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CN103707186A - 一种轴类零件切削和/或磨削加工夹具及其加工方法 - Google Patents

一种轴类零件切削和/或磨削加工夹具及其加工方法 Download PDF

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  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
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Abstract

本发明提供了一种轴类零件切削和/或磨削加工夹具及其加工方法,所述的夹具包括夹盘、上夹块和下夹块,所述的夹盘的中间设有零件通孔,夹盘的同一径向上分别安装有上夹块和下夹块,所述的上夹块和下夹块能在夹盘的该径向方向上做直线进给运动;上夹块和下夹块上分别与限位装置连接,能够将上夹块或下夹块限定位置;所述的上夹块和下夹块上分别设有V型开口,上夹块和下夹块的开口相对设置。该加工方法利用了该夹具,可以方便的在夹具允许范围内调节零件正圆方向或者偏心度,可在尺寸公差范围内确保加工精度,能够适应不同的加工工况要求。本发明结构简单,适应面广,能够满足各种轴类零件外圆或内圆加工的需要,具有良好的应用前景。

Description

一种轴类零件切削和/或磨削加工夹具及其加工方法
技术领域
本发明涉及机械领域,具体涉及一种轴类零件切削和/或磨削加工夹具及加工方法。
背景技术
目前,轴类件在万能外圆磨床上进行内圆或外圆的切削和/或磨削加工,多采用三爪或四爪卡盘装夹工件。因加工精度要求较高,在批量生产时如用常规的三爪或四爪卡盘装夹工件,存在着以下缺点:a、每件工件都需用百分表找正圆心,操作繁琐,生产效率低;b、定位精确度低,加工误差较大;C、不方便加工偏心内圆或外圆。
现有技术中已经出现了一些轴类零件的专用夹具,但是这些专用夹具只能针对一种或者几种类型的零件,对于不同偏心距和不同轴径的零件加工,需要更换不同的专用夹具。因此,当企业轴类产品规格较多时,需要准备多规格专用夹具,增加了成本,并且不便利加工操作,影响了工作效率。
发明内容
本发明旨在提供一种轴类零件切削和/或磨削加工夹具及加工方法,该夹具及加工方法能够实现零件精确定位,并且一次调整后,同规格零件加工无需再次进行调整,保证加工连续性,能够适应多规格轴类零件加工,应用面广。
本发明所述的轴类零件切削和/或磨削加工夹具,包括夹盘、上夹块和下夹块,所述的夹盘的中间设有零件通孔,夹盘的同一径向上分别安装有上夹块和下夹块,所述的上夹块和下夹块能在夹盘的该径向方向上做直线进给运动;上夹块和下夹块上分别与限位装置连接,能够将上夹块或下夹块限定位置;所述的上夹块和下夹块上分别设有V型开口,上夹块和下夹块的开口相对设置。
所述的上夹块和下夹块在其垂直方向上相互交错,相向移动到夹盘的圆心附近时能够大部分重叠。
所述的上夹块的限位装置包括挡块和螺杆;所述的挡块固定在夹盘上,位于上夹块的上方,挡块上设有螺纹孔;所述的上夹块上设有与螺杆的配合的安装孔,螺杆的下端设有环状卡槽;所述的螺杆的外螺纹与螺纹孔配合,螺杆穿过螺纹孔后插入安装孔中;所述的上夹块上设有穿过安装孔的销孔,销孔的方向与安装孔垂直,自销孔中插入卡销;所述的卡销与环状卡槽形状相对应,插入环状卡槽中,卡住螺杆的同时不影响螺杆的旋转。
所述的下夹块的限定位置包括滑槽和导向块;所述的滑槽设在夹盘径向上,对应下夹块的位置;所述的导向块安装于滑槽内,一端与下夹块固定连接,导向块上设有固定槽,所述的夹盘对应固定槽内的任一位置设有螺栓孔。
