CN104015119B - 一种利用摇臂钻床研磨轴类件中心孔的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用摇臂钻床研磨轴类件中心孔的装置，包括固定在摇臂钻床的底座上的下顶尖和支架，安装在摇臂钻床的主轴上的研磨顶尖，以及一个找正轴。本发明还公开了一种利用摇臂钻床研磨轴类件中心孔的方法。本发明的方法及其装置，简单易行，操作简单，利用常用的廉价设备高效率、低成本地实现对轴类件中心孔的研磨。

Description

一种利用摇臂钻床研磨轴类件中心孔的方法及装置

技术领域

本发明属于机械设备制造技术领域，涉及一种利用摇臂钻床研磨轴类件中心孔的装置，本发明还涉及一种利用摇臂钻床研磨轴类件中心孔的方法。

背景技术

轴类件是机械设备中常用而重要的零件之一，在轴类件的制造过程中，中心孔是轴类零件加工时常用的工艺基准，以它定位来加工轴类零件的各外表面。在加工中，中心孔表面与顶尖不仅接触，而且还存在相对运动，因此，中心孔的几何形状将直接影响轴的形状和位置情度，对于精度要求较高的轴类件，为保证加工精度，在加工过程中每经过一次热处理工序后都需要对中心孔进行重新修磨，特别是工件在精车或磨削加工以前，为了保证工件质量，必须对中心孔进行一次研磨，对保证轴类件的加工精度至关重要。

目前，对于轴类件中心孔的研磨主要采用在卧式车床上研磨和采用专用中心孔研磨机两种方式进行。在卧式车床上研磨中心孔时，需要对轴类件采用夹架的装夹方式，即一端用卡盘夹住，另一端给工件上装一个架套，卧式车床的中心架架住架套外圆，利用百分表在工件外圆上打表，通过不断调整架套上顶工件的螺钉，使工件回转与工件外圆同心后，就可以研磨中心孔了，这种找正操作过程对于每个工件都要重复进行，非常麻烦，效率低。而专用中心孔研磨机需要重新购置设备，并且造价较高。

因此找到一种研磨轴类件中心孔成本低、效率高的方法，成为机械制造行业的一项技术难点。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用摇臂钻床研磨轴类件中心孔的装置，解决现有方法存在的效率低、成本高的问题。

本发明的目的是提供一种利用摇臂钻床研磨轴类件中心孔的方法。

本发明所采用的技术方案是，一种利用摇臂钻床研磨轴类件中心孔的装置，包括固定在摇臂钻床的底座上的下顶尖和支架，安装在摇臂钻床的主轴上的研磨顶尖，以及一个找正轴；

所述的支架结构是，包括带有中心开口的上板、带有中心开口的下板，上板与下板通过多根钢管焊接而成，下板下表面固定设置有多个支腿；上板上表面沿中心开口四周对称设置有三处固定钢板和一处活动钢板，三处固定钢板均固定焊接在上板上表面，活动钢板通过两个台阶销跨接在上板开口端两侧，各个固定钢板和活动钢板向心位置均开有螺孔并分别安装有一组顶紧螺钉。

本发明所采用的另一技术方案是，一种利用摇臂钻床研磨轴类件中心孔的方法，基于上述的装置，按照以下步骤实施：

步骤1、将下顶尖和支架利用摇臂钻床的底座上的T形槽固定在摇臂钻床底座上，将研磨顶尖安装在摇臂钻床的主轴上，取开支架上的活动钢板，将找正轴装入支架之中，再重新装上活动钢板并用台阶销固定，将找正轴下端的基准孔套放在下顶尖上，调整四个顶紧螺钉，使找正轴竖直后固定找正轴，向下移动摇臂钻床主轴，使研磨顶尖进入找正轴上端的基准孔，操作摇臂钻床的锁紧手柄，固定住主轴箱位置；

找正完成后要保持主轴箱位置的锁紧状态，将四个顶紧螺钉同时向松开方向拧6-10mm，取开活动钢板将找正轴取出；

步骤2、将需要研磨的工件轴装入支架，装上活动钢板，工件轴下端的中心孔套放在下顶尖上，此时由于四个顶紧螺钉处于松开的状态，工件轴会自然倒向某个方向而处于不竖直的状态；

步骤3、手动操作向下移动主轴使研磨顶尖进入工件轴上端的中心孔，研磨顶尖会自动纠正使工件轴处于竖直状态，这时开动主轴旋转，主轴带动研磨顶尖开始在工件轴的竖直状态研磨加工工件轴上部的中心孔；

