CN209868305U - 一种高精度柱塞扁位磨削、快速换型夹具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及磨削加工辅助设备技术领域，特别涉及一种高精度柱塞扁位磨削、快速换型夹具，包括固定底板，所述固定底板上依次用螺栓固连可调节座、扁位定位组合体、固定座，所述固定底板与可调节座连接处垫有导向滑块二，所述固定底板与扁位定位组合体连接处垫有导向滑块一，所述固定座由右向左依次连接固定顶尖、工件、扁位定位组合体、正反定位顶尖、可调节座、扳手，所述固定顶尖与固定座用螺钉固连，工件通过弹簧作用于正反定位顶尖上的力，与固定顶尖双向夹紧，扁位定位块通过支撑弹簧的力支撑工件，实现工件固定。本实用新型扭转了传统工艺一种柱塞一套磨具的局面，大幅度降低了产品制造成本，生产现场管理水平得到改善。
Description
技术领域
本实用新型涉及磨削加工辅助设备技术领域，特别涉及一种高精度柱塞扁位磨削、快速换型夹具。
背景技术
柱塞偶件是柴油机燃油喷射系统的关键部件之一，是直列机械式喷油泵、单体泵的核心，也是最重要的精密偶件，由柱塞和柱塞套组成。其工作原理为：柱塞在柱塞套内的往复运动，形成喷油泵吸油、泵油的功能；基本作用是：加压燃油、控制供油时间和供油计量。其技术指标和精度指标要求高，产品结构特殊，产品质量对燃油喷射系统的供油均匀性、许用泵端喷射压力、系统的可靠性以及柴油机燃油工作过程和性能指标有很大的影响，直接影响到柴油机的正常工作和可靠性。其中柱塞扁位与油量控制机构联接，实现燃油喷射系统供油量的调节与控制，属于高精度平面设计，表面粗糙度为Ra0.4～0.8，平行度为0.03mm，对称度为0.02mm，其质量指标直接影响供油系统供油量调节控制精度与灵敏度，属于产品设计关键要素。一般情况下，在产品研发与制造过程中，该平面加工一般采取铣削-粗磨-热处理-精磨工艺，大批量生产时设计可以一次装夹多个柱塞的专用磨具，在单件生产时采用V型铁或单件磨削专用磨具的方式，这样的工艺装置不能适应多品种、小批量、规格与外形结构差异大的柱塞偶件生产模式，特别是船舶与机车行业柴油机配套的燃油喷射系统及精密偶件生产，容易导致磨具种类多、数量大，管理困难，给企业经营造成浪费，生产成本严重增加。
船舶与机车行业柴油机配套的柱塞偶件生产属于多品种、小批量、规格覆盖范围大的生产模式，传统的柱塞扁位磨削工艺方法容易导致磨具种类多、数量大，新产品研发时研制周期长，磨具的库存空间需求大，现场管理难度大，磨具定期鉴定与维护费用大，企业经营制造成本高。
实用新型内容
本实用新型针对船舶与机车行业柴油机配套的柱塞偶件多品种、小批量、规格覆盖范围大的生产模式，为了大幅度减少柱塞扁位精密磨削夹具数量与种类，降低制造成本，提高专用夹具的适用性，实用新型一种柱塞扁位高精度平面精密磨削、快速换型夹具，满足新品研发与生产需求。本实用新型是通过以下技术方案实现的：
一种高精度柱塞扁位磨削、快速换型夹具，包括固定底板，所述固定底板上依次用螺栓固连可调节座、扁位定位组合体、固定座，所述固定底板与可调节座连接处垫有导向滑块二，所述固定底板与扁位定位组合体连接处垫有导向滑块一，所述扁位定位组合体包括用螺钉依次连接的扁位定位块、支撑弹簧、扁位定位座、斜形垫块、导向滑块一，所述固定座由右向左依次连接固定顶尖、工件、扁位定位组合体、正反定位顶尖、可调节座、扳手，所述固定顶尖与固定座用螺钉固连，工件通过弹簧作用于正反定位顶尖上的力，与固定顶尖双向夹紧，扁位定位块通过支撑弹簧的力支撑工件，实现工件固定。
作为优选方案，所述正反定位顶尖、固定顶尖、扁位定位块、导向滑块一、导向滑块二均采用高速钢W6Mo5Cr4V2材料，热处理硬度60～63HRC。
