一種用于少半球球體展成磨削的裝夾裝置制造方法
【專利摘要】一種用于少半球球體展成磨削裝夾裝置，包括芯軸、六角螺母、彈簧墊圈、定位壓盤和球心補償盤。其中球心補償盤安裝在所述芯軸的球心補償盤安裝面上，并與該芯軸過渡配合。兩個定位壓盤分別安裝在芯軸兩端的凸臺上，并通過該凸臺實現各定位壓盤的徑向定位。以球心補償盤的兩個端面為工件的定位面。所述球心補償盤、兩個定位壓盤與工件均與芯軸同軸。本發明提供了一種當少半球球體表面硬度大于等于HRC55、圓度小于等于0.02mm，表面粗糙度小于等于Ra0.8μm時，展成磨削過程能夠使用標準量具直接測量磨削球徑、球心位置，確定球體形狀誤差，實現在線誤差調整的磨削裝置，具有生產效率高、產品緊度高的特點。
【專利說明】一種用于少半球球體展成磨削的裝夾裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種展成磨削加工領域，具體是一種用于少半球球體展成磨削的裝夾裝置。
【背景技術】
[0002]航天發動機行業使用的少半球球體,在采用普通外圓磨床或平面磨床展成磨削時，通常一次只能磨削一件。由于屬少半球球冠結構，球冠直徑均小于球體最大直徑，故球冠的球心處在實體以外為空間點，裝夾后磨削過程中，采用常規方法、常規量具不能直接測量獲得準確球徑值，控制球心位置、球面形狀誤差困難，生產效率低。
[0003]在中國知識產權網、soopat專利搜索引擎中搜索專利，均未查詢到相似的專利。
[0004]在《商品與質量?學術觀察》2012第8期，公開發表了《少半球體的磨削方法探討》的論文。該論文中，對少半球體加工中球體球徑尺寸、球心位置、球形誤差等主要參數在無法直接測量時，采用間接測量特征點、采用檢具驗證、球面接觸面涂色檢查等定性方法間接控制。其論述的是控制方法，與本
【發明內容】
無相同或相似點。

【發明內容】

[0005]為克服現有技術中存在的不能直接測量獲得準確球徑值，控制球心位置、球面形狀誤差困難，以及生產效率低的不足，本發明提出了一種用于少半球球體展成磨削裝夾裝置。
[0006]本發明包括芯軸、六角螺母、彈簧墊圈、定位壓盤和球心補償盤。其中球心補償盤安裝在所述芯軸的球心補償盤安裝面上，并與該芯軸過渡配合。兩個定位壓盤分別安裝在芯軸兩端的凸臺上，并通過該凸臺實現各定位壓盤的徑向定位。以球心補償盤的兩個端面為工件的定位面，該球心補償盤兩個端面平行度為0.01~0.02mm。所述球心補償盤、兩個定位壓盤與工件均與芯軸同軸。
[0007]在芯軸的軸對稱處有徑向凸出的球心補償盤安裝面，該球心補償盤安裝面的軸向寬度為球心補償盤厚度的1.5~2倍，以方便所述球心補償盤的軸向移動；
[0008]在接近芯軸兩端的圓周表面亦分別有徑向凸出的定位壓盤安裝面。該定位壓盤安裝面的寬度比定位壓盤的軸向高度大5~15mm。
[0009]芯軸接近芯軸兩端的圓周表面均有外螺紋，并且該外螺紋分別位于所述定位壓盤安裝凸臺的外側。芯軸兩端面有用于與磨削設備或磨削裝置頂尖裝夾的中心孔。
[0010]所述球心補償盤的外徑略小于工件的外徑。球心補償盤的厚度根據工件的補償量確定，所述的工件的補償量是指工件端面至球心之間的距離。
[0011]在所述球心補償盤的兩個端面均有凹槽，凹槽直徑小于工件內徑，使工件端面分別與球心補償盤的兩個端面的外緣接觸。
[0012]定位壓盤4的外圓周表面為階梯面。定位壓盤4的最小外徑與工件等徑段的內徑相同，將工件的等徑段安放在定位壓盤的最小外徑的圓周上，并通過定位壓盤外圓周表面的階梯面實現對工件的軸向定位。
[0013]本發明提供了一種當少半球球體表面硬度大于等于HRC55、圓度小于等于
0.02mm,表面粗糙度小于等于Ra0.8 y m時，展成磨削過程能夠使用標準量具直接測量磨削球徑、球心位置，確定球體形狀誤差，實現在線誤差調整的磨削裝置。
