CN110605660B - 薄壁件磨削加工的夹紧装置及夹紧方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种薄壁件磨削加工的夹紧装置及夹紧方法，包括底平板、外调节环、内调节环、多个第一锁紧螺钉、多个第二锁紧螺钉和多个夹紧块；底平板为碳钢圆环结构，底平板上设有多个沉槽，每个沉槽中均设有两个用于夹紧薄壁件的夹紧块；外调节环的内径与底平板的外径相等，外调节环上设有多个第一螺纹通孔，第一锁紧螺钉的杆部穿过第一螺纹通孔与两个夹紧块中的一个夹紧块连接；内调节环的外径与底平板的内径相等，内调节环上设有多个第二螺纹通孔，第二锁紧螺钉的杆部穿过第二螺纹通孔与两个夹紧块中的另一个夹紧块连接。采用该夹紧装置可用于夹紧不同尺寸的薄壁件，不需要设置额外的专用磨床，可以降低加工成本，提高加工效率。

Description

薄壁件磨削加工的夹紧装置及夹紧方法

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，特别涉及一种薄壁件磨削加工的夹紧装置及夹紧方法。

背景技术

薄壁件是机械中常用的一种零件，由于薄壁件厚度较薄，刚性较差，在实际生产过程中，存在不易装夹、易变形等问题。

目前，采用磨床对薄壁件进行磨削加工时，对于铁磁性薄壁件，通常都是直接采用磨床工作台上的磁铁将薄壁件吸附固定。而对于非铁磁性工件，通常都是采用多个铁块将薄壁件夹紧，然后采用磨床上的磁铁将铁块吸附固定。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下技术问题：

当薄壁件为环形或弧形结构时，块状结构的铁块无法与薄壁件的内壁和外壁贴合，从而无法夹紧薄壁件，且对于尺寸较大的薄壁件，还需要采用与其尺寸相匹配的专用磨床将其固定，会增加加工成本，降低加工效率。

发明内容

本发明实施例提供了一种薄壁件磨削加工的夹紧装置及夹紧方法，可用于夹紧不同尺寸的薄壁件，不需要设置额外的专用磨床，可以降低加工成本，提高加工效率。所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种薄壁件磨削加工的夹紧装置，所述夹紧装置包括底平板、外调节环、内调节环、多个第一锁紧螺钉、多个第二锁紧螺钉和多个夹紧块；

所述底平板为碳钢圆环结构，所述底平板上沿其周向设有多个沉槽，每个所述沉槽贯穿所述底平板的内壁和外壁，每个所述沉槽中均设有两个用于夹紧薄壁件的夹紧块；

所述外调节环的内径与所述底平板的外径相等，所述外调节环上沿其周向设有多个第一螺纹通孔，所述多个第一螺纹通孔的轴线垂直于所述外调节环的轴线，每个所述第一螺纹通孔中均设有一个所述第一锁紧螺钉，所述第一锁紧螺钉的杆部穿过所述第一螺纹通孔与两个所述夹紧块中的一个夹紧块连接；

所述内调节环的外径与所述底平板的内径相等，所述内调节环上沿其周向设有多个第二螺纹通孔，所述多个第二螺纹通孔的轴线垂直于所述内调节环的轴线，每个所述第二螺纹通孔中均设有一个所述第二锁紧螺钉，所述第二锁紧螺钉的杆部穿过所述第二螺纹通孔与两个所述夹紧块中的另一个夹紧块连接；

所述夹紧块包括相互垂直的连接部和夹紧部，所述连接部上设有用于安装所述第一锁紧螺钉或所述第二锁紧螺钉的通孔，所述夹紧部的远离所述连接部的一面为与所述薄壁件的形状相匹配的夹紧面，同一所述沉槽中的两个所述夹紧块的夹紧面相对设置；

