杆端端面加工辅助装置及其加工方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于轴承加工技术领域，尤其是涉及一种杆端端面加工辅助装置及其加工方法；杆端端面加工辅助装置包括杆端装夹装置、端面找平装置、标准块和一个工作面；通过杆端装夹装置将若干个杆端夹持在距离工作面同一高度处，端面找平装置包括平行设置的垫板和压板，且垫板和压板之间设有空间大小可调的容纳空间；杆端装夹装置的加工方法为：步骤A、加工初始模板；步骤B、在初始模板端面加工初始夹持孔；步骤C、加工初始螺纹孔；步骤D、沿初始夹持孔的中心轴线所在平面用线切割的方法将初始模板切为上、下两半形成上夹板和下夹板；本发明专利技术可以解决现有技术中杆端端面加工困难的问题。

The auxiliary device and machining method of the end face of the rod

【技术实现步骤摘要】
杆端端面加工辅助装置及其加工方法
本专利技术属于轴承加工
，尤其是涉及一种杆端端面加工方法、端面加工辅助装置及其加工方法。
技术介绍
直升机操纵系统常用到一种体积小、结构紧凑的杆端双列调心球轴承，该类轴承结构如图1所示，由杆端、内圈、钢球等组成，其中杆端同时也为外圈。为保证操纵系统的灵活性，通常要求该类轴承的径向游隙在1-5μm之间，为达到这一技术要求，除严格控制内、外圈滚道尺寸和钢球尺寸外，还要对滚道的几何精度提出一定要求，比如圆度2μm，沟形差2μm。按照加工工艺，套圈端面是磨削滚道的工艺基准，为确保滚道达到上述提到的技术要求，需对端面进行精密磨削加工，使端面的平面度控制在1-2μm。目前，轴承套圈端面的磨加工一般是在卧轴双端面磨床或立轴圆台式平面磨床上进行，加工精度和生产效率都很高，但这两种磨床均无法磨加工这类轴承的杆端端面，具体原因如下：杆端结构如图2a、图2b所示，杆端的杆部螺纹外径D≥杆端宽度B，若将杆端放在卧轴双端面磨床上磨削端面，那么两砂轮将会首先与杆部接触，破坏杆部螺纹部分，故无法使用卧轴双端面磨床。同理，杆端也无法水平放在立轴圆台式平面磨床上，故无法使用立轴圆台式平面磨床。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提出一种杆端端面加工方法、端面加工辅助装置及其加工方法，以解决现有技术中杆端端面加工困难的问题。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种杆端端面加工辅助装置，包括杆端装夹装置、端面找平装置、标准块和一个工作面；杆端装夹装置中同时夹持有若干个杆端，且所有的杆端的中心轴线与工作面之间的垂直距离Hn相等，即H1＝H2＝H3＝……Hn；标准块的上表面为一个水平的校准面，标准块放置在工作面5上且位于杆端装夹装置的一侧附近，并且校准面的高度＝装夹后的杆端端面高度-杆端单面磨削留量；端面找平装置包括平行设置的垫板和压板，且垫板和压板之间设有空间大小可调的容纳空间。进一步地，杆端装夹装置包括可拆卸连接在一起的上夹板和下夹板，下夹板吸附贴合安装在工作面上，通过上夹板和下夹板将若干个杆端夹持在距离工作面同一高度处；上夹板的下表面开有若干个一字排开的上夹持孔，下夹板的上表面开有若干个一字排开的下夹持孔，上夹持孔和下夹持孔上下一一对应，且上夹持孔和下夹持孔均为不完全圆形内螺纹孔；上夹持孔和下夹持孔的孔径相同且都等于杆端的杆部直径，另外，上夹持孔和下夹持孔的螺纹与杆部螺纹相匹配；上夹板和下夹板上下对正且通过上夹持孔和下夹持孔将杆端的杆部抱合夹紧；并且，S1＝S2＝S3＝……Sn；S1′＝S2′＝S3′＝……Sn′；其中，Sn为各个下夹持孔对应的端面圆弧的圆心与下夹板底面之间的垂直距离，Sn′为各个上夹持孔对应的端面圆弧的圆心与上夹板顶面之间的垂直距离；上夹板中开有多个上连接孔，下夹板中开有多个与上连接孔一一对应的下连接孔，上连接孔和下连接孔孔径大小一致。进一步地，S1＝S2＝S3＝……Sn＝S1′＝S2′＝S3′＝……Sn′。进一步地，上夹持孔的端面圆弧所对应的中心角为α，下夹持孔的端面圆弧所对应的中心角为β，α角的范围为：141°≦α<180°，β角的范围为：141°≦β<180°。