通过向螺栓孔中拧入螺栓,固定导向块在滑槽上的位置,从而固定下夹块的位置。
本发明还提供了轴类零件切削和/或磨削加工方法,应用了上述的轴类零件切削和/或磨削加工夹具,包括以下步骤:
A、将夹盘百分表找正圆心后,装夹在机床工作台的三爪或四爪卡盘上;
B、将上夹块和下夹块置于开启位置,将零件穿过夹盘的零件通孔,置于上夹块和下夹块之间,用百分表找正零件的外圆圆心,根据加工需要调整零件圆心的上下位置,控制上夹块和下夹块夹紧零件,通过限位装置限定上夹块和下夹块的位置;
C、进行第一件零件的正圆心或者偏心的内外圆加工;
D、解除上夹块限位,松开上夹块,取出加工好的零件,新的零件直接放入下夹块上,控制上夹块向下夹紧零件,通过限位装置限定上夹块的位置,进行新的零件的正圆心或者偏心的内外圆加工。
所述的上夹块和下夹块在其垂直方向上相互交错,相向移动到夹盘的圆心附近时能够大部分重叠,能够夹紧小直径的零件。
所述的上夹块的限位装置包括挡块和螺杆;所述的挡块固定在夹盘上,位于上夹块的上方,挡块上设有螺纹孔;所述的上夹块上设有与螺杆的配合的安装孔,螺杆的下端设有环状卡槽;所述的螺杆的外螺纹与螺纹孔配合,螺杆穿过螺纹孔后插入安装孔中;所述的上夹块上设有穿过安装孔的销孔,销孔的方向与安装孔垂直,自销孔中插入卡销;所述的卡销与环状卡槽形状相对应,插入环状卡槽中,卡住螺杆的同时不影响螺杆的旋转;通过正反方向旋转螺杆,带动上夹块沿着螺杆的轴向做直线进给运动,从而调整上夹块夹盘上的位置。
所述的下夹块的限定位置包括滑槽和导向块;所述的滑槽设在夹盘径向上,对应下夹块的位置;所述的导向块安装于滑槽内,一端与下夹块固定连接,导向块上设有固定槽,所述的夹盘对应固定槽内的任一位置设有螺栓孔;导向块在滑槽内滑动,从而带动下夹块在滑槽的方向上的进给运动,从而调整下夹块夹盘上的位置;通过向螺栓孔中拧入螺栓,固定导向块在滑槽上的位置,从而固定下夹块的位置。
本发明通过独特设计的上夹块和下夹块,以及上夹块和下夹块上对开的V型开口,能够实现轴类零件稳固的夹持;通过上夹块和下夹块在夹盘同一径向方向上的直线进给运动,可以方便的在夹具允许范围内调节零件正圆方向或者偏心度,可在尺寸公差范围内确保加工精度,能够适应不同的加工工况要求。
本发明中上夹块和下夹块在其垂直方向上相互交错结构设置,大大扩宽了夹持零件的轴径规格范围,能够适应轴径很小的零件的加工,也可以满足大轴径零件的夹持要求。并且可以根据零件情况,设计更大或更小的夹具规格,使得本发明的夹具能够应用于各种轴径的零件上。
本发明中上夹块的限位装置的优选结构,通过螺杆、挡块和螺纹孔组成的结构,螺杆既作为导向的轨道,也是保证上夹块的位置稳定,通过旋转螺杆,就能实现上夹块在螺杆轴向的进给运动。
本发明中下夹块的限位装置的优选结构,通过滑槽、导向块能够自由调整下夹块的位置,通过向螺栓孔中拧入螺栓,从而将导向块的位置固定下来,起到限位作用,保持下夹块的位置稳定,这也是后续同规格零件定位的基础,后续零件直接放入下夹块上,拧紧上夹块的螺杆,就能直接进行加工,无需重新定位零件的圆心位置。
本发明结构简单,适应面广,能够满足各种轴类零件外圆或内圆加工的需要,具有良好的应用前景,相对于现有技术来说具有突出的实质性特点和显著的进步。
附图说明
图1 是本发明夹具的侧面结构示意图
图2 是本发明夹具的正面结构示意图
图3 是本发明夹具的的侧面剖视图
图4是本发明夹具夹持小直径零件时的示意图
图5是本发明夹具夹持小直径零件时的侧面示意图
图6是实施例1加工零件的示意图
图7是实施例2加工零件的示意图
