專利名稱：一種薄壁環(huán)的磨加工工裝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種薄壁環(huán)(套、筒、缸)的磨加工工裝，特別是一種硬質(zhì)合金薄壁環(huán)(套、筒、缸)的磨加工工裝。
背景技術(shù)：
在機(jī)械加工中，通常將壁厚與直徑(外環(huán)直徑)之比于小1/6的環(huán)狀(套、筒、缸)類零件稱為薄壁零件。薄壁環(huán)的機(jī)械加工方法中，為了獲得較高的尺寸和形位公差要求，如內(nèi)外圓的同軸度< O. 008mm，表面粗糙度值< RaO. 2，通常是采用磨床加工。為保證產(chǎn)品的徑向跳動，其工裝通常采用兩端頂尖定位的微錐芯軸穿過薄壁產(chǎn)品內(nèi)環(huán)，利用錐面脹緊原理將產(chǎn)品緊固在芯軸上后進(jìn)行產(chǎn)品外圓磨加工。但是這種常規(guī)磨加工薄壁環(huán)產(chǎn)品的方法具有如下缺點(diǎn)
·[0003](I)微錐芯軸兩端是由頂尖頂住芯軸的中心孔，在加工一定數(shù)量的產(chǎn)品后微錐芯軸的中心孔磨損很大，極易產(chǎn)生跳動，從而影響工裝的復(fù)位精度，加工的產(chǎn)品徑向跳動會受到影響，跳動公差達(dá)不到圖紙要求。并且微錐芯軸消耗大，成本高。(2)微錐芯軸外圓錐度為1:6000，150mm長的微錐芯軸其最大徑與最小徑之差僅為O. 03mm。為保證產(chǎn)品的徑跳公差，該芯軸一次只能裝夾一件產(chǎn)品，而且每一件產(chǎn)品不是在微錐芯軸的同一位置，只有靠人工調(diào)節(jié)，這樣便減低了加工效率。(3)產(chǎn)品穿微錐芯軸加工時，為了實(shí)現(xiàn)薄壁環(huán)的內(nèi)環(huán)和芯軸的自然緊固，內(nèi)環(huán)和芯軸必須緊密貼合,使內(nèi)環(huán)周邊直角處產(chǎn)生切削應(yīng)力,在磨加工較大的沖擊力的作用下，內(nèi)環(huán)的直角邊很容易產(chǎn)生掉邊，從而產(chǎn)生廢品，并且破裂時崩缺的邊角料容易對操作者產(chǎn)生傷害。(4)磨加工操作中，需對金剛石砂輪修整。修整步驟是先卸下微錐芯軸，再裝上碳化硅砂輪修整金剛石砂輪，并移動了事先固定好的尾座。但這樣的砂輪修整步驟，既增加修整時間，又影響尾座頂尖的復(fù)位精度，并最終影響批量產(chǎn)品的同軸度。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于針對上述存在的問題，提供一種可緊固加工產(chǎn)品的工裝，該工裝具有磨損少，復(fù)位精度高、加工效能高、使用壽命長的特點(diǎn)。一種薄壁環(huán)的磨加工工裝，包括芯軸，所述芯軸沿軸向依次布置有沿徑向延伸的且外徑逐次遞減的圓柱形工位，所述工位依次包括卡固工位、修整砂輪工位、修整砂輪鎖緊工位、磨削砂輪退刀工位、產(chǎn)品裝夾工位、產(chǎn)品鎖緊工位。將上述具有多個工位的一體固連的工裝按照下述方式與磨床的頭架連接將工裝的卡固工位與磨床的錐度背盤固連，如將卡緊工位的端面內(nèi)凹的卡槽與背盤卡固，緊固螺釘穿入卡緊工位與背盤上的定位孔將二者緊固連接。再將背盤裝入磨床的頭架中。由于采用工裝直接與機(jī)床固連的方式，避免了工裝與頭架的裝夾配合間隙，減少工裝磨損，提高芯軸的使用壽命，還使工裝的定位基準(zhǔn)與磨床的定位基準(zhǔn)一致和統(tǒng)一，定心精度高，解決了加工產(chǎn)品復(fù)位精度不高，影響產(chǎn)品一次合格率的問題。