一种用于单体泵阀芯圆锥面、圆柱面相切的磨削加工装置制造方法及图纸

技术编号:8586949 阅读:364 留言:0更新日期:2013-04-18 00:29
一种用于单体泵阀芯圆锥面、圆柱面相切的磨削加工装置。该装置适合高精度圆锥面、圆柱面相切的单体泵阀芯的磨削加工。通过一次定位、装夹对所有圆锥面、圆柱面及过渡曲面进行磨削加工。由主轴顶尖与尾顶顶尖对阀芯进行定位夹紧,使用大直径小宽度的CBN砂轮外圆完成阀芯圆柱面的磨削加工,使用砂轮外圆与侧面接合处的边线完成阀芯圆锥面的磨削加工。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种单体泵阀芯圆锥面、圆柱面相切的磨削加工装置。特别适合于高精度圆锥面、圆柱面相切的单体泵阀芯的磨削加工。
技术介绍
单体泵阀芯是由圆锥面、圆柱面及其相切过渡曲面组成的外圆表面结构,用于单体泵高压油密封的回转类零件。圆锥面、圆柱面必须有高的圆柱度、高的表面质量,并且各形面的中心线同轴度要求很高。目前公知的加工方式是圆柱面、圆锥面分别装夹加工。圆锥面利用成形磨削的方式进行加工。在两工序转换过程中需要进行二次装夹。这种加工方式容易造成大的定位误差,从 而造成各形面中心线同轴精度差,而且成形磨削砂轮休整困难, 很难保证锥面的精度。目前查阅的文献表明对由圆锥面与圆柱面相切结合的单体泵阀芯的一次定位、装夹的磨削加工方式没有论述,也从未采用大直径小宽度CBN砂轮外圆与侧面接合处边线对阀芯圆锥面进行磨削加工的方法。目前尚没有发现公知的针对圆锥面、圆柱面相切阀芯的集定位、装夹和加工为一体的磨削加工装置。
技术实现思路
为了解决现有的对于圆锥面、圆柱面相切结合单体泵阀芯磨削加工方式精度不高,只能达到圆柱度为O. 006mm,圆锥面跳动为O. 008mm, 二者同轴度为O. 02mm,不能满足实际需要的问题。本专利技术提供一种对于单体泵阀芯圆锥面、圆柱面相切的复杂曲面的定位、装夹磨削加工的装置。该装置可以对圆锥面、圆柱面相切复杂曲面单体泵阀芯进行磨削加工。 通过一次装夹,实现阀芯圆锥面、圆柱面加工。实现本专利技术目的技术解决方案为圆锥面、圆柱面相切单体泵阀芯磨削加工装置。 该装置由床身(I)、Z轴导轨(2)、工件轴滑台(3)、主轴系统(4)、砂轮轴系统(5)、尾顶系统(6)、砂轮轴滑台(7)、X轴导轨(8)及数控系统组成。主轴系统(4)由变频电机(9)通过传动带(10)带动主轴(11)旋转。主轴顶尖(12)与主轴(11)通过螺栓连接。主轴顶尖(12)为60°锥面,锥面顶端为外六方。尾顶系统¢)由尾顶顶尖(13)、尾顶体(14)、尾顶支架(15)及尾顶气缸(16)组成。尾顶顶尖(13)为60°锥面,尾顶系统¢)由压力空气提供动力源,用于装夹工件,预紧力可通过调节压力空气的压力进行调节。主轴系统(4)与尾顶系统(6)都安装在工件轴滑台(7)上,并且主轴(11)中心线与尾顶顶尖(13)中心线同轴,与工件轴滑台(3)运行方向平行。砂轮轴系统(5)由砂轮(17)、电主轴(18)及砂轮轴支架(19)组成,安装在砂轮轴滑台(7)上,电主轴(18)中心线与主轴顶尖(12)中心线平行且在同一水平面内。砂轮轴滑台(7)运动方向与工件轴滑台(3)运动方向相垂直。待加工阀芯,端面为60°锥孔,中心位置为六方内孔。主轴顶尖(12)与尾顶顶尖(13)通过锥面保证阀芯的轴向、径向定位。用主轴顶尖(12)的外六方通过阀芯的内六方带动阀芯旋转。在加工过程中,首先,依靠砂轮(17)的外圆对阀芯的圆柱面进行磨削加工,Z轴导轨(2)进给,完成圆柱面的磨削,然后利用砂轮(17)的侧面与外圆接合处的边线对阀芯的圆锥面进行磨削加工,X轴导轨(8)、z轴导轨(2)进行插补联动,完成圆锥面的磨削。本专利技术的有益效果是采用一次定位、装夹的方式加工所有外表面,避免了多次装 夹定位造成的各形面中心线同轴精度低的问题。工作稳定性好,加工的阀芯受人为的干扰 因素少。能加工出高质量的圆锥面、圆柱面相切的单体泵阀芯,且加工重复性好。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是单体泵阀芯磨削加工装置主视图。图2是单体泵阀芯磨削加工装置左视图。图3是单体泵阀芯磨削加工装置俯视图。图4是主轴系统主视图。图5是主轴系统俯视图。图6是尾顶系统示意图。图7是砂轮轴系统示意图。图8是主轴顶尖结构示意图。图9是单体泵阀芯结构示意图。图10是定位、装夹加工意图。图11是圆锥面、圆柱面磨削过渡示意图。图12是圆锥面、圆柱面相切磨削示意图。图13是单体泵阀芯加工流程图。图中1.床身,2. Z轴导轨,3.工件轴滑台,4.主轴系统,5.砂轮轴系统,6.尾顶系统,7砂轮轴滑台,8. X轴导轨,9.变频电机,10.传动带,11.主轴,12.主轴顶尖,13.尾顶顶尖,14.尾顶体,15.尾顶支架,16.尾顶气缸,17.砂轮,18.电主轴,19.砂轮轴支架。具体实施方式在图9中,阀芯大端内孔是60°锥孔,阀芯小端内孔是60°锥孔,阀芯中心的内孔是内六方O在图8中,主轴顶尖(12)是60°锥面,与阀芯大端内孔贴合,主轴顶尖(12)的外六方伸入阀芯内部与阀芯内六方相配合,尾顶顶尖(13)是60°锥面,与阀芯小端内孔贴 合。主轴顶尖(12)和尾顶顶尖(13)相互挤压阀芯实现阀芯的轴向定位,主轴顶尖(12)的 外六方使阀芯不能任意转动。将主轴顶尖(12)中心线与尾顶顶尖(13)中心线调节至同轴,并且与工件轴滑台(3)的运行方向平行。电主轴(18)中心线与主轴顶尖(12)中心线平行且在同一个水平面 内。砂轮轴滑台(7)运动方向与工件轴滑台(3)运动方向垂直。砂轮轴系统(5)采用170MD10Z5. 5A型电主轴(18),可以在大范围内调节转速。且旋转精度高。砂轮(17)采用的直径为400mm,宽度为4mm的180#陶瓷粘合剂CBN砂轮,该砂轮 硬度高、耐磨性好可以减少砂轮的休整次数。具体操作过程启动数控系统,将阀芯装夹在主轴顶尖(12)和尾顶顶尖(13)之间,启动电主轴(18) 和变频电机(9),手动控制数控系统使砂轮(17)外圆与阀芯接触,砂轮(17)外侧面与阀芯 大端平齐,如图11所示。启动数控程序对阀芯进行磨削加工。在磨削加工过程中首先利 用砂轮外圆对阀芯圆柱面A-B段进行加工,Z轴导轨(2)正向进给,当砂轮外侧面到达B点 时,由圆柱面加工过渡到圆锥面加工,X轴导轨(8)、Z轴导轨(2)进行插补联动,利用砂轮 外侧面与外圆接合处的边线对阀芯圆锥面进行加工,如图12所示。当砂轮外侧面到达C点 时,由圆锥面加工过渡到圆柱面加工,Z轴导轨(2)继续正向进给,完成阀芯其余圆柱面的 加工。当砂轮外侧面到达阀芯小端时再逆向回到阀芯大端,一次程序运行完毕。如阀芯外 形尺寸达到规定范围内则磨削过程结束,否则X轴正向进给O. 001_,再次启动磨削加工程 序,加工流程如图13所示。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于单体泵阀芯圆锥面、圆柱面相切的磨削加工装置,其特征是:该装置由床身(1)、Z轴导轨(2)、工件轴滑台(3)、主轴系统(4)、砂轮轴系统(5)、尾顶系统(6)、砂轮轴滑台(7)、X轴导轨(8)及数控系统组成,主轴系统(4)由变频电机(9)通过传动带(10)带动主轴(11)旋转,主轴顶尖(12)与主轴(11)通过螺栓连接,主轴顶尖(12)为60°锥面,锥面顶端为外六方,尾顶系统(6)由尾顶顶尖(13)、尾顶体(14)、尾顶支架(15)及尾顶气缸(16)组成,尾顶顶尖(13)为60°锥面,尾顶系统(6)由压力空气提供动力源,用于装夹工件,预紧力可通过调节压力空气压力进行调节,砂轮轴系统(5)由砂轮(17)、电主轴(18)及砂轮轴支架(19)组成,砂轮(17)采用的直径为400mm,宽度为4mm的180#陶瓷粘合剂CBN砂轮。