所述夹紧块的高度小于所述沉槽的深度。

进一步地，所述夹紧装置还包括多个第一固定螺栓，所述底平板的外壁上沿其周向设有多个用于安装所述第一固定螺栓的第一安装孔，所述外调节环上沿其周向设有多个第一腰圆孔，且所述第一腰圆孔的延伸方向与所述外调节环的轴向平行，所述第一固定螺栓可移动的设置在所述第一腰圆孔中，且所述第一固定螺栓的杆部穿过所述第一腰圆孔设置在所述第一安装孔中。

进一步地，所述夹紧装置还包括至少四个第一固定螺栓，至少四个第一固定螺栓沿所述外调节环的周向等距间隔分布。

进一步地，所述夹紧装置还包括多个第二固定螺栓，所述底平板的内壁上沿其周向设有多个用于安装所述第二固定螺栓的第二安装孔，所述内调节环上沿其周向设有多个第二腰圆孔，且所述第二腰圆孔的延伸方向与所述内调节环的轴向平行，所述第二固定螺栓可移动的设置在所述第二腰圆孔中，且所述第二固定螺栓的杆部穿过所述第二腰圆孔设置在所述第二安装孔中。

进一步地，所述夹紧装置还包括至少四个第二固定螺栓，至少四个第二固定螺栓沿所述内调节环的周向等距间隔分布。

进一步地，所述夹紧装置包括至少四个第一锁紧螺钉，至少四个所述第一锁紧螺钉沿所述外调节环的周向等距间隔分布。

进一步地，所述夹紧装置包括至少四个第二锁紧螺钉，至少四个所述第二锁紧螺钉沿所述内调节环的周向等距间隔分布。

第二方面，提供了一种薄壁件磨削加工的夹紧方法，采用如第一方面所述的夹紧装置，所述夹紧方法包括：

将所述底平板与磨床的磁铁吸附固定；

对底平板的远离所述磨床的一面进行磨削加工，使所述底平板的表面平面度满足设定要求；

将薄壁件同轴放置在所述底平板上，并使每个沉槽中的两个夹紧块分别位于薄壁件的两侧；

调节所述第一锁紧螺钉和所述第二锁紧螺钉，使两个所述夹紧块夹紧所述薄壁件。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过设置一种薄壁件磨削加工的夹紧装置，该夹紧装置的底平板为碳钢圆环结构，能够被磨床工作台上的磁铁吸附固定。在具体使用时，可以将待加工薄壁件放置在底平板上，然后调节第一锁紧螺钉和第二锁紧螺钉，使得底平板各沉槽中的锁紧块将薄壁件夹紧，以实现对薄壁件的装夹固定。同时，对于不同尺寸的薄壁件，可以采用不同尺寸的底平板对薄壁件进行支撑，不需要设置额外的专用磨床，从而可以降低加工成本，提高加工效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种薄壁件磨削加工的夹紧装置的立体结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种薄壁件磨削加工的夹紧装置的俯视图；

图3是本发明实施例提供的一种底平板的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的一种夹紧块的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的一种外调节环的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的一种内调节环的结构示意图；

图7是本发明实施例提供的一种薄壁件磨削加工的夹紧方法流程图；

图8是本发明实施例提供的一种加工示意图；

图9是本发明实施例提供的另一种加工示意图；

图10是本发明实施例提供的又一种加工示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

图1是本发明实施例提供的一种薄壁件磨削加工的夹紧装置的立体结构示意图，图2是本发明实施例提供的一种薄壁件磨削加工的夹紧装置的俯视图，如图1和2所示，该夹紧装置100用于夹紧薄壁件200，薄壁件200为环形结构，该夹紧装置包括底平板10、外调节环20、内调节环30、多个第一锁紧螺钉40、多个第二锁紧螺钉50和多个夹紧块60。

图3是本发明实施例提供的一种底平板的结构示意图，如图3所示，底平板10为碳钢圆环结构，底平板10上沿其周向设有多个沉槽10a，每个沉槽10a均贯穿底平板10的外壁11和内壁12。

