CN110962034A - 一种周面开孔工件的珩磨工装 - Google Patents

一种周面开孔工件的珩磨工装 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种周面开孔工件的珩磨工装，珩磨工装包括支撑架、设于支撑架上用于装夹周面开孔工件的装夹机构，装夹机构将周面开孔工件装夹后且周面开孔工件接受珩磨加工时，周面开孔工件的周面长度延伸方向平行于水平方向，装夹机构从周面开孔工件的两端部对其进行抵压夹紧，装夹机构转动的设于支撑架上，珩磨工装还包括驱动机构、稳定机构；本发明的珩磨工装针对工件外周面上的多个孔进行珩磨加工时，无需对工件进行多次装夹，只需通过驱动机构转动装夹机构带动工件转动即可做到位置的更换，避免多次装夹影响工作效率，也提高了工件加工质量。

Description

一种周面开孔工件的珩磨工装
技术领域
本发明涉及一种周面开孔工件的珩磨工装。
背景技术
珩磨是用镶嵌在珩磨头上的珩磨条对精加工表面进行精整加工的一种工艺，珩磨机主要用于精密零件内孔的精加工、超精加工。现有一款圆柱形工件，其圆周面上依次分布间隔均匀分布有多个孔，且这些孔均需要进行珩磨加工，这些孔并不处于同一平面上，而是处于圆周面上，因此在加工每个孔时，都需要做到被加工的孔孔口朝上，以便珩磨刀具能够从上向下***孔内进行珩磨，如果对该工件进行多次装夹来实现待加工孔朝上的目的，则无法保证各孔之间间距的精度要求，此外，在待加工孔的孔口朝上后，如何能够让珩磨刀具能够顺利的***而不产生撞刀及加工偏斜的情况也是需要考虑的问题之一；此外因该工件各孔的径向尺寸具有较高的精度要求，每个孔都至少需要先粗加工再精加工，如果采用多次装夹的方式进行加工，不仅尺寸精度无法保障，而且珩磨加工的效率势必很低，因此提高珩磨加工效率也显得十分重要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种周面开孔工件的珩磨工装。
为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下：
一种周面开孔工件的珩磨工装，珩磨工装包括支撑架、设于支撑架上用于装夹周面开孔工件的装夹机构，装夹机构将周面开孔工件装夹后且周面开孔工件接受珩磨加工时，周面开孔工件的周面长度延伸方向平行于水平方向，装夹机构从周面开孔工件的两端部对其进行抵压夹紧，装夹机构转动的设于支撑架上，珩磨工装还包括驱动装夹机构转动进而带动周面开孔工件绕自身在水平方向上的中心线转动的驱动机构、用于在装夹机构带动周面开孔工件转动既定角度后对装夹机构进行稳定进而使周面开孔工件稳定的稳定机构。
优选地，装夹机构包括分别位于两侧的第一装夹组件和第二装夹组件，周面开孔工件被装夹后，第一装夹组件与周面开孔工件的一端部抵触对接，第二装夹组件与周面开孔工件的另一端部抵触对接。
优选地，第一装夹组件包括转动的设于支撑架上的第一转杆、连接在第一转杆的靠近第二装夹组件的一端部上的第一抵挡板，第二装夹组件包括转动且滑动的设于支撑架上的第二转杆、套设在第二转杆的靠近第一装夹组件的一侧外周并与其螺纹配合连接的第二抵挡板。
优选地，第一抵挡板呈圆盘状，稳定机构包括开设于第一抵挡板圆周面上的多个弧形卡槽、能够与弧形卡槽配合卡接的球头稳定件，球头稳定件相对支撑架滑动的设置，稳定机构还包括趋向于顶推球头稳定件运动以使球头稳定件与弧形卡槽卡接的顶推件。
优选地，驱动机构包括动力输出轴与第一装夹组件之间通过结合机构可拆对接的伺服电机，伺服电机具有动力输出轴与第一装夹组件对接的第一位置和动力输出轴与第一装夹组件远离的第二位置，珩磨工装还包括驱动伺服电机运动至第一位置或第二位置的顶推机构。
