磨外螺紋夾具的製作方法

2023-05-16 18:21:16 1

專利名稱：磨外螺紋夾具的製作方法
技術領域：
本實用新型設計一種夾具，具體來說是一種專用於磨削精密螺杆及蝸杆的夾具。
背景技術：
現有技術中沒有專用於磨削精密外螺紋的夾具，操作人員在磨削精密外螺紋時，通常將待磨削工件夾在專用工具機主夾具上低速轉動，使磨頭(例如仿形砂輪、刀具等)沿著工具機主軸以預定速度移動，完成外螺紋的精密磨削。當所磨削的工件具有兩頭或者多頭螺紋時，完成一頭螺紋磨削後調整工件相對磨頭的位置後再進行下一頭螺紋的磨削。
現有磨削方式存在磨削精度低的問題，尤其是螺紋的頭與頭之間易產生較大的位置誤差。雖然可以採用複雜的數控設備以提高螺紋的磨削精度，但是設備造價昂貴且磨削質量依然不是很理想。
發明內容
本實用新型所要解決的技術問題是提供一種磨削精度高的磨外螺紋夾具。本實用新型所採用的技術方案是 一種磨外螺紋夾具，包括一端部與待加工的工件的一端部相連接的螺杆、開設有通孔的螺杆固定塊，所述的螺杆活動插設在所述的通孔內，所述的螺杆的導程與工件的導程相同；所述的通孔的孔壁上還設置有卡設在螺杆的螺牙之間並用於限制螺杆的螺牙相對螺杆固定塊沿著螺旋線跡運動的凸塊。由此本實用新型提供了一種全新結構的磨外螺紋夾具，該夾具的原理使得工件相對磨頭的螺紋行程能夠一次性實現而非傳統的運動合成方式，使得外螺紋的形狀精度更加精確。
所述的凸塊能夠拆卸的設置在通孔的孔壁上，所述的螺杆固定塊上設置有至少兩個用於定位所述的凸塊的定位機構，至少部分所述的定位機構之間的間距為螺杆導程的整數倍與分數倍之和，且該分數滿足工，其中i為自然數，
j為小於等於i的自然數。雖然也可以通過其它定位方式來實現多頭螺紋的磨削，例如設置磨頭的定位基準，但是在螺杆固定塊上設置螺杆定位的方式不僅更加直觀、定位簡單、易於操作人員實施，而且精度也容易保證。
根據實際需要， 一般加工的螺紋多為二頭、三頭、四頭、八頭，則所述的 分數為1/8、 1/4、 1/3、 1/2、 2/3、 3/4、 7/8中的一種，當然也可以存在其它分數 以適應特殊需求。
所述的定位機構包括開設在所述的螺杆固定塊上的定位通孔，該夾具還包 括插設在定位通孔內的銷，所述的銷的梢部從定位通孔內穿出並卡設在所述的 螺杆的螺牙之間，所述的銷的根部通過彈性件設置在彈簧座上，所述的彈簧座 能夠拆卸的連接在螺杆固定塊上，且所述的彈性件處於壓縮狀態。
該夾具還包括與固定塊固定連接的導向塊，設置在所述的工件的自由端上 的滑塊，所述的滑塊滑動設置在所述的導向塊內。
所述的螺杆上還開設有環槽，所述的環槽的周向截面形狀為與所述的螺杆 的螺牙的牙型角相似的角形。該環槽的作用主要是用來磨削螺紋的頂圓。
由於上述技術方案的釆用，本實用新型具有磨削出的螺紋的精度較高，且 結構簡單、實施方便、降低成本。


圖1為本實用新型的立體圖2A為本實用新型的主視圖，其中該夾具處於螺紋頂圓的磨削狀態； 圖2B為本實用新型的主視圖，其中該夾具處於螺紋的磨削狀態； 其中，1、底座，2、導向塊，3、滑塊，4、螺杆固定塊，41、第一定位通 孔，42、第二定位通孔，43、第三定位通孔，44、第四定位通孔，45、彈簧座， 46、彈簧，47、環槽，5、銷，6、螺杆，7、工件，8、磨頭。
具體實施方式一種磨外螺紋夾具，用於精密螺杆及蝸杆的磨削。
參見圖1、圖2A、圖2B,該夾具包括一端部與待加工的工件7的一端部相 連接的螺杆6、開設有通孔的螺杆固定塊4,所述的螺杆6活動插設在所述的通 孔內。
所述的螺紋固定塊4上沿著螺杆6的延伸方向依次開設有第一定位通孔41、 第二定位通孔42、第三定位通孔43、第四定位通孔44。
