CN216463470U - 一种高精度轴类零件锥面磨削装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高精度轴类零件锥面磨削装置，包括顶尖椎体；位于所述顶尖椎体前端沿轴向向顶尖椎体内部开设有调节孔，调节孔中装配有能在轴向调节并固定位置的浮动顶尖；所述磨削装置还包括辅助定位装置，辅助定位装置包括两自由度滑台，在两自由度滑台上安装有能旋转的定位柱。本实用新型改变了高精度轴类零件锥面磨削定位加工方式，在保证了锥面磨削的加工精度的同时，显著提高了该类零件的加工效率、大大增强了产品一次加工合格率。此实用新型可推广至所有锥面、圆柱面零件外圆磨削及端面磨削加工过程中。

Description

一种高精度轴类零件锥面磨削装置

技术领域

本实用新型涉及机械加工领域，具体涉及一种高精度轴类零件锥面磨削装置。

背景技术

目前高精度轴类零件外圆锥面可在普通外圆磨床、万能外圆磨床等外圆磨床上磨削，其中定位装夹方式均为用两端固定顶尖装夹，每件零件需手动对刀后进行加工，拆卸下来进行检测，不合格则需重复进行。

另外，现有精度轴类零件外圆锥面磨削时，要求的锥面径向尺寸精度高，轴向位置尺寸严格，然而顶尖孔尺寸公差较大，零件以顶尖孔定位无法一次定位装夹加工出全部零件，需要每件一对刀，这就严重影响加工效率。同时，对刀时尺寸不稳定，易产生废品，导致加工合格率低。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种高精度轴类零件锥面磨削装置，设计新型顶尖、实现零件的弹性装夹消除定位误差，优化加工定位方式，增强产品稳定性，大大提高加工效率，从而改进轴类零件加工方式。

为了实现上述任务，本实用新型采用以下技术方案：

一种高精度轴类零件锥面磨削装置，包括顶尖椎体；

位于所述顶尖椎体前端沿轴向向顶尖椎体内部开设有调节孔，调节孔中装配有能在轴向调节并固定位置的浮动顶尖；

所述磨削装置还包括辅助定位装置，辅助定位装置包括两自由度滑台，在两自由度滑台上安装有能旋转的定位柱。

进一步地，所述浮动顶尖与调节孔下端之间设置有弹簧；浮动顶尖侧壁上开设有调节槽，所述顶尖椎体侧壁上安装有能拧入所述调节槽内的第一顶丝。

进一步地，所述顶尖椎体安装在磨床上，并与磨床上的尾座顶尖同轴设置；待加工的轴类零件固定在顶尖椎体上的浮动顶尖与所述尾座顶尖之间，并与浮动顶尖、尾座顶尖保持同轴。

进一步地，所述辅助定位装置安装在磨床上，所述两自由度滑台包括Z轴滑台以及活动式安装在Z轴滑台上的X轴滑台，其中，Z轴滑台平行于待加工的轴类零件的轴向。

进一步地，所述X轴滑台上装配有定位滑台，定位滑台上安装有定位转轴，定位转轴上装配有定位柱；其中，所述定位转轴与Z轴滑台平行。

进一步地，所述X轴滑台通过第二顶丝固定其在Z轴滑台上的位置，定位滑台通过第三顶丝固定其在X轴上的位置；所述定位滑台上设置有用于限定所述定位转轴旋转位置的限位块。

与现有技术相比，本实用新型具有以下技术特点：

本实用新型改变了高精度轴类零件锥面磨削定位加工方式，在保证了锥面磨削的加工精度的同时，显著提高了该类零件的加工效率、大大增强了产品一次加工合格率。此实用新型可推广至所有锥面、圆柱面零件外圆磨削及端面磨削加工过程中。

附图说明

图1为顶尖椎体和浮动顶尖部分的结构示意图；

图2为辅助定位装置的结构示意图；

图3为本实用新型的应用过程示意图；

图中标号说明：1顶尖椎体，2调节孔，3浮动顶尖，4弹簧，5调节槽，6第一顶丝，7Z轴滑台，8X轴滑台，9定位滑台，10定位转轴，11定位柱，12尾座顶尖。

具体实施方式

本实用新型提出的一种高精度轴类零件锥面磨削装置，摒弃了传统固定顶尖定位方式，采用该组合可同时控制轴类零件的径向与轴向位置，使定位基准与测量基准保持一致，消除零件间顶尖孔精度问题造成的误差。一件零件对刀、加工、检验合格后，即可成批加工。

参见图1至图3，本实用新型提供的一种高精度轴类零件锥面磨削装置，包括顶尖椎体1；位于所述顶尖椎体1前端沿轴向向顶尖椎体1内部开设有调节孔2，调节孔2中装配有能在轴向调节并固定位置的浮动顶尖3；所述磨削装置还包括辅助定位装置，辅助定位装置包括两自由度滑台，在两自由度滑台上安装有能旋转的定位柱11。

本实用新型提供的磨削装置，通过可调节式浮动顶尖3结构的设计，由于每次加工零件之后零件上需要加工的锥面和刀具之间的相对位置会发生变化，传统方法只能进行再次对刀，本方案通过浮动顶尖3和辅助定位装置的配合，在加工下一个零件之前，仅需要调节浮动顶尖3的位置即可再次加工，有效地提高了加工精度；本实用新型中，所述顶尖椎体1采用莫氏4号椎体。