图中的序号和各部分结构及名称如下:
1-夹盘,2-上夹块,3-下夹块,4-零件通孔,5-挡块,6-螺杆,7-螺纹孔,8-安装孔,9-环状卡槽,10-销孔,11-卡销,12-滑槽,13-导向块,14-固定槽,15-螺栓孔,16-螺栓。
具体实施方式
以下结合附图描述本发明的实施例:
如图1和图2所示,轴类零件切削和/或磨削加工夹具包括夹盘1、上夹块2和下夹块3,所述的夹盘1的中间设有零件通孔4,夹盘1的同一径向上分别安装有上夹块2和下夹块3,所述的上夹块2和下夹块3能在夹盘1的该径向方向上做直线进给运动;上夹块2和下夹块3上分别与限位装置连接,能够将上夹块2或下夹块3限定位置;所述的上夹块2和下夹块3上分别设有V型开口,上夹块2和下夹块3的开口相对设置。
如图1、图4和图5所示,所述的上夹块2和下夹块3在其垂直方向上相互交错,相向移动到夹盘1的圆心附近时能够大部分重叠。
如图1-图3所示,所述的上夹块2的限位装置包括挡块5和螺杆6;所述的挡块5固定在夹盘1上,位于上夹块2的上方,挡块5上设有螺纹孔7;所述的上夹块2上设有与螺杆5的配合的安装孔8,螺杆6的下端设有环状卡槽9;所述的螺杆6的外螺纹与螺纹孔7配合,螺杆6穿过螺纹孔7后插入安装孔8中;所述的上夹块2上设有穿过安装孔8的销孔10,销孔10的方向与安装孔8垂直,自销孔10中插入卡销11;所述的卡销11与环状卡槽9形状相对应,插入环状卡槽9中,卡住螺杆6的同时不影响螺杆6的旋转。
所述的下夹块3的限定位置包括滑槽12和导向块13;所述的滑槽12设在夹盘1径向上,对应下夹块3的位置;所述的导向块13安装于滑槽12内,一端与下夹块3固定连接,导向块13上设有固定槽14,所述的夹盘1对应固定槽14内的任一位置设有螺栓孔15。
通过向螺栓孔15中拧入螺栓16,固定导向块13在滑槽12上的位置,从而固定下夹块3的位置。
实施例1
如图6所示,在万能外圆磨床上,加工零件外圆φ600-0.01和内圆φ600+0.01,与零件基准外圆φ80±0.01同轴度要求均为φ0.05。
步骤:
1、将夹具的夹盘1安装在万能外圆磨床卡盘上,用百分表找正夹盘1的圆心;
2、将零件基准外圆φ80±0.01放入夹盘1中间的零件通孔4上,置于上夹块2和下夹块3之间,调整上夹块2和下夹块3的位置,夹紧零件外圆φ80±0.01,用用百分表找正零件外圆φ80±0.01圆心;
3、调整限位装置,锁止上夹块2和下夹块3;
4、进行外圆φ600-0.01磨销加工;
5、外圆φ600-0.01加工完毕,松开上夹块2的限位装置,取出零件,零件调头,将零件基准外圆φ80±0.01放入下夹块3上,调整上夹块2位置,夹紧零件,调整上夹块2的限位装置,锁止上夹块2;
6、进行内圆φ600+0.01磨销加工;
7、内圆φ600+0.01加工完毕,松开上夹块2和下夹块3,取出零件。
实施例2
如图7所示,在万能外圆磨床上,加工零件外圆φ600-0.01,与零件基准外圆φ80±0.01偏心量要求为e±0.05。
步骤:
1、将夹具的夹盘1安装在万能外圆磨床卡盘上,用百分表找正夹盘1的圆心;
2、将零件基准外圆φ80±0.01放入夹盘1中间的零件通孔4上,置于上夹块2和下夹块3之间,调整上夹块2和下夹块3的位置,夹紧零件外圆φ80±0.01,同时调节螺杆夹紧零件外圆φ80±0.01,用用百分表测量φ80±0.01跳动度,直至满足mmax-mmin=2 e (mmax-最大跳动度,mmin-最小跳动度),扭紧螺栓16,锁止下夹块3,扭紧螺杆1,锁止上夹块2;
3、进行偏心外圆φ600-0.01磨销加工;
4、外圆φ600-0.01加工完毕,松开螺杆1,取出零件。

