CN112658696A - 一种微米级导柱孔加工装置及加工方法 - Google Patents

一种微米级导柱孔加工装置及加工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种微米级导柱孔加工装置及加工方法。它包括机座,所述机座上安装有加工动力头,所述加工动力头的底部固定有固定块,所述固定块的下端面安装有滑动块,所述滑动块和固定块滑动连接,所述滑动块的下端面安装有转动套筒,所述转动套筒和滑动块转动连接,所述转动套筒的底部安装有磨辊,所述磨辊与转动套筒滑动连接。本发明的有益效果是:能够将导柱孔的尺寸误差控制在±0.001mm,使得导柱孔精度提高,大幅度的提升其他各加工工艺的定位精度,使加工后的型腔与型芯之间偏心值越小,偏心值越小,注塑成型后的产品壁厚更均匀,或产品的同心度越好,产品的总体质量及产品的良品率将大幅提高。

Description

一种微米级导柱孔加工装置及加工方法
技术领域
本发明涉及导柱相关技术领域,尤其是指一种微米级导柱孔加工装置及加工方法。
背景技术
导柱用于模具中与组件组合使用确保模具以精准的定位进行活动引导模具行程的导向元件,是模具中不可缺少的零件,起到了导向、支承及定位的作用。由于导柱的圆度有很高的工艺要求,所以一般需要在导柱上打导柱孔(中心孔),然后采用外圆磨床研磨其外径。导柱孔的加工工艺也是决定模具质量的关键性因素之一。
传统的导柱孔加工一般由钻头钻孔后经铰刀加工或数控机床加工,加工出来的精度(真圆度、同心度、同轴度、垂直度等)一般只能控制在0.005mm-0.01mm,而无法将其精度控制到微米级别。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中导柱孔加工精度低的不足,提供了一种加工精度高的微米级导柱孔加工装置及加工方法。
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种微米级导柱孔的加工方法,包括以下步骤:
步骤一,在六面角尺机上对原材料进行外形粗加工,将模板外形的长宽高控制在规定尺寸内,将粗加工成型的导柱的公差控制在±0.02mm;
步骤二,按要求在粗加工成型的导柱的预定位置上用钻头加工出导柱孔,将导柱孔的基本偏差控制在D10;
步骤三,对加工出导柱孔的导柱进行热处理及深冷处理;
步骤四,在六面角尺机及精密平面磨上对热处理后的导柱进行外形精加工,将导柱的长宽公差控制在±0.01mm,将导柱的平面度及平行度公差控制在±0.0015mm;
步骤五,使用慢走丝设备对外形精加工后的导柱上的导柱孔进行粗加工,将其尺寸误差控制在±0.01mm;
步骤六,使用坐标磨床对慢走丝粗加工后的导柱孔先进行插磨,完成导柱孔的半精加工,将其尺寸误差控制在±0.003mm,之后再对插磨后的导柱孔进行进一步坐标磨,完成导柱孔的精加工,将其尺寸误差控制在±0.001mm;
步骤七,使用三坐标对精加工后的导柱孔精度进行检测验收并出具检测报告。
通过将插磨和坐标磨两道工序集成在一个装置上,减少导柱孔在加工过程中的装夹次数,避免了多次装夹带来的定位不准问题,减少了中间转运以及碰伤、夹伤和擦花问题,保证了微米级导柱孔的加工精度,同时还降低了设备成本,提高了生产效率;将导柱孔的尺寸误差控制在±0.001mm,使得导柱孔精度的提高,大幅度的提升其他各加工工艺的定位精度,使加工后的型腔与型芯之间偏心值越小,偏心值越小,注塑成型后的产品壁厚更均匀,或产品的同心度越好,产品的总体质量及产品的良品率将大幅提高。
