一种车削用重复定位微球基准夹具制造技术

本实用新型专利技术公开了一种车削用重复定位微球基准夹具。该基准夹具包括底座、阀门塞、微球工件夹持头，采用负压吸附方式与车床主轴的真空吸盘连接并保证轴向重复定位精度。微球工件夹持头和阀门塞安装在底座上，阀门塞控制底座至微球工件夹持头间气路通道的开、闭状态，微球工件夹持头锥孔用于安装微球类工件并实现微球工件与基准夹具同回转中心。通过关闭阀门塞在气路通道中形成负压密封腔，实现基准夹具和微球工件的固定定位，通过打表方式对基准夹具在主轴回转中心的位置进行精确修正，从而实现高重复定位精度的需求。本实用新型专利技术的车削用重复定位微球基准夹具可满足多尺寸微球重复装夹加工需求，具有精度高、结构简单，制作成本低、应用范围广的优点。

A kind of reference fixture for repeatedly positioning microsphere in turning

【技术实现步骤摘要】
一种车削用重复定位微球基准夹具
本技术属于精密微加工
，具体涉及一种车削用重复定位微球基准夹具。
技术介绍
在科研和生产活动中，金刚石车削是实现聚合物微球表面特征结构成型加工的有效方法。为了满足微球表面特征结构成型加工的工艺要求，往往需要把聚合物微球在金刚石车床进行高精度的重复安装和定位。由于聚合物微球具有直径尺寸小、机械强度较低等特点，传统的机械夹持与定位方法无法满足要求，需要针对5mm以下直径的聚合物微球建立相应的可重复定位夹具，以满足微球重复安装和高精度定位要求。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种车削用重复定位微球基准夹具。本技术的车削用重复定位微球基准夹具，其特点是，所述的基准夹具包括底座、阀门塞、微球工件夹持头；所述的底座为阶梯式回转体，包括从上到下直径依次增大的上圆台、中圆台和下圆台，中圆台的外圆周面为径向基准面，下圆台的底面为轴向基准面，下圆台的外圆周面上刻有位置标记线；底座的中心轴上从上到下开有连通的安装孔和底座气路通道，底座的上圆台开有垂直于底座气路通道的螺纹孔；螺纹孔的直径大于底座气路通道的直径。所述的阀门塞为平头螺钉；所述的微球工件夹持头也为阶梯式回转体，包括从上到下直径依次增大的锥台和圆台，锥台的大径小于圆台的直径；微球工件夹持头的中心轴上从上到下开有连通的定位锥孔和微球工件夹持头气路通道；所述的微球工件夹持头的圆台固定在安装孔中；阀门塞安装在底座的螺纹孔中；所述的基准夹具操作流程为：微球工件夹持头和阀门塞安装在底座上，关闭阀门塞，将底座上的位置标记线与车床主轴上的标记位置重合，将基准夹具安装在机床真空吸盘上，打开主轴真空吸盘的开关，在径向基准面上打表观测其圆跳动值并调整夹具在车床主轴上的回转中心位置，加工定位锥孔，打开阀门塞并安装微球工件；所述的定位锥孔与径向基准面同轴心。所述的底座的径向基准面的圆跳动值小于1μm；底座的轴向重复安装定位精度小于2μm。所述的阀门塞的材料为尼龙。所述的微球工件夹持头定位锥孔的锥角范围为30°~120°，微球工件夹持头装夹范围SØ0.4mm~SØ5mm。本技术的车削用重复定位微球基准夹具采用负压吸附方式与车床主轴的真空吸盘连接并保证轴向重复定位精度。微球工件夹持头和阀门塞安装在底座上，阀门塞控制底座至微球工件夹持头间气路通道的开、闭状态，微球工件夹持头锥孔用于安装微球类工件并实现微球工件与基准夹具同回转中心。通过关闭阀门塞在气路通道中形成负压密封腔，实现基准夹具和微球工件的固定定位，通过打表方式对基准夹具在主轴回转中心的位置进行精确修正，从而实现高重复定位精度的需求。本技术的车削用重复定位微球基准夹具结构简单，精度高，制作成本低，应用范围广。附图说明图1为本技术的车削用重复定位微球基准夹具的结构剖视图；图2为本技术的车削用重复定位微球基准夹具中的微球工件夹持头的结构剖视图；图中，1.底座2.阀门塞3.微球工件夹持头11.安装孔12.底座气路通道13.螺纹孔14.径向基准面15.位置标记线16.轴向基准面31.微球工件夹持头气路通道32.定位锥孔。具体实施方式下面结合附图和实施例详细说明本技术。如图1、2所示，本技术的车削用重复定位微球基准夹具包括底座1、阀门塞2、微球工件夹持头3；所述的底座1为阶梯式回转体，包括从上到下直径依次增大的上圆台、中圆台和下圆台，中圆台的外圆周面为径向基准面14，下圆台的底面为轴向基准面16，下圆台的外圆周面上刻有位置标记线15；底座1的中心轴上从上到下开有连通的安装孔11和底座气路通道12，底座1的上圆台开有垂直于底座气路通道12的螺纹孔13；螺纹孔13的直径大于底座气路通道12的直径。所述的阀门塞2为平头螺钉；所述的微球工件夹持头3也为阶梯式回转体，包括从上到下直径依次增大的锥台和圆台，锥台的大径小于圆台的直径；微球工件夹持头3的中心轴上从上到下开有连通的定位锥孔32和微球工件夹持头气路通道31；所述的微球工件夹持头3的圆台固定在安装孔11中；阀门塞2安装在底座1的螺纹孔13中。所述的基准夹具操作流程为：微球工件夹持头3和阀门塞2安装在底座1上，关闭阀门塞2，将底座1上的位置标记线15与车床主轴上的标记位置重合，将基准夹具安装在机床真空吸盘上，打开主轴真空吸盘的开关，在径向基准面14上打表观测其圆跳动值并调整夹具在车床主轴上的回转中心位置，加工定位锥孔32，打开阀门塞2并安装微球工件；所述的定位锥孔32与径向基准面14同轴心。所述的底座1的径向基准面14的圆跳动值小于等于1μm；底座1的轴向重复安装定位精度小于等于2μm。所述的阀门塞2的材料为尼龙。所述的微球工件夹持头3的定位锥孔32锥角范围为30°~120°，微球工件夹持头3装夹范围SØ0.4mm~SØ5mm。实施例1本实施例的车削用重复定位微球基准夹具适用于直径为SØ0.8mm的聚合物微球，径向基准面4圆跳动为0.6μm，轴向基准面重复定位精度1.2μm，微球工件夹持头2的夹角为60°。本实施例的工作过程如下：首先将阀门塞2和微球工件夹持头3安装到底座1上，微球工件夹持头3与底座1用胶水粘贴，组装成基准夹具。关闭阀门塞2，将基准夹具安装在机床真空吸盘上，同时将底座1上的位置标记线15与车床主轴上的标记位置重合，打开主轴真空吸盘的开关，将底座1固定在车床主轴上。利用千分表在径向基准面14上打表并调整基准夹具在机床主轴上的位置，记录径向基准面14圆跳动值为0.6μm。在微球工件夹持头3端面加工60°夹角的定位锥孔32。打开阀门塞2，将SØ0.8mm的聚合物微球放置到定位锥孔11处，接通真空吸盘上的负压，将微球吸附并锁紧在微球工件夹持头2上，实现与基准夹具自定心。在后续的加工工艺过程中基准夹具和微球工件将作为一个整体工件，按照图纸要求对微球进行加工。待加工完成后，依次关闭基准夹具上的阀门塞2和主轴真空吸盘的开关，阀门塞2至微球工件内部气路形成的负压，使得微球与基准夹具锁紧不脱落。取下基准夹具对微球工件进行离线测量后，如需再次加工，可按照下面过程顺序装夹并重复加工：将基准夹具安装在机床真空吸盘上，同时将底座1上的位置标记线15与车床主轴上的标记位置重合，打开主轴真空吸盘的开关，将底座1固定在车床主轴上，保证重复装夹前后的轴向重复定位精度。利用千分表在基准夹具上的径向基准面14上打表观测其圆跳动值，调节底座在主轴上的位置来保证重复装夹前后径向基准面14的圆跳动值前后一致均为0.6μm，保证基准夹具与机床主轴同回转轴心，实现微球工件、基准夹具和机床主轴同轴心。从而实现可重复定位的要求。实施例2本实施例与实施例1的实施方式基本相同，主要区别在于：本实施例的车削用重复定位微球基准夹具适用于直径为SØ2mm的聚合物微球，径向基准面4圆跳动为0.8μ本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车削用重复定位微球基准夹具，其特征在于：所述的基准夹具包括底座（1）、阀门塞（2）、微球工件夹持头（3）；/n所述的底座（1）为阶梯式回转体，包括从上到下直径依次增大的上圆台、中圆台和下圆台，中圆台的外圆周面为径向基准面（14），下圆台的底面为轴向基准面（16），下圆台的外圆周面上刻有位置标记线（15）；底座（1）的中心轴上从上到下开有连通的安装孔（11）和底座气路通道（12），底座（1）的上圆台开有垂直于底座气路通道（12）的螺纹孔（13）；螺纹孔（13）的直径大于底座气路通道（12）的直径；/n所述的阀门塞（2）为平头螺钉；/n所述的微球工件夹持头（3）也为阶梯式回转体，包括从上到下直径依次增大的锥台和圆台，锥台的大径小于圆台的直径；微球工件夹持头（3）的中心轴上从上到下开有连通的定位锥孔（32）和微球工件夹持头气路通道（31）；/n所述的微球工件夹持头（3）的圆台固定在安装孔（11）中；阀门塞（2）安装在底座（1）的螺纹孔（13）中。/n

