一種圓柱形工件磨削加工工裝及其使用方法

2023-08-13 18:28:11 1

專利名稱：一種圓柱形工件磨削加工工裝及其使用方法
技術領域：
本發明涉及一種圓柱體工件磨削加工輔助裝置，尤其涉及一種圓柱形工件磨削加工工裝及其使用方法。
背景技術：
在工業生產中，為了提高產品精度和表面 粗糙度經常需要將圓柱形工件在磨床上磨削。對於普通精度要求或兩端帶有中心孔的圓柱體磨削，一般不會由於裝卡不合理使加工精度受到影響，但有一些產品由於受到產品特殊使用要求的限制，工件的一端或兩端在經過一些工序加工後不允許保留中心孔，這就給後續加工造成了困難。如液壓破碎錘中的活塞即屬於此種情況，活塞的設計及加工質量極大程度地決定了破碎錘的性能，活塞與釺杆的衝擊端是不允許有中心孔的，因為此處留中心孔可能導致活塞在衝擊中端頭開裂。對於活塞既要求表面有較高的硬度和耐磨性，又要求內部具有足夠的韌性，這就必須採用一些表面強化處理工序，比如滲碳就是常用的處理方式。在表面處理後還需要對工件進行磨肖IJ，通常此類工件的磨削加工有兩種方法一種是在工件的一端留有帶中心孔的工藝臺，在所有磨削結束後，再去掉工藝臺，這種方法的缺陷一是由於磨削工件前需要滲碳淬火，工件表面硬度提高，因此在磨削結束後去掉工藝臺就比較困難，並且通過這種工藝加工的活塞會由於廢掉工藝臺而增加一定的成本，二是去掉工藝臺後的端面並沒有滲碳層，因此影響了關鍵衝擊面的硬度；第二種方法是當活塞進行完前道工序加工後，在活塞的衝擊端不再留中心孔，這樣在進入滲碳處理時，同時可以使活塞的衝擊面獲得很好的表面處理質量，非常有利於提高活塞的性能，但這種方法在後續的磨削工序中卻給工件的裝卡留下困難，現有技術的辦法是用磨床頭架卡盤夾住工件的一端，尾座頂尖頂住工件的另一端進行磨削。由於受到磨床頭架迴轉精度的限制此種方法磨削工件的精度很不理想，而且不方便磨削餘量的調整，如果工件自身的翹曲與磨床頭架的迴轉偏差正好疊加，很容易造成廢品，增加了製造成本。

發明內容
本發明針對上述現有技術的不足，提供一種圓柱形工件磨削加工工裝，其能有效解決類似工件的精磨裝卡問題，從而提高了工件的加工精度和成品率。本發明解決上述技術問題的技術方案如下一種圓柱形工件磨削加工工裝，其特徵在於，包括呈圓筒形的工裝本體及工藝堵頭，所述工裝本體包括筒壁及筒底，所述筒底的中心設有螺紋通孔，所述工藝堵頭固定在所述螺紋通孔中，所述工藝堵頭的中心設有中心孔，所述筒壁上設有工件位置調整鎖緊機構。本發明的有益效果是通過在圓柱體工件的端頭設置夾持工裝，使得沒有中心孔的圓柱形工件可以和有中心孔一樣固定操作，解決了類似工件磨削加工的的裝卡問題，進而保證了工件的磨削精度，提高了加工成品率。在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。
進一步，所述工件位置調節鎖緊機構包括設於所述筒壁上的絲孔、調整螺栓及鎖緊螺母，所述調整螺栓安裝在所述絲孔內，所述鎖緊螺母套裝在所述調整螺杆上。進一步，所述工件位置調節鎖緊機構設有三套並均布於所述筒壁上。採用上述進一步方案的有益效果是，採用 上述的工件位置調節鎖緊機構，結構簡單，採用三套布局，定位鎖緊穩固。這種結構的另一個好處是，當工件出現較大彎曲時，可以進行軸線補量調整，即是說假定工件的彎曲軸線與工件的理論軸線出現單方向較大偏差，則可以通過該工裝進行調整補償，使工件獲得最佳磨削餘量，從而使得原來只能做報廢處理的工件在磨削加工中得到校正，因此可以大大提高加工成品率。進一步，所述工藝堵頭上還套裝有堵頭鎖緊螺母。採用上述進一步方案的有益效果是，工藝堵頭從回收利用考慮，一般採用與工裝本體絲接，因此需要堵頭鎖緊螺母，以保證加工精度。進一步，所述筒底的邊緣還設有環狀槽。