Claims (8)

1.一种轴类零件切削和/或磨削加工夹具,包括夹盘(1)、上夹块(2)和下夹块(3),其特征在于:所述的夹盘(1)的中间设有零件通孔(4),夹盘(1)的同一径向上分别安装有上夹块(2)和下夹块(3),所述的上夹块(2)和下夹块(3)能在夹盘(1)的该径向方向上做直线进给运动;上夹块(2)和下夹块(3)上分别与限位装置连接,能够将上夹块(2)或下夹块(3)限定位置;所述的上夹块(2)和下夹块(3)上分别设有V型开口,上夹块(2)和下夹块(3)的开口相对设置。
2.如权利要求1所述的轴类零件切削和/或磨削加工夹具,其特征在于:所述的上夹块(2)和下夹块(3)在其垂直方向上相互交错,相向移动到夹盘(1)的圆心附近时能够大部分重叠。
3.如权利要求1所述的轴类零件切削和/或磨削加工夹具,其特征在于:所述的上夹块(2)的限位装置包括挡块(5)和螺杆(6);所述的挡块(5)固定在夹盘(1)上,位于上夹块(2)的上方,挡块(5)上设有螺纹孔(7);所述的上夹块(2)上设有与螺杆(5)的配合的安装孔(8),螺杆(6)的下端设有环状卡槽(9);所述的螺杆(6)的外螺纹与螺纹孔(7)配合,螺杆(6)穿过螺纹孔(7)后插入安装孔(8)中;所述的上夹块(2)上设有穿过安装孔(8)的销孔(10),销孔(10)的方向与安装孔(8)垂直,自销孔(10)中插入卡销(11);所述的卡销(11)与环状卡槽(9)形状相对应,插入环状卡槽(9)中,卡住螺杆(6)的同时不影响螺杆(6)的旋转。
4.如权利要求1所述的轴类零件切削和/或磨削加工夹具,其特征在于:所述的下夹块(3)的限定位置包括滑槽(12)和导向块(13);所述的滑槽(12)设在夹盘(1)径向上,对应下夹块(3)的位置;所述的导向块(13)安装于滑槽(12)内,一端与下夹块(3)固定连接,导向块(13)上设有固定槽(14),所述的夹盘(1)对应固定槽(14)内的任一位置设有螺栓孔(15)。
5.一种轴类零件切削和/或磨削加工方法,应用了如权利要求1所述的轴类零件切削和/或磨削加工夹具,其特征在于包括以下步骤:
A、将夹盘(1)百分表找正圆心后,装夹在机床工作台的三爪或四爪卡盘上;
B、将上夹块(2)和下夹块(3)置于开启位置,将零件穿过夹盘(1)的零件通孔(4),置于上夹块(2)和下夹块(3)之间,用百分表找正零件的外圆圆心,根据加工需要调整零件圆心的上下位置,控制上夹块(2)和下夹块(3)夹紧零件,通过限位装置限定上夹块(2)和下夹块(3)的位置;
C、进行第一件零件的正圆心或者偏心的内外圆加工;
D、解除上夹块(2)限位,松开上夹块(2),取出加工好的零件,新的零件直接放入下夹块(3)上,控制上夹块(2)向下夹紧零件,通过限位装置限定上夹块(2)的位置,进行新的零件的正圆心或者偏心的内外圆加工。
6.如权利要求5所述的轴类零件切削和/或磨削加工方法,其特征在于:
所述的上夹块(2)和下夹块(3)在其垂直方向上相互交错,相向移动到夹盘(1)的圆心附近时能够大部分重叠,能够夹紧小直径的零件。
7.如权利要求5所述的轴类零件切削和/或磨削加工方法,其特征在于:
所述的上夹块(2)的限位装置包括挡块(5)和螺杆(6);所述的挡块(5)固定在夹盘(1)上,位于上夹块(2)的上方,挡块(5)上设有螺纹孔(7);所述的上夹块(2)上设有与螺杆(5)的配合的安装孔(8),螺杆(6)的下端设有环状卡槽(9);所述的螺杆(6)的外螺纹与螺纹孔(7)配合,螺杆(6)穿过螺纹孔(7)后插入安装孔(8)中;所述的上夹块(2)上设有穿过安装孔(8)的销孔(10),销孔(10)的方向与安装孔(8)垂直,自销孔(10)中插入卡销(11);所述的卡销(11)与环状卡槽(9)形状相对应,插入环状卡槽(9)中,卡住螺杆(6)的同时不影响螺杆(6)的旋转;
通过正反方向旋转螺杆(6),带动上夹块(2)沿着螺杆(6)的轴向做直线进给运动,从而调整上夹块(2)夹盘(1)上的位置。
8.如权利要求5所述的轴类零件切削和/或磨削加工方法,其特征在于:
所述的下夹块(3)的限定位置包括滑槽(12)和导向块(13);所述的滑槽(12)设在夹盘(1)径向上,对应下夹块(3)的位置;所述的导向块(13)安装于滑槽(12)内,一端与下夹块(3)固定连接,导向块(13)上设有固定槽(14),所述的夹盘(1)对应固定槽(14)内的任一位置设有螺栓孔(15);
导向块(13)在滑槽(12)内滑动,从而带动下夹块(3)在滑槽(12)的方向上的进给运动,从而调整下夹块(3)夹盘(1)上的位置;通过向螺栓孔(15)中拧入螺栓(16),固定导向块(13)在滑槽(12)上的位置,从而固定下夹块(3)的位置。
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