参见图1和2，每个沉槽10a中均设有两个用于夹紧薄壁件200的夹紧块60。

外调节环20的内径与底平板10的外径相等，外调节环20上沿其周向设有多个第一螺纹通孔20a(参见图5)。多个第一螺纹通孔20a的轴线垂直于外调节环20的轴线，每个第一螺纹通孔20a中均设有一个第一锁紧螺钉40。第一锁紧螺钉40的杆部穿过第一螺纹通孔20a与两个夹紧块60中的一个夹紧块60连接。

内调节环30的外径与底平板10的内径相等，内调节环30上沿其周向设有多个第二螺纹通孔30a(参见图6)。多个第二螺纹通孔30a的轴线垂直于内调节环30的轴线。每个第二螺纹通孔30a中均设有一个第二锁紧螺钉50，第二锁紧螺钉50的杆部穿过第二螺纹通孔30a与两个夹紧块60中的另一个夹紧块60连接。

本发明实施例通过设置一种薄壁件磨削加工的夹紧装置，该夹紧装置的底平板为碳钢圆环结构，能够被磨床工作台上的磁铁吸附固定。在具体使用时，可以将待加工薄壁件放置在底平板上，然后调节第一锁紧螺钉和第二锁紧螺钉，使得底平板各沉槽中的锁紧块将薄壁件夹紧，以实现对薄壁件的装夹固定。同时，对于不同尺寸的薄壁件，可以采用不同尺寸的底平板对薄壁件进行支撑，不需要设置额外的专用磨床，从而可以降低加工成本，提高加工效率。

在本实施例中，第一锁紧螺钉40和第二锁紧螺钉50均为M12全螺纹螺钉。

进一步地，夹紧装置100包括至少四个第一锁紧螺钉40，至少四个第一锁紧螺钉40沿外调节环20的周向等距间隔分布，以保证薄壁件200的外壁受力均匀。

进一步地，夹紧装置100包括至少四个第二锁紧螺钉50，至少四个第二锁紧螺钉50沿内调节环30的周向等距间隔分布，以保证薄壁件200的外壁受力均匀。

在本实施例中，多个第一锁紧40和多个第二锁紧螺钉50一一对应设置。

示例性地，参见图1，夹紧装置100包括8个第一锁紧螺钉40和8个第二锁紧螺钉50，底平板10上设有8个沉槽10a，每个沉槽10a内均设有两个夹紧块60，此时对薄壁件200的夹紧效果最好。

图4是本发明实施例提供的一种夹紧块的结构示意图，如图4所示，夹紧块60包括相互垂直的连接部61和夹紧部62，连接部61上设有用于安装第一锁紧螺钉40或第二锁紧螺钉50的通孔61a。夹紧部62的远离连接部61的一面为与薄壁件的形状相匹配的夹紧面62a，位于同一沉槽10a中的两个夹紧块60的夹紧面62a相对设置。

可选地，夹紧面62a的形状可以根据薄壁件200的形状进行设置。例如，当薄壁件200为圆环结构或弧形板时，夹紧面62a可以为弧面。

进一步地，当夹紧面62a为弧面时，夹紧部62可采用圆环加工后切割成若干块得到。

在本发明的一种实现方式中，夹紧块60的高度小于沉槽10a的深度。由于在磨削加工薄壁件时，需要保证底平板10的上表面的水平度，从而保证薄壁件的加工精度。而实际上底平板10放置在不同磨床上时，底平板10的上表面会产生不同程度的倾斜。因此，需要将底平板10的上表面进行加工。通过将夹紧块60的高度设置为小于沉槽10a的深度，当不需要夹紧薄壁件200时，夹紧块60整体位于沉槽10a中，在加工底平板10的上表面时，则无需将夹紧块60拆卸、安装，从而可以提高加工效率。

