CN111720421B - 一种滚针装配式十字垫圈 - Google Patents

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Abstract

本发明属于精密装配技术领域，涉及一种滚针装配式十字垫圈。为解决现有十字垫圈存在的问题，本发明提供了一种滚针装配式十字垫圈，采用标准件滚针过盈装配在圆环保持架上，控制圆环保持架上两轴线垂直的圆形凹糟的加工精度，便可实现高性能低成本滚针装配式十字垫圈的制作。本发明的有益效果在于，发明了一种滚针装配式十字垫圈，采用高硬度的标准件滚针过盈装配在低成本的圆环保持架上，制成十字垫圈，具有成本低、制作方便、定位精度高、定位可靠的优点，可满足接触两面不严格平行的零件的精密定位需求，广泛应用于精密定位领域，具有良好的市场应用前景与推广价值。

Description

一种滚针装配式十字垫圈
技术领域
本发明属于精密装配技术领域，涉及一种滚针装配式十字垫圈。
背景技术
零件的安装定位精度对零件的精密加工与测量精度有较大影响。尤其是在超精密加工过程中，零件的安装定位误差已占到零件总加工或测量误差的50％以上。零件的精密装配过程是零件几何误差和装配应力的一个耦合过程。实践过程中，常采用锁紧螺母配合刚性压环实现零件的安装与定位，由于定位锁紧螺母的端面与零件的定位面不平行，所以精密装配过程中不直接采用锁紧螺母来实现零件的精密定位；即使增加了刚性压环，减轻了零件定位面的磨损，但仍不能改善零件的定位过程中装配应力不均衡的问题，从而影响零件的定位精度。采用锁紧螺母、十字垫圈和平垫圈的组合定位方式能够解决锁紧螺母和被定位工件接触面不平行带来的定位不稳定和定位偏载的问题。但现有十字垫圈多为一体式结构，两侧工作面采用整体线切割工艺加工，存在对材料性能要求高、加工成本高、定位圆弧母线的精度低等问题。
发明内容
为解决现有十字垫圈存在的问题，本发明提供了一种滚针装配式十字垫圈，采用标准件滚针过盈装配在圆环保持架上，控制圆环保持架上两轴线垂直的圆形凹糟的加工精度，便可实现高性能低成本滚针装配式十字垫圈的制作。
一种滚针装配式十字垫圈，包括圆环保持架、两组垂直布置的四件滚针；圆环保持架两端面上分别设有轴线方向垂直的圆型凹槽，圆型凹槽的轴线平行于圆环保持架的端面，圆形凹糟的深度为滚针直径的2/3～3/4；圆型凹槽的直径比滚针直径小0.005～0.01mm。
圆环保持架选用具有一定刚度和弹性的钢材或性能相当的材料，两端面平行，根据实际需要可设计成相同大小的圆环结构或不同大小的台阶结构；滚针为同批次的标准件，选用轴承钢材料，硬度不低于HRC60，直径不低于2mm，精度等级不低于G3级；
圆环保持架同一端面两个圆型凹槽同轴并居中分布，采用慢走丝线切割一次装夹完成加工。
通过改变圆环保持架的结构，实现相同定位功能的装配式十字垫圈仍在本发明的保护范围内。
本发明的有益效果在于，发明了一种滚针装配式十字垫圈，采用高硬度的标准件滚针过盈装配在低成本的圆环保持架上，制成十字垫圈，具有成本低、制作方便、定位精度高、定位可靠的优点，可满足接触两面不严格平行的零件的精密定位需求，广泛应用于精密定位领域，具有良好的市场应用前景与推广价值。
附图说明
图1滚针在圆环保持架上的装配效果。
图2圆环保持架。
图中：1圆环保持架；1-1圆环保持架A端；1-1-1A端圆形凹槽a；1-1-2A端圆形凹槽b；1-2圆环保持架B端；1-2-1B端圆形凹槽a；1-1-2B端圆形凹槽b；2滚针。
具体实施方式
以具有台阶结构的圆环保持架为例阐述该专利的实施方式。
根据被定位零件定位面和锁紧螺母工作面的尺寸，设计了台阶结构的1圆环保持架。1-1圆环保持架A端和1-2圆环保持架B端的厚度为5mm，圆环宽度为分别为10mm，1圆环保持架选用调制处理的45钢材料，用车削的方式加工，锐边倒角大小为C0.2～0.5；1-1圆环保持架A端和1-2圆环保持架B端的平行度误差不大于0.02mm。整个1圆环保持架的表面粗糙度为Ra1.6。
选用同批次的标准件1滚针P 3×9.8G3 0，-3GB/T 309-2000。先用采用慢走丝线切割同时加工1圆环保持架A端的1-1-1A端圆形凹槽a和1-1-2A端圆形凹槽b，控制圆形凹槽a和b的轴线与1圆环保持架A端面平行，且距离为0.7mm左右，并控制1-1-1A端圆形凹槽a和1-1-2A端圆形凹槽b的直径在2.987～2.997mm之间，确保滚针与圆环保持架过盈连接。
然后翻转1圆环保持架，采用慢走丝线切割同时加工1圆环保持架B端的1-2-1B端圆形凹槽a和1-2-2B端圆形凹槽b，控制B端圆形凹槽a和b的同轴，且轴线与1-1-1A端圆形凹槽a和1-1-2A端圆形凹槽b的轴承垂直，并与1圆环保持架B端面平行，距离为0.7mm左右；控制1-1-1A端圆形凹槽a和1-1-2A端圆形凹槽b的直径在2.987～2.997mm之间，确保滚针与圆环保持架过盈连接。
通过热装的方式将2滚针沿1圆环保持架的径向对称装入圆环保持架1中，完成滚针装配式十字垫圈的制作。
使用时，该专利提供的滚针装配式十字垫圈配合平行垫圈使用。滚针装配式十字垫圈同侧滚针的接触母线基本共线，且可以以该母线为回转中心作±1°左右的适应性微小转动，以适应被定位零件的接触面和锁紧螺母接触面的角度偏差，提高定位的可靠性与定位精度。

Claims (3)

1.一种滚针装配式十字垫圈，其特征在于，包括圆环保持架(1)、两组垂直布置的四件滚针(2)；圆环保持架两端面上分别设有轴线方向垂直的圆型凹槽，圆型凹槽的轴线平行于圆环保持架的端面，圆形凹糟的深度为滚针直径的2/3～3/4；圆型凹槽的直径比滚针直径小0.005～0.01mm；圆环保持架(1)同一端面两个圆型凹槽同轴并居中分布，采用慢走丝线切割一次装夹完成加工。
2.如权利要求1所述的滚针装配式十字垫圈，其特征在于，圆环保持架(1)选用具有刚度和弹性的钢材或性能相当的材料，两端面平行；四件滚针(2)为同批次的标准件，选用轴承钢材料，硬度不低于HRC60，直径不低于2mm，精度等级不低于G3级。
3.如权利要求1所述的滚针装配式十字垫圈，其特征在于，圆环保持架(1)两端面为相同大小的圆环结构或不同大小的台阶结构。
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