CN112847126B - 一种环形薄片类零件研磨工装及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种环形薄片类零件研磨工装及使用方法，工装包括工装支撑模块、限位模块和配重模块；工装支撑模块整体为圆盘状结构，在工装支撑模块上沿圆周方向均布设置有多条导向槽，在工装支撑模块的上端沿圆周方向设置有多个螺纹孔；限位模块为多个，以沿工装支撑模块的径向可调位的方式一一固定安装在多条限位槽内，多个限位模块的下端部从工装支撑模块的下端伸出，用于夹紧固定压在工装支撑模块下方的待研磨件，对待研磨件实现平面限位，多个限位模块的伸出长度与待沿模件的研磨到位厚度一致；配重模块放置于工装支撑模块的上端，通过连接于多个螺纹孔内的螺钉实现平面限位。本发明解决了薄片类零件研磨过程中效率低和质量不稳定的问题。

Description

一种环形薄片类零件研磨工装及使用方法

技术领域

本发明属于机械加工与装配领域，具体涉及一种环形薄片类零件研磨工装及使用方法。

背景技术

环形垫圈、圆形垫片等薄片类零件在机械装配领域应用广泛，通常用来调整装配过程中的尺寸链，以调节装配体尺寸链以及装配精度均符合预期设计要求。一般薄片类零件首先由机加工制作成形，通过车床等对其进行加工成形。但是机加成形的薄片类零件由于受到加工过程应力的作用以及机床的误差等因素的影响，薄片类零件最终的成形尺寸一般无法直接满足装配的使用要求，所以此时就应该对其进行精修，以期达到使用要求的精度。对于(超)高精密装配来说，对尺寸链的控制一般需要达到微米级，而机床加工无法保证如此高精度，因此在装配过程中需要使用研磨的方法对薄片类零件进行精修，以保证其尺寸精度以及形位精度。

目前，最常用的研磨方法是手持待研磨件，直接在研磨平板上进行研磨，但此方法存在明显的不足。

首先，手持的方法无法保证研磨件各处受力均匀，易导致研磨出的零件厚度不一，甚至导致零件超差报废；其次，每次研磨去除量只能凭借操作人员的手感，无法做到定量去除，不利于工艺方法的传承；还有，薄片类零件不易手持，导致研磨效率低下，研磨周期长，影响整体装配进度；另外，手持研磨的方法也直接导致了工作人员较差的工作环境。

经专利检索发现，对于研磨薄片类零件来说，目前尚无一种高效率、研磨质量稳定、工作环境佳的研磨工艺方法与工装。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种可解决薄片类零件研磨过程中效率低、质量不稳定问题的环形薄片类零件研磨工装及使用方法。

本发明的上述目的通过如下技术方案来实现：

一种环形薄片类零件研磨工装，其特征在于：包括工装支撑模块、限位模块和配重模块；

所述工装支撑模块整体为圆盘状结构，在工装支撑模块上沿圆周方向均布设置有多条导向槽，每条导向槽沿工装支撑模块的径向方向设置，在工装支撑模块的上端沿圆周方向设置有多个螺纹孔；

所述限位模块为多个，多个限位模块以沿工装支撑模块的径向可调位的方式一一固定安装在多条限位槽内，多个限位模块的下端部从工装支撑模块的下端伸出，用于夹紧固定压在工装支撑模块下方的待研磨件，对待研磨件实现平面限位，多个限位模块的伸出长度与待沿模件的研磨到位厚度一致；

所述配重模块放置于工装支撑模块的上端，通过连接于多个螺纹孔内的螺钉实现平面限位。

进一步的：所述导向槽为工字型导向槽；所述限位模块由限位螺钉和连接限位螺钉的螺母构成；所述限位螺钉的螺钉帽安装压紧于工字型导向槽的上横槽部，所述限位螺母安装压紧于工字型导向槽的下横槽部，所述限位螺钉的螺杆穿经工字型导向槽的竖槽部和下横槽部，并从工装支撑模块的下端伸出。

一种环形薄片类零件研磨工装的使用方法，其特征在于：基于上述环形薄片类零件研磨工装结构，包括如下步骤：

步骤1、组装工装支撑模块和限位模块：

根据待研磨零件的研磨到位厚度选取合适长度的限位螺钉及对应的限位螺母，将选定的限位螺钉插入到导向槽中，并旋装上限位螺母，但不锁紧限位螺母，使限位螺钉在导向槽内可移动；