[0014]由于采取了上述技術方案，本發明具有以下效果:
[0015]兩件少半球球體一次裝夾完成磨削，生產效率至少提高一倍。
[0016]兩件少半球球體對稱裝夾，形成的球冠面對稱位于最大球徑兩側，可滿足加工過程使用標準外徑量具采用常規測量方法直接測量獲得球體不同截面球徑值，降低了磨削質量控制難度和檢測成本。
[0017]兩件少半球球體同時裝夾，展成磨削平穩，磨削紋路完整，可直接控制球心位置、球面形狀，降低了誤差調整難度，相比單件少半球球體磨削，可提高球徑、球心位置精度60%以上。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是少半球球體展成磨削裝夾裝置結構圖。
[0019]圖2是芯軸I示意圖。
[0020]圖3a是定位壓盤4結構示意圖的右視圖，圖3b是定位壓盤4結構示意圖的主視圖。
[0021]圖4a是球心補償盤5結構示意圖的主視圖，圖4b是球心補償盤5結構示意圖的左視圖。
[0022]圖5是少半球球體展成磨削裝夾裝置連接工件的示意圖。
[0023]圖6是薄壁少半球形工件端面與球心距離的示意圖。其中:
[0024]1.芯軸；2.六角螺母；3.彈簧墊圈；4.定位壓盤；5.球心補償盤；6.工件。
【具體實施方式】
[0025]本實施例是一種用于少半球球體展成磨削裝夾裝置。
[0026]本裝置包括芯軸1、六角螺母、彈簧墊圈3、定位壓盤4、球心補償盤5。
[0027]芯軸I為40Cr鋼制成，兩端結構對稱。在芯軸的軸對稱處有徑向凸出的球心補償盤安裝面，該球心補償盤安裝面的軸向寬度為球心補償盤厚度的1.5?2倍，以方便所述球心補償盤5的軸向移動。在接近芯軸兩端的圓周表面亦分別有徑向凸出的定位壓盤安裝面。該定位壓盤安裝面的寬度比定位壓盤的軸向高度大5?15mm。芯軸接近芯軸兩端的圓周表面均有外螺紋，并且該外螺紋分別位于所述定位壓盤安裝凸臺的外側。芯軸兩端面有用于與磨削設備或磨削裝置頂尖裝夾的中心孔。
[0028]球心補償盤5安裝在所述芯軸I的球心補償盤安裝面上，并與該芯軸過渡配合。兩個定位壓盤4分別安裝在芯軸兩端的凸臺上，并通過該凸臺實現各定位壓盤4的徑向定位。
[0029]所述球心補償盤5為中空回轉體，該球心補償盤的外徑略小于工件的外徑。球心補償盤的厚度根據工件的補償量確定，所述的工件的補償量是指工件端面至球心之間的距離，如圖6所示。所述的補償量8根據工件設計要求確定。
[0030]球心補償盤5的兩個端面為工件的定位面，與工件6球冠面接觸；球心補償盤兩個端面平行度為0.01?0.02mm。
[0031]在所述球心補償盤5的兩個端面均有凹槽，凹槽直徑小于工件內徑，使工件端面分別與球心補償盤的兩個端面的外緣接觸。為減輕球心補償盤的重量，在所述凹槽面上開有減重孔。
[0032]所述定位壓盤4亦為中空回轉體。定位壓盤4的外圓周表面為階梯面。定位壓盤4的最小外徑與工件6等徑段的內徑相同，將工件6的等徑段安放在定位壓盤4的最小外徑的圓周上，并通過定位壓盤外圓周表面的階梯面實現對工件的軸向定位。在所述定位壓盤的盤面上有減重孔。
[0033]所述球心補償盤5、兩個定位壓盤4與工件6均與芯軸同軸。
[0034]使用時，將球心補償盤5安裝在所述芯軸I的球心補償盤安裝面上；將兩個少半球球體的工件分別從芯軸的兩端套裝在芯軸上，并使兩個工件的端面均與球心補償盤5的端面貼合；將兩個定位壓盤4分別安裝在芯軸兩端的凸臺上，并在兩個定位壓盤的外側通過螺母2固定。
[0035]本實施例中:
[0036]球心補償盤5為45鋼制成的回轉體,球心補償盤5厚度9±0.02mm ;球心補償盤5最大直徑小于工件6球冠磨削球徑Imm ;球心補償盤5兩側端面平行度0.015mm,與工件6球冠面接觸；球心補償盤5的中心孔孔徑為0 56mmH9 ;球心補償盤5兩側端面上設有O290mmX O IlOmm凹槽,該凹槽的深度為1_ ;凹槽內均布6個065_的減重孔。
