CN204076006U - 轴类零件的外圆磨削加工夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于轴类零件的外圆磨削加工产品技术领域，具体公开一种轴类零件的外圆磨削加工夹具，包括固定在磨床旋转头架上的固定顶尖，所述固定顶尖的尖部顶抵在待磨削工件的一端部，还包括安装在磨床尾座上的回转顶尖，所述回转顶尖的尖部顶抵在待磨削工件的另一端部。该夹具既具定位作用，又兼具夹紧驱动作用，确保做到实现外圆安全及可靠的磨削加工过程，磨削精度高，此外该夹具结构简单，使用方便可靠，解决了现有技术中高效外圆磨削工艺受到产品结构方面限制的难题。

Description

轴类零件的外圆磨削加工夹具

技术领域

本实用新型属于轴类零件的外圆磨削加工产品技术领域，特别涉及一种轴类零件的外圆磨削加工夹具。

背景技术

现有技术中，实现轴类零件外圆轴径的磨削，除无心磨削外，一般以轴的两端中心孔定位，定元件为固定顶尖。至于夹紧驱动，则根据磨削工艺、加工零件的特点，采取适当的夹紧夹具与旋转头架连接，驱动工件旋转实现加工。

轴类零件外圆轴径的磨削一般有两种工艺形式：第一种是，分两次磨削，磨削完一端轴径后，调头再磨削另一端轴径。这种磨削工艺工装夹紧驱动装置简单，容易实现，但是，两次装夹过程，生产效率较低，而且两次定位，加工精度较低。第二种是，一次装夹完成全部轴径磨削，这种磨削工艺，一次装夹，一次定位完成所有轴径加工，加工精度高，生产效率较高。但是，该种工艺对加工零件的结构有所限制——要求轴的一端端面必须有孔或槽，且夹紧驱动装置较为复杂。

目前，摩托车凸轮轴一般两端的末端轴径均需要精磨削，磨削时通常采用上述第二种高效磨削工艺：即一台外圆磨床使用成型砂轮一次同时加工凸轮轴全部轴径。该工艺优点是，加工精度高，投资少，仅需要一台设备，生产效率高；缺点是对加工零件结构有所限制，且磨削夹紧驱动装置较复杂，实现比较困难，换型效率比较低。根据各机种凸轮轴结构特点，结合选用的高效磨削工艺，采取两类夹紧驱动方式。一类是以KZL机种为代表的，利用工件端面的偏心工艺键槽，使用磨床旋转头架上的棘子驱动工件旋转实现磨削。另一类是以KVJ机种为代表，利用工件端面的中心油孔，使用磨床旋转头架上的涨芯夹具，涨芯夹具夹紧油孔内壁带动工件旋转实现磨削。这两种夹紧驱动方式，实现磨削的工装结构完全不同，差异大，导致设备换型时，两种工装夹具切换耗时长，切换效率低，严重影响生产线的生产效率。而且上述两种夹紧方式，对加工零件的结构有特别要求，即轴的一端端面必须有一孔或一槽，否则还无法实现。

在外圆磨削过程中，作用于工件和砂轮上的磨削力可以分解为相互垂直的三个分力，即沿砂轮切向的切向磨削力Ft，沿砂轮径向的法向磨削力Fn，以及沿砂轮轴向的轴向磨削力Fa。理论上，在外圆磨削过程中，工装夹具的夹紧力主要克服磨削切向磨削力Ft，驱使工件旋转实现磨削。而传统外圆磨削工艺中，无论是棘子驱动工件旋转实现磨削，还是涨芯夹具夹紧油孔内壁带动工件旋转实现磨削，都不仅要克服切向磨削力，还要克服工件中心孔与尾座固定顶尖锥面的滑动摩擦力。

因此，研发一种高效、安全、可靠的轴类零件的外圆磨削加工夹具迫在眉睫。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，公开一种轴类零件的外圆磨削加工夹具，该夹具既具定位作用，又兼具夹紧驱动作用，确保做到实现外圆安全及可靠的磨削加工过程，磨削精度高，此外该夹具结构简单，使用方便可靠，解决了现有技术中高效外圆磨削工艺受到产品结构方面限制的难题。

为了克服上述技术目的，本实用新型是按以下技术方案实现的：

本实用新型所述的一种轴类零件的外圆磨削加工夹具，包括固定在磨床旋转头架上的固定顶尖，所述固定顶尖的尖部顶抵在待磨削工件的一端部，还包括安装在磨床尾座上的回转顶尖，所述回转顶尖的尖部顶抵在待磨削工件的另一端部。