所述的螺杆6上在無外螺紋的部分還開設有一個環槽47，所述的環槽47的周向截面形狀為角形，且該角形的形狀與螺杆6上螺牙的牙型角在幾何學原 理上相似。
該夾具還包括插設上述四個定位通孔中的一個之內的銷5,所述的銷5的梢 部與螺杆6上的螺牙的牙型角及環槽47的周向截面形狀相對應，所述的銷5的 梢部從定位通孔內穿出並卡設在環槽47內(對應圖2A)或者螺杆6的螺牙之 間(對應圖2B),所述的銷5的根部通過彈簧46設置在彈簧座45上，所述的 彈簧座45能夠拆卸的連接在螺杆固定塊4上，且所述的彈簧46處於壓縮狀態， 則銷5的梢部被較緊密的卡在環槽47內或者螺杆6的螺牙之間。
下面結合一個三頭螺紋的磨削過程，詳細的對該夾具的結構、工作原理進 行介紹。
(a) 磨工件7的螺紋頂圓。
參見圖2A，將銷5插在第一通孔41內，將彈簧座45緊定在螺杆固定塊4 的適當位置上，調節螺杆6，使得銷5的梢部卡在環槽47內，由於彈簧46的彈 力作用銷5的梢部較緊密的卡設在環槽47內。
調整磨頭8到第一頂圓工位，轉動螺杆6，由於銷5始終卡設在環槽47內、 對螺杆6的運動狀態的限定，螺杆6相對螺杆固定塊4隻能發生轉動，螺杆6 帶動工件7發生轉動，完成螺紋頂圓的磨削，磨頭8退出第一頂圓工位。
磨頭8再運動到其它頂圓工位，同理完成多處頂圓的磨削。
(b) 磨工件7的外螺紋。
參見圖2B，從原理上來說，螺杆固定塊4上本來開設的是通孔，螺杆6能 夠活動插設在該通孔內，然而，當銷5的梢部卡設在螺牙之間時，螺杆6在運 動時就受到銷5的梢部的限制，只能螺旋前進(或者後退)。當螺杆6螺旋前進 (或者後退)時，就帶動工件7螺旋前進(或者後退)從而完成磨削，磨削的 過程中，磨頭8處於工位並且螺杆6運動過程中磨頭8相對螺杆固定塊4處於 靜止狀態，工件7前進(後者後退) 一個行程就完成工件7表面螺紋部的磨削。 在該種磨削方法中，工件7相對磨頭8的螺旋軌跡並非傳統的直線運動加圓周 轉動的合成，而是一次性直接得到的，因此得到的螺紋的精度更高；並且由於 本裝置的設置，工件7的螺旋運動易於實現，裝置結構簡單。
所述的螺杆6的導程與工件7的導程相同，所述的螺杆6的直徑大於工件7 的直徑，則能夠方便使用者操作、提高螺杆6運行精度。
如何完成三頭螺紋零件的磨削？在本實施例中，所述的螺杆6的導程及工件7的導程為7.5mm,第一定位通孔41、第二定位通孔42的軸心線之間的距 離為20mm,第二定位通孔42、第三定位通孔43的軸心線之間的距離為10mm 第三定位通孔41、第四定位通孔42的軸心線之間的距離為10mm。
完成了 (a)步驟之後，首先將銷5從第一定位通孔41內取出、插在第二 定位通孔42內，彈簧座45緊定在螺杆固定塊4的適當位置上，磨頭8運動到 外螺紋工位(對應於圖2B的狀態)，螺杆6帶動工件7運動一個行程，完成第 一頭螺紋的磨削，磨頭8退出工位。
然後，將彈簧座45、銷5卸下，銷5插設到第三定位通孔42內，彈簧座 45緊定在螺杆固定塊4的適當位置上，磨頭8重新運動到同一外螺紋工位，由 於第二定位通孔42、第三定位通孔43之間的距離為工件7導程的4/3倍(相當 於工件7相對磨頭8偏移了 1/3個工件7的導程)，則完成第一頭螺紋的右側的 第二頭螺紋的磨削，磨頭8退出工位。
最後，將銷5插設到第四定位通孔44內，彈簧座45緊定在螺杆固定塊4 的適當位置上，磨頭8再重新運動到同一外螺紋工位，由於第三定位通孔43、 第四定位通孔44之間的距離為工件7導程的4/3倍(相當於工件7又相對磨頭 8偏移了 1/3個工件7的導程)，則完成第二頭螺紋右側的第三頭螺紋的磨削。
工件7的整個外螺紋精密磨削過程結束。