作为优选,步骤七中导柱孔的精度检测项目包括真圆度检测、同心度检测、同轴度检测和垂直度检测。
本发明还提供了一种微米级导柱孔的加工装置,包括机座,所述机座上安装有加工动力头,所述加工动力头的底部固定有固定块,所述固定块的下端面安装有滑动块,所述滑动块和固定块滑动连接,所述滑动块的下端面安装有转动套筒,所述转动套筒和滑动块转动连接,所述转动套筒的底部安装有磨辊,所述磨辊与转动套筒滑动连接。
通过加工动力头带动固定块进行转动,并同时控制滑动块在固定块上沿着偏心半径的方向进行移动,来达到磨辊对导柱孔的内侧壁进行径向进给的目的。并在磨辊径向进行的同时,先通过控制磨辊相对转动套筒进行上下滑动,对导柱孔的内侧壁进行插磨,实现对导柱孔的半精加工,将其尺寸误差控制在±0.003mm;然后再通过控制转动套筒在滑动块上进行自转,并带动磨辊自转,对导柱孔的内侧壁进行进一步磨削,实现对导柱孔的精加工,将其尺寸误差控制在±0.001mm。通过将插磨和坐标磨两道工序集成在一个装置上,减少导柱孔在加工过程中的装夹次数,避免了多次装夹带来的定位不准问题,减少了中间转运以及碰伤、夹伤和擦花问题,保证了微米级导柱孔的加工精度,同时还降低了设备成本,提高了生产效率。同时导柱孔精度的提高,大幅度的提升其他各加工工艺的定位精度,使加工后的型腔与型芯之间偏心值越小。偏心值越小,注塑成型后的产品壁厚更均匀,或产品的同心度越好,产品的总体质量及产品的良品率将大幅提高。
作为优选,所述加工动力头包括固定在机座上的气缸,所述气缸上固定有旋转电机一,所述旋转电机一位于气缸的下方,所述固定块安装在旋转电机一上且位于旋转电机一的下方,所述机座上安装有夹具,所述夹具位于磨辊的下方,所述气缸、旋转电机一、固定块和夹具均位于同一竖直线上。夹具用于对导柱进行夹持,将导柱固定在磨辊的下方;气缸用于控制磨辊的上下移动,将磨辊移动至导柱孔的内部;旋转电机一用于带动固定块进行转动,并通过滑动块在固定块上沿着偏心半径的方向进行移动,来达到磨辊对导柱孔的内侧壁进行径向进给的目的。
作为优选,所述固定块的内部设有固定块空腔,所述固定块空腔顶面的中心位置设有固定块滑槽,所述固定块滑槽的底面上安装有电缸,所述固定块滑槽内设有滑动柱,所述滑动柱的顶部安装在电缸上且通过电缸与固定块滑槽滑动连接,所述固定块空腔的底面上设有若干条滑槽一,所述滑动块的数量与滑槽一的数量相对应,所述的滑槽一关于固定块空腔底面的中心呈环形分布,所述滑动块安装在滑槽一内且与滑槽一滑动连接,所述滑动块的顶面和滑动柱的底面之间安装有连杆,所述滑动块和滑动柱均与连杆转动连接。通过电缸控制滑动柱的上下滑动,在连杆的传递作用下,带动滑动块沿着滑槽一的方向进行滑动,从而实现磨辊对导柱孔的内侧壁进行径向进给的目的。
作为优选,所述滑动块的底面上设有与转动套筒相匹配的滑动块凹槽,所述转动套筒的顶部安装在滑动块凹槽内且与滑动块凹槽转动连接,所述转动套筒的底面上设有套筒滑槽,所述磨辊的顶部固定有与套筒滑槽相匹配的磨辊滑杆,所述磨辊通过磨辊滑杆和套筒滑槽的配合安装在转动套筒的底部且与套筒滑槽滑动连接,所述磨辊滑杆的顶部和套筒滑槽的底面之间固定有弹簧一,所述套筒滑槽的开口处安装有卡槽,所述磨辊滑杆的底部固定有与卡槽相匹配的卡扣。通过套筒滑槽和磨辊滑杆的设计,一方面实现磨辊相对转动套筒进行上下滑动的目的,另一方面也对磨辊的滑动起到一定的导向作用,提高了磨辊工作时的稳定性。在未进行插削时,弹簧具有一定的收缩力,磨辊在这个收缩力的作用下压在转动套筒的底部,并在卡扣和卡槽的配合进行进一步固定在转动套筒的底部。
