高精度數控工具機主軸精磨外圓用專用芯軸工裝的製作方法

2023-05-11 04:57:01 1

本實用新型涉及各類高精度數控工具機最關鍵零件-主軸的精加工，即精磨削主軸支撐軸承外圓及錐度外圓用實用性專用芯軸工裝。

背景技術：

隨著我國航天、軍工及汽車工業的發展，其相關配套件的精度要求越來越高，從而對其加工母機數控加工工具機的精度提出了更高的要求。主軸是數控加工工具機的最關鍵零部件之一，它的精度直接影響到數控工具機的加工精度。因此，在主軸設計時，其設計精度是很高的。尤其是主軸支撐軸承外圓處的精度。例：直外圓圓度、圓柱度一般都要求在0.005mm以內；錐度外圓與錐度軸承的接觸面積要求在80％以上。針對這些高精度要求，按常規加工方法，如：夾緊大外圓，大頭頂尖頂主軸孔口角的加工，是很難保證主軸的外圓精度要求的。因為主軸內孔口60°角直徑較大，又是批量加工，其圓度精度很難保證在0.005以內，故以主軸本身孔口60°角定位精磨各外圓，就無法保證主軸外圓圓度、圓柱度的精度要求，也無法保證主軸錐度外圓與軸承接觸面積大於80％的要求。

技術實現要素：

為克服現有技術中存在的問題，本實用新型提供了一種高精度數控工具機主軸精磨外圓用專用芯軸工裝，保證了待加工主軸件加工的精度和主軸精度的穩定性。

本實用新型解決其技術問題所採取的技術方案是：該種高精度數控工具機主軸精磨外圓用專用芯軸工裝，待加工主軸件設有中心孔，中心孔左端為左錐孔，右端為右錐孔，包括磨工芯軸本體、60°錐度壓塊、錐度墊圈、球形墊圈和固定件，所述磨工芯軸本體為細長軸，磨工芯軸本體貫穿待加工主軸件的中心孔且磨工芯軸本體的右端從右錐孔穿出向外延伸，且磨工芯軸本體的左端錐度外圓與待加工主軸件的左錐孔配研，60°錐度壓塊插入並頂靠在待加工主軸件的右錐孔上，且60°錐度壓塊的外壁與右錐孔內壁緊密配合，60°錐度壓塊安裝在磨工芯軸本體右端；在磨工芯軸本體上60°錐度壓塊的外側從內向外依次設有錐度墊圈、球形墊圈和固定件，固定件將錐度墊圈和球形墊圈頂靠在60°錐度壓塊的外側面並將其固定在磨工芯軸本體上；磨工芯軸本體的兩端面上各設有一個中心盲孔；所述中心盲孔與外圓磨床兩高精度頂尖配合。

進一步地，磨工芯軸本體的左端錐度外圓與待加工主軸件的左錐孔配研且接觸面積大於85％。

進一步地，所述中心盲孔研磨後的圓度、同心度在0.002內。

進一步地，所述固定件為六角螺母，六角螺母將60°錐度壓塊、錐度墊圈、球形墊圈緊固。

進一步地，所述磨工芯軸本體為階梯軸，除左端的錐度外圓與待加工主軸件的左錐孔配研外，其他在待加工主軸件中心孔內的軸體與中心孔間有間隙。

進一步地，所述磨工芯軸本體左端的錐度外圓和60°錐度壓塊的錐度外圓對兩中心盲孔的圓跳動均為0.005。

綜上，本實用新型的上述技術方案的有益效果如下：

通過該工裝的設計，在加工使用時，外圓磨床兩高精度頂尖頂緊工裝兩端面中心盲孔進行加工，而不用頂尖直接與待加工主軸件接觸夾持固定，通過使用芯軸工裝加工，保證了主軸加工的精度和主軸精度的穩定性。保證了待加工主軸件加工的精度和主軸精度的穩定性。

附圖說明

圖1為本實用新型的軸向剖視圖；

圖2為本實用新型待加工軸件的結構示意圖；

圖3為圖1C部分的局部放大圖。

圖中：

1磨工芯軸本體，11中心盲孔，2 60°錐度壓塊，3錐度墊圈，4球形墊圈，5六角螺母，6待加工主軸件，61中心孔。

具體實施方式

以下結合附圖1-3對本實用新型的特徵和原理進行詳細說明，所舉實施例僅用於解釋本實用新型，並非以此限定本實用新型的保護範圍。

該實用新型是針對精度要求高的主軸零件設計的，且待加工主軸件6的中心設有中心孔61，中心孔是通孔，中心孔左端為左錐孔，右端為右錐孔，如圖2所示。如圖1所示，該設計包括磨工芯軸本體1、60°錐度壓塊2、錐度墊圈3、球形墊圈4和固定件。其中磨工芯軸本體為細長軸，磨工芯軸本體貫穿待加工主軸件的中心孔且磨工芯軸本體的右端從右錐孔穿出向外延伸。磨工芯軸本體的左端是由一定錐度的軸體，該帶有一定錐度的周倜的錐度外圓與待加工主軸件的左錐孔配研，接觸面積大於85％。

60°錐度壓塊插入並頂靠在待加工主軸件的右錐孔上，且60°錐度壓塊的外壁及帶有一定錐度的外圓周面與待加工主軸件的右錐孔內壁緊密配合。60°錐度壓塊安裝在磨工芯軸本體右端，其左側的帶有一定錐度的外圓周面頂靠在右錐孔內壁上，其右側(即外側)從內向外依次設有錐度墊圈、球形墊圈和固定件。由於使用了球形墊圈，保證了60°錐度壓塊的60°錐面與待加工主軸件右側的右錐孔60°孔口角的貼合面積。固定件將錐度墊圈和球形墊圈頂靠在60°錐度壓塊的外側面並將其固定在磨工芯軸本體上。如圖3所示，固定件可以採用六角螺母5，六角螺母將60°錐度壓塊、錐度墊圈、球形墊圈緊固。六角螺母可以實現被緊固件的牢固固定，也可根據實際使用要求調節鬆緊度。

在磨工芯軸本體的兩端面上各設有一個中心盲孔11，所述中心盲孔與外圓磨床兩高精度頂尖配合。中心盲孔研磨後(以A、B為基準)的圓度、同心度在0.002內。所述磨工芯軸本體左端的錐度外圓和60°錐度壓塊的錐度外圓對兩中心盲孔的圓跳動均為0.005，保證待加工主軸件的加工精度。使用時，首先用乾淨絲綢把工裝及待加工主軸件的結合面擦拭乾淨，再磨工芯軸本體錐度外圓與主軸錐孔裝配好。

所述磨工芯軸本體為階梯軸，除左端的錐度外圓與待加工主軸件的左錐孔配研外，其他在待加工主軸件中心孔內的軸體與中心孔間有間隙，防止磨工芯軸本體與中心孔緊密接觸，在加工過程中磨工芯軸本體微變型影響待加工主軸件的加工精度。

通過該工裝的設計，在加工使用時，外圓磨床兩高精度頂尖頂緊工裝兩端面中心盲孔進行加工，而不用頂尖直接與待加工主軸件接觸夾持固定，通過使用芯軸工裝加工，保證了主軸加工的精度和主軸精度的穩定性。保證了待加工主軸件加工的精度和主軸精度的穩定性。

上述實施例僅僅是對本實用新型的優選實施方式進行的描述，並非對本發明的範圍進行限定，在不脫離本實用新型設計精神的前提下，本領域相關技術人員對本實用新型的各種變形和改進，均應擴入本實用新型權利要求書所確定的保護範圍內。