CN110253357A - 一种用于磨削的柔性工装及磨削方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于机械磨床加工的装夹方法，具体涉及一种用于磨削的柔性工装及磨削方法，适用于对易变型零件的平面部分进行磨削。轴承内外圈配合环属于薄壁件，易变型，平面度和平行度要求高。本发明的柔性工装，包括带磁吸工作台，还包括柔性标准块、第一固定标准块和第二固定标准块，在所述带磁吸工作台上通过柔性标准块、第一固定标准块和第二固定标准块对零件提供支撑；所述柔性标准块包括上部的活动垫块和下部的垫块底座，两者采用导磁性强材料，并且两者之间具有倾斜的滑动配合面，并通过压缩弹簧向活动垫块提供沿滑动配合面向上的力，所述活动垫块在零件的重力G下沿滑动配合面向下运动。提高磨削零件时的平行度和平面度精度。
Description
技术领域
本发明属于机械磨床加工的装夹方法，具体涉及一种用于磨削的柔性工装及磨削方法，适用于对易变型零件的平面部分进行磨削。
背景技术
自倾仪轴承内外圈配合环是该型机自倾仪关键承力动部件，其加工质量直接关系到飞机的飞行安全。轴承内外圈配合环属于薄壁件，易变型，平面度和平行度要求高，具体结构见图1，自倾仪轴承外圈配合环主要加工零件上表面B和下表面A，并保证上表面B和下表面A平面度在0.02mm内，上表面B与下表面A平行度在0.02mm内。自倾仪轴承外圈配合环直接放在工作台上，并开磁吸固定，加工上表面B和下表面A，加工完后释放磁吸时，零件往往会产生变形，无法满足平面和平行度要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：减小零件磁吸装夹加工过程中产生的零件变形问题。
本发明用于磨削的柔性工装，包括带磁吸工作台，还包括柔性标准块、第一固定标准块和第二固定标准块，在所述带磁吸工作台上通过柔性标准块、第一固定标准块和第二固定标准块对零件提供支撑；所述柔性标准块包括上部的活动垫块和下部的垫块底座，两者采用导磁性强材料，并且两者之间具有倾斜的滑动配合面，并通过压缩弹簧向活动垫块提供沿滑动配合面向上的力，所述活动垫块在零件的重力G下沿滑动配合面向下运动。
所述活动垫块和垫块底座之间采用齿形结构的接触面，相互间隔且在同一方向的齿面构成所述滑动配合面。
所述滑动配合面包括第一滑动配合面和第二滑动配合面，两者之间的齿面上安装有所述压缩弹簧。
所述压缩弹簧安装在齿面的弹簧孔内。
在所述活动垫块的端面安装有带滑槽的导板，垫块底座具有限位螺钉，该限位螺钉在所述导板的滑槽内滑动。
所述导板通过第一螺钉和第二螺钉安装在活动垫块上。
所述垫块底座通过固定螺栓安装在带磁吸工作台上。
所述活动垫块和垫块底座之间滑动配合面相对于水平面的角度α需要满足：磁吸工作台通电后提供的磁力分量能够将活动垫块固定保持在垫块底座上。
所述角度α＝35°。
一种利用上述的柔性工装进行磨削的方法，将柔性标准块、第一固定标准块和第二固定标准块放置在带磁吸工作台和零件之间，放置位置均匀且分散；然后带磁吸工作台通电，将柔性标准块的活动垫块固定保持在垫块底座上；对零件的上端面进行磨削加工；加工完成后，断电。
有益效果：提高磨削零件时的平行度和平面度精度。
附图说明
图1是自倾仪轴承外圈配合环的加工要求；
图2是采用本发明柔性工装对零件进行支撑的示意图；
图3是柔性标准块的轴视图；
图4是柔性标准块的结构示意图。
1、带磁吸工作台，2、柔性标准块，3、零件，4、第一固定标准块，5、第二固定标准块，6、活动垫块，7、导板，8、第一螺钉，9、第二螺钉，10、限位螺钉，11、垫块底座，12、第一滑动配合面，13、压缩弹簧，14、第二滑动配合面，15、固定螺栓
具体实施方式
本发明的柔性工装，如图2所示，采用带磁吸工作台1、柔性标准块2、第一固定标准块4和第二固定标准块5，在磨削零件时，利用三点确定一个面，在零件下部与带磁吸工作台1之间通过柔性标准块2、第一固定标准块4和第二固定标准块5共同对零件提供支撑，通过利用柔性标准块2减小零件因磁吸而导致零件变形。固定螺栓15将柔性标准块固定在工作台上。
柔性标准块2主要包括活动垫块6、垫块底座11、压缩弹簧13和导板7等，活动垫块6和垫块底座11使用导磁性强材料制作；活动垫块6和垫块底座11之间采用齿形结构的接触面，从而形成第一滑动配合面12和第二滑动配合面14，并且活动垫块6在压缩弹簧13的弹簧弹力下沿滑动配合面向上运动，活动垫块6在零件的重力G下沿滑动配合面向下运动。导板7由第一螺钉和第二螺钉安装在活动垫块6的端面，具有滑槽，垫块底座11的限位螺钉10穿过该滑槽，限制活动垫块6和垫块底座11的相对位置。