作为优选,所述滑动块凹槽的底面上安装有旋转电机二,所述旋转电机二上安装有转轴一,所述转轴一上安装有锥齿轮一,所述转动套筒的内部安装有转轴二,所述转轴一和转轴二相互垂直,所述转轴二上固定有锥齿轮二和凸轮,所述锥齿轮一和锥齿轮二相啮合,所述磨辊的顶部固定有与转动套筒的内部相匹配的导向柱,所述导向柱置于转动套筒内且与转动套筒滑动连接,所述导向柱的上端面和凸轮的外侧面相接触,所述磨辊内安装有压力传感器和单片机,所述压力传感器和单片机电连接,所述单片机和旋转电机二电连接,所述单片机和电缸电连接。当加工动力头控制磨辊在导柱孔内就位时,单片机控制压力传感器开始工作,此时磨辊与导柱孔未接触,压力传感器进行第一次检测,检测到磨辊无压力,将第一个压力信号发送给单片机,单片机控制电缸工作,带动滑动块在滑槽一上沿着偏心半径的方向移动第一个目标量,使得磨辊对导柱孔的内侧壁径向进给目标路程,在进给过程中,当磨辊与导柱孔的内侧壁接触时,此时压力传感器进行第二次检测,检测到磨辊受到导柱孔内侧壁的压力,将第二个压力信号发送给单片机,单片机控制旋转电机二运动,并在锥齿轮的传递作用下带动转轴二及其上的凸轮进行转动,然后通过凸轮的回转运动带动导向柱在转动套筒中上下滑动,进而带动磨辊相对转动套筒进行上下滑动,来对导柱孔的内侧壁进行插磨,实现对导柱孔的半精加工,自动化程度高。
作为优选,所述滑动块凹槽的底部安装有转盘,所述转盘和滑动块凹槽转动连接,所述转动套筒和转盘固定连接,所述转盘的中心位置处设有与转轴一相匹配的转盘通孔一,所述转盘通孔一的孔径大于转轴一的外径,所述转轴一置于转盘通孔一内,所述锥齿轮一安装在转轴一上且与转轴一滑动连接,所述锥齿轮一位于转盘的下方,所述锥齿轮一上固定有限位销,所述限位销置于转轴一的侧面,所述转盘上设有与限位销相匹配的转盘通孔二。当磨辊对导柱孔插磨完毕后,通过控制锥齿轮一沿着转轴一向上运动,一方面使锥齿轮一和锥齿轮二相互分离以停止插磨,另一方面使锥齿轮一上的限位销插入转动通孔二中,使锥齿轮一和转盘两者相固定以带动转盘进行旋转,进而带动转动套筒及其上的磨辊进行自转,来对导柱孔的内侧壁进行进一步磨削,实现对导柱孔的精加工。
作为优选,所述转轴一的内部设有转轴空腔,所述转轴空腔的侧壁上设有轴向开口,所述锥齿轮一上设有与转轴一相匹配的锥齿轮通孔,所述锥齿轮通孔的内侧壁上固定有与轴向开口相匹配的限位滑块,所述锥齿轮一通过限位滑块和轴向开口的配合安装在转轴一上且与转轴一滑动连接,所述转轴空腔内滑动连接有铁块,所述铁块和限位滑块固定连接,所述转轴空腔的顶面上安装有与铁块相匹配的电磁发生器,所述电磁发生器和单片机电连接,所述转轴空腔的底面和铁块之间固定有弹簧二。当磨辊与导柱孔的内侧壁插磨结束时,导柱孔的内侧壁对磨辊的压力也随之消失,此时压力传感器进行第三次检测,检测到磨辊无压力,将第三个压力信号发送给单片机,单片机控制电磁发生器和电缸同时工作:电磁发生器产生磁场,吸引铁块,带动锥齿轮一上移使之与锥齿轮二分离而与转盘固定,此时转盘在锥齿轮一的带动下开始旋转,进而带动转动套筒及其上的磨辊进行自转;电缸带动滑动块在滑槽一上沿着偏心半径的方向移动第二个目标量,使磨辊对导柱孔的内侧壁再次径向进给目标路程,并通过磨辊的自转来对导柱孔的内侧壁进行进一步磨削,实现对导柱孔的精加工,自动化程度高。其中弹簧二起到锥齿轮一的复位作用。
