本發(fā)明屬于噴油器加工工裝技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于螺紋分組定位的端面精密、高效磨削夾具。

背景技術(shù)：

噴油器的功用是控制燃油進(jìn)入燃燒室的通道。而噴油器體則是噴油器的重要組成件之一，其功用是噴油泵供給的燃油進(jìn)入噴油器體后，在高壓作用下，通過(guò)中間墊(或油濾偶件)進(jìn)入針閥偶件，并按一定的時(shí)間以良好霧化質(zhì)量噴入燃燒室內(nèi)與高溫高壓空氣形成良好的可燃混合氣，滿足發(fā)動(dòng)機(jī)的性能指標(biāo)要求。為此噴油器體與中間墊(或油濾偶件)的端面密封性是影響高壓燃油定時(shí)、定量的關(guān)鍵。多品種型號(hào)的大功率發(fā)動(dòng)機(jī)噴油器體密封端面設(shè)計(jì)示意圖見(jiàn)圖1，噴油器體總長(zhǎng)度≤115mm；不同型號(hào)的噴油器體的頂部的密封端面a至中部的臺(tái)階端面b的尺寸為31～52mm；緊固螺紋m為m20～m24，螺距1.5mm，螺紋精度g為5h～6h；密封端面a表面粗糙度ra0.16um，密封端面a對(duì)緊固螺紋的垂直度為0.05mm，且要求密封端面a的平面度用光學(xué)平晶儀檢查不得多于三條干涉帶。密封端面的高精度設(shè)計(jì)要求給加工帶來(lái)了一定難度，如果密封端面存在缺陷，工作過(guò)程中燃油供給出現(xiàn)誤差將影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能和可靠性。

原加工方案是采用車(chē)削中心一次裝夾完成螺紋和端面的精密車(chē)削，然后通過(guò)精度不分組的螺紋定位磨削端面。

原加工方案的主要技術(shù)缺陷是：

(1)采用精度不分組的螺紋定位裝夾零件，定位精度低，不能完全滿足密封端面的加工精度要求，造成密封端面對(duì)緊固螺紋的垂直度超差，質(zhì)量穩(wěn)定性差。

(2)采用單件裝夾噴油器體，生產(chǎn)效率低，無(wú)法滿足批量生產(chǎn)的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：研制一種基于螺紋精度分組定位的端面精密磨削夾具，且采用多件裝夾方式，適應(yīng)于多品種型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)噴油器體密封端面的加工，達(dá)到精確定位、高效生產(chǎn)、精密磨削的目的，滿足多種型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)噴油器體的密封端面磨削，保證批量生產(chǎn)要求。

(二)技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種基于螺紋分組定位的端面精密、高效磨削夾具，其包括：支架1和設(shè)置在支架1上的多個(gè)噴油器體定位孔，每個(gè)噴油器體定位孔上部安裝支承定位襯套2，噴油器體穿過(guò)支承定位襯套2裝入噴油器體定位孔內(nèi)，支承定位襯套2頂部安裝螺紋定位套3，噴油器體頂部的外螺紋與螺紋定位套3的內(nèi)螺紋之間螺紋連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)噴油器體的定位安裝。

其中，所述支承定位襯套2和螺紋定位套3安裝在支架1上之后，兩者的頂部端面c進(jìn)行磨平處理，實(shí)現(xiàn)頂部端面c表面粗糙度ra0.2～0.4um，且頂部端面c位于距離為公差值0.03～0.05mm且平行于支架底平面基準(zhǔn)d的兩平行平面之間。

其中，所述支架1采用材料為灰口鑄鐵，支架上平面f位于距離為公差值0.01～0.03mm且平行于支架底平面基準(zhǔn)d的兩平行平面之間。

其中，所述支承定位襯套2的底部端面e位于距離為公差值0.03～0.05mm且平行于支架底平面基準(zhǔn)d的兩平行平面之間。

其中，所述螺紋定位套3的緊固螺紋中經(jīng)軸線位于距離為公差值0.03～0.05mm且垂直于支架底平面基準(zhǔn)d的兩平行平面之間。

其中，所述支承定位襯套2與支架上噴油器體定位孔之間的安裝采用間隙配合，噴油器體定位孔表面粗糙度ra0.2～0.4um。

其中，所述螺紋定位套3與支承定位襯套2之間的安裝采用過(guò)渡配合，且支承定位襯套2上用于安裝螺紋定位套3的孔表面粗糙度ra0.4～0.8um，孔的底平面g位于距離為公差值0.005～0.01mm且垂直于螺紋定位套安裝孔中心線的兩平行平面之間。

