CN110549174A - 一种链轮磨外圆、端面的工装 - Google Patents
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Abstract
本发明属于机械加工技术领域，尤其涉及一种链轮磨外圆、端面的工装，包括芯轴、端面定位套、定心套花键套、压紧套和花螺母；芯轴外侧依次并排套置有端面定位套、定心套花键套、压紧套和花螺母；端面定位套和定位套花键套与芯轴过盈配合，端面定位套尾端端部的最大外径大于定位套花键套的最大外径，定位套花键套的外周开设的渐开线花键，渐开线花键与待加工链轮的中央内花键相配合；压紧套与芯轴间隙配合，芯轴的中端靠近尾端方向的外侧壁设置有外螺纹，花螺母与芯轴螺纹连接。本发明实现了一次装夹和研磨，避免多次装夹的累积误差，保证端面相对渐开线花键跳动公差，外圆相对渐开线花键的跳动公差，外圆的同轴度公差及所有尺寸公差。
Description
技术领域
本发明属于机械加工技术领域，尤其涉及一种链轮磨外圆、端面的工装。
背景技术
链轮的作为一种传动部件在摩托车、汽车、船用发动机以及各种工业机械中被广泛采用。目前发动机正时系统不仅要求控制进排气准确，对各核心零部件的制造精度、传动精度、噪声等提出了更高的要求。正时链轮作为发动机正时系统中关键核心零部件，其制造精度直接影响整个系统传动精度、使用寿命和噪声等性能。
目前国内外发动机制造商对高精度链轮的需求与日俱增且要求越来越高，针对于高端客户对链轮的精度需求，需要对链轮进行研磨处理，尤其是外圆和端面同时进行研磨的技术难度大，传统研磨方法需要多次装夹，导致累积误差大，各形位公差很难保证。
发明内容
根据以上现有技术的不足，本发明提供了一种链轮磨外圆、端面的工装，能有效保证待加工链轮的链轮端面相对渐开线花键跳动公差，外圆相对渐开线花键的跳动公差，外圆的同轴度公差及外径尺寸公差在要求的范围内。
本发明解决的技术问题采用的技术方案为：一种链轮磨外圆、端面的工装，包括芯轴、端面定位套、定心套花键套、压紧套和花螺母；
所述芯轴的两端端部与磨床可拆卸连接，所述芯轴的中端外侧套置有端面定位套、定心套花键套、压紧套和花螺母，所述端面定位套、定心套花键套、压紧套和花螺母沿芯轴从首端到尾端的方向依次并排设置；
所述端面定位套和定位套花键套均与芯轴过盈配合，所述端面定位套的尾端端面为与芯轴的中心轴线相垂直的平面，所述端面定位套尾端端部的最大外径大于定位套花键套的最大外径，所述定位套花键套的外周沿从芯轴的尾端到首端的方向开设有带锥度的渐开线花键，所述定位套花键套的外侧套置有待加工链轮，所述渐开线花键与待加工链轮的中央内花键相配合，所述定位套花键套的长度比待加工链轮的厚度小；
所述压紧套与芯轴间隙配合，所述压紧套的首端端面设置为与芯轴的中心轴线相垂直的平面，所述压紧套的首端端部的最大外径大于定位套花键套的最大外径，所述芯轴的中端靠近尾端方向的外侧壁设置有外螺纹，所述花螺母与芯轴螺纹连接，当定位待测链轮时，所述花螺母的首端端部与压紧套的尾端端部相抵，所述端面定位套的尾端端部的最大外径和压紧套的首端端部的最大外径均比待加工链轮所要加工的外圆直径小0.8mm～1mm，避免加工时出现干涉。端面定位套和压紧套的首端端部的最大外径和内径设计时尽可能保证与链轮接触面积足够大，给链轮足够压紧力，避免受磨削力时松动。
进一步地，所述芯轴的首端设置有双面扁位，所述双面扁位与鸡心夹相配合，所述芯轴的首端端面和尾端端面均开设有中心孔，所述中心孔与磨床的顶针相配合。
进一步地，所述压紧套和压紧套的横截面均为圆环，所述压紧套的首端端部设置为凸台结构。凸台与链轮的端面接触，避免干涉，保证足够的压紧力，避免受磨削力时产生松动。
进一步地，所述芯轴的材质为42Crmo，所述端面定位套、定心套花键套、压紧套和花螺母的材质分别是40Cr、20Crmo、40Cr、45钢。
进一步地，所述定位套花键套的渐开线花键的锥度为1：1200。消除定位间隙保证定位准确，起到自定心作用。
