锥环加工用履式无心夹具及其定位调整工装工艺制造技术

本发明专利技术公开一种锥环加工用履式无心夹具及其定位调整工装工艺，其采用机夹方式活动设置支承块，让支承块的支承面能够进行相对工件安装区域的径向调整，使所述锥环加工用履式无心夹具能够加工各种规格尺寸的工件，以及让支承块的支承面做顺时针或逆时针的角度调整，通过对角度的调整使支承面能够与工件的外圆锥面充分契合，从而减少支承面与工件间的外锥面粘接磨损导致工件不合格现象，进一步的在对加工工件之前，先采用定位体对锥环加工用履式无心夹具进行预先调整，确定在该规格尺寸的工件在夹具上与工件主轴间的偏心方向和偏心距离，保证工件在磨削过程中的稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机械加工
，具体涉及一种锥环加工用履式无心夹具及其定位调整工装工艺。
技术介绍
在金属圆环状零件或轴承套圈的内圆磨削加工过程中，普遍使用履式无心夹具(又称电磁无心夹具)装夹工件。该技术最早应用于20世纪40年代美国巴顿(Barden)公司，为提高用于投弹瞄准器上轴承的磨加工精度，之后在各国的轴承工业中陆续推广改良沿用至今。履式无心夹具的特点是：工件中心不与主轴中心重合，采用端面磁吸力装夹而不是硬性径向装夹，其加工精度不受主轴旋转精度的影响。具有刚性好、消除定心误差工件旋转定位精度高圆度得到改善、上下料方便快捷等优点。工件以外径和端面在夹具的两个支承上定位后，利用直流电磁线圈产生的磁吸力将工件端面紧吸在磁极端面上，并使工件与工件主轴(磁极)间具有一定的偏心距离。当磁极绕其轴心旋转时，磁极就迫使工件绕着本身的中心旋转，由于两者间有一个偏心，因而磁极与工件间产生相对滑动，于是磁极端面对工件产生一个摩擦力矩和一个通过工件中心并垂直于轴心与工件中心连线的摩擦合力。前者迫使工件回转，后者则使工件紧贴于两支承上，因而使工件获得稳定的回转运动。但是，履式无心夹具应用于锥环工件加工，存在两方面的问题：一是支承材质及支承与工件间的接触表面粘接磨损等原因导致工件用于加工定位的外表面容易出现划伤影响外观或粗糙度等质量指标，目前通行的做法是将磨加工分为粗磨、精磨，或者在磨加工后增加超精研工序，通过精磨或超精研改善表面质量，副作用是工艺流程复杂效率较低；第二个问题是由于工件定位面为锥面导致支承调整较困难，并且支承在经过使用磨损后需要更换，频繁的支承更换作业中新支承的调整难以确保工件在磁极上的偏心方向及偏心距离等指标稳定合适且更容易发生划伤问题，从而影响加工过程和工件质量稳定。偏心距离对加工过程的影响。偏心距离随工件外径变化而变化，总体来说，工件径向尺寸越小选取的偏心距离越小。偏心距离过大，会使工件楔在支承装置里，易造成加工工件时外圆定位基准表面划伤甚至烧伤和磨加工表面质量低劣以及支承磨损过快；偏心距离过小，装夹定位不稳定导致工件在加工过程中位置不稳定，从而造成工件质量不稳定、工件飞出导致设备或人员存在安全隐患。合适的偏心设置可以避免上述情况的发生，使工件在磁力吸附旋转作用下迅速地将其保持在支承履上，并使作用于工件上的诸力的合力大致在两支承中间，使工件作可靠的绕入动作而稳定在支承上。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服原有履式无心夹具系统中的诸多缺陷，改进支承块材质性能、支承安装方式、以及支承定位调整工装工艺解决其在锥环加工时影响质量和效率的工艺技术问题。为达到上述技术目的，本专利技术的技术方案提供一种锥环加工用履式无心夹具，其包括设置在主轴上、用于对工件进行吸附的磁极；设置在主轴座上、用于对工件的锥面进行支承的支承块；所述锥环加工用履式无心夹具至少包含两个相互垂直设置的支承块，所述支承块均相对磁极上的工件安装区域设置；其中，所述支承块通过一调控组件设置在主轴座上，所述调控组件包括径向调整机构和角度调整机构，所述径向调整机构控制所述支承块沿磁极的直径方向运动，所述角度调整机构控制所述支承块相对磁极做顺时针或逆时针的转动。一种锥环加工用履式无心夹具的定位调整工装工艺，其包括以下步骤:S1、根据待加工工件的规格尺寸确定所述定位体在夹具上与工件主轴间的偏心方向和偏心距离；S2、以定位体为参考件对锥环加工用履式无心夹具的偏心方向和偏心距离进行工装定位调整；S3、将锥环同轴吸附在磁极上，采用定位调整后的锥环加工用履式无心夹具对锥环进行加工。本专利技术所述锥环加工用履式无心夹具及其定位调整工装工艺，其采用机夹方式活动设置支承块，让支承块的支承面能够进行相对工件安装区域的径向调整，使所述锥环加工用履式无心夹具能够加工各种规格尺寸的工件，以及让支承块的支承面做顺时针或逆时针的角度调整，通过对角度的调整使支承面能够与工件的外圆锥面充分契合，从而减少支承面与工件间的外锥面粘接磨损导致工件不合格现象，进一步的在对加工工件之前，先采用定位体对锥环加工用履式无心夹具进行预先调整，确定在该规格尺寸的工件在夹具上与工件主轴间的偏心方向和偏心距离，保证工件在磨削过程中的稳定性。