其中，所述螺紋定位套上端面j和下端面k表面粗糙度ra0.4～0.8um，且上端面j和下端面k兩平面位于距離為公差值0.005～0.01mm且垂直于螺紋中經(jīng)的兩平行平面之間。

其中，所述螺紋定位套3設(shè)計(jì)為內(nèi)螺紋孔m20～m24的系列化定位套。

其中，所述支架1上設(shè)置8個(gè)噴油器體定位孔。

(三)有益效果

上述技術(shù)方案所提供的基于螺紋分組定位的端面精密、高效磨削夾具，設(shè)計(jì)了一次裝夾8件噴油器體的夾具支架，極大地提高了生產(chǎn)效率，達(dá)到了“高效”的目的，滿足了多品種、多型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)噴油器體的批量生產(chǎn)要求；設(shè)計(jì)了不同規(guī)格的系列化螺紋定位襯套，滿足了多品種發(fā)動(dòng)機(jī)不同規(guī)格的噴油器體端面精密磨削，適應(yīng)性強(qiáng)；并采用了螺紋中經(jīng)分組定位，大幅提升了工件的定位精度，達(dá)到了“精確定位、精密磨削”的目的；夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，工件裝夾安全可靠、定位精度高，其發(fā)明的基于螺紋精度分組定位的端面精密磨削夾具，具有一定的獨(dú)創(chuàng)性和先進(jìn)性。

附圖說(shuō)明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中多品種型號(hào)大功率發(fā)動(dòng)機(jī)噴油器體密封端面設(shè)計(jì)示意圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例夾具總體示意圖，b圖為a圖的俯視圖。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例夾具支架示意圖，b圖為a圖的俯視圖。

圖4為本發(fā)明實(shí)施例支承定位襯套示意圖。

圖5為本發(fā)明實(shí)施例螺紋定位套示意圖，b圖為a圖的俯視圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、內(nèi)容、和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

(1)應(yīng)用環(huán)境

本實(shí)施例夾具所對(duì)應(yīng)的加工設(shè)備采用通用型的立式平面磨床。

(2)夾具總體設(shè)計(jì)方案

根據(jù)圖1分析，噴油器體的頂部密封端面a垂直度要求的基準(zhǔn)為緊固螺紋中徑，位置尺寸為零件的中部臺(tái)階上端面b，夾具設(shè)計(jì)方案應(yīng)以噴油器體的緊固螺紋定位，以臺(tái)階限位；同時(shí)為了滿足批量生產(chǎn)要求，根據(jù)加工設(shè)備的磁盤(pán)大小，一次裝夾8個(gè)工件。

本實(shí)施例夾具結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2，包括支架1和設(shè)置在支架1上的多個(gè)噴油器體定位孔，每個(gè)噴油器體定位孔上部安裝支承定位襯套2，噴油器體穿過(guò)支承定位襯套2裝入噴油器體定位孔內(nèi)，支承定位襯套2頂部安裝螺紋定位套3，噴油器體頂部的外螺紋與螺紋定位套3的內(nèi)螺紋之間螺紋連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)噴油器體的定位安裝。

本實(shí)施例中，在支架1上同時(shí)設(shè)置8個(gè)噴油器體定位孔。

為了保證一次裝夾的8個(gè)噴油器體端面磨削尺寸的一致性，所有支承定位襯套2和螺紋定位套3安裝在支架1上之后，兩者的頂部端面c進(jìn)行磨平處理，實(shí)現(xiàn)頂部端面c表面粗糙度ra0.2～0.4um，且頂部端面c必須位于距離為公差值0.03～0.05mm且平行于支架底平面基準(zhǔn)d的兩平行平面之間；螺紋定位套3的緊固螺紋中經(jīng)軸線必須位于距離為公差值0.03～0.05mm且垂直于支架底平面基準(zhǔn)d的兩平行平面之間；支承定位襯套2的底部端面e必須位于距離為公差值0.03～0.05mm且平行于支架底平面基準(zhǔn)d的兩平行平面之間。

(2)夾具支架方案

夾具的支架設(shè)計(jì)見(jiàn)圖3，主要作用是支承定位襯套2和螺紋定位套3，并裝夾噴油器體實(shí)現(xiàn)端面精密磨削。為了提高加工效率，根據(jù)加工設(shè)備磁盤(pán)規(guī)格設(shè)計(jì)支架為一次裝夾8個(gè)噴油器體。