在本发明的另一种实现方式中，夹紧块60的高度还可以大于沉槽10a的深度。

进一步地，参见图1和2，夹紧装置100还包括多个第一固定螺栓70。参见图3，底平板10的外壁11上沿其周向还设有多个用于安装第一固定螺栓70的第一安装孔10b。

图5是本发明实施例提供的一种外调节环的结构示意图，如图5所示，外调节环20上沿其周向设有多个第一腰圆孔20b，且第一腰圆孔20b的延伸方向与外调节环20的轴向平行。第一固定螺栓70可移动的设置在第一腰圆孔20b中，且第一固定螺栓70的杆部穿过第一腰圆孔20b设置在第一安装孔10b中。

通过调整第一固定螺栓70在第一腰圆孔20b中的位置，即可改变外调节环20相对于底平板10的高度。

可选地，夹紧装置100包括至少四个第一固定螺栓70，至少四个第一固定螺栓70沿外调节环20的周向等距间隔分布。

进一步地，参见图1和2，夹紧装置100还包括多个第二固定螺栓80。参见图3，底平板10的内壁12上沿其周向设有多个用于安装第二固定螺栓80的第二安装孔10c。

图6是本发明实施例提供的一种内调节环的结构示意图，如图6所示，内调节环30上沿其周向设有多个第二腰圆孔30b，且第二腰圆孔30b的延伸方向与内调节环30的轴向平行。第二固定螺栓80可移动的设置在第二腰圆孔30b中，且第二固定螺栓80的杆部穿过第二腰圆孔30b设置在第二安装孔10c中。

通过调整第二固定螺栓80在第二腰圆孔30b中的位置，即可改变内调节环30相对于底平板10的高度。

可选地，夹紧装置100包括至少四个第二固定螺栓80，至少四个第二固定螺栓80沿内调节环30的周向等距间隔分布。

示例性地，参见图2，夹紧装置包括四个第一固定螺栓70和第二固定螺栓80。

需要说明的是，本发明实施例提供的夹紧装置还可以用于夹紧弧形板。

进一步地，本发明实施例提供的夹紧装置还可以用于夹紧圆盘。

具体地，可以将内调节环30、第二锁紧螺钉50和与第二锁紧螺钉50连接的锁紧块60拆卸，然后将圆盘放置在底平板10上，并调整第一锁紧螺钉40，使得与第一锁紧螺钉40相连的锁紧块60将圆盘夹紧。

图7是本发明实施例提供的一种薄壁件磨削加工的夹紧方法流程图，采用如图1所示的夹紧装置100，如图7所示，该夹紧方法包括：

步骤701、将底平板与磨床的磁铁吸附固定。

本实施例中的底平板10为碳钢材料制成，可以与磨床的磁铁吸附固定。

步骤702、对底平板的远离磨床的一面进行磨削加工。

由于底平板10吸附在磨床上后，可能会产生倾斜，因此，需要对底平板的表面进行磨削加工，使底平板10的表面平面度满足设定要求，从而保证后续加工薄壁件的加工精度。

图8是本发明实施例提供的一种加工示意图，如图8所示，此时夹紧块60整体位于沉槽10a中，外调节环20和内调节环30处于第一状态。

在本实施例中，夹紧块60的高度L小于沉槽10a的深度H，L＜H。

当外调节环20处于第一状态时，多个第一固定螺栓70均位于多个第一腰圆孔20b的最靠近底平板10的一端，此时外调节环20处于最低位置，外调节环20的高度不超过底平板10的远离磨床的一面。

同样地，当内调节环30处于第一状态时，多个第二固定螺栓80均位于多个第二腰圆孔30b的最靠近底平板10的一端，此时内调节环30处于最低位置，内调节环30的高度不超过底平板10的远离磨床的一面。

此时，底平板10的远离磨床的一面凸出于外调节环20、内调节环30和夹紧块60设置，以便于对底平板10的远离磨床的一面进行磨削加工。

在本实施例中，当外调节环20和内调节环30处于第一状态时，应保证夹紧块60低于底平板10的远离磨床的一面1mm，外调节环20和内调节环30低于底平板10的远离磨床的一面2mm，以保证底平板10的远离磨床的一面可以磨削校平。