步骤2、调整限位模块

根据待研磨零件外径尺寸，调整限位模块中的限位螺钉至合适位置，然后将限位螺母拧紧，即将限位螺钉的位置固定；

步骤3、将待研磨零件放到研磨平板上，将工装放在待研磨零件上方，使多个限位螺钉的下伸出端卡装待研磨零件；

步骤4、选择并安装配重模块

根据待研磨零件的尺寸及其要去除的量，选用合适重量的配重模块，将配重块放到工装支撑模块上部中心处，并通过安装螺钉使配重块实现平面限位。

步骤5、上述所有工作完成后，即可手持研磨工装对零件进行研磨。

本发明具有的优点和积极效果：

1)本发明所述环形薄片类零件研磨工装由三个模块组成，可根据薄片类零件尺寸的大小单独对单个模块或者多个模块进行适应性调整。对工装三个模块进行设计，根据薄片类零件的具体尺寸范围以及使用要求可将单个模块设计为相应的尺寸大小。根据常见的待研磨零件的尺寸，可分别独立设计工装的三个模块，以适应研磨零件时的使用要求。单个模块设计完成后，各模块联合使用，组成工装装配体，发挥各自功能，完成待研磨件的研磨工作。因此工装以及设计方法可完成多品种、多类型、多尺寸薄片类零件的研磨工作。

2)本发明中所述薄片类零件的研磨工装中包含可根据实际薄片类零件的尺寸进行位置调整的限位模块。在常规的研磨方法中，零件在研磨时需依靠手部力量对其在研磨平面内的自由度进行限制，以达到让零件跟随手部移动并与研磨平板进行研磨、去除材料的目的。因此本工装中设计限位模块以达到在研磨平面内限制零件自由度的目的，让其跟随研磨工装同步运动，在研磨平板上移动，以达到研磨的目的。同时，本工装中的限位模块是可调位的，通过拧紧或者松开限位螺钉与限位螺母，实现限位螺钉的位置固定或者移动。在实际使用中，可根据实际研磨零件的尺寸大小调整限位螺钉的位置，以满足不同尺寸零件的使用要求。

3)本发明中所述薄片类零件研磨工装可根据待研磨零件的尺寸及研磨去除量选用合适的配重，可达到零件研磨均匀、高效、质量可控的目的。在研磨零件过程中，用手部带动零件在研磨平板上做研磨运动的同时还需对零件加一定的均匀力载荷，以便快速、均匀的消除零件的去除量，以往的研磨方法中，手部用力一般为单点受力，施力大小不易控制，存在零件受力不均匀、去除量不确定等问题，从而影响了零件的研磨质量与研磨效率。本专利中设计了专用的配重模块，可根据零件尺寸及研磨去除量选用特定重量的配重，既可保证研磨零件的受力均匀，又可根据研磨零件的去除量和配重的重量进行定量化的去除零件材料。因此，此工装具有效率高、研磨质量高的优点。

4)采用本研磨工装，避免了研磨时直接与研磨零件接触，有利于改善工作环境。

附图说明

图1是本发明研磨工装的整体结构示意图；

图2是图1中工装支撑模块的结构示意图；

图3是图1中限位模块的结构示意图；

图4是图1中配重模块的结构示意图；

图5是本发明研磨工装的使用状态参考图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

一种环形薄片类零件研磨工装，请参见图1-5，其发明点为：包括工装支撑模块2、限位模块3和配重模块1。

所述工装支撑模块整体为圆盘状结构，在工装支撑模块上沿圆周方向均布设置有多条导向槽2.2，每个导向槽沿工装支撑模块的径向方向设置，在工装支撑模块的上端沿圆周方向设置有多个螺纹孔2.1。

所述限位模块为多个，多个限位模块以沿工装支撑模块的径向可调位的方式一一固定安装在多条限位槽内，多个限位模块的下端部从工装支撑模块的下端伸出，用于夹紧固定压在工装支撑模块下方的待研磨件100，对待研磨件实现平面限位，多个限位模块的伸出长度与待沿模件的研磨到位厚度一致；

所述配重模块放置于工装支撑模块的上端，通过连接于多个螺纹孔内的螺钉4实现平面限位。

上述结构中，进一步的：所述导向槽为工字型导向槽。所述限位模块由限位螺钉3.1和连接限位螺钉的限位螺母3.2构成；所述限位螺钉的螺钉帽安装压紧于工字型导向槽的上横槽部，所述限位螺母安装压紧于工字型导向槽的下横槽部，所述限位螺钉的螺杆穿经工字型导向槽的竖槽部和下横槽部，并从工装支撑模块的下端伸出。

本环形薄片类零件研磨工装的设计特点为：

1)模块化设计

主要包含三个模块：工装支撑模块、限位模块和配重模块，工装以及各模块如图1所示。将工装设计成三个模块，可根据薄片类零件尺寸的大小单独对单个模块或者多个模块进行适应性调整。对工装三个模块进行设计，可根据薄片类零件的具体尺寸范围以及使用要求可将单个模块设计为相应的尺寸大小。