进一步地，端面找平装置还包括垂直固接在垫板上的导向销，通过可沿导向销上下移动的压板调节容纳空间的大小；压板中设有与导向销一一对应的导向孔，压板通过导向孔套在导向销上且导向销与导向孔之间间隙配合；端面找平装置中还包括弹簧，弹簧套在导向销上且受挤压在压板和垫板之间。进一步地，标准块的下表面为一个水平的支撑面，支撑面和校准面平行，标准块放置在工作面5上时支撑面和工作面贴合，校准面和支撑面之间的间距：L＝S+B/2，其中，S为下夹持孔的中心轴线与下夹板底面之间的垂直距离，B为杆端设计宽度。一种如权利要求1-6任一项中所述的杆端端面加工辅助装置的加工方法，包括以下步骤：杆端装夹装置的加工方法为：步骤A、按照加工产品的具体规格，用铣削方法将一块钢板加工至合格尺寸，形成初始模板；步骤B、使用数控加工中心，在初始模板端面镗孔，并且在孔内加工与杆部螺纹结构相匹配的内螺纹，最终在初始模板端面加工出若干个高度一致、孔径大小一致的初始夹持孔；步骤C、在初始模板上加工若干个孔径大小一致且上下贯穿的沉头螺纹孔，形成初始螺纹孔，加工时，需保证初始螺纹孔与初始夹持孔相互错开；步骤D、沿初始夹持孔的中心轴线所在平面用线切割的方法将初始模板切为上、下两半形成上夹板和下夹板，与此同时，初始夹持孔分解为上下配合的上夹持孔和下夹持孔，初始螺纹孔分解为上下配合的上连接孔和下连接孔；端面找平装置中的压板和垫板采用铣削方法加工至合格尺寸；标准块采用铣削方法加工至设定尺寸，标准块厚度：L＝S+B/2，其中，S为下夹持孔的中心轴线与下夹板底面之间的垂直距离，B为杆端设计宽度。进一步地，加工杆端装夹装置的过程中，所述步骤A中，加工初始模板时，需要磨加工初始模板上、下两平面，使两平面的平行度低于5μm，粗糙度Ra≤0.5；加工端面找平装置中的压板和垫板时，需要磨加工上、下两平面，其中压板和垫板上下两平面的平行度≤5μm，粗糙度Ra≤0.5；加工标准块时，需要磨加工上、下两平面，其中标准块高度L的尺寸公差应控制在0.005mm以内，上下两平面的平行度≤5μm，粗糙度Ra≤0.5，硬度60-64HRC。进一步地，加工杆端装夹装置的过程中，所述步骤B中：初始夹持孔在加工前，首先利用水平仪校准装夹后初始模板的平面度≤0.01mm；并且，在初始模板端面镗孔前，要确保初始模板一次装夹定位，镗孔后孔与孔之间在竖直方向上的位置精度≤0.01mm；其次，在镗孔之后，用铰刀对孔进行精加工；另外，在孔内加工内螺纹时，其精度要与杆部螺纹精度相匹配。进一步地，加工杆端装夹装置的过程中，所述步骤D中：将初始模板切为上夹板和下夹板后，使用平面磨床对上夹板和下夹板的线切割面进行磨加工，使上模具的上、下两平面平行差≤5μm，在磨加工过程中，控制磨削量，使磨削后上夹持孔和下夹持孔的端面圆弧所对应的中心角在141°至180°范围内。相对于现有技术，本专利技术具有以下优势：使用该杆端端面加工辅助装置进行辅助加工，可以对杆端进行稳固夹持和定位，且通过上夹板和下夹板将多个杆端夹持在距离工作面同一高度处，并通过端面找平装置对杆端端面找平，使用标准块对杆端端面磨削尺寸的快速判断和控制，可保证杆端端面的加工精度，满足杆端端面尺寸公差、对称度、平面度和平行差的技术要求，杆端端面磨削精度高，加工质量稳定，进而保证了滚道的磨加工精度，这对保证轴承装配后的成品各项技术要求是十分重要的。通过该装置和此加工实践证明，具有非常好的使用效果和实用性，完全适用于此类零件的平面磨削加工。并且该装置一次可以磨削多件，效率较高，适宜于异形件的小批量生产；磨端面使用的设备为常见的平面磨本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种杆端端面加工辅助装置，其特征在于：包括杆端装夹装置(2)、端面找平装置(3)、标准块(4)和一个工作面(5)；/n杆端装夹装置(2)中同时夹持有若干个杆端(11)，且所有的杆端(11)的中心轴线与工作面(5)之间的垂直距离Hn相等，即H1＝H2＝H3＝……Hn；/n标准块(4)的上表面为一个水平的校准面(41)，标准块(4)放置在工作面(5)上且位于杆端装夹装置(2)的一侧附近，并且校准面(41)的高度＝装夹后的杆端端面(111)高度-杆端(11)单面磨削留量；/n端面找平装置(3)包括平行设置的垫板(32)和压板(31)，且垫板(32)和压板(31)之间设有空间大小可调的容纳空间。/n