附图说明图1为本专利技术所述定位块设置在锥环加工用履式无心夹具的俯视图；图2为本专利技术所述定位块设置在锥环加工用履式无心夹具的侧视图；图3为本专利技术所述锥环工件设置在锥环加工用履式无心夹具的俯视图；图4为本专利技术所述锥环工件设置在锥环加工用履式无心夹具的侧视图；图5为偏心距离对壁厚差的影响坐标图；图6为偏心距离对锥面斜度的影响坐标图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术提供一种锥环加工用履式无心夹具，其包括设置在主轴10上、用于对工件进行吸附的磁极20；设置在主轴10座上、用于对工件的锥面进行支承的支承块30；所述锥环加工用履式无心夹具至少包含两个相互垂直设置的支承块30，如图1和图3所示，所述锥环加工用履式无心夹具的主轴10座上沿顺时针的方向依次设有第一支承块31、第二支承块32，且所述第一支承块31水平横向设置，所述第二支承块32垂直于第一支承块31的延伸方向纵向设置，所述第一支承块31和第二支承块32均相对磁极20上的工件安装区域设置。所述第一支承块31和第二支承块32分别通过一调控组件设置在主轴10座上，所述调控组件包括径向调整机构40和角度调整机构50，如图2和图4所示，所述径向调整机构40控制所述支承块30沿磁极20的径向方向运动，所述角度调整机构50控制所述支承块30相对磁极20做顺时针或逆时针的转动。所述径向调整机构40包括一支承夹板41，所述支承夹板41上设有相对磁极20径向设置的滑槽42，所述支承夹板41通过一穿过所述滑槽42的紧固螺栓固定在主轴10座上，所述支承块30设置在支承夹板41上。通过调整滑槽42相对紧固螺栓的位置，对支承夹板41进行沿磁极20径向方向的调整，从而带动支承块30沿磁极20的径向方向运动，扩大或缩小磁极20上工件安装区域的径向宽度。所述角度调整机构50包括一水平设置在主轴10座上的支点轴销51，一套装在所述支点轴销51上的支承架52，所述支承块30设置在支承架52相对磁极20的一端，所述支承架52的另一端设有调整部件53，所述调整部件53控制支承块30绕支点轴销51做顺时针或逆时针的转动。具体的，所述调整部件53包括纵向贯穿支承架52一端、并与主轴10座螺纹配合的下压螺钉531；以及设置在所述主轴10座与支承架52之间的回复弹簧532；所述回复弹簧532套装在下压螺钉531上。将所述下压螺钉531向下旋进主轴10座时，所述支承块30绕支点轴销51做顺时针转动，所述回复弹簧532被压缩，将所述下压螺钉531向上旋出主轴10座时，所述支承块30在回复弹簧532的回复弹力的作用下做逆时针转动。通过对支承块30进行顺时针或逆时针的转动调整，改变支承块30与工件接触角度，使所述支承块30的支承面角度能够与工件的锥面角度完整的配合在一起。且通过角度的调整，使本专利技术所述锥环加工用履式无心夹具能够适应不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锥环加工用履式无心夹具，其特征在于，包括设置在主轴(10)上、用于对工件进行吸附的磁极(20)；设置在主轴座(11)上、用于对工件的锥面进行支承的支承块(30)；所述锥环加工用履式无心夹具至少包含两个相互垂直设置的支承块(30)，所述支承块(30)均相对磁极(20)上的工件安装区域设置；其中，所述支承块(30)通过一调控组件设置在主轴座(11)上，所述调控组件包括径向调整机构(40)和角度调整机构(50)，所述径向调整机构(40)控制所述支承块(30)沿磁极(20)的直径方向运动，所述角度调整机构(50)控制所述支承块(30)相对磁极(20)做顺时针或逆时针的转动。

【技术特征摘要】
1.一种锥环加工用履式无心夹具，其特征在于，包括设置在主轴(10)上、用于对工件进行吸附的磁极(20)；设置在主轴座(11)上、用于对工件的锥面进行支承的支承块(30)；所述锥环加工用履式无心夹具至少包含两个相互垂直设置的支承块(30)，所述支承块(30)均相对磁极(20)上的工件安装区域设置；其中，所述支承块(30)通过一调控组件设置在主轴座(11)上，所述调控组件包括径向调整机构(40)和角度调整机构(50)，所述径向调整机构(40)控制所述支承块(30)沿磁极(20)的直径方向运动，所述角度调整机构(50)控制所述支承块(30)相对磁极(20)做顺时针或逆时针的转动。2.根据权利要求1所述锥环加工用履式无心夹具，其特征在于，所述径向调整机构(40)包括一支承夹板(41)，所述支承夹板(41)上设有相对磁极(20)径向设置的滑槽(42)，所述支承夹板(41)通过一穿过所述滑槽(42)的紧固螺栓固定在主轴座(11)上，所述支承块(30)设置在支承夹板(41)上。3.根据权利要求1所述锥环加工用履式无心夹具，其特征在于，所述角度调整机构(50)包括一水平设置在主轴座(11)上的支点轴销(51)，一套装在所述支点轴销(51)上的支承架(52)，所述支承块(30)设置在支承架(52)相对磁极(20)的一端，所述支承架(52)的另一端设有调整部件(53)，所述调整部件(53)控制支承块(30)绕支点轴销(51)做顺时针或逆时针的转动。4.根据权利要求3所述锥环加工用履式无心夹具，其特征在于，所述调整部件(53)包括纵向贯穿支承架(52)一端、并与主轴座(11)螺纹配合的下压螺钉(531)；以及设置在所述主轴座(11)与支承架(52)之间的回复弹簧(532)；所述回复弹簧(532)套装在下压螺钉(531)上。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：王涛，
申请(专利权)人：武汉协和齿环有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42