作为上述技术的所述回转顶尖包括带有滚动轴承的回转尖本体以及尖锥体，所述回转尖本体与尖锥体之间以可相互转动的方式转动连接，所述回转尖本体固定安装于尾架上，所述尖椎体的尖部伸入至待磨削工件的第一中心孔与中心孔顶抵接触。

作为上述技术的更进一步改进，所述固定顶尖的尖部伸入至待磨削工件的第二中心孔与该中心孔顶抵接触。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型由于在磨床旋转头架采用固定顶尖，其尾座采用的回转顶尖，再根据磨削工艺加工参数(磨削速度、磨削进给速度、磨削深度)，计算设定适当的尾座回转顶尖推力，即可实现安全、精确的外圆磨削精度；

(2)本实用新型突破了的传统外圆磨削工艺——两顶尖主要作定位，夹紧装置设计专用的夹紧驱动装置的约束，统一由两顶尖实现既定位，又利用定位摩擦力兼夹紧驱动，实现外圆安全、可靠磨削；

(3)本实用新型的磨削加工夹具，结构简单、易于实现，解决了高效外圆磨削工艺受到产品结构限制的难题。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做详细的说明：

图1是本实用新型所述的轴类零件的外圆磨削加工夹具结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型所述的一种轴类零件的外圆磨削加工夹具，包括固定在磨床旋转头架10上的固定顶尖1，所述固定顶尖1的尖部11顶抵在待磨削工件2的一端部，还包括安装在磨床尾座20上的回转顶尖3，所述回转顶尖3的尖部顶抵在待磨削工件2的另一端部。

如图1所示，所述回转顶尖3包括带有滚动轴承的回转尖本体31以及尖锥体32，所述回转尖本体31与尖锥体32之间以可相互转动的方式转动连接，所述回转尖本体31固定安装于尾架20上，所述尖椎体32的尖部321伸入至待磨削工件2的第一中心孔21并与该第一中心孔21顶抵接触。

所述固定顶尖1的尖部11伸入至待磨削工件的第二中心孔22与该第二中心孔22顶抵接触。

以下具体说明本实用新型所述的轴类零件的外圆磨削加工夹具工作原理：

(1)安装时，将固定顶尖1固定安装在磨床的旋转头架上，将回转顶尖3安装在磨床尾座上；及回转顶尖3依次对应于待磨削工件2的两中心孔；

(2)接着，在固定顶尖1和回转顶尖3之间安装上待磨削工件2，使得磨削工件的两中心孔对应对准固定顶尖1及回转顶尖3的尖部；

(3)开启磨床，即可开始其外圆磨削过程。

本实用新型将传统工艺的待磨削工件2的中心孔与尾座20固定顶尖之间的滑动摩擦力，转变为回转顶尖3内部的滚动摩擦力，此力大大降低。经过计算和实际实验论证，尾座顶尖选用本实用新型所述的回转顶尖3，并且设置合理的“尾座顶尖推力”，在外圆磨削过程中“磨削法向磨削力”和“尾座顶尖推力”作用于待磨削工件2中心孔与磨床旋转头架10的固定顶尖锥面上的摩擦力完全可以克服切向磨削力和尾座回转顶尖内部的滚动摩擦力，驱动待磨削工件2旋转，实现外圆磨削。

本实用新型并不局限于上述实施方式，凡是对本实用新型的各种改动或变型不脱离本实用新型的精神和范围，倘若这些改动和变型属于本实用新型的权利要求和等同技术范围之内，则本实用新型也意味着包含这些改动和变型。

Claims (3)

1.一种轴类零件的外圆磨削加工夹具，其特征在于：包括固定在磨床旋转头架上的固定顶尖，所述固定顶尖的尖部顶抵在待磨削工件的一端部，还包括安装在磨床尾座上的回转顶尖，所述回转顶尖的尖部顶抵在待磨削工件的另一端部。 

2.根据权利要求1所述的轴类零件的外圆磨削加工夹具，其特征在于：所述回转顶尖包括带有滚动轴承的回转尖本体以及尖锥体，所述回转尖本体与尖锥体之间以可相互转动的方式转动连接，所述回转尖本体固定安装于尾架上，所述尖锥体的尖部伸入至待磨削工件的第一中心孔与中心孔顶抵接触。 

3.根据权利要求1所述的轴类零件的外圆磨削加工夹具，其特征在于：所述固定顶尖的尖部伸入至待磨削工件的第二中心孔与该中心孔顶抵接触。