研磨完工件轴上部的中心孔后将工件轴翻个，重新研磨另一端中心孔，一个工件轴的研磨加工过程，即成。

本发明的有益效果是，该方法及其装置简单易行，操作简单，利用常用的廉价设备高效率、低成本地实现对轴类件中心孔的研磨。

附图说明

图1是本发明方法的工件轴(加工对象)结构示意图；

图2是本发明方法所使用的利用摇臂钻床研磨轴类件中心孔的装置的结构示意图(主视)；

图3是本发明方法支架的结构示意图；

图4是图3的俯视图；

图5本发明方法支架中的下板结构示意图；

图6是本发明方法下顶尖的结构示意图；

图7是本发明方法找正轴的结构示意图；

图8是本发明方法利用找正轴找正时的示意图；

图9是本发明方法装入工件轴的示意图；

图10是本发明方法研磨工件轴中心孔的示意图。

图中，1.工件轴，2.工件轴中心孔，3.底座，4.下顶尖，5.支架，6.主轴，7.研磨顶尖，8.上板，9.下板，10.钢管，11.支腿，12.固定钢板，13.活动钢板，14.台阶销，15.顶紧螺钉，16.顶尖体，17.顶尖座，18.找正轴，19.锁紧手柄。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

参照图1，是本发明利用摇臂钻床研磨轴类件中心孔的方法所要加工的工件轴1，在工件轴1的两端中心，分别设置有工件轴中心孔2，是工件轴1加工过程中的工艺基准，在工件轴1的加工过程中要利用工件轴中心孔2进行装夹，并实现对工件轴中心孔2的打磨。

参照图2，本发明利用摇臂钻床研磨轴类件中心孔的装置是，包括固定在摇臂钻床的底座3上的下顶尖4和支架5，安装在摇臂钻床的主轴6上的研磨顶尖7，以及一个辅助的找正轴18。

参照图3、图4和图5，本发明装置中的支架5结构是，包括带有中心开口的上板8(本实施例为方口)、带有中心开口的下板9(本实施例为半面圆口)，上板8与下板9通过多根等长的钢管10(本实施例为5根)焊接而成，下板9下表面固定设置有多个支腿11(本实施例为5个)；上板8上表面沿中心开口四周对称设置有三处固定钢板12和一处活动钢板13，三处固定钢板12均固定焊接在上板8上表面，活动钢板13通过两个台阶销14跨接在上板8开口端两侧，各个固定钢板12和活动钢板13向心位置均开有螺孔并分别安装有一组顶紧螺钉15。

上板8和下板9的中心开口是为了方便装入工件轴，为了拆下和安装方便，台阶销14与其安装孔应采用较大的间隙配合。

参照图6，下顶尖4由顶尖体16和顶尖座17套接而成，顶尖体16和顶尖座17的装配采用过渡配合，顶尖体16采用T8等材料制做，淬火硬度应大于HRC55，以增加耐磨性，顶尖座17用普通的钢板制做即可。

参照图7，为了配合上述的本发明装置，还制作有一个预制件称为找正轴18，找正轴18与所要加工的工件轴1的直径、长度及两端中心孔的尺寸相近，为了保证找正时的精度，找正轴18在制作时应严格控制其外圆的圆柱度，找正轴18两端的基准孔应与外圆找正轴有较高的同轴度，以不大于工件要求精度的三分之一为宜。

研磨顶尖7采用当前工具市场上的成品，注意其锥柄规格应与所使用的摇臂钻床的主轴6上的主轴孔规格良好配合。

本发明利用摇臂钻床研磨轴类件中心孔的方法，利用上述的装置(下顶尖4、支架5，一个找正轴18和研磨顶尖7)，按照以下步骤实施：

步骤1、按照图8，将下顶尖4和支架5利用摇臂钻床的底座3上的T形槽固定在摇臂钻床底座3上，将研磨顶尖7安装在摇臂钻床的主轴6上，取开支架5上的活动钢板13，将找正轴18装入支架5之中，再重新装上活动钢板13并用台阶销14固定，将找正轴18下端的基准孔套放在下顶尖4上，调整四个顶紧螺钉13，使找正轴18尽量竖直后固定找正轴18，向下移动摇臂钻床主轴6，使研磨顶尖7进入找正轴18上端的基准孔，操作摇臂钻床的锁紧手柄19，固定住主轴箱位置，这时主轴6的位置也被固定，主轴6只能进行上下移动和旋转操作；

将百分表吸在主轴6上，上下移动主轴6，在找正轴18外圆互为90度的两条母线上分别找正母线与主轴6上下移动的平行度，如果平行度超差则通过重新调整四个顶紧螺钉13来调整找正轴18的方向，重复上述找正过程，直至平行度达到预先设定的精度，找正好后就达到了主轴6上安装的研磨顶尖7与下顶尖4同轴的目的，这个找正过程在加工同一批工件时只需要进行一次；

找正完成后要保持主轴箱位置的锁紧状态，将四个顶紧螺钉13同时向松开方向拧6-10mm，取开活动钢板13将找正轴18取出。

步骤2、按照图9，将需要研磨的工件轴1装入支架5，装上活动钢板13，工件轴1下端的中心孔套放在下顶尖4上，此时由于四个顶紧螺钉13处于松开的状态，工件轴1会自然倒向某个方向而处于不竖直的状态。