【技术特征摘要】
1.一种车削用重复定位微球基准夹具，其特征在于：所述的基准夹具包括底座（1）、阀门塞（2）、微球工件夹持头（3）；
所述的底座（1）为阶梯式回转体，包括从上到下直径依次增大的上圆台、中圆台和下圆台，中圆台的外圆周面为径向基准面（14），下圆台的底面为轴向基准面（16），下圆台的外圆周面上刻有位置标记线（15）；底座（1）的中心轴上从上到下开有连通的安装孔（11）和底座气路通道（12），底座（1）的上圆台开有垂直于底座气路通道（12）的螺纹孔（13）；螺纹孔（13）的直径大于底座气路通道（12）的直径；
所述的阀门塞（2）为平头螺钉；
所述的微球工件夹持头（3）也为阶梯式回转体，包括从上到下直径依次增大的锥台和圆台，锥台的大径小于圆台的直径；微球工件夹持头（3）的中心轴上从上到下开有连通的定位锥孔（32）和微球工件夹持头气路通道（31）；
所述的微球工件夹持头（3）的圆台固定在安装孔（11）中；阀门塞（2）安装在底座（1）的螺纹孔（13）中。

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【专利技术属性】
技术研发人员：童维超，李国，傅刚，喻甫军，黄燕华，蒋柏斌，杨洪，宋成伟，高莎莎，梁榉曦，谢军，魏胜，袁光辉，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心，
类型：新型
国别省市：四川;51