参见图1，在本实用新型的一个具体示例中，所述浮动顶尖3与调节孔2下端之间设置有弹簧4；浮动顶尖3侧壁上开设有调节槽5，所述顶尖椎体1侧壁上安装有能拧入所述调节槽5内的第一顶丝6；需要调节浮动顶尖3时，先拧松第一顶丝6，通过弹簧4调节浮动顶尖3位置后，再拧紧第一顶丝6进行固定。

参见图3，所述顶尖椎体1安装在磨床上，并与磨床上的尾座顶尖12同轴设置；待加工的轴类零件固定在顶尖椎体1上的浮动顶尖3与所述尾座顶尖12之间，并与浮动顶尖3、尾座顶尖12保持同轴。

在本实用新型的一个示例中，所述辅助定位装置安装在磨床上，所述两自由度滑台包括Z轴滑台7以及活动式安装在Z轴滑台7上的X轴滑台8，其中，Z轴滑台7平行于待加工的轴类零件的轴向；具体地，辅助定位装置安装在待加工零件的侧面位置，以便于利用所述定位柱11进行零件的轴向定位。

参见图2，所述X轴滑台8上装配有定位滑台9，定位滑台9上安装有定位转轴10，定位转轴10上装配有定位柱11；其中，所述定位转轴10与Z轴滑台7平行，使得定位柱11可以绕Z轴旋转；这样在加工完一个零件后，可先旋转定位柱11使其与零件脱离，便于放置和定位下一个待加工零件。

可选地，所述X轴滑台8通过第二顶丝固定其在Z轴滑台7上的位置，定位滑台9通过第三顶丝固定其在X轴上的位置；所述定位滑台9上设置有用于限定所述定位转轴10旋转位置的限位块；在图2给出的示例中，定位柱11旋转至于X轴滑台8平行时与限位块接触不能继续旋转，此时所处的位置即可进行零件的限位。

本实用新型在使用时，将首件某待加工的高精度轴类零件装夹在浮动顶尖3与磨床上的尾座顶尖12之间，调整零件轴线相对于砂轮轴线圆锥斜角，进行对刀后拧紧对浮动顶尖3固定的第一顶丝6，夹紧零件；然后将辅助定位装置的定位柱11的外圆顶在轴类零件的某一个台阶面上，固定辅助定位装置的X轴滑台8、Z轴滑台7位置，然后移开定位滑台9，进行磨削加工，加工合格后记录进给量。

加工下一个零件时，旋转辅助定位装置中的定位柱11，将其放在首件加工时已确定的位置上，再调节浮动顶尖3的位置，使该零件的台阶面靠在定位柱11的外圆上，后拧紧第一顶丝6，夹紧零件，移开定位滑台9，该过程相当于跨过了顶尖孔精度的误差，直接将定位基准换成测量基准，因而根据首件的进给量进行零件的加工即可得到合格零件。

实施例：

设计制造浮动式顶尖以及辅助定位装置后，如图1、图2所示。按照新型加工技术对某高精度轴类零件进行了锥面磨削加工，加工效果显著。保证了锥面外圆径向误差在0.01mm以内，同轴度在0.02以内，轴向误差控制在0.05以内，同时零件合格率由50％提升到95％，锥面磨削效率由20min缩短至12min以内，提高了40％以上。

以上实施例仅用于说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行同等替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种高精度轴类零件锥面磨削装置，包括顶尖椎体(1)；其特征在于：

位于所述顶尖椎体(1)前端沿轴向向顶尖椎体(1)内部开设有调节孔(2)，调节孔(2)中装配有能在轴向调节并固定位置的浮动顶尖(3)；

所述磨削装置还包括辅助定位装置，辅助定位装置包括两自由度滑台，在两自由度滑台上安装有能旋转的定位柱(11)。

2.根据权利要求1所述的高精度轴类零件锥面磨削装置，其特征在于，所述浮动顶尖(3)与调节孔(2)下端之间设置有弹簧(4)；浮动顶尖(3)侧壁上开设有调节槽(5)，所述顶尖椎体(1)侧壁上安装有能拧入所述调节槽(5)内的第一顶丝(6)。

3.根据权利要求1所述的高精度轴类零件锥面磨削装置，其特征在于，所述顶尖椎体(1)安装在磨床上，并与磨床上的尾座顶尖(12)同轴设置；待加工的轴类零件固定在顶尖椎体(1)上的浮动顶尖(3)与所述尾座顶尖(12)之间，并与浮动顶尖(3)、尾座顶尖(12)保持同轴。

4.根据权利要求1所述的高精度轴类零件锥面磨削装置，其特征在于，所述辅助定位装置安装在磨床上，所述两自由度滑台包括Z轴滑台(7)以及活动式安装在Z轴滑台(7)上的X轴滑台(8)，其中，Z轴滑台(7)平行于待加工的轴类零件的轴向。

5.根据权利要求4所述的高精度轴类零件锥面磨削装置，其特征在于，所述X轴滑台(8)上装配有定位滑台(9)，定位滑台(9)上安装有定位转轴(10)，定位转轴(10)上装配有定位柱(11)；其中，所述定位转轴(10)与Z轴滑台(7)平行。

6.根据权利要求5所述的高精度轴类零件锥面磨削装置，其特征在于，所述X轴滑台(8)通过第二顶丝固定其在Z轴滑台(7)上的位置，定位滑台(9)通过第三顶丝固定其在X轴上的位置；所述定位滑台(9)上设置有用于限定所述定位转轴(10)旋转位置的限位块。

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