作为优选,所述限位销包括固定在锥齿轮一背面上的固定滑槽,所述固定滑槽内滑动连接有与转盘通孔二相匹配的销杆,所述销杆的一端和固定滑槽的底面之间固定有弹簧三,所述销杆的另一端固定有磁块,所述滑动块凹槽的底面上设有与转盘通孔二的位置相对应的滑槽二,所述滑槽二内滑动连接有磁销,所述磁块和磁销相对两面上的磁极相同,所述磁销和滑槽二的底面之间固定有弹簧四。进行插磨工序时,磁销插在转盘通孔二中,对转盘起到固定作用;而进行进一步磨削时,锥齿轮一上的销杆需要插入转盘通孔二中,通过固定滑槽和弹簧三的设计,对销杆在插入转盘通孔二的过程中起到一定的缓冲作用,并通过磁块的设计,可以在销杆靠近转盘通孔二时将磁销顶出转盘通孔二,以解除磁销对转盘的固定作用,从而使锥齿轮一可以顺利带动转盘进行旋转。其中弹簧四起到磁销的复位作用。
本发明的有益效果是:能够将导柱孔的尺寸误差控制在±0.001mm,使得导柱孔精度提高,大幅度的提升其他各加工工艺的定位精度,使加工后的型腔与型芯之间偏心值越小,偏心值越小,注塑成型后的产品壁厚更均匀,或产品的同心度越好,产品的总体质量及产品的良品率将大幅提高;减少导柱孔在加工过程中的装夹次数,避免了多次装夹带来的定位不准问题,减少了中间转运以及碰伤、夹伤和擦花问题,保证了微米级导柱孔的加工精度,同时还降低了设备成本,提高了生产效率;提高了磨辊工作时的稳定性;自动化程度高。
附图说明
图1是本发明的结构示意图;
图2是图1中固定块和滑动块之间的结构连接图;
图3是图1中滑动块、转动套筒和磨辊之间的结构连接图;
图4是图3中A处的放大图;
图5是图4中转轴一和锥齿轮一之间的结构连接图。
图中:1. 气缸,2. 旋转电机一,3. 固定块,4. 滑动块,5. 转动套筒,6. 磨辊,7.夹具,8. 机座,9. 固定块空腔,10. 滑槽一,11. 连杆,12. 滑动柱,13. 固定块滑槽,14.电缸,15. 转盘,16. 滑动块凹槽,17. 套筒滑槽,18. 弹簧一,19. 磨辊滑杆,20. 卡槽,21. 卡扣,22. 导向柱,23. 凸轮,24. 转轴二,25. 转盘通孔二,26. 磁块,27. 销杆,28.固定滑槽,29. 弹簧三,30. 锥齿轮二,31. 锥齿轮一,32. 转轴一,33. 转盘通孔一,34.旋转电机二,35. 磁销,36. 弹簧四,37. 滑槽二,38. 电磁发生器,39. 转轴空腔,40. 轴向开口,41. 锥齿轮通孔,42. 限位滑块,43. 弹簧二,44. 铁块。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。
一种微米级导柱孔的加工方法,包括以下步骤:
步骤一,在六面角尺机上对原材料进行外形粗加工,将模板外形的长宽高控制在规定尺寸内,将粗加工成型的导柱的公差控制在±0.02mm;
步骤二,按要求在粗加工成型的导柱的预定位置上用钻头加工出导柱孔,将导柱孔的基本偏差控制在D10;
步骤三,对加工出导柱孔的导柱进行热处理及深冷处理;
步骤四,在六面角尺机及精密平面磨上对热处理后的导柱进行外形精加工,将导柱的长宽公差控制在±0.01mm,将导柱的平面度及平行度公差控制在±0.0015mm;
步骤五,使用慢走丝设备对外形精加工后的导柱上的导柱孔进行粗加工,将其尺寸误差控制在±0.01mm;
步骤六,使用坐标磨床对慢走丝粗加工后的导柱孔先进行插磨,完成导柱孔的半精加工,将其尺寸误差控制在±0.003mm,之后再对插磨后的导柱孔进行进一步坐标磨,完成导柱孔的精加工,将其尺寸误差控制在±0.001mm;
