[发明专利]一种套筒状零件平面磨床端面磨削夹具

说明书

本发明提供一种套筒状零件平面磨床端面磨削夹具包括底座、芯棒、挡板、固定夹和内六角圆柱头螺钉，底座依靠平面磨床磁力吸盘固定在磨床上，加工零件依靠芯棒、挡板和固定夹固定在底座上。本发明在结构设计上首先保证了芯轴轴线与底座端面的垂直度，在芯轴端面处加工有一环槽，在芯轴装配到底座上时，可保证芯轴端面与底座端面实现面与面接触，可有效固定芯轴，在磨加工时以零件内孔为基准进行定位，用挡板和固定夹进行辅助限位，可有效保证端面磨削后轴线与端面的垂直度。其次，在挡板处开有一定宽度尺寸的槽，在磨加工时可直接使用千分尺进行测量，而无需将零件拆下来测量，有效减少了二次装夹带来的误差，同时也提高了加工效率和产品质量。

技术领域

本发明属于夹具技术领域，特别涉及一种用于加工特殊形状的套筒状零件平面磨床端面磨削夹具。

背景技术

申请号为201822064945.6的一种台阶轴套类零件平面磨床端面磨削夹具提出一种工装以零件外圆及台阶端面为定位基准，夹紧力依靠零件孔内的膨胀芯轴。该专利的工装只能加工内孔为通孔，且内孔无台阶结构的套管类零件，对于盲孔或者内孔存在台阶结构的套筒类零件，存在加工缺陷，无法加工。如图1和图2所示，是一种套筒状零件结构示意图，该零件的结构尺寸长宽高为76.5×54×29，该零件为内部加工有盲孔的柱体与一个矩形在柱体一端的外侧壁相接所形成的复杂结构体，零件的一端端面为顶点倒圆弧的类三角形，另一端端面为圆形，且在外形处分布三根加强筋，在内外孔还有内外螺纹，其中内孔用于装配活塞，且该孔不是通孔，属于盲孔并且在孔底部有一个φ5的小孔，因此内孔尺寸精度要求高。加工平磨孔末端端面时(即图1中的顶部端面)要求内孔轴线与端面垂直度≤φ0.015，同时要求如图2所示孔末端端面与方孔端面距离尺寸为H，距离H的尺寸公差控制在0.03以内。由于该零件结构较为复杂，可用于定位夹紧的部位受到局部限制。普通内胀式工装需要零件内孔为通孔，且内孔无台阶，所以普通内胀式工装无法应用在该零件磨加工中。零件结构复杂，可用于装夹压紧的部位有限。在实际生产过程中很难保证形位公差和尺寸公差，且在加工过程中难以直接测量孔末端端面与方孔端面之间H的尺寸，很难保证产品加工质量的一致性。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提供一种套筒状零件平面磨床端面磨削夹具，本磨削夹具以零件内孔为定位基准，并使用挡板辅助固定零件，解决了普通内胀式工装无法装夹该零件的问题。

本发明采用的技术方案是：一种套筒状零件平面磨床端面磨削夹具，包括底座、芯棒、挡板、固定夹和内六角圆柱头螺钉，所述芯棒为变径圆柱体，第一柱体长度较长，第一柱体的外圆直径与零件内孔的孔径相配合，第二柱体长度较短，第二柱体的外圆直径与底座内孔相配合，第一柱体和第二柱体之间加工成横截面为端点通过直线连接的优弧的第三柱体，第三柱体半径大于第一柱体和第二柱体的半径，所述底座为圆盘结构，中心处加工有内孔，芯棒的第二柱体插接在底座内孔中，使得第三柱体的端面与底座端面接触，零件的内孔插接于第一柱体上，所述挡板为直角板，一个面与底座通过螺钉固定，另一个面与零件的平面接触，所述固定夹穿套在零件和挡板上，固定夹的两端面与零件矩形内侧面接触，固定夹的中心加工螺纹贯通孔通过内六角圆柱头螺钉把零件与挡板顶紧固定，底座的底面放在平面磨床磁力吸盘上。

优选的，在所述芯棒与底座配合端面处，在芯棒第二柱体与第三柱体连接端部加工有环槽，芯棒与底座装配后避免芯棒根部与底座根部产生对顶。若产生对顶芯棒圆环端面与底座端面将会产生缝隙，在磨加工时芯棒将会受力偏斜，进而影响加工精度。所以芯棒端面加工环槽可保证芯棒圆环端面与底座端面紧密贴合无缝隙，可有效保证芯棒与底座端面的垂直度，进而保证零件磨加工后端面与轴线的垂直度。

优选的，所述芯棒的第一柱体有五种尺寸规格，直径公差为0.01mm，根据零件内孔孔径选择对应的芯棒，使得每个零件与芯棒的配合间隙≤0.005。确保零件与芯棒紧密配合，使得加工过程中受力不产生倾斜。

优选的，所述挡板与零件接触的一侧面上加工有开口，所述开口位于挡板上端中心，开口的底面低于零件的方孔端面。便于在磨削加工过程中使用千分尺在开口处直接对零件孔末端端面与方孔端面距离H的尺寸进行测量。