作为优选方案，所述正反定位顶尖由一销钉周向固定在可调节座上。
作为优选方案，所述扳手一端活动连接正反定位顶尖，另一端固连固定轴一端，所述固定轴另一端接入可调节座。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：柱塞扁位高精度平面精密磨削、快速换型夹具的实用新型，可以满足船舶与机车行业柴油机配套的柱塞偶件多品种、小批量、规格覆盖范围大的生产模式，大幅度减少柱塞扁位精密磨削夹具数量与种类，降低制造成本，快速实现换型号生产，提升现场管理水平，提高产品实物质量。
依据支撑弹簧弹性曲线变化规律，设计了长度、角度双重、双向位置可调、支撑力精确可控的斜块式柱塞扁位定位机构，有利于产品质量的一致性与稳定性。
滑动顶尖、固定顶尖、扁位定位块均采用高速钢W6Mo5Cr4V2材料，热处理硬度60～63HRC，以保证耐磨性与可靠性。
附图说明
下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：
图1是本实用新型的主视局部剖视结构示意图；
图2是本实用新型的可调节座和固定底板连接结构示意图；
图3是本实用新型的扁位定位组合体主视局部剖结构示意图；
图4是本实用新型的扁位定位组合体左视局部剖结构示意图；
图5是本实用新型的支撑弹簧的特性曲线图；
图6是本实用新型的斜形定位块的移动距离L与升降高度H关系图。
图中：1扳手，2可调节座，3正反定位顶尖，4扁位定位组合体，5工件，6固定顶尖，7固定座，8固定底板，9斜形垫块，10导向滑块一，11扁位定位座，12导向滑块二，13支撑弹簧，14扁位定位快，15弹簧，16固定轴，17销钉。
具体实施方式
附图为本实用新型的具体实施例。如图1-6所示，一种高精度柱塞扁位磨削、快速换型夹具，包括固定底板8，所述固定底板8上依次用螺栓固连可调节座2、扁位定位组合体4、固定座7，所述固定底板8与可调节座2连接处垫有导向滑块二12，所述固定底板8与扁位定位组合体4连接处垫有导向滑块一10，所述扁位定位组合体4包括用螺钉依次连接的扁位定位块14、支撑弹簧13、扁位定位座11、斜形垫块9、导向滑块一10，所述固定座7由右向左依次连接固定顶尖6、工件5、扁位定位组合体4、正反定位顶尖3、可调节座2、扳手1，所述固定顶尖6与固定座7用螺钉固连，正反定位顶尖3由一销钉17周向固定在可调节座2上，工件5通过弹簧15作用于正反定位顶尖3上的力，与固定顶尖6双向夹紧，扁位定位块14通过支撑弹簧13的力支撑工件5，实现工件5固定。
扳手1一端活动连接正反定位顶尖3，另一端固连固定轴16一端，所述固定轴16另一端接入可调节座2内。
正反定位顶尖3、固定顶尖6、扁位定位块14、导向滑块一10、导向滑块二12均采用高速钢W6Mo5Cr4V2材料，热处理硬度60～63HRC。
扁位定位块14的支撑力由支撑弹簧13的强度及压缩程度来决定，依据图5所示的弹簧的特性曲线变化规律，及工件重量和磨削面积大小设计弹簧参数。为使工件获得足够的支撑力而又不能使工件变形，支撑力范围应在最大与最小范围内。
如图6所示，扁位定位块14的支撑力精准调整，通过斜形垫块9实现，平行移动斜形垫块9使扁位定位座11上下升降，移动距离L与升降高度H由斜形垫块倾角α决定，其关系为H＝tgα×L，平行移动距离通过斜形垫块9刻线精准调整。
固定顶尖6和正反定位顶尖3的同轴度，由固定底板8内的滑槽及导向滑块保证，导向滑块一10、导向滑块二12与固定底板8滑槽的配合间隙要小于0.005mm，两定位座的中心高度相对底板的误差要小于0.01mm。扁位定位块14的支撑面相对于底板的平行度要小于0.005mm。