步骤703、将薄壁件同轴放置在底平板上，并使每个沉槽中的两个夹紧块分别位于薄壁件的两侧。

步骤704、调节第一锁紧螺钉和第二锁紧螺钉，使两个夹紧块夹紧薄壁件。

图9是本发明实施例提供的另一种加工示意图，如图9所示，此时夹紧块60的夹紧部62凸出于沉槽10a设置，外调节环20和内调节环30处于第二状态。

当外调节环20处于第二状态时，多个第一固定螺栓70均位于多个第一腰圆孔20b的中部，外调节环20凸出于底平板10的远离磨床的一面设置。

当内调节环30处于第二状态时，多个第二固定螺栓80均位于多个第二腰圆孔30b的中部，内调节环30凸出于底平板10的远离磨床的一面设置。

在本实施例中，当外调节环20和内调节环30处于第二状态时，应保证外调节环20和内调节环30低于薄壁件200高度1～2mm，以保证在对薄壁件200上表面进行磨削加工时，以保证薄壁件200顶面能够与砂轮接触。

图10是本发明实施例提供的又一种加工示意图，如图10所示，此时夹紧块60的连接部61和夹紧部62均凸出于沉槽10a设置，外调节环20和内调节环30处于第三状态。

当外调节环20处于第三状态时，多个第一固定螺栓70均位于多个第一腰圆孔20b的最远离底平板10的一端，此时外调节环20处于最高位置，外调节环20的凸出于底平板10的远离磨床的一面设置。

当内调节环30处于第三状态时，多个第二固定螺栓80均位于多个第二腰圆孔30b的最远离底平板10的一端，此时内调节环30处于最高位置，内调节环30凸出于底平板10的远离磨床的一面设置。

可选地，当外调节环20和内调节环30处于第三状态时，应保证夹紧块60尚有6mm在底平板10的沉槽10a内未脱出，以避免薄壁件200翻转。

在本实施例中，对于轴向长度较短的薄壁件200可以使得外调节环20和内调节环30处于第二状态(如图9所示)，以夹紧薄壁件200。对于轴向长度较长的薄壁件200可以使得外调节环20和内调节环30处于第二状态(如图10所示)，以夹紧薄壁件200。

本发明实施例通过设置一种薄壁件磨削加工的夹紧装置，该夹紧装置的底平板为碳钢圆环结构，能够被磨床工作台上的磁铁吸附固定。在具体使用时，可以将待加工薄壁件放置在底平板上，然后调节第一锁紧螺钉和第二锁紧螺钉，使得底平板各沉槽中的锁紧块将薄壁件夹紧，以实现对薄壁件的装夹固定。同时，对于不同尺寸的薄壁件，可以采用不同尺寸的底平板对薄壁件进行支撑，不需要设置额外的专用磨床，从而可以降低加工成本，提高加工效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种薄壁件磨削加工的夹紧装置，其特征在于，所述夹紧装置(100)包括底平板(10)、外调节环(20)、内调节环(30)、多个第一锁紧螺钉(40)、多个第二锁紧螺钉(50)和多个夹紧块(60)；

所述底平板(10)为碳钢圆环结构，所述底平板(10)上沿其周向设有多个沉槽(10a)，每个所述沉槽(10a)贯穿所述底平板(10)的外壁(11)和内壁(12)，每个所述沉槽(10a)中均设有两个用于夹紧薄壁件(200)的夹紧块(60)；

所述外调节环(20)的内径与所述底平板(10)的外径相等，所述外调节环(20)上沿其周向设有多个第一螺纹通孔(20a)，所述多个第一螺纹通孔(20a)的轴线垂直于所述外调节环(20)的轴线，每个所述第一螺纹通孔(20a)中均设有一个所述第一锁紧螺钉(40)，所述第一锁紧螺钉(40)的杆部穿过所述第一螺纹通孔(20a)与两个所述夹紧块(60)中的一个夹紧块(60)连接；

