[發(fā)明專利]一種金屬盤夾具

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410616819.0
• 申請日: 2014-11-05
• 公開（公告）號: CN104339205A
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 婁大慶;柏士增;王愛福
• 申請（專利權(quán)）人: 山東華云機(jī)電科技有限公司
• 主分類號: B23Q3/12
• 分類號: B23Q3/12
• 代理公司: 濟(jì)南日新專利代理事務(wù)所 37224
• 代理人: 王書剛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于超聲波金屬表面處理工裝技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種金屬盤的夾具。

背景技術(shù)

超聲波金屬表面處理方法是采用超聲波金屬表面處理裝置對金屬表面進(jìn)行處理的工藝，用超聲波金屬表面處理方法加工后的金屬表面粗糙度可達(dá)到Ra0.05，耐磨性提高50％以上，疲勞強(qiáng)度和疲勞壽命提高一倍以上。超聲波金屬表面處理效果比傳統(tǒng)車削、磨削、拋光等金屬表面處理方式明顯改善，粗糙度、耐磨性、疲勞強(qiáng)度和疲勞壽命均明顯提高。因此，超聲波金屬表面處理裝置被廣泛的應(yīng)用到車床、磨床、鏜床、銑床等金屬表面加工裝置中，對各種金屬表面進(jìn)行處理。對于具有規(guī)則幾何形狀的金屬表面進(jìn)行超聲波表面處理比較簡單，有車床超聲波金屬表面加工裝置、鏜床超聲波金屬表面加工裝置、銑床超聲波金屬表面加工裝置等。例如，專利申請?zhí)枮镃N201310031565、發(fā)明名稱為“車床超聲波金屬表面加工工藝”的中國發(fā)明專利申請介紹了在車床上針對金屬工件上的內(nèi)孔、外圓和端面進(jìn)行的超聲波加工工藝；專利號為CN200910014789、發(fā)明名稱為“一種用于普通車床的數(shù)控超聲波加工裝置”的中國發(fā)明專利公開了一種用于車床的超聲波金屬表面加工裝置，該裝置可實(shí)現(xiàn)對外圓面和圓弧面的超聲加工。

對于中間具有軸孔、端面為圓盤面的金屬盤進(jìn)行超聲波表面處理，通常采用工件繞金屬盤中心旋轉(zhuǎn)，超聲波金屬表面加工裝置的刀頭對圓盤端面進(jìn)行加工，加工時(shí)刀頭可以在端面上由外向內(nèi)直線進(jìn)給，也可以由內(nèi)向外直線進(jìn)給，完成整個(gè)端面的加工。如圖1所示，金屬盤100，其端面為圓形，通過金屬盤中間的軸孔107裝夾。采用上述工件旋轉(zhuǎn)、刀頭走直線的加工方式，刀頭200在圓形端面上走過的軌跡是漸開線的路徑，如圖2所示。因該漸開線內(nèi)外兩段相鄰弧線之間的間距為工件旋轉(zhuǎn)一周刀頭200在金屬盤100端面徑向上走過的直線距離，該距離非常小,相對于工件金屬盤旋轉(zhuǎn)一周刀頭走過的漸開線的周向長度來說，該距離可以忽略不計(jì)，因此，可以認(rèn)為刀頭200在金屬盤100端面上走過的路徑為不同內(nèi)徑的一組圓周，各組圓周之間的距離即為工件金屬盤旋轉(zhuǎn)一周刀頭在金屬盤端面徑向上走過的直線距離。刀頭200走到金屬盤圓形端面的外邊緣時(shí)，金屬盤端面邊緣處與刀頭的接觸面逐漸減小，受力面積減小，受力不變的情況下，壓強(qiáng)變大，一旦刀頭200脫離圓盤的外邊緣，金屬盤邊緣受力變形，就會造成對工件邊緣的破壞，即蹋邊現(xiàn)象，降低了工件的使用性能。

對于中間具有軸孔、端面為非圓盤面的金屬盤面采用上述裝夾方法和表面處理方法進(jìn)行表面加工時(shí)也會出現(xiàn)盤面邊緣坍塌現(xiàn)象。如圖3所示，非圓盤面的金屬盤100，中間為軸孔107。如圖4所示，非圓盤面的金屬盤100其端面外邊緣為橢圓600，采用前述軸孔107處裝夾，金屬盤工件100繞主軸旋轉(zhuǎn)、刀頭200走直線的加工方式，刀頭200在金屬盤面上走過的軌道也是前述如圖2所示的不同內(nèi)徑的一組圓周，當(dāng)?shù)额^200運(yùn)動到橢圓600的短軸400到長軸500之間的端面外邊緣時(shí)，刀頭會脫離金屬盤端面外邊緣，刀頭繼續(xù)運(yùn)動再次接觸到金屬盤端面相鄰邊緣時(shí)又重新回到端面上來，這種加工方式會使金屬非圓盤端面邊緣處產(chǎn)生蹋邊。

基于同樣的原因，采用上述加工方法，金屬盤面的端面外邊緣為正方形、三角形等其他任意平面形狀時(shí)，都會在工件邊緣出現(xiàn)蹋邊現(xiàn)象。

同時(shí)，在刀頭走過不規(guī)則工件邊緣時(shí)，刀頭會反復(fù)從一邊掉下邊緣，又從另一邊接觸到另一段邊緣，由于刀頭受力的這種時(shí)有時(shí)無的狀態(tài)，使超聲波金屬表面處理裝置的刀頭和變幅桿不斷的受到?jīng)_擊，嚴(yán)重影響了刀頭和變幅桿的使用壽命，甚至無法加工該金屬工件。

有些待加工金屬盤不僅具有不規(guī)則的端面，其中間軸孔也比較特別，如圖5所示，待加工件金屬盤100包括前后兩個(gè)端面104、一個(gè)外周面103，中間是空心軸102，空心軸102的中間是軸孔107，所述軸孔107的軸線與兩個(gè)端面104呈一定水平夾角A，夾角A：0°﹤A﹤90°。當(dāng)A＝90°時(shí)，金屬盤100是圖1或者圖3所示的金屬盤。所以，本發(fā)明適用的金屬盤100其軸孔107與其待加工端面的夾角為A，A的大小為：0°﹤A≤90°。

發(fā)明內(nèi)容

針對采用工件旋轉(zhuǎn)、刀頭走直線的加工方式對中間具有軸孔、端面具有外邊緣的金屬盤進(jìn)行超聲波表面處理過程中出現(xiàn)的蹋邊現(xiàn)象，本發(fā)明提供一種加工過程中保護(hù)盤面邊緣的金屬盤夾具。