，零件与珩磨夹具上标有“0”的孔对齐并插入第一插销19，将“0”孔转动至加工起始位置，插入分度插销3；找正第一插销19的外圆，使珩磨头中心与加工孔中心对齐；通过压板6与定位环件5配合压紧零件上端面，取出第一插销19；对好珩磨头之后，退出珩磨头，开始珩磨加工；珩磨时，零件固定不动，珩磨头与机床主轴浮动，机床主轴带动珩磨头旋转，同时在被加工孔内做上下往复直线进给运动，同时珩磨头内的进给机构使珩磨条沿径向均匀胀出，控制珩磨深度及珩磨压力，即可从加工表面上切削一层极薄的金属。加工完第一个孔后，将使第二插销20插接到插销孔18内，拔出分度插销3，转动分度盘2，使得零件下一个加工孔中心与珩磨头中心对齐，并开始珩磨加工。当然上述珩磨加工可根据要求调整珩磨头具体规格尺寸。

综上所述，本发明所提供的平面浮动式珩磨夹具主要包括底座、分度盘、分度插销、支板、定位环件、压板和浮动机构。其中，分度盘可转动地设置于底座上，分度插销可旋动地设置于底座上，且分度插销端部可与分度盘插接配合，定位环件安装于支板顶端，且压板与定位环件配合安装以用于固定零件，由于浮动机构套装在支板上，并且支板底部安装在分度盘上表面，使得支板对定位环件产生一定的浮动量；同时分度盘与分度插销配合，使得夹具整体实现分度功能，进而使得定位环件上固定的零件实现分度功能。本发明提供的平面浮动式珩磨夹具，在进行珩磨加工时，通过珩磨头的旋转与径向进给运动产生的动能，使得珩磨夹具的浮动机构带动零件浮动，在加工精密螺栓孔时，保证了珩磨头对精密螺栓孔表面的切割整齐性，提高了精密螺栓孔的表面加工质量，由于分度盘与分度插销配合的设计，使得珩磨夹具整体在加工零件时实现分度功能，方便依次加工零件上螺栓孔。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种平面浮动式珩磨夹具，其特征在于，包括底座（1）、分度盘（2）、分度插销（3）、支板（4）、定位环件（5）、压板（6）和浮动机构，所述分度盘（2）可转动地设置于所述底座（1）上，所述分度插销（3）可旋动地设置于所述底座（1）上，且所述分度插销（3）端部可与所述分度盘（2）插接配合，所述浮动机构套装于所述支板（4）上，且所述支板（4）底部安装于所述分度盘（2）上表面，以供所述支板（4）产生沿所述分度盘（2）轴向的浮动量，所述定位环件（5）安装于所述支板（4）顶端，且所述压板（6）与所述定位环件（5）配合安装以用于固定零件；所述浮动机构包括连接板（10）、钢球（11）、支环（12）、压环（13）和挡环（14），所述连接板（10）安装于所述支板（4）与所述分度盘（2）之间，所述支环（12）分别设置于所述连接板（10）上下两端面，所述钢球（11）滚动式安装于所述支环（12）内，所述压环（13）设置在所述连接板（10）上端的所述钢球（11）上方，且位于所述连接板（10）下端的所述钢球（11）与所述分度盘（2）上表面紧贴，以使所述定位环件（5）产生沿所述分度盘（2）轴向的浮动量，所述挡环（14）套装在所述支板（4）上，且所述挡环（14）底部与所述分度盘（2）上表面紧贴；还包括依次沿所述定位环件（5）及所述分度盘（2）贯穿设置的插销孔（18），及与所述插销孔（18）插接配合的第一插销（19）。

2.根据权利要求1所述的平面浮动式珩磨夹具，其特征在于，所述分度盘（2）上设置有衬套（7），所述衬套（7）的一端卡接于所述底座（1）的安装孔内。

3.根据权利要求2所述的平面浮动式珩磨夹具，其特征在于，所述衬套（7）的另一端设置有垫圈（8），且所述分度盘（2）的端部可旋动地设置有与所述垫圈（8）相抵的螺母（9）。

4.根据权利要求1所述的平面浮动式珩磨夹具，其特征在于，所述挡环（14）在垂直方向上可旋动地设置有第一滚花圆柱头紧定螺钉（15），所述第一滚花圆柱头紧定螺钉（15）的头部与所述压环（13）相抵。

5.根据权利要求4所述的平面浮动式珩磨夹具，其特征在于，所述挡环（14）在水平方向上可旋动地设置有第二滚花圆柱头紧定螺钉（16），所述第二滚花圆柱头紧定螺钉（16）与所述支板（4）外壁相抵。

6.根据权利要求4所述的平面浮动式珩磨夹具，其特征在于，所述连接板（10）和所述支环（12）在垂直方向上设置有圆柱销（17），且所述圆柱销（17）的端部插接于所述分度盘（2）上。

7.根据权利要求6所述的平面浮动式珩磨夹具，其特征在于，所述圆柱销（17）的数量为两个。

8.根据权利要求1所述的平面浮动式珩磨夹具，其特征在于，还包括与所述插销孔（18）插接配合的第二插销（20）。

Images