採用上述進一步方案的有益效果是，設置環狀槽有利於保證筒底平面度，以及該平面與工件軸線的垂直度，這是本工裝的主要指標之一。本發明解決的第二個技術問題是還提供了以上所述工裝的使用方法，其特徵在於，包括如下步驟I)將工件位置調整鎖緊機構及工藝堵頭組裝在所述工裝本體上；2)將組裝好的工裝套裝在待加工工件的一端，確認工件的端面與所述工裝本體的筒底平面相貼合；3)根據工件的彎曲程度，通過調整所述工件位置調整鎖緊機構使工件的軸線與工裝的軸線相重合，以獲得最佳的磨削餘量，然後鎖緊各鎖緊螺母，將工件和工裝固定成一體的組件；4)將上述組件固定在車床上，調正位置後在所述工藝堵頭上打堵頭中心孔；5)將打好堵頭中心孔的組件移裝到外圓磨床或萬能磨床上，即用磨床的頭架頂尖和磨床的尾座頂尖分別頂在所述組件的工藝堵頭中心孔和所述工件另一端的原有中心孔上，然後進行粗磨、精磨加工。在打好堵頭中心孔後，還包括將所述組件移裝到中心孔研磨機上對堵頭中心孔進行研磨。採用上述方法完全解決了上述類似活塞工件的粗、精磨加工問題，即可以在工件表面強化處理前就去掉中心孔，從而使工件端面在表面處理中得到很好的硬度及耐磨性性能。也解決了本領域長期難於解決的一個技術問題。


圖I為本發明一種圓柱形工件磨削加工工裝的主視圖；圖2為圖I的側視圖；圖3為圖2的A-A向剖視圖；圖4為本工裝與工件組成一體的組件結構示意圖；圖5為該組件在磨床上裝卡示意圖；圖6為圖5的剖視圖。
在圖I到圖6中，各標號所表示的部件名稱列表如下I、工裝本體，1-1、筒底，1-2、筒壁，2、工藝堵頭，2-1、中心孔，3、螺紋通孔，4、工件位置調整鎖緊機構，4-1、絲孔，4-2、調整螺杆，4-3、鎖緊螺母，5、堵頭鎖緊螺母，6、環狀槽，
7、活塞，8、頭架頂尖，9、尾座頂尖。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明的原理和 特徵進行描述，所舉實例只用於解釋本發明，並非用於限定本發明的範圍。如圖I到圖3所示，一種圓柱形工件磨削加工工裝，包括呈圓筒形的工裝本體I及工藝堵頭2，所述工裝本體I包括筒壁1-2及筒底1-1，所述筒底1-1的中心設有螺紋通孔3，所述工藝堵頭2固定在所述螺紋通孔3中，所述工藝堵頭2的中心設有中心孔2-1，所述筒壁1-2上設有工件位置調整鎖緊機構4。在實際使用中，要保證所述筒底1-1的平面度以及該平面與工件軸線的垂直度。所述工件位置調節鎖緊機構4包括設於所述筒壁1-2上的絲孔4-1、調整螺栓4_2及鎖緊螺母4-3，所述調整螺栓4-2安裝在所述絲孔4-1內，所述鎖緊螺母4-3套裝在所述調整螺杆4-2上。所述工件位置調節鎖緊機構4設有三套並均布於所述筒壁1-2上。為了縮進螺母的安裝方便，在筒壁1-2上對應位置還設有平臺。所述工藝堵頭2上還套裝有堵頭鎖緊螺母5。所述筒底1-1的邊緣還設有環狀槽6。如圖4到圖6所示，本發明解決的第二個技術問題是還提供了以上所述工裝的使用方法，其特徵在於，包括如下步驟I)將工件位置調整鎖緊機構4及工藝堵頭2組裝在所述工裝本體I上；2)將組裝好的工裝套裝在待加工工件的一端，確認工件的端面與所述工裝本體I的筒底1-1平面相貼合；3)根據工件的彎曲程度，通過調整所述工件位置調整鎖緊機構4使工件的軸線與工裝的軸線相重合，以獲得最佳的磨削餘量，然後鎖緊各鎖緊螺母4-3，將工件和工裝固定成一體的組件；4)將上述組件固定在車床上，調正位置後在所述工藝堵頭2上打堵頭中心孔2-1 ；5)將打好堵頭中心孔2-1的組件移裝到外圓磨床或萬能磨床上，即用磨床的頭架頂尖8和磨床的尾座頂尖9分別頂在所述組件的工藝堵頭中心孔2-1和所述工件另一端的原有中心孔上，然後進行粗磨、精磨加工。在打好堵頭中心孔2-1後，還包括將所述組件移裝到中心孔研磨機上對堵頭中心孔2-1進行研磨。