步骤七,使用三坐标对精加工后的导柱孔精度进行检测验收并出具检测报告。
步骤七中导柱孔的精度检测项目包括真圆度检测、同心度检测、同轴度检测和垂直度检测。
如图1所述的实施例中,本发明还提供一种微米级导柱孔的加工装置,包括机座8,机座8上安装有加工动力头,加工动力头的底部固定有固定块3,固定块3的下端面安装有滑动块4,滑动块4和固定块3滑动连接,滑动块4的下端面安装有转动套筒5,转动套筒5和滑动块4转动连接,转动套筒5的底部安装有磨辊6,磨辊6与转动套筒5滑动连接。
如图1所示,加工动力头包括固定在机座8上的气缸1,气缸1上固定有旋转电机一2,旋转电机一2位于气缸1的下方,固定块3安装在旋转电机一2上且位于旋转电机一2的下方,机座8上安装有夹具7,夹具7位于磨辊6的下方,气缸1、旋转电机一2、固定块3和夹具7均位于同一竖直线上。
如图2所示,固定块3的内部设有固定块空腔9,固定块空腔9顶面的中心位置设有固定块滑槽13,固定块滑槽13的底面上安装有电缸14,固定块滑槽13内设有滑动柱12,滑动柱12的顶部安装在电缸14上且通过电缸14与固定块滑槽13滑动连接,固定块空腔9的底面上设有若干条滑槽一10,滑动块4的数量与滑槽一10的数量相对应,的滑槽一10关于固定块空腔9底面的中心呈环形分布,滑动块4安装在滑槽一10内且与滑槽一10滑动连接,滑动块4的顶面和滑动柱12的底面之间安装有连杆11,滑动块4和滑动柱12均与连杆11转动连接。
如图3和图4所示,滑动块4的底面上设有与转动套筒5相匹配的滑动块凹槽16,转动套筒5的顶部安装在滑动块凹槽16内且与滑动块凹槽16转动连接,转动套筒5的底面上设有套筒滑槽17,磨辊6的顶部固定有与套筒滑槽17相匹配的磨辊滑杆19,磨辊6通过磨辊滑杆19和套筒滑槽17的配合安装在转动套筒5的底部且与套筒滑槽17滑动连接,磨辊滑杆19的顶部和套筒滑槽17的底面之间固定有弹簧一18,套筒滑槽17的开口处安装有卡槽20,磨辊滑杆19的底部固定有与卡槽20相匹配的卡扣21。
如图3和图4所示,滑动块凹槽16的底面上安装有旋转电机二34,旋转电机二34上安装有转轴一32,转轴一32上安装有锥齿轮一31,转动套筒5的内部安装有转轴二24,转轴一32和转轴二24相互垂直,转轴二24上固定有锥齿轮二30和凸轮23,锥齿轮一31和锥齿轮二30相啮合,磨辊6的顶部固定有与转动套筒5的内部相匹配的导向柱22,导向柱22置于转动套筒5内且与转动套筒5滑动连接,导向柱22的上端面和凸轮23的外侧面相接触,磨辊6内安装有压力传感器和单片机,压力传感器和单片机电连接,单片机和旋转电机二34电连接,单片机和电缸14电连接。
如图3和图4所示,滑动块凹槽16的底部安装有转盘15,转盘15和滑动块凹槽16转动连接,转动套筒5和转盘15固定连接,转盘15的中心位置处设有与转轴一32相匹配的转盘通孔一33,转盘通孔一33的孔径大于转轴一32的外径,转轴一32置于转盘通孔一33内,锥齿轮一31安装在转轴一32上且与转轴一32滑动连接,锥齿轮一31位于转盘15的下方,锥齿轮一31上固定有限位销,限位销置于转轴一32的侧面,转盘15上设有与限位销相匹配的转盘通孔二25。
如图4和图5所示,转轴一32的内部设有转轴空腔39,转轴空腔39的侧壁上设有轴向开口40,锥齿轮一31上设有与转轴一32相匹配的锥齿轮通孔41,锥齿轮通孔41的内侧壁上固定有与轴向开口40相匹配的限位滑块42,锥齿轮一31通过限位滑块42和轴向开口40的配合安装在转轴一32上且与转轴一32滑动连接,转轴空腔39内滑动连接有铁块44,铁块44和限位滑块42固定连接,转轴空腔39的顶面上安装有与铁块44相匹配的电磁发生器38,电磁发生器38和单片机电连接,转轴空腔39的底面和铁块44之间固定有弹簧二43。