所述内调节环(30)的外径与所述底平板(10)的内径相等，所述内调节环(30)上沿其周向设有多个第二螺纹通孔(30a)，所述多个第二螺纹通孔(30a)的轴线垂直于所述内调节环(30)的轴线，每个所述第二螺纹通孔(30a)中均设有一个所述第二锁紧螺钉(50)，所述第二锁紧螺钉(50)的杆部穿过所述第二螺纹通孔(30a)与两个所述夹紧块(60)中的另一个夹紧块(60)连接；

所述夹紧块(60)包括相互垂直的连接部(61)和夹紧部(62)，所述连接部(61)上设有用于安装所述第一锁紧螺钉(40)或所述第二锁紧螺钉(50)的通孔(61a)，所述夹紧部(62)的远离所述连接部(61)的一面为与所述薄壁件(200)的形状相匹配的夹紧面(62a)，同一所述沉槽(10a)中的两个所述夹紧块(60)的夹紧面(62a)相对设置；

所述夹紧块(60)的高度小于所述沉槽(10a)的深度。

2.根据权利要求1所述的夹紧装置，其特征在于，所述夹紧装置(100)还包括多个第一固定螺栓(70)，所述底平板(10)的外壁(11)上沿其周向设有多个用于安装所述第一固定螺栓(70)的第一安装孔(10b)，所述外调节环(20)上沿其周向设有多个第一腰圆孔(20b)，且所述第一腰圆孔(20b)的延伸方向与所述外调节环(20)的轴向平行，所述第一固定螺栓(70)可移动的设置在所述第一腰圆孔(20b)中，且所述第一固定螺栓(70)的杆部穿过所述第一腰圆孔(20b)设置在所述第一安装孔(10b)中。

3.根据权利要求2所述的夹紧装置，其特征在于，所述夹紧装置还包括至少四个第一固定螺栓(70)，至少四个第一固定螺栓(70)沿所述外调节环(20)的周向等距间隔分布。

4.根据权利要求1所述的夹紧装置，其特征在于，所述夹紧装置(100)还包括多个第二固定螺栓(80)，所述底平板(10)的内壁(12)上沿其周向设有多个用于安装所述第二固定螺栓(80)的第二安装孔(10c)，所述内调节环(30)上沿其周向设有多个第二腰圆孔(30b)，且所述第二腰圆孔(30b)的延伸方向与所述内调节环(30)的轴向平行，所述第二固定螺栓(80)可移动的设置在所述第二腰圆孔(30b)中，且所述第二固定螺栓(80)的杆部穿过所述第二腰圆孔(30b)设置在所述第二安装孔(10c)中。

5.根据权利要求4所述的夹紧装置，其特征在于，所述夹紧装置(100)还包括至少四个第二固定螺栓(80)，至少四个第二固定螺栓(80)沿所述内调节环(30)的周向等距间隔分布。

6.根据权利要求1～5任一项所述的夹紧装置，其特征在于，所述夹紧装置(100)包括至少四个第一锁紧螺钉(40)，至少四个所述第一锁紧螺钉(40)沿所述外调节环(20)的周向等距间隔分布。

7.根据权利要求1～5任一项所述的夹紧装置，其特征在于，所述夹紧装置(100)包括至少四个第二锁紧螺钉(50)，至少四个所述第二锁紧螺钉(50)沿所述内调节环(30)的周向等距间隔分布。

8.一种薄壁件磨削加工的夹紧方法，其特征在于，采用如权利要求1～7任一项所述的夹紧装置，所述夹紧方法包括：

将所述底平板(10)与磨床的磁铁吸附固定；

对底平板(10)的远离所述磨床的一面进行磨削加工，使所述底平板(10)的表面平面度满足设定要求；

将薄壁件(200)同轴放置在所述底平板(10)上，并使每个沉槽(10a)中的两个夹紧块(60)分别位于薄壁件(200)的两侧；

调节所述第一锁紧螺钉(40)和所述第二锁紧螺钉(50)，使两个所述夹紧块(60)夹紧所述薄壁件(200)。

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