[發明專利]一種半球型零件內孔高精度磨削輔助工裝

在審

• 申請號: 202210991038.4
• 申請日: 2022-08-18
• 公開（公告）號: CN115366001A
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 任長春
• 申請（專利權）人: 南京信息職業技術學院
• 主分類號: B24B41/06
• 分類號: B24B41/06
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 蘇良

本發明公開了一種半球型零件內孔高精度磨削輔助工裝，包括夾具體、聯接筒、端蓋及錐盤，錐盤上開設有適配于半球零件的內錐；夾具體上的導柱插入聯接筒左端并固定，半球零件和錐盤依次插入聯接筒右端；半球零件球面對著內錐，端面對著導柱的端面；導柱、錐盤與聯接筒間的配合間隙小于0.001mm；端蓋可拆卸地固定在聯接筒右端，壓緊錐盤以使半球零件自動找正；錐盤和端蓋中心開孔，以便磨削砂輪加工半球零件。本發明具有如下優點：零部件少，結構簡單；定位精度高；裝拆方便，有助于提高加工效率。

技術領域

本發明涉及磨削加工設備，具體涉及一種半球型零件內孔高精度磨削輔助工裝。

背景技術

半球型軸承零件是半球型動壓電機的關鍵部件，其內孔與端面的垂直度要求在0.001mm以內，球面與內孔軸線的偏心要求在0.001mm以內。

傳統加工采用端面工裝定位，將半球型軸承零件膠結在端面工裝上，通過螺釘將端面工裝固定至端面胎，找正半球的端面跳動和球面跳動，使用磨削砂輪加工半球型軸承零件的內孔。實際生產過程中，存在以下問題：由于半球型軸承零件與端面工裝膠結，膠結層厚度不均勻，加工中要求找正球面跳動0.001mm，存在找正精度無法滿足的情況，需要將半球型軸承零件與端面工裝取下，重新膠結；同時，由于膠結力較小，在加工過程中經常發生掉落磕碰現象，造成零件報廢；球面與內孔軸線的偏心指標合格率較低，指標超差后反復返工，導致加工效率極低。

CN113681465A公開的一種半球型軸承零件內孔高精度磨削裝卡裝置及方法，利用平面法蘭壓緊待加工半球型軸承零件，使其與球形法蘭球面配合，利用球心重合自動找正的原理實現待加工半球型軸承零件的自動找正。該專利方案至少存在如下問題：

(1)零件多，結構復雜。

(2)精度難以保證。

一方面，其以卡套和彈簧作為壓緊力提供機構，底座的軸向長度較長，而軸向長度越長，其右端的徑向跳動量受主軸精度的影響越大；如果不計工裝本身存在的誤差，則對磨床的精度提出了極高的要求；對于安裝于底座右端的球形法蘭的位置(精度球面跳動為0.001mm)很難保證。

另一方面，利用球形法蘭對待加工半球型軸承零件進行定位需要球形法蘭具備極高的精度。該方案中要求待加工半球型軸承零件與球形法蘭所設凹槽間的徑向雙邊配合間隙為0.003～0.005mm，而在機械加工中對于內凹球面的高精度加工本身比較困難。理論上待加工半球型軸承零件與球形法蘭所設凹槽實際為環線接觸，接觸環線位于球形法蘭的內孔口附近，也即半球型軸承零件的球冠頂端附近。接觸環的直徑很小，總接觸面積小，位置偏于一端(左端)，不易穩定，而磨削內孔的切削力主要為徑向力，待加工半球型軸承零件在徑向切削力作用下容易出現徑向微位移(待加工半球型軸承零件與球形法蘭所設凹槽間的徑向雙邊配合間隙為0.003～0.005mm，存在微位移的空間)；且上座與底座徑向雙邊配合間隙為0.002～0.003mm，即在彈簧力提供的軸向壓力下，用于壓緊待加工半球型軸承零件大端面的平面法蘭具有徑向移動的可能量為0.002～0.003mm。以上原因就很難保證將球面與內孔軸線的偏心要求控制在0.001mm以內。

(3)拆裝麻煩。

每次安裝待加工零件，都需要拆卸由卡套和彈簧組成的壓緊力提供機構、抽出上座及平面法蘭。

發明內容

發明目的：本發明的目的是提供一種結構簡單，拆裝方便，并且能夠保證定位精度的半球型零件內孔高精度磨削輔助工裝。

技術方案：本發明提供一種半球型零件內孔高精度磨削輔助工裝，包括夾具體、聯接筒和端蓋，還包括錐盤，錐盤上開設有適配于半球零件的內錐；夾具體上的導柱插入聯接筒左端并固定，半球零件和錐盤依次插入聯接筒右端；半球零件球面對著內錐，端面對著導柱的端面；導柱、錐盤與聯接筒間的配合間隙小于0.001mm；端蓋可拆卸地固定在聯接筒右端，壓緊錐盤以使半球零件自動找正；錐盤和端蓋中心開孔，以便磨削砂輪加工半球零件。