如图3和图4所示,限位销包括固定在锥齿轮一31背面上的固定滑槽28,固定滑槽28内滑动连接有与转盘通孔二25相匹配的销杆27,销杆27的一端和固定滑槽28的底面之间固定有弹簧三29,销杆27的另一端固定有磁块26,滑动块凹槽16的底面上设有与转盘通孔二25的位置相对应的滑槽二37,滑槽二37内滑动连接有磁销35,磁块26和磁销35相对两面上的磁极相同,磁销35和滑槽二37的底面之间固定有弹簧四36。
加工φ20±0.001mm导柱孔的流程:
一、在六面角尺机上对原材料进行外形粗加工,将模板外形的长宽高控制在规定尺寸内,将粗加工成型的导柱的公差控制在±0.02mm。
二、按要求在粗加工成型的导柱的预定位置上用钻头加工出导柱孔,将导柱孔的基本偏差控制在φ20D10。
三、对加工出导柱孔的导柱进行热处理及深冷处理;
四、在六面角尺机及精密平面磨上对热处理后的导柱进行外形精加工,将导柱的长宽公差控制在±0.01mm,将导柱的平面度及平行度公差控制在±0.0015mm;
五、使用慢走丝设备对外形精加工后的导柱上的导柱孔进行粗加工,将其尺寸控制在φ19±0.01mm;
六、使用坐标磨床对慢走丝粗加工后的导柱孔先进行插磨,完成导柱孔的半精加工,将其尺寸误差控制在φ19.98±0.003mm,之后再对插磨后的导柱孔进行进一步坐标磨,完成导柱孔的精加工,将其尺寸误差控制在φ20±0.001mm;
七、使用三坐标对精加工后的导柱孔精度进行检测验收并出具检测报告(真圆度、同心度、同轴度和垂直度等)。
坐标磨床的具体加工流程:
将慢走丝粗加工后的导柱放置在夹具7上固定,之后控制气缸1开始工作,将磨辊6移动至导柱孔内,同时控制旋转电机一2工作,带动固定块3开始转动。此时启动单片机,控制压力传感器开始工作,进行第一次检测,检测到磨辊6无压力(磨辊6与导柱孔未接触),将第一个压力信号发送给单片机,单片机控制电缸14工作,带动滑动块4在滑槽一10上沿着偏心半径的方向移动第一个目标量,进而带动磨辊6对着导柱孔的内侧壁径向进给目标路程。在进给过程中,当磨辊6与导柱孔的内侧壁接触时,此时压力传感器进行第二次检测,检测到磨辊6受到导柱孔内侧壁的压力,将第二个压力信号发送给单片机,单片机控制旋转电机二34运动,并在锥齿轮的传递作用下带动转轴二24及其上的凸轮23进行转动,然后通过凸轮23的回转运动带动导向柱22在转动套筒5中上下滑动,进而带动磨辊6相对转动套筒5进行上下滑动,来对导柱孔的内侧壁进行插磨,插磨后的尺寸控制在φ19.98±0.003mm。
当磨辊6对导柱孔插磨完毕后,导柱孔的内侧壁对磨辊6的压力也随之消失,此时压力传感器进行第三次检测,检测到磨辊6无压力,将第三个压力信号发送给单片机,单片机控制电磁发生器38和电缸14同时工作:电磁发生器38产生磁场,吸引铁块44,带动锥齿轮一31上移使之与锥齿轮二30分离而与转盘15固定,此时转盘15在锥齿轮一31的带动下开始旋转,进而带动转动套筒5及其上的磨辊6进行自转,电缸14带动滑动块4在滑槽一10上沿着偏心半径的方向移动第二个目标量,使磨辊6对导柱孔的内侧壁再次径向进给目标路程,并通过磨辊6的自转来对导柱孔的内侧壁进行进一步磨削,磨削后的尺寸控制在φ20±0.001mm。