【技术特征摘要】
1.一种用于单体泵阀芯圆锥面、圆柱面相切的磨削加工装置,其特征是该装置由床身(I)、z轴导轨(2)、工件轴滑台(3)、主轴系统(4)、砂轮轴系统(5)、尾顶系统(6)、砂轮轴滑台(7)、X轴导轨(8)及数控系统组成,主轴系统(4)由变频电机(9)通过传动带(10)带动主轴(11)旋转,主轴顶尖(12)与主轴(11)通过螺栓连接,主轴顶尖(12)为60°锥面,锥面顶端为外六方,尾顶系统¢)由尾顶顶尖(13)、尾顶体(14)、尾顶支架(15)及尾顶气缸(16)组成,尾顶顶尖(13)为60°锥面,尾顶系统(6)由压力空气提供动力源,用于装夹工件,预紧力可通过调节压力空气压力进行调节,砂轮轴系统(5)由砂轮(17)、电主轴(18)及砂轮轴支架(19)组成,砂轮(17)采用的直径为400mm,宽度为4mm的180#陶瓷粘合剂CBN砂轮。2.各部件间相互关系Z轴导轨(2)与X轴导轨(8)都安装在床身(I)上且Z轴导轨(2)与X轴导轨⑶相互垂直,工件轴滑台(3)安装在Z轴导轨⑵上,砂轮轴滑台(7)安装在X轴导轨(8)上,主轴系统(4...

【专利技术属性】
技术研发人员:王凯聂凤明吴庆堂吴焕康战郭波李珊卢政宇魏巍段学俊李征陈洪海修冬张维杰胡宝共
申请(专利权)人:长春设备工艺研究所
类型:发明
国别省市:

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