四个顶紧螺钉13此时不拧紧，原因是即使同批工件在此道工序时，外圆还有加工余量，所以外圆直径会有较大偏差，如果顶紧工件轴外圆的话则每个工件都要调整，本发明的核心就是研磨中心孔时不依靠工件轴外圆定位，而是预先找正好主轴与下顶尖的同心状态，锁定主轴位置，按步骤3所述的研磨顶尖7在研磨时自动纠正使工件轴1处于竖直状态。

步骤3、按照图10，手动操作向下移动主轴6使研磨顶尖7进入工件轴1上端的中心孔，由于主轴箱处于位置锁定的状态，所以研磨顶尖7会自动纠正使工件轴1处于竖直状态，这时开动主轴6旋转，主轴6带动研磨顶尖7开始在工件轴1的竖直状态研磨加工工件轴1上部的中心孔；

研磨完工件轴1上部的中心孔后将工件轴1翻个，重新研磨另一端中心孔，一个工件轴1的研磨加工过程即成；

以此类推，再换另一工件轴1重复上述过程。

Claims (5)

1.一种利用摇臂钻床研磨轴类件中心孔的装置，其特征在于：包括固定在摇臂钻床的底座(3)上的下顶尖(4)和支架(5)，安装在摇臂钻床的主轴(6)上的研磨顶尖(7)，以及一个找正轴(18)；

所述的支架(5)结构是，包括带有中心开口的上板(8)、带有中心开口的下板(9)，上板(8)与下板(9)通过多根钢管(10)焊接而成，下板(9)下表面固定设置有多个支腿(11)；上板(8)上表面沿中心开口四周对称设置有三处固定钢板(12)和一处活动钢板(13)，三处固定钢板(12)均固定焊接在上板(8)上表面，活动钢板(13)通过两个台阶销(14)跨接在上板(8)开口端两侧，各个固定钢板(12)和活动钢板(13)向心位置均开有螺孔并分别安装有一组顶紧螺钉(15)。

2.根据权利要求1所述的利用摇臂钻床研磨轴类件中心孔的装置，其特征在于：所述的下顶尖(4)由顶尖体(16)和顶尖座(17)组成。

3.根据权利要求1所述的利用摇臂钻床研磨轴类件中心孔的装置，其特征在于：所述的找正轴(18)与所要加工的工件轴(1)的直径、长度及两端中心孔的尺寸相近。

4.一种利用摇臂钻床研磨轴类件中心孔的方法，其特征在于，基于权利要求1-3任一项所述的装置，按照以下步骤实施：

步骤1、将下顶尖(4)和支架(5)利用摇臂钻床的底座(3)上的T形槽固定在摇臂钻床底座(3)上，将研磨顶尖(7)安装在摇臂钻床的主轴(6)上，取开支架(5)上的活动钢板(13)，将找正轴(18)装入支架(5)之中，再重新装上活动钢板(13)并用台阶销(14)固定，将找正轴(18)下端的基准孔套放在下顶尖(4)上，调整四个顶紧螺钉(15)，使找正轴(18) 竖直后固定找正轴(18)，向下移动摇臂钻床主轴(6)，使研磨顶尖(7)进入找正轴(18)上端的基准孔，操作摇臂钻床的锁紧手柄(19)，固定住主轴箱位置；

找正完成后要保持主轴箱位置的锁紧状态，将四个顶紧螺钉(15)同时向松开方向拧6-10mm，取开活动钢板(13)将找正轴(18)取出；

步骤2、将需要研磨的工件轴(1)装入支架(5)，装上活动钢板(13)，工件轴(1)下端的中心孔套放在下顶尖(4)上，此时由于四个顶紧螺钉(15)处于松开的状态，工件轴(1)会自然倒向某个方向而处于不竖直的状态；

步骤3、手动操作向下移动主轴(6)使研磨顶尖(7)进入工件轴(1)上端的中心孔，研磨顶尖(7)会自动纠正使工件轴(1)处于竖直状态，这时开动主轴(6)旋转，主轴(6)带动研磨顶尖(7)开始在工件轴(1)的竖直状态研磨加工工件轴(1)上部的中心孔；

研磨完工件轴(1)上部的中心孔后将工件轴(1)翻个，重新研磨另一端中心孔，一个工件轴(1)的研磨加工过程，即成。

5.根据权利要求4所述的利用摇臂钻床研磨轴类件中心孔的方法，其特征在于，所述的步骤1中，

将百分表吸在主轴(6)上，上下移动主轴(6)，在找正轴(18)外圆互为90度的两条母线上分别找正母线与主轴(6)上下移动的平行度，如果平行度超差则通过重新调整四个顶紧螺钉(15)来调整找正轴(18)的方向，重复上述找正过程，直至主轴(6)上安装的研磨顶尖(7)与下顶尖(4)同轴。