Claims (10)

1.一种微米级导柱孔的加工方法,包括以下步骤:
步骤一,在六面角尺机上对原材料进行外形粗加工,将模板外形的长宽高控制在规定尺寸内,将粗加工成型的导柱的公差控制在±0.02mm;
步骤二,按要求在粗加工成型的导柱的预定位置上用钻头加工出导柱孔,将导柱孔的基本偏差控制在D10;
步骤三,对加工出导柱孔的导柱进行热处理及深冷处理;
步骤四,在六面角尺机及精密平面磨上对热处理后的导柱进行外形精加工,将导柱的长宽公差控制在±0.01mm,将导柱的平面度及平行度公差控制在±0.0015mm;
步骤五,使用慢走丝设备对外形精加工后的导柱上的导柱孔进行粗加工,将其尺寸误差控制在±0.01mm;
步骤六,使用坐标磨床对慢走丝粗加工后的导柱孔先进行插磨,完成导柱孔的半精加工,将其尺寸误差控制在±0.003mm,之后再对插磨后的导柱孔进行进一步坐标磨,完成导柱孔的精加工,将其尺寸误差控制在±0.001mm;
步骤七,使用三坐标对精加工后的导柱孔精度进行检测验收并出具检测报告。
2.根据权利要求1所述的一种微米级导柱孔的加工方法,其特征是,步骤七中导柱孔的精度检测项目包括真圆度检测、同心度检测、同轴度检测和垂直度检测。
3.一种微米级导柱孔的加工装置,其特征是,包括机座(8),所述机座(8)上安装有加工动力头,所述加工动力头的底部固定有固定块(3),所述固定块(3)的下端面安装有滑动块(4),所述滑动块(4)和固定块(3)滑动连接,所述滑动块(4)的下端面安装有转动套筒(5),所述转动套筒(5)和滑动块(4)转动连接,所述转动套筒(5)的底部安装有磨辊(6),所述磨辊(6)与转动套筒(5)滑动连接。
4.根据权利要求3所述的一种微米级导柱孔的加工装置,其特征是,所述加工动力头包括固定在机座(8)上的气缸(1),所述气缸(1)上固定有旋转电机一(2),所述旋转电机一(2)位于气缸(1)的下方,所述固定块(3)安装在旋转电机一(2)上且位于旋转电机一(2)的下方,所述机座(8)上安装有夹具(7),所述夹具(7)位于磨辊(6)的下方,所述气缸(1)、旋转电机一(2)、固定块(3)和夹具(7)均位于同一竖直线上。
5.根据权利要求3所述的一种微米级导柱孔的加工装置,其特征是,所述固定块(3)的内部设有固定块空腔(9),所述固定块空腔(9)顶面的中心位置设有固定块滑槽(13),所述固定块滑槽(13)的底面上安装有电缸(14),所述固定块滑槽(13)内设有滑动柱(12),所述滑动柱(12)的顶部安装在电缸(14)上且通过电缸(14)与固定块滑槽(13)滑动连接,所述固定块空腔(9)的底面上设有若干条滑槽一(10),所述滑动块(4)的数量与滑槽一(10)的数量相对应,所述的滑槽一(10)关于固定块空腔(9)底面的中心呈环形分布,所述滑动块(4)安装在滑槽一(10)内且与滑槽一(10)滑动连接,所述滑动块(4)的顶面和滑动柱(12)的底面之间安装有连杆(11),所述滑动块(4)和滑动柱(12)均与连杆(11)转动连接。
6.根据权利要求5所述的一种微米级导柱孔的加工装置,其特征是,所述滑动块(4)的底面上设有与转动套筒(5)相匹配的滑动块凹槽(16),所述转动套筒(5)的顶部安装在滑动块凹槽(16)内且与滑动块凹槽(16)转动连接,所述转动套筒(5)的底面上设有套筒滑槽(17),所述磨辊(6)的顶部固定有与套筒滑槽(17)相匹配的磨辊滑杆(19),所述磨辊(6)通过磨辊滑杆(19)和套筒滑槽(17)的配合安装在转动套筒(5)的底部且与套筒滑槽(17)滑动连接,所述磨辊滑杆(19)的顶部和套筒滑槽(17)的底面之间固定有弹簧一(18),所述套筒滑槽(17)的开口处安装有卡槽(20),所述磨辊滑杆(19)的底部固定有与卡槽(20)相匹配的卡扣(21)。