同理，通過定位通孔的不同位置設置，還可以完成二頭螺紋、四頭螺紋、 八頭螺紋等的磨削，都以此類推，不再贅述。其中磨頭8的運動比較簡單，只 需要完成上、下運動一一到達工位、遠離工位，容易實現髙精度運動；而工件7 的定位精度也容易保證，因為定位通孔之間的位置精度是能夠保證的，銷5通 過彈簧46壓緊在螺杆6的螺紋部上，每次調節好彈簧座45的位置就相當於將 銷5精確定位、繼而將螺杆6精確定位、繼而確保多頭螺紋之間的定位，而在 加工的過程中更是能夠確保每頭螺紋形狀。總之，本裝置能夠通過較為簡單的 裝置，實現複雜的精密螺紋的磨削，達到甚至超過複雜的數控設備的磨削質量。
該夾具還包括與固定塊4固定連接的導向塊2,所述的工件7的自由端上設 置有滑塊3，所述的滑塊3滑動設置在所述的導向塊2內。滑塊3對工件7起到 了支撐作用，使得工件7工作時受力更加平穩。
所述的螺杆6的自由端還設置有壓花部或者手輪，方便手動操作。
權利要求1、一種磨外螺紋夾具，其特徵在於包括一端部與待加工的工件(7)的一端部相連接的螺杆(6)、開設有通孔的螺杆固定塊(4)，所述的螺杆(6)活動插設在所述的通孔內，所述的螺杆(6)的導程與工件(7)的導程相同；所述的通孔的孔壁上還設置有卡設在螺杆(6)的螺牙之間並用於限制螺杆(6)的螺牙相對螺杆固定塊(4)沿著螺旋線跡運動的凸塊。
2、 根據權利要求1所述的磨外螺紋夾具，其特徵在於所述的凸塊能夠拆 卸的設置在通孔的孔壁上，所述的螺杆固定塊(4)上設置有至少兩個用於定位 所述的凸塊的定位機構，至少部分所述的定位機構之間的間距為螺杆(6)導程 的整數倍與分數倍之和，且該分數滿足1，其中i為自然數，j為小於等於i的自然數。/ + 1
3、 根據權利要求2所述的磨外螺紋夾具，其特徵在於所述的分數為1/8、 1/4、 1/3、 1/2、 2/3、 3/4、 7/8中的一種。
4、 根據權利要求2或者3所述的磨外螺紋夾具，其特徵在於所述的定位 機構包括開設在所述的螺杆固定塊(4)上的定位通孔，該夾具還包括插設在定 位通孔內的銷(5),所述的銷(5)的梢部從定位通孔內穿出並卡設在所述的螺 杆(6)的螺牙之間，所述的銷(5)的根部通過彈性件設置在彈簧座(45)上， 所述的彈簧座(45)能夠拆卸的連接在螺杆固定塊(4)上，且所述的彈性件處 於壓縮狀態。
5、 根據權利要求4所述的磨外螺紋夾具，其特徵在於所述的彈性件為彈簧。
6、 根據權利要求1所述的磨外螺紋夾具，其特徵在於所述的螺杆(6) 的自由端還設置有操作把手。
7、 根據權利要求l所述的磨外螺紋夾具，其特徵在於該夾具還包括與固 定塊(4)固定連接的導向塊(2),設置在所述的工件(7)的自由端上的滑塊(3),所述的滑塊(3)滑動設置在所述的導向塊(2)內。
8、 根據權利要求1所述的磨外螺紋夾具，其特徵在於所述的螺杆(6) 上還開設有環槽(47)，所述的環槽(47)的周向截面形狀為與所述的螺杆(6) 的螺牙的牙型角相似的角形。
專利摘要本實用新型公開了一種磨外螺紋夾具，包括一端部與待加工的工件的一端部相連接的螺杆、開設有通孔的螺杆固定塊，所述的螺杆活動插設在所述的通孔內，所述的螺杆的導程與工件的導程相同；所述的通孔的孔壁上還設置有卡設在螺杆的螺牙之間並用於限制螺杆的螺牙相對螺杆固定塊沿著螺旋線跡運動的凸塊。由此本實用新型提供了一種全新結構的磨外螺紋夾具，該夾具的原理使得工件相對磨頭的螺紋行程能夠一次性實現而非傳統的運動合成方式，使得外螺紋的形狀精度更加精確，且該夾具具有結構簡單、實施方便、降低成本的優點。
文檔編號B23G1/44GK201291334SQ20082016158
公開日2009年8月19日 申請日期2008年10月8日 優先權日2008年10月8日
發明者黃建昌 申請人:裕克施樂塑料製品(太倉)有限公司