本发明具有以下有益效果：(1)本发明通过在芯轴上设置带有锥度的定心套花键套，在待加工链轮受到压紧套的挤压时，保证了链轮与定心套花键套的渐开线花键的同心度，这样对链轮磨削时能够保证外圆跳动，此设计能够保证一次装夹后同时研磨链轮外圆及链轮端面，保证对称两级外圆的同轴度，同时保证链轮端面相对于中心孔的端面跳动；(2)本发明中的端面定位套、压紧套、花螺母给予待加工链轮的轴向定位和拧紧力能够保证待加工链轮在芯轴上轴向位置在合理区间内，并提供能抵消切削力的拧紧力，使在磨削过程中链轮不至于受切削力影响而松动，从而实现了不仅能在普通外圆磨床上加工，又能在数控磨床上加工，提高加工效率和尺寸稳定性；(3)本发明主要针对链轮端面和外圆都要进行研磨的链轮，实现一次装夹和研磨，避免传统研磨方法多次装夹的累积误差，保证端面相对渐开线花键跳动公差，外圆相对渐开线花键的跳动公差，外圆的同轴度公差及所有尺寸公差。
附图说明
图1是本发明所提供实施例的工装的正视结构示意图；
图2是本发明所提供实施例的工装的正视纵向剖视结构示意图；
图3是待加工链轮的正视纵向剖视结构示意图；
图4是待加工链轮的立体结构示意图；
图中：1、定心套花键套 2、端面定位套 3、芯轴 4、压紧套 5、花螺母 6、链轮 61、外圆 62、链轮端面 63、中央内花键。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步描述。
实施例一：
如图1～图4所示，本发明所述的一种链轮磨外圆、端面的工装，包括芯轴3、端面定位套2、定心套花键套1、压紧套4和花螺母5；
所述芯轴3的两端端部与磨床可拆卸连接，所述芯轴3的中端外侧套置有端面定位套2、定心套花键套1、压紧套4和花螺母5，所述端面定位套2、定心套花键套1、压紧套4和花螺母5沿芯轴3从首端到尾端的方向依次并排设置；
所述端面定位套2和定位套花键套1与芯轴3过盈配合，所述端面定位套2的尾端端面为与芯轴3的中心轴线相垂直的平面，所述端面定位套2尾端端部的最大外径大于定位套花键套1的最大外径，所述定位套花键套1的外周沿从芯轴3的尾端到首端的方向开设有带锥度的渐开线花键，所述定位套花键套1的外侧套置有待加工链轮6，所述渐开线花键与待加工链轮6的中央内花键63相配合；外周带有锥度的定心套花键套1能够保证链轮6与渐开线花键同心度，磨削的时候能够保证外圆跳动，同时此设计能此设计能够保证一次装夹后同时研磨链轮6的外圆61及链轮端面62，保证对称两级外圆61的同轴度，同时保证链轮端面62相对于中心孔的端面跳动的同轴度，所述定位套花键套1的长度可以比待加工链轮6的厚度小0.5mm，这样当链轮6套入定位套花键套1之后，可以通过调整压紧套4控制对链轮6的挤压程度，压紧套4对链轮6的挤压不会受到定位套花键套1的限制。
所述压紧套4与芯轴3间隙配合，所述压紧套4的首端端面设置为与芯轴3的中心轴线相垂直的平面，所述压紧套4的首端端部的最大外径大于定位套花键套1的最大外径，所述端面定位套2的尾端端部的最大外径和压紧套4的首端端部的最大外径均必须比待加工链轮6所要加工的外圆61直径小0.8mm～1mm，避免加工时出现干涉。端面定位套2和压紧套4的首端端部的最大外径和内径设计时尽可能保证与链轮6接触面积足够大，给链轮6足够压紧力，避免受磨削力时松动。
当待加工链轮6被固定时，所述待加工链轮6套置于定位套花键套1的外侧，其首端端面与端面定位套2的尾端端面相贴合，其尾端端面与压紧套4的首端端面相贴合，所述芯轴3的中端靠近尾端方向的外侧壁设置有外螺纹，所述花螺母5与芯轴3螺纹连接，当定位待测链轮6时，所述花螺母5的首端端部与压紧套4的尾端端部相抵。将待加工链轮6套置于定位套花键套1上，其首尾两端分别与端面定位套2和压紧套4相贴合，拧紧花螺母5，压紧套4被推动向端面定位套2的方向移动，待加工链轮6与定位套花键套1外侧的渐开线花键相配合保证了两者的同心度，当花螺母5拧不动时，则待加工链轮6被牢牢固定。端面定位套2、压紧套4、花螺母5的轴向定位和拧紧力能够保证待加工链轮6在芯轴3上轴向位置在合理区间内，并提供能抵消切削力的拧紧力，使在磨削过程中链轮6不至于受切削力影响松动，从而实现不仅能在普通外圆磨床上加工，又能在数控磨床上加工，提高加工效率和尺寸稳定性。
进一步地，所述芯轴3的首端设置有双面扁位，所述双面扁位与鸡心夹相配合，所述芯轴3的首端端面和尾端端面均开设有中心孔，所述中心孔与磨床的顶针相配合，链轮6安装在本发明所涉及的工装上，鸡心夹夹持在本工装的芯轴3双面扁位拨动整个工装转动进行磨削加工。
进一步地，所述压紧套2和压紧套4的横截面均为圆环，所述压紧套4的首端端部设置为凸台结构。凸台与链轮6的端面接触，避免干涉，保证足够的压紧力，避免受磨削力时产生松动。