操作方法及换型转换：
第一步：依据柱塞型号选择正反定位顶尖3，在基础型夹磨具上予以更换，根据工件长度与工件夹持力需要调整可调节座2组件位置并紧固；
第二步：依据柱塞型号调整扁位定位组合体4的斜形垫块9组件位置并紧固；
第三步：根据柱塞型号工艺确定扁位支承力范围，确定扁位定位座11移动格数并紧固；
第四步：清理磨床工作台面、磨具固定底板8，把磨削夹具放置在工作台并调整摆放位置，打开设备磁力转换开关，将磨具吸在工作台；
第五步：扳动扳手1，使定位顶尖3、固定顶尖6距离大于工件长度，将柱塞先顶在固定顶尖6上，柱塞扁位平行于扁位定位块14平面向下压下，使柱塞轴线与定位顶尖轴线一致，松开扳手1夹紧工件；
第六步：按机床规程操作规程与工艺要求，磨削第一平面；
第七步：搬动扳手1，使定位顶尖3、固定顶尖6距离大于工件长度，将工件翻转180度，按第五、六步骤操作磨削另一平面。
换型转换主要根据柱塞型号确定正反定位顶尖3型式，然后按照上述步骤进行柱塞扁位的精密磨削。
本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述，当然，上述具体实施方式并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述具体实施方式，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应落入本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种高精度柱塞扁位磨削、快速换型夹具，包括固定底板（8），其特征在于，所述固定底板（8）上依次用螺栓固连可调节座（2）、扁位定位组合体（4）、固定座（7），所述固定底板（8）与可调节座（2）连接处垫有导向滑块二（12），所述固定底板（8）与扁位定位组合体（4）连接处垫有导向滑块一（10），所述扁位定位组合体（4）包括用螺钉依次连接的扁位定位块（14）、支撑弹簧（13）、扁位定位座（11）、斜形垫块（9）、导向滑块一（10），所述固定座（7）由右向左依次连接固定顶尖（6）、工件（5）、扁位定位组合体（4）、正反定位顶尖（3）、可调节座（2）、扳手（1），所述固定顶尖（6）与固定座（7）用螺钉固连，工件（5）通过弹簧（15）作用于正反定位顶尖（3）上的力，与固定顶尖（6）双向夹紧，扁位定位块（14）通过支撑弹簧（13）的力支撑工件（5），实现工件（5）固定。
2.根据权利要求1所述的高精度柱塞扁位磨削、快速换型夹具，其特征在于，所述正反定位顶尖（3）、固定顶尖（6）、扁位定位块（14）、导向滑块一（10）、导向滑块二（12）均采用高速钢W6Mo5Cr4V2材料，热处理硬度60～63HRC。
3.根据权利要求1所述的高精度柱塞扁位磨削、快速换型夹具，其特征在于，所述正反定位顶尖（3）由一销钉（17）周向固定在可调节座（2）上。
4.根据权利要求1所述的高精度柱塞扁位磨削、快速换型夹具，其特征在于，所述扳手（1）一端活动连接正反定位顶尖（3），另一端固连固定轴（16）一端，所述固定轴（16）另一端接入可调节座（2）。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN112809509A (zh) * | 2021-01-27 | 2021-05-18 | 安徽鑫亿成精密机械有限公司 | 一种新型高效夹头槽圆弧扁位加工装置及其加工方法 |
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