上述压缩弹簧13弹性系数k需要满足：在未放置零件3时能够将活动垫块6顶起，放置零件3后能够在零件3的重力下压缩。活动垫块6和垫块底座11之间滑动配合面相对于水平面的角度α需要满足：磁吸工作台1通电后提供的磁力分量能够将活动垫块6固定保持在垫块底座11上。
举例来说，磁吸工作台1产生的最大磁场约6000高斯Gs，零件重量约3.25Kg，产生31.85N的自由重力。标准块自由摩擦系数定义为0.2-0.25Ra0.8的情况下，为保证无磁场时零件依靠斜面摩擦自锁和弹簧弹力的分力达到净平衡状态，重力G，弹簧弹力A与配合角度α的关系如下：
G＝A×sinα
A＝k×Δx x为弹簧压缩长度，单位mm
根据胡克定律，弹簧弹力A的水平分力与摩擦系数取0.2-0.25需满足：0.2G<A×cosα<0.25G。
经多次试验，在保证工装尺寸限制的情况下，选择购买线径0.8mm，总圈数25.5圈，钢丝材质的弹簧。配合角度α可取值32°-41°。为保证工作台通电后能产生最大的自锁效果，最终决定使用α＝35°作为最终成品角度。
采用上述柔性工装进行磨削时，将柔性标准块2、第一固定标准块4和第二固定标准块5放置在带磁吸工作台1和零件3之间，放置位置均匀且分散；然后带磁吸工作台1通电，将柔性标准块2的活动垫块6固定保持在垫块底座11上；对零件3的上端面进行磨削加工；加工完成后，断电。
Claims (10)
1.一种用于磨削的柔性工装，包括带磁吸工作台(1)，其特征在于：还包括柔性标准块(2)、第一固定标准块(4)和第二固定标准块(5)，在所述带磁吸工作台(1)上通过柔性标准块(2)、第一固定标准块(4)和第二固定标准块(5)对零件(3)提供支撑；所述柔性标准块(2)包括上部的活动垫块(6)和下部的垫块底座(11)，两者采用导磁性强材料，并且两者之间具有倾斜的滑动配合面，并通过压缩弹簧(13)向活动垫块(6)提供沿滑动配合面向上的力，所述活动垫块(6)在零件的重力G下沿滑动配合面向下运动。
2.根据权利要求1所述的柔性工装，其特征在于：所述活动垫块(6)和垫块底座(11)之间采用齿形结构的接触面，相互间隔且在同一方向的齿面构成所述滑动配合面。
3.根据权利要求2所述的柔性工装，其特征在于：所述滑动配合面包括第一滑动配合面(12)和第二滑动配合面(14)，两者之间的齿面上安装有所述压缩弹簧(13)。
4.根据权利要求3所述的柔性工装，其特征在于：所述压缩弹簧(13)安装在齿面的弹簧孔内。
5.根据权利要求3所述的柔性工装，其特征在于：在所述活动垫块(6)的端面安装有带滑槽的导板(7)，垫块底座(11)具有限位螺钉(10)，该限位螺钉(10)在所述导板(7)的滑槽内滑动。
6.根据权利要求5所述的柔性工装，其特征在于：所述导板(7)通过第一螺钉(8)和第二螺钉(9)安装在活动垫块(6)上。
7.根据权利要求6所述的柔性工装，其特征在于：所述垫块底座(11)通过固定螺栓(15)安装在带磁吸工作台(1)上。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的柔性工装，其特征在于：所述活动垫块(6)和垫块底座(11)之间滑动配合面相对于水平面的角度α需要满足：磁吸工作台(1)通电后提供的磁力分量能够将活动垫块(6)固定保持在垫块底座(11)上。
9.根据权利要求8所述的柔性工装，其特征在于：所述角度α＝35°。
10.一种利用权利要求1-9中任一项所述的柔性工装进行磨削的方法，其特征在于：将柔性标准块(2)、第一固定标准块(4)和第二固定标准块(5)放置在带磁吸工作台(1)和零件(3)之间；然后带磁吸工作台(1)通电，将柔性标准块(2)的活动垫块(6)固定保持在垫块底座(11)上；对零件(3)的上端面进行磨削加工；加工完成后，断电。
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| CN (1) | CN110253357A (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| GB2041799A (en) * | 1978-10-11 | 1980-09-17 | Sykes A E | Workholders |
| CN205309819U (zh) * | 2015-11-24 | 2016-06-15 | 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 | 一种基于薄壁零件加工的自适应减震装置 |
| CN207358667U (zh) * | 2017-10-12 | 2018-05-15 | 广东东方精工科技股份有限公司 | 一种导磁垫块 |
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