此外由于產(chǎn)品裝夾工位的工作面為圓柱形，裝夾工位的外徑與產(chǎn)品內(nèi)環(huán)尺寸相適配，可將需要磨加工的多個薄壁環(huán)依次并排套入圓柱形工位上并通過鎖緊工位上的鎖緊部件將產(chǎn)品鎖緊緊固，一次加工產(chǎn) 品量較過去提高了 3、4倍，極大提高了加工效能。而且由于采用圓柱工作面與薄壁環(huán)的內(nèi)環(huán)套接的間隙配合和端面鎖緊，在加工產(chǎn)品時，不會產(chǎn)生邊角處崩缺的缺陷，產(chǎn)品的工序廢品率得到了有效控制，提高了產(chǎn)品合格率。更進(jìn)一步的改進(jìn)是，所述卡固工位、砂輪退刀工位之間還依次布置有修整砂輪裝夾工位、修整砂輪鎖緊工位。金剛石砂輪在加工一段時間后會產(chǎn)生磨損，需用修整砂輪修正金剛石砂輪。本實(shí)用新型通過在工裝上設(shè)計(jì)一個修正砂輪工位，當(dāng)需要對金剛石砂輪進(jìn)行修整時，將修整砂輪套裝入修整砂輪工位上，并通過鎖緊工位上的鎖緊部件將產(chǎn)品鎖緊緊固，即可在不卸工裝的情況下隨時對金剛石砂輪進(jìn)行修整，保證了產(chǎn)品的一致性，保證了加工的產(chǎn)品外圓的加工精度和表面粗糙度，還縮短了金剛石砂輪的修正時間。更進(jìn)一步的改進(jìn)是，所述產(chǎn)品鎖緊工位、修整砂輪鎖緊工位，可以是在相應(yīng)的圓柱形的柱形工作面上設(shè)置有外螺紋，旋緊與螺紋相匹配的鎖緊螺母，將產(chǎn)品或砂輪壓緊，即可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品或砂輪的緊固。采用本實(shí)用新型工裝，復(fù)位精度高、穩(wěn)定，裝卸產(chǎn)品方便，可顯著提高產(chǎn)品一次合格率和加工效能，較好的滿足高精度薄壁環(huán)產(chǎn)品批量磨削加工的精度要求。

本實(shí)用新型將通過實(shí)施例并參照附圖的方式進(jìn)行說明，其中圖I是現(xiàn)有技術(shù)微錐芯軸。圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例工裝結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。圖I所示為現(xiàn)有技術(shù)的微錐芯軸，微錐芯軸外圓錐度為1:6000。如圖2所示的本實(shí)用新型工裝，包括一根由多個工位一體固連的芯軸，上述工位為沿芯軸軸向分布，且沿芯軸徑向延伸的外徑逐次遞減的圓柱形工位；依次包括7、卡固工位I、修整砂輪裝夾工位2、修整砂輪鎖緊工位3、砂輪退刀工位4、產(chǎn)品裝夾工位5、產(chǎn)品鎖緊工位6。產(chǎn)品鎖緊工位、修整砂輪鎖緊工位在其柱形工作面上設(shè)置有外螺紋。用本實(shí)用新型工裝加工薄壁環(huán)產(chǎn)品，該薄壁環(huán)內(nèi)環(huán)直徑為12mm，外環(huán)直徑為14. 5mm，高度為7. 6mm，單邊壁厚為1.25mm。壁厚與外環(huán)比為I :11. 6。壁厚與內(nèi)環(huán)比為I:9. 6。首先，將工裝卡緊工位的端面卡槽7與磨床的背盤(圖中未示出)卡固，用緊固螺釘把卡緊工位與背盤固連。將產(chǎn)品內(nèi)環(huán)套入產(chǎn)品裝夾工位，裝夾工位的圓柱外徑尺寸與產(chǎn)品內(nèi)環(huán)尺寸為間隙配合(配合間隙O. Olmm以內(nèi))，由于裝夾工位的長度L約為30mm，可一次性裝夾4件產(chǎn)品，旋緊產(chǎn)品鎖緊工位上的螺母，從側(cè)面(端面)將裝夾工位上的產(chǎn)品相互壓緊。