2)根据实际薄片类零件的尺寸调整研磨工装的限位模块

具有可调整位置的限位模块，图3为工装的限位模块，主要包括限位螺钉和限位螺母。在模块化设计过程中，根据待研磨薄片类零件的尺寸范围设计工装支撑模块的尺寸以及限位模块中限位螺钉的长度。当研磨不同尺寸的零件时，可根据零件的具体尺寸对限位模块的三个限位螺钉和限位螺母进行适应性调整，限位螺钉和限位螺母可在工装支撑模块的导向槽中进行滑动，将限位螺钉和限位螺母调整到合适位置后，拧紧限位螺钉和限位螺母即可，最终起到对不同尺寸大小的零件进行限位的目的。

3)选择合适的配重模块进行研磨

可根据待研磨零件的尺寸及研磨去除量选择合适的研磨配重，在研磨过程中配重即可起到均匀压紧待研磨零件的作用，又可增加待研磨件与研磨平板间的摩擦力，有利于快速高效地去除零件地研磨去除量。在零件研磨时主要考虑零件地尺寸以及零件的去除量，根据两者的关系可对所需配重重量的大小进行选择：当零件尺寸较大且去除量较大时，则应该选用重量比较大的配重；当零件尺寸较小且去除量比较小时，则应该选用重量比较轻的配重；当处于以上两者情况之间时，则应根据实际情况以及零件的研磨质量，选用重量适中的配重。

本环形薄片类零件研磨工装的使用方法包括如下步骤：

步骤1、组装工装支撑模块和限位模块：

根据待研磨零件的研磨到位厚度选取合适长度的限位螺钉及对应的限位螺母，将选定的限位螺钉插入到导向槽中，并旋装上限位螺母，但不锁紧限位螺母，使限位螺钉在导向槽内可移动；

步骤2、调整限位模块

根据待研磨零件外径尺寸，调整限位模块中的限位螺钉至合适位置，然后将限位螺母拧紧，即将限位螺钉的位置固定；

步骤3、将待研磨零件放到研磨平板上，将工装放在待研磨零件上方，使多个限位螺钉的下伸出端卡装待研磨零件；

步骤4、选择并安装配重模块

根据待研磨零件的尺寸及其要去除的量，选用合适重量的配重模块，将配重块放到工装支撑模块上部中心处，并通过安装螺钉，使配重块实现平面限位。

步骤5、上述所有工作完成后，即可手持研磨工装对零件进行研磨，可根据零件的尺寸、去除量以及配重模块的重量对研磨时间进行判断，最终完成零件的研磨工作。

尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

Claims (3)

1.一种环形薄片类零件研磨工装，其特征在于：包括工装支撑模块、限位模块和配重模块；

所述工装支撑模块整体为圆盘状结构，在工装支撑模块上沿圆周方向均布设置有多条导向槽，每条导向槽沿工装支撑模块的径向方向设置，在工装支撑模块的上端沿圆周方向设置有多个螺纹孔；

所述限位模块为多个，多个限位模块以沿工装支撑模块的径向可调位的方式一一固定安装在多条导向槽内，多个限位模块的下端部从工装支撑模块的下端伸出，用于夹紧固定压在工装支撑模块下方的待研磨零件，对待研磨零件实现平面限位，多个限位模块的伸出长度与待研磨零件的研磨到位厚度一致；

所述配重模块放置于工装支撑模块的上端，通过连接于多个螺纹孔内的螺钉实现平面限位。

2.根据权利要求1所述的环形薄片类零件研磨工装，其特征在于：所述导向槽为工字型导向槽；所述限位模块由限位螺钉和连接限位螺钉的限位螺母构成；所述限位螺钉的螺钉帽安装压紧于工字型导向槽的上横槽部，所述限位螺母安装压紧于工字型导向槽的下横槽部，所述限位螺钉的螺杆穿经工字型导向槽的竖槽部和下横槽部，并从工装支撑模块的下端伸出。

3.一种基于权利要求2所述的环形薄片类零件研磨工装的使用方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1、组装工装支撑模块和限位模块：

根据待研磨零件的研磨到位厚度选取合适长度的限位螺钉及对应的限位螺母，将选定的限位螺钉插入到导向槽中，并旋装上限位螺母，但不锁紧限位螺母，使限位螺钉在导向槽内可移动；

步骤2、调整限位模块

根据待研磨零件外径尺寸，调整限位模块中的限位螺钉至合适位置，然后将限位螺母拧紧，即将限位螺钉的位置固定；

步骤3、将待研磨零件放到研磨平板上，将工装放在待研磨零件上方，使多个限位螺钉的下伸出端卡装待研磨零件；

步骤4、选择并安装配重模块

根据待研磨零件的尺寸及其要去除的量，选用合适重量的配重模块，将配重模块放到工装支撑模块上部中心处，并通过安装螺钉使配重模块实现平面限位；

步骤5、上述所有工作完成后，即可手持研磨工装对零件进行研磨。

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