通常造成工件彎曲主要有兩個因素，一是在前工序加工中的誤差，二是在表面強化處理中彎曲變形，這些可以通過本裝置和本方法在磨削加工中很好解決，對於單方向彎曲的工件還可以通過將所述工件位置調整鎖緊機構4反方向調偏而得到修正。如舉例中所述活塞的滲碳層一般控制在I. 8 2. 2毫米，通過粗、精磨加工後去除表面約O. 6毫米，則在保證加工精度的前提下，仍能保證活塞表面滲碳層的性能。對於兩端沒有中心孔的圓柱體工件，利用本發明也可以順利進行磨削加工或後續其它加工。以上所述僅為本發明的較佳 實施例，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種圓柱形工件磨削加工工裝，其特徵在於，包括呈圓筒形的工裝本體(I)及工藝堵頭(2)，所述工裝本體(I)包括筒壁(1-2)及筒底(1-1 )，所述筒底(1-1)的中心設有螺紋通孔(3)，所述工藝堵頭(2)固定在所述螺紋通孔(3)中，所述工藝堵頭(2)的中心設有中心孔(2-1)，所述筒壁(1-2)上設有工件位置調整鎖緊機構(4)。
2.根據權利要求I所述的圓柱形工件磨削加工工裝，其特徵在於，所述工件位置調節鎖緊機構(4)包括設於所述筒壁(1-2)上的絲孔(4-1)、調整螺栓(4-2)及鎖緊螺母(4-3)，所述調整螺栓(4-2)安裝在所述絲孔內(4-1)，所述鎖緊螺母(4-3)套裝在所述調整螺杆(4-2)上。
3.根據權利要求2所述的圓柱形工件磨削加工工裝，其特徵在於，所述工件位置調節鎖緊機構(4)設有三套並均布於所述筒壁(1-2)上。
4.根據權利要求I或2所述的圓柱形工件磨削加工工裝，其特徵在於，所述工藝堵頭(2)上還套裝有堵頭鎖緊螺母(5)。
5.根據權利要求4所述的圓柱形工件磨削加工工裝，其特徵在於，所述筒底(1-1)的邊緣還設有環狀槽(6)。
6.一種如權利要求I所述的圓柱形工件磨削加工工裝的使用方法，其特徵在於，包括 1)將工件位置調整鎖緊機構(4)及工藝堵頭(2)組裝在所述工裝本體(I)上； 2)將組裝好的工裝套裝在待加工工件的一端，確認工件的端面與所述工裝本體(I)的筒底(1_1)平面相貼合； 3)根據工件的彎曲程度，通過調整所述工件位置調整鎖緊機構(4)使工件的軸線與工裝的軸線相重合，以獲得最佳的磨削餘量，然後鎖緊各鎖緊螺母(4-3)，將工件和工裝固定成一體的組件； 4)將上述組件固定在車床上，調正位置後在所述工藝堵頭(2)上打堵頭中心孔(2-1); 5)將打好堵頭中心孔(2-1)的組件移裝到外圓磨床或萬能磨床上，即用磨床的頭架頂尖(8)和磨床的尾座頂尖(9)分別頂在所述組件的工藝堵頭中心孔(2-1)和所述工件另一端的原有中心孔上，然後進行粗磨、精磨加工。
7.根據權利要求6所述的工裝的使用方法，其特徵在於，在所述步驟4)之後，還包括將所述組件移裝到中心孔研磨機上對堵頭中心孔(2-1)進行研磨。
全文摘要
本發明公開了一種圓柱形工件磨削加工工裝，其特徵在於，包括呈圓筒形的工裝本體及工藝堵頭，所述工裝本體包括筒壁及筒底，所述筒底的中心設有螺紋通孔，所述工藝堵頭固定在所述螺紋通孔中，所述工藝堵頭的中心設有中心孔，所述筒壁上設有三套工件位置調整鎖緊機構。本發明還公開了該工裝的使用方法。採用本發明的工裝以及使用方法完全解決了類似活塞端頭沒有中心孔的工件粗、精磨加工問題，即可以在工件表面強化處理前就去掉中心孔，從而使工件端面在表面處理中得到很好的硬度及耐磨性能。
文檔編號B24B41/06GK102814735SQ20121027573
公開日2012年12月12日 申請日期2012年8月3日 優先權日2012年8月3日
發明者宋飛, 宋歐, 趙衛樂 申請人:煙臺艾迪精密機械股份有限公司