【技术特征摘要】
1.一种杆端端面加工辅助装置，其特征在于：包括杆端装夹装置(2)、端面找平装置(3)、标准块(4)和一个工作面(5)；
杆端装夹装置(2)中同时夹持有若干个杆端(11)，且所有的杆端(11)的中心轴线与工作面(5)之间的垂直距离Hn相等，即H1＝H2＝H3＝……Hn；
标准块(4)的上表面为一个水平的校准面(41)，标准块(4)放置在工作面(5)上且位于杆端装夹装置(2)的一侧附近，并且校准面(41)的高度＝装夹后的杆端端面(111)高度-杆端(11)单面磨削留量；
端面找平装置(3)包括平行设置的垫板(32)和压板(31)，且垫板(32)和压板(31)之间设有空间大小可调的容纳空间。


2.根据权利要求1所述的杆端端面加工辅助装置，其特征在于：杆端装夹装置(2)包括可拆卸连接在一起的上夹板(21)和下夹板(22)，下夹板(22)吸附贴合安装在工作面(5)上，通过上夹板(21)和下夹板(22)将若干个杆端(11)夹持在距离工作面(5)同一高度处；
上夹板(21)的下表面开有若干个一字排开的上夹持孔(211)，下夹板(22)的上表面开有若干个一字排开的下夹持孔(221)，上夹持孔(211)和下夹持孔(221)上下一一对应，且上夹持孔(211)和下夹持孔(221)均为不完全圆形内螺纹孔；
上夹持孔(211)和下夹持孔(221)的孔径相同且都等于杆端(11)的杆部(112)直径，另外，上夹持孔(211)和下夹持孔(221)的螺纹与杆部螺纹(1121)相匹配；
上夹板(21)和下夹板(22)上下对正且通过上夹持孔(211)和下夹持孔(221)将杆端(11)的杆部(112)抱合夹紧；并且，S1＝S2＝S3＝……Sn；S1′＝S2′＝S3′＝……Sn′；其中，Sn为各个下夹持孔(221)对应的端面圆弧的圆心与下夹板(22)底面之间的垂直距离，Sn′为各个上夹持孔(211)对应的端面圆弧的圆心与上夹板(21)顶面之间的垂直距离；
上夹板(21)中开有多个上连接孔(212)，下夹板(22)中开有多个与上连接孔(212)一一对应的下连接孔(222)，上连接孔(212)和下连接孔(222)孔径大小一致。


3.根据权利要求2所述的杆端端面加工辅助装置，其特征在于：S1＝S2＝S3＝……Sn＝S1′＝S2′＝S3′＝……Sn′。


4.根据权利要求2所述的杆端端面加工辅助装置，其特征在于：上夹持孔(211)的端面圆弧所对应的中心角为α，下夹持孔(221)的端面圆弧所对应的中心角为β，α角的范围为：141°≦α<180°，β角的范围为：141°≦β<180°。


5.根据权利要求1所述的杆端端面加工辅助装置，其特征在于：端面找平装置(3)还包括垂直固接在垫板(32)上的导向销(33)，通过可沿导向销(33)上下移动的压板(31)调节容纳空间的大小；
压板(31)中设有与导向销(33)一一对应的导向孔(311)，压板(31)通过导向孔(311)套在导向销(33)上且导向销(33)与导向孔(311)之间间隙配合；
端面找平装置(3)中还包括弹簧(34)，弹簧(34)套在导向销(33)上且受挤压在压板(31)和垫板(32)之间。


6.根据权利要求2所述的杆端端面加工辅助装置，其特征在于：标准块(4)的下表面为一个水平的支撑面(42)，支撑面(42)和校准面(41)平行，标...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡传恒，伍卫东，刘烨欣，张辅忠，郑文斌，袁广利，
申请(专利权)人：航天精工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12