支架采用材料為灰口鑄鐵，鑄造后退火并噴砂清理；根據(jù)不同噴油器體的長(zhǎng)度尺寸及磨削尺寸的一致性，設(shè)計(jì)支架總高度為115±0.02mm；為了保證裝配后的夾具整體精度要求，支承定位襯套2與支架上噴油器體定位孔之間的安裝采用間隙配合，噴油器體定位孔表面粗糙度ra0.2～0.4um，且支架上平面f必須位于距離為公差值0.01～0.03mm且平行于支架底平面基準(zhǔn)d的兩平行平面之間。

(3)定位襯套方案

定位襯套方案設(shè)計(jì)見(jiàn)圖4，主要作用是支承螺紋定位套3，實(shí)現(xiàn)噴油器體不同螺紋中徑定位裝夾的快速更換。采用材料為優(yōu)質(zhì)工具鋼，通過(guò)淬火達(dá)到熱處理硬度為53～58hrc；根據(jù)多品種噴油器體的不同長(zhǎng)度設(shè)計(jì)支承定位襯套總高度尺寸h，螺紋定位套3與支承定位襯套2之間的安裝采用過(guò)渡配合，以保證定位的精確性，且支承定位襯套2上用于安裝螺紋定位套3的孔表面粗糙度ra0.4～0.8um，孔的底平面g必須位于距離為公差值0.005～0.01mm且垂直于螺紋定位套安裝孔中心線的兩平行平面之間。

(4)螺紋定位套方案

螺紋定位套方案設(shè)計(jì)見(jiàn)圖5，主要作用是安裝在支承定位襯套2上，提高螺紋中徑定位裝夾實(shí)現(xiàn)噴油器體端面的精密磨削。該件是夾具設(shè)計(jì)的關(guān)鍵件，螺紋定位的精確性直接影響到噴油器體端面的磨削精度。為此，采用材料為高淬透性、高硬度、高耐磨性且淬火不變形的高碳合金工具鋼，通過(guò)淬火達(dá)到熱處理硬度為60～64hrc；為了保證夾具整體的裝配精度，螺紋定位套3安裝采用過(guò)渡配合，間隙量為0.016mm，過(guò)盈量為0.025mm；螺紋定位套上端面j和下端面k表面粗糙度ra0.4～0.8um，且j和k兩平面必須位于距離為公差值0.005～0.01mm且垂直于螺紋中經(jīng)的兩平行平面之間；為了滿足不同系列噴油器體的磨削，螺紋定位套3設(shè)計(jì)為內(nèi)螺紋孔m20～m24的系列化定位套，并與不同高度的支承定位襯套進(jìn)行裝配使用，同時(shí)為保證螺紋定位精度，根據(jù)噴油器體螺紋中徑尺寸大小，將定位套的螺紋中徑設(shè)計(jì)為2～3個(gè)組別，中徑組別尺寸見(jiàn)表1，且要求螺紋累積誤差＜0.005mm，表面粗糙度ra0.2～0.4um。

表1螺紋定位套的螺紋中徑組別尺寸

使用本實(shí)施例夾具時(shí)，首先將夾具裝在設(shè)備磁盤(pán)上并鎖緊，根據(jù)噴油器體不同螺紋中徑尺寸進(jìn)行安裝并擰緊，8件噴油器體裝夾好后進(jìn)行磨削加工。

本實(shí)施例具有以下顯著特點(diǎn)：

(1)發(fā)明了一次裝夾8件噴油器體的夾具支架，極大地提高了生產(chǎn)效率，達(dá)到了“高效”的目的，滿足了多品種、多型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)噴油器體的批量生產(chǎn)要求。

(2)發(fā)明了不同規(guī)格的系列化螺紋定位襯套，滿足了多品種發(fā)動(dòng)機(jī)不同規(guī)格的噴油器體端面精密磨削，適應(yīng)性強(qiáng)；并采用了螺紋中經(jīng)分組定位，大幅提升了工件的定位精度，達(dá)到了“精確定位、精密磨削”的目的。

(3)該夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，工件裝夾安全可靠、定位精度高，其發(fā)明的基于螺紋精度分組定位的端面精密磨削夾具，具有一定的獨(dú)創(chuàng)性和先進(jìn)性。

通過(guò)生產(chǎn)驗(yàn)證，該夾具使用方便，工件定位安全可靠；在原來(lái)基礎(chǔ)上加工效率提高了8倍，產(chǎn)品合格率達(dá)到了100％。該發(fā)明技術(shù)已應(yīng)用于所有型號(hào)柴油機(jī)噴油器體的批量生產(chǎn)，按年生產(chǎn)綱領(lǐng)8000件核算，可節(jié)約設(shè)備臺(tái)時(shí)2880h，節(jié)約費(fèi)用40余萬(wàn)元。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。