[发明专利]陶瓷薄壁长管件自为基准的定位夹紧装置及磨削方法

权利要求书

1.一种陶瓷薄壁长管件自为基准的定位夹紧装置，包括气压式支撑轴颈自为基准的定位装置（4）、气压自适应夹紧装置（6）和安装在机床床身（1）上的导轨装置（2），其特征在于，所述气压自适应夹紧装置（6）固定在机床的工件主轴（6）上，所述气压式支撑轴颈自为基准的定位装置（4）安装在导轨装置（2）上并能沿导轨装置（2）滑动；所述气压式支撑轴颈自为基准的定位装置（4）的中轴线与气压自适应夹紧装置（5）的中轴线重合；所述气压式支撑轴颈自为基准的定位装置（4）包括自定心爪（15）、支撑壳体（17）、端盖（20）、活塞体（21）和基座（14）；所述基座（14）和所述支撑壳体（17）相互配合组成圆筒状结构，所述圆筒状结构的开口端设有所述端盖（20）；所述基座（14）与支撑壳体（17）之间有导向T型口，所述自定心爪（15）部分位于圆筒状结构内，另一部分穿过所述导向T型口与所述端盖（20）间隙配合，所述圆筒状结构内安装有活塞体（21），所述活塞体（21）的侧面与所述自定心爪（15）的侧面相配，所述基座（14）上设有气体入口（P），所述气体入口（P）通入压力气体推动所述活塞体（21）移动，所述活塞体（21）再通过推动自定心爪（15）向所述气压式支撑轴颈自为基准的定位装置（4）的中轴线做径向移动；所述气压自适应夹紧装置（5）包括动静接头（23）、联接盘（28）、密封端盖（31）和夹紧活塞头（33）；所述联接盘（28）固定在所述机床的工件主轴（6）上，所述联接盘（28）固定在工件主轴（6）上的一侧设置有动静接头（23），所述联接盘（28）的另一侧设有密封端盖（31），所述动静接头（23）通过轴承（26）实现工件加工状态下的动静接头（23）的静止与联接盘（28）的转动；所述联接盘（28）的盘体内设有夹紧活塞头（33），所述联接盘（28）的盘体内还设有油路，所述油路的一端通向夹紧活塞头（33），另一端通向动静接头（23）；所述动静接头（23）的接气管通入气体使得夹紧活塞头（33）对工件（3）进行夹紧。

2.根据权利要求1所述的陶瓷薄壁长管件自为基准的定位夹紧装置，其特征在于，所述自定心爪（15）和支撑壳体（17）之间设有第一弹簧（16），所述自定心爪（15）在圆周方向均匀布置3个。

3.根据权利要求1所述的陶瓷薄壁长管件自为基准的定位夹紧装置，其特征在于，所述端盖（20）的内侧凸出，所述端盖（20）与所述基座（14）和支撑壳体（17）的接触面间均有密封圈（19）。

4.根据权利要求1所述的陶瓷薄壁长管件自为基准的定位夹紧装置，其特征在于，所述支撑壳体（17）上开一安全气孔（R）。

5.根据权利要求1所述的陶瓷薄壁长管件自为基准的定位夹紧装置，其特征在于，所述活塞体（21）与所述基座（14）和支撑壳体（17）的接触面间均装有双层密封圈（19）。

6.根据权利要求1所述的陶瓷薄壁长管件自为基准的定位夹紧装置，其特征在于，所述联接盘（28）的盘体圆周方向均匀开有3条油路。

7.根据权利要求1所述的陶瓷薄壁长管件自为基准的定位夹紧装置，其特征在于，所述夹紧活塞头（33）与联接盘（28）之间安装密封环（32），所述夹紧活塞头（33）与联接盘（28）之间还设有用于在断开压力气体下的复位的第二弹簧（35）。

8.根据权利要求1所述的陶瓷薄壁长管件自为基准的定位夹紧装置，其特征在于，所述动静接头（23）与联接盘（28）之间安装第三弹簧（24）。

9.根据权利要求1所述的陶瓷薄壁长管件自为基准的定位夹紧装置，其特征在于，所述活塞体（21）的行程L与自定心爪（15）的径向工作行程K的关系应满足公式：K=L*tanΦ，其中，Φ为活塞体（21）与自定心爪（15）的接触面与气压式支撑轴颈自为基准的定位装置（4）中轴线的夹角，其中，Φ<arctan(1/f)，f为自定心爪（15）与支撑壳体（17）之间的摩擦系数。

10.一种陶瓷薄壁长管件的磨削方法，其特征在于，采用砂轮线速度为80-120m/s的高速磨削工艺，使用权利要求1-9中任一权利要求所述的装置对长管件毛坯进行定位，在长管件毛坯上直接磨削支撑轴颈，并以支撑轴颈为磨削工序作为定位基准。