7.根据权利要求6所述的一种微米级导柱孔的加工装置,其特征是,所述滑动块凹槽(16)的底面上安装有旋转电机二(34),所述旋转电机二(34)上安装有转轴一(32),所述转轴一(32)上安装有锥齿轮一(31),所述转动套筒(5)的内部安装有转轴二(24),所述转轴一(32)和转轴二(24)相互垂直,所述转轴二(24)上固定有锥齿轮二(30)和凸轮(23),所述锥齿轮一(31)和锥齿轮二(30)相啮合,所述磨辊(6)的顶部固定有与转动套筒(5)的内部相匹配的导向柱(22),所述导向柱(22)置于转动套筒(5)内且与转动套筒(5)滑动连接,所述导向柱(22)的上端面和凸轮(23)的外侧面相接触,所述磨辊(6)内安装有压力传感器和单片机,所述压力传感器和单片机电连接,所述单片机和旋转电机二(34)电连接,所述单片机和电缸(14)电连接。
8.根据权利要求7所述的一种微米级导柱孔的加工装置,其特征是,所述滑动块凹槽(16)的底部安装有转盘(15),所述转盘(15)和滑动块凹槽(16)转动连接,所述转动套筒(5)和转盘(15)固定连接,所述转盘(15)的中心位置处设有与转轴一(32)相匹配的转盘通孔一(33),所述转盘通孔一(33)的孔径大于转轴一(32)的外径,所述转轴一(32)置于转盘通孔一(33)内,所述锥齿轮一(31)安装在转轴一(32)上且与转轴一(32)滑动连接,所述锥齿轮一(31)位于转盘(15)的下方,所述锥齿轮一(31)上固定有限位销,所述限位销置于转轴一(32)的侧面,所述转盘(15)上设有与限位销相匹配的转盘通孔二(25)。
9.根据权利要求8所述的一种微米级导柱孔的加工装置,其特征是,所述转轴一(32)的内部设有转轴空腔(39),所述转轴空腔(39)的侧壁上设有轴向开口(40),所述锥齿轮一(31)上设有与转轴一(32)相匹配的锥齿轮通孔(41),所述锥齿轮通孔(41)的内侧壁上固定有与轴向开口(40)相匹配的限位滑块(42),所述锥齿轮一(31)通过限位滑块(42)和轴向开口(40)的配合安装在转轴一(32)上且与转轴一(32)滑动连接,所述转轴空腔(39)内滑动连接有铁块(44),所述铁块(44)和限位滑块(42)固定连接,所述转轴空腔(39)的顶面上安装有与铁块(44)相匹配的电磁发生器(38),所述电磁发生器(38)和单片机电连接,所述转轴空腔(39)的底面和铁块(44)之间固定有弹簧二(43)。
10.根据权利要求9所述的一种微米级导柱孔的加工装置,其特征是,所述限位销包括固定在锥齿轮一(31)背面上的固定滑槽(28),所述固定滑槽(28)内滑动连接有与转盘通孔二(25)相匹配的销杆(27),所述销杆(27)的一端和固定滑槽(28)的底面之间固定有弹簧三(29),所述销杆(27)的另一端固定有磁块(26),所述滑动块凹槽(16)的底面上设有与转盘通孔二(25)的位置相对应的滑槽二(37),所述滑槽二(37)内滑动连接有磁销(35),所述磁块(26)和磁销(35)相对两面上的磁极相同,所述磁销(35)和滑槽二(37)的底面之间固定有弹簧四(36)。
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