通過磨床砂輪對上述產(chǎn)品進(jìn)行外圓磨削加工，由于采用工裝直接裝在機(jī)床頭架的錐度背盤上，使工裝與頭架固定并一起回轉(zhuǎn)，即保證了工裝的復(fù)位回轉(zhuǎn)精度，又避免了加工中工裝的磨損，每件工裝可加工上萬件產(chǎn)品，極大的降低了制造成本。加工出的產(chǎn)品徑向跳動完全滿足用戶的要求。該產(chǎn)品在外圓磨工序的一次合格率達(dá)到99%以上，且未出現(xiàn)產(chǎn)品內(nèi)環(huán)受力擠壓破損現(xiàn)象。有了高精度的復(fù)位保證，外圓工裝一次可裝夾:Γ4件產(chǎn)品同時加工，與傳統(tǒng)的微錐芯軸相比，提高勞動生產(chǎn)效率3倍以上。不卸下工裝，在修整砂輪裝夾工位裝上碳化硅砂輪直接對磨損了的金剛石砂輪進(jìn)行修整，保證了被加工產(chǎn)品的一致性，其廣品的徑向跳動全部控制在O. 012mm以內(nèi)，穩(wěn)定了廣品品質(zhì)。試驗(yàn)證明，本實(shí)用新型工裝適用于批量大、徑跳要求高、尺寸公差小的薄壁環(huán)外圓磨削。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。·
權(quán)利要求1.一種薄壁環(huán)的磨加工工裝，包括芯軸，其特征在于所述芯軸沿軸向依次布置有沿徑向延伸的且外徑逐次遞減的圓柱形工位，所述工位依次包括卡固工位、磨削砂輪退刀工位、產(chǎn)品裝夾工位、產(chǎn)品鎖緊工位。
2.如權(quán)利要求I所述的薄壁環(huán)的磨加工工裝，其特征在于所述卡固工位、砂輪退刀工位之間還依次布置有修整砂輪裝夾工位、修整砂輪鎖緊工位。
3.如權(quán)利要求I或2所述的薄壁環(huán)的磨加工工裝，其特征在于所述卡緊工位上設(shè)置有連接孔。
4.如權(quán)利要求3所述的薄壁環(huán)的磨加工工裝，其特征在于所述卡緊工位的端面設(shè)置有內(nèi)凹的卡槽。
5.如權(quán)利要求I所述的薄壁環(huán)的磨加工工裝，其特征在于所述產(chǎn)品鎖緊工位，其在圓柱形的柱形工作面上設(shè)置有外螺紋。
6.如權(quán)利要求2所述的薄壁環(huán)的磨加工工裝，其特征在于所述修整砂輪鎖緊工位，其在圓柱形的柱形工作面上設(shè)置有外螺紋。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種薄壁環(huán)的磨加工工裝，包括由多個工位一體固連的芯軸，所述工位為沿芯軸軸向分布且沿芯軸徑向延伸的外徑逐次遞減的圓柱形工位，依次包括卡固工位、修整砂輪裝夾工位、修整砂輪鎖緊工位、砂輪退刀工位、產(chǎn)品裝夾工位、產(chǎn)品鎖緊工位。采用本實(shí)用新型工裝加工薄壁環(huán)產(chǎn)品，具有復(fù)位精度高、穩(wěn)定，使用壽命長的特點(diǎn)。裝卸產(chǎn)品方便，可顯著提高產(chǎn)品一次合格率和加工效能，較好的滿足高精度薄壁環(huán)產(chǎn)品批量磨削加工的精度要求。
文檔編號B24B53/12GK202668334SQ20122030754
公開日2013年1月16日 申請日期2012年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月28日
發(fā)明者蔡斌 申請人:自貢硬質(zhì)合金有限責(zé)任公司