[0037]芯軸的總長為516mm。最大直徑①56mm。芯軸中間設有I個球心補償盤5徑向安裝面，該安裝面的寬度為18mm，與球心補償盤5中心孔0 56f9配合。
[0038]所述定位壓盤4的安裝凸臺別位于工件6裝夾基準面處。所述安裝凸臺的直徑為C>50mm,寬度為30mm,與定位壓盤4中心孔C>50g6配合。
[0039]定位壓盤4有2個，均為用2A12鋁合金板制成的回轉體。定位壓盤4的最小外徑為①252mm,寬度為IOmm,最大外徑為①270mm、寬度為IOmm ;定位盤4中心孔的直徑為①50mm,與芯軸10 50H7配合；定位壓盤4的盤面均布有4個直徑為①70mm的減重孔。
[0040]球心補償盤5為45鋼制成的回轉體,球心補償盤5厚度9±0.02mm ;球心補償盤5最大直徑小于工件6球冠磨削球徑Imm ;球心補償盤5兩側端面平行度0.015mm,與工件6球冠面接觸；球心補償盤5中心孔的孔徑為0 56mmH9 ;球心補償盤5兩側端面上設有O290mmX O IlOmm凹槽,凹槽深度為1_，凹槽內均布6個065_的減重孔。
[0041]球心補償盤5安裝在芯軸I上中心位置，2件少半球球體工件6面對面裝配在芯軸I上球心補償盤5左右兩側,形成過球心的多半球球體。定位壓盤4分別安裝在2件少半球球體工件6兩側定位。定位壓盤4兩端使用六角螺母2、彈簧墊圈3緊固。芯軸I兩端中心孔，與普通外圓磨床工作臺前、后頂尖裝夾。
【權利要求】
1.一種用于少半球球體展成磨削裝夾裝置，其特征在于，包括芯軸、六角螺母、彈簧墊圈、定位壓盤和球心補償盤；其中球心補償盤安裝在所述芯軸的球心補償盤安裝面上，并與該芯軸過渡配合；兩個定位壓盤分別安裝在芯軸兩端的凸臺上，并通過該凸臺實現各定位壓盤的徑向定位；以球心補償盤的兩個端面為工件的定位面，該球心補償盤兩個端面平行度為0.01?0.02mm ;所述球心補償盤、兩個定位壓盤與工件均與芯軸同軸。
2.如權利要求1所述一種用于少半球球體展成磨削裝夾裝置，其特征在于， 在芯軸的軸對稱處有徑向凸出的球心補償盤安裝面，該球心補償盤安裝面的軸向寬度為球心補償盤厚度的1.5?2倍，以方便所述球心補償盤的軸向移動； 在接近芯軸兩端的圓周表面亦分別有徑向凸出的定位壓盤安裝面；該定位壓盤安裝面的寬度比定位壓盤的軸向高度大5?15mm ； 芯軸接近芯軸兩端的圓周表面均有外螺紋，并且該外螺紋分別位于所述定位壓盤安裝凸臺的外側；芯軸兩端面有用于與磨削設備或磨削裝置頂尖裝夾的中心孔。
3.如權利要求1所述一種用于少半球球體展成磨削裝夾裝置，其特征在于，所述球心補償盤的外徑略小于工件的外徑；球心補償盤的厚度根據工件的補償量確定，所述的工件的補償量是指工件端面至球心之間的距離； 在所述球心補償盤的兩個端面均有凹槽，凹槽直徑小于工件內徑，使工件端面分別與球心補償盤的兩個端面的外緣接觸。
4.如權利要求1所述一種用于少半球球體展成磨削裝夾裝置，其特征在于，定位壓盤的外圓周表面為階梯面；定位壓盤的最小外徑與工件等徑段的內徑相同，將工件的等徑段安放在定位壓盤的最小外徑的圓周上，并通過定位壓盤外圓周表面的階梯面實現對工件的軸向定位。
【文檔編號】B24B41/06GK103624680SQ201310587047
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年11月19日 優先權日:2013年11月19日
【發明者】姚邵軍, 王浩剛, 楊朝亮, 費衛峰, 李有春, 郭紅霞, 楊運波, 周雪梅, 張志紅, 鄧高峰, 史寶麗 申請人:西安航天動力機械廠