进一步地，所述芯轴3的材质为42Crmo，所述端面定位套2的材质为40Cr，所述定心套花键套1的材质为20Crmo，所述压紧套4的材质为40Cr，所述花螺母5的材质是45钢。
进一步地，所述定位套花键套1的渐开线花键的锥度为1：1200。消除定位间隙保证定位准确，起到自定心作用。
具体使用过程为：
以加工图3、图4所示链轮6为例，将待加工链轮6套置于芯轴3上，然后将压紧套4套置于芯轴3上，之后拧入花螺母5，拧紧花螺母5将待加工链轮6紧紧固定在芯轴3上，使得链轮6与定心套花键套1的渐开线花键良好配合并保证了链轮6与渐开线花键的同心度，磨削的时候能够保证外圆61跳动，同时此设计能够保证一次装夹后同时研磨链轮6的外圆61及链轮端面62，保证对称两级外圆61的同轴度，同时保证链轮端面62相对于中心孔的端面跳动的同轴度，端面定位套2、压紧套4、花螺母5的轴向定位和拧紧力能够保证待加工链轮6在芯轴3上轴向位置在合理区间内，并提供能抵消切削力的拧紧力，使在磨削过程中链轮6不至于受切削力影响松动。
研磨加工时，砂轮先研磨一端外圆61和链轮端面62，然后砂轮退刀在加工与外圆61和链轮端面62相对称的另一侧的外圆61和链轮端面62；最后取1种型号对加工后的链轮6做尺寸检测，检测结果如表1：
表1.链轮6通过此发明加工后的尺寸检测报告
单位mm
可见，本工装能够能够保证链轮端面62相对渐开线花键跳动公差≤0.013mm，外圆61相对渐开线花键的跳动公差≤0.05mm，外圆61的同轴度公差≤0.008mm。由此可知，使用本工装进行链轮6的加工，由于一次装夹和磨削，各项指标均良好符合图纸设计要求。
以上所述为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书以及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (5)
1.一种链轮磨外圆、端面的工装，其特征在于：包括芯轴、端面定位套、定心套花键套、压紧套和花螺母；
所述芯轴的两端端部与磨床可拆卸连接，所述芯轴的中端外侧套置有端面定位套、定心套花键套、压紧套和花螺母，所述端面定位套、定心套花键套、压紧套和花螺母沿芯轴从首端到尾端的方向依次并排设置；
所述端面定位套和定位套花键套均与芯轴过盈配合，所述端面定位套的尾端端面为与芯轴的中心轴线相垂直的平面，所述端面定位套尾端端部的最大外径大于定位套花键套的最大外径，所述定位套花键套的外周沿从芯轴的尾端到首端的方向开设有带锥度的渐开线花键，所述定位套花键套的外侧套置有待加工链轮，所述渐开线花键与待加工链轮的中央内花键相配合，所述定位套花键套的长度比待加工链轮的厚度小；
所述压紧套与芯轴间隙配合，所述压紧套的首端端面设置为与芯轴的中心轴线相垂直的平面，所述压紧套的首端端部的最大外径大于定位套花键套的最大外径，所述芯轴的中端靠近尾端方向的外侧壁设置有外螺纹，所述花螺母与芯轴螺纹连接，当定位待测链轮时，所述花螺母的首端端部与压紧套的尾端端部相抵，所述端面定位套的尾端端部的最大外径和压紧套的首端端部的最大外径均比待加工链轮所要加工的外圆直径小0.8mm～1mm。
2.根据权利要求1所述的链轮磨外圆、端面的工装，其特征在于：所述芯轴的首端设置有双面扁位，所述双面扁位与鸡心夹相配合，所述芯轴的首端端面和尾端端面均开设有中心孔，所述中心孔与磨床的顶针相配合。
3.根据权利要求1所述的链轮磨外圆、端面的工装，其特征在于：所述压紧套和压紧套的横截面均为圆环，所述压紧套的首端端部设置为凸台结构。
4.根据权利要求1所述的链轮磨外圆、端面的工装，其特征在于：所述芯轴的材质为42Crmo，所述端面定位套、定心套花键套、压紧套和花螺母的材质分别是40Cr、20Crmo、40Cr、45钢。
5.根据权利要求1所述的链轮磨外圆、端面的工装，其特征在于：所述定位套花键套的渐开线花键的锥度为1：1200。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20191210 |
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| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |