[发明专利]用于长轴内孔磨削的定位夹紧装置及定位夹紧方法

说明书

技术领域

本发明属于机械加工领域，涉及一种用于磨床磨削加工的工件定位夹紧装置及定位夹紧方法，具体涉及一种用于长轴内孔磨削的定位夹紧装置及定位夹紧方法。

背景技术

随着机械零件加工技术的不断提高，磨削加工已经成为机械加工行业中常用的精加工手段，长轴内孔磨削是磨削加工的难点。长轴内孔在磨削加工过程中，一方面要保证长轴内孔和外圆的同轴度，另一方面要避免因为磨削热量的产生使长轴发生弯曲，从而影响加工精度。目前，对于长轴内孔的磨削加工，采用的方法是，用定位中心架支撑长轴的一端，在长轴的另一端套有两个卡箍，一个卡箍通过三个拉簧与磨床的主轴法兰连接，使长轴与磨床的顶尖处于顶紧状态，另一个卡箍设置在长轴与顶尖接触的一端，通过拨杆将主轴法兰的扭矩传递至此卡箍，从而驱动长轴转动。此方法采用的定位夹紧装置，每次磨削长轴前均需以此安装两个卡箍，并连接三个拉簧，磨削长轴结束后，需要依次卸掉拉簧和两个卡箍，劳动强度大，辅助时间长，从而导致工作效率低下，两个卡箍与长轴外圆过盈配合影响长轴外圆的表面质量。

因此，研制一种结构简单、定位可靠、装夹方便的长轴内孔磨削定位夹紧装置是完全必要的。

发明内容

为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种用于长轴内孔磨削的定位夹紧装置及定位夹紧方法，本发明结构简单，定位夹紧可靠，装夹方便，内孔加工精度和加工稳定性得到提高，极大的提高了磨削效率。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

于长轴内孔磨削的定位夹紧装置，包括：顶尖、主轴法兰、两个夹紧装置、鸡心卡箍、长轴、三点定位中心架；两个夹紧装置分别固定设置在磨床的主轴法兰相对于磨床的顶尖中心对称的两端，长轴的一端的中心孔与机床的顶尖顶紧，长轴与顶尖顶紧的一端外部套有鸡心卡箍，鸡心卡箍的两端分别与主轴法兰两端设置的夹紧装置卡接，长轴的另一端通过三点定位中心架支撑，实现对长轴的定位夹紧。

所述的夹紧装置包括支架、支架座、圆柱销、楔形摆杆和弹簧，支架设置为倒L形结构，在倒L形结构支架的水平端设置有通孔，在支架的垂直端设置有若干个螺纹孔，支架的通孔通过圆柱销与楔形摆杆转动连接，弹簧的两端分别通过固定设置在支架和楔形摆杆上的弹簧挂钩与支架和楔形摆杆挂接，支架和支架座通过短螺栓固定连接，支架座通过长螺栓与磨床的主轴法兰固定连接。

所述的鸡心卡箍包括夹持部分和顶紧部分，夹持部分的一端设置为鸡心形状的中空结构，在鸡心形状的中空结构的夹持部分中心设置有与外围形状一致的鸡心孔，鸡心形状的中空结构的夹持部分的一端设置有凸台，贯穿凸台设置有与鸡心孔贯穿的螺纹孔，鸡心形状的中空结构的夹持部分的另一端固定设置有圆柱状结构的拨杆，顶紧部分设置为长杆状结构，长杆状结构的顶紧部分的一端的端头设置为外六方结构的外六方端头，长杆状结构的顶紧部分的另一端设置为有螺纹的螺纹杆，螺纹杆与夹持部分上设置的螺纹孔旋合顶紧穿过鸡心孔中的长轴。

所述的拨杆和顶紧部分的长杆状结构部分直径相同。

所述的楔形摆杆包括柄端和卡槽端，楔形摆杆的柄端设置有铰接孔，楔形摆杆通过圆柱销穿过铰接孔与支架转动连接，所述楔形摆杆的卡槽端下部设置有凹槽，凹槽与鸡心卡箍的两端卡接。

所述的鸡心卡箍的拨杆和顶紧部分的长杆状结构部分半径为R₁，凹槽为圆弧形，凹槽的半径设置为R₂，R₂=R₁+0.5~3mm。

在楔形摆杆的凹槽下部的卡槽端上设置有与凹槽连接的开口，凹槽圆弧的两端与开口的两边相切，开口的角度设置为60°~70°。

所述用于长轴内孔磨削的定位夹紧装置的定位夹紧方法，其步骤如下：

1）安装夹紧装置，通过短螺栓将支架和支架座固定连接，根据鸡心卡箍的拨杆与顶紧部分光杆的距离调整两个夹紧装置之间的距离，两个夹紧装置相对于磨床的主轴法兰对称设置，通过长螺栓将支架座与磨床的主轴法兰固定连接，将圆柱销穿过支架的通孔与楔形摆杆的铰接孔，将弹簧的两端分别挂接在设置在支架和楔形摆杆上的弹簧挂钩上；

2）安装鸡心卡箍，根据长轴的中心孔的大小，选取合适的机床顶尖，以顶尖能牢固顶紧长轴的中心孔为准，将长轴非磨孔的一端穿过鸡心卡箍的鸡心孔，调整鸡心卡箍靠近顶尖的端面与长轴非磨孔一端的端面的距离为5~10mm，将顶紧部分的螺纹杆旋入夹持部分的螺纹孔，采用内六方扳手旋拧顶紧部分的外六方端头将鸡心卡箍拧紧，使顶紧部分顶紧鸡心孔内部的长轴；