优选地，支撑架包括固定架和转动设于固定架上的浮动架，装夹机构设于浮动架上，当周面开孔工件被装夹且珩磨刀具向周面开孔工件的待加工孔内***时，周面开孔工件通过浮动架的浮动能够相对珩磨刀具发生偏摆。
优选地，固定架包括位于底部的第一底板、固定连接在第一底板的左右方向两侧的第一立板，浮动架通过第一转轴与两侧的第一立板的上部转动连接。
优选地，浮动架包括对应两侧分别通过第一转轴与两侧的第一立板转动连接的闭环连接件、与闭环连接件另一对应两侧通过第二转轴转动连接的转动架，装夹机构设于转动架上。
优选地，第一转轴和第二转轴的延伸方向平行与水平方向，且第一转轴的轴心延伸线与第二转轴的轴心延伸线相垂直设置。
优选地，转动架包括位于两侧且分别通过第二转轴与闭环连接件两侧转动连接的第二立板、固定连接在两侧的第二立板的下端部的第二底板，周面开孔工件被装夹后，周面开孔工件位于第二底板上表面以上，且位于闭环连接件的闭环以内。
由于以上技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优点：
本发明的周面开孔工件的珩磨工装，能够使装夹其上的周面开孔工件跟随驱动机构的动力进行转动以调节其周向所在位置，从而逐步更换其周面上的各孔对准珩磨刀杆以便对各孔进行珩磨加工，另外通过稳定机构能够使周面开孔工件稳定在需要的位置以便接受珩磨加工，本发明的珩磨工装针对工件外周面上的多个孔进行珩磨加工时，无需对工件进行多次装夹，只需通过驱动机构转动装夹机构带动工件转动即可做到位置的更换，避免多次装夹影响工作效率，也提高了工件加工质量。
附图说明
图1为本发明的珩磨工装的立体结构示意图（驱动机构、顶推机构略去）：
图2为本发明的珩磨工装的立体结构示意图（驱动机构、顶推机构略去）：
图3为本发明的驱动机构及顶推机构的侧视结构示意图；
其中： 100、工件；11、第一转杆；12、第一抵挡板；13、第一连接卡盘；21、第二转杆；22、第二抵挡板；23、圆柄；311、第一底板；312、第一立板；321、第一底板；322、第二立板；33、闭环连接件；40、弧形卡槽；41、座体；42、球头稳定件；50、第二连接卡盘；51、伺服电机；501、滑轨；52、气缸。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例对本发明做进一步详细的说明。
如图1至图3所示，一种周面开孔工件100的珩磨工装，珩磨工装包括支撑架、设于支撑架上用于装夹周面开孔工件100的装夹机构，装夹机构将周面开孔工件100装夹后且周面开孔工件100接受珩磨加工时，周面开孔工件100的周面长度延伸方向平行于水平方向，装夹机构从周面开孔工件100的两端部对其进行抵压夹紧，装夹机构转动的设于支撑架上，珩磨工装还包括驱动装夹机构转动进而带动周面开孔工件100绕自身在水平方向上的中心线转动的驱动机构、用于在装夹机构带动周面开孔工件100转动既定角度后对装夹机构进行稳定进而使周面开孔工件100稳定的稳定机构。
装夹机构包括分别位于两侧的第一装夹组件和第二装夹组件，周面开孔工件100被装夹后，第一装夹组件与周面开孔工件100的一端部抵触对接，第二装夹组件与周面开孔工件100的另一端部抵触对接。第一装夹组件转动的设于支撑架上，第二装夹组件转动且滑动的设于支撑架上，当第二装夹组件滑动时，第二装夹组件能够靠近或远离第一装夹组件。第二装夹组件靠近第一装夹组件时可以将工件100夹紧在二者之间以便进行珩磨加工，第二装夹组件远离第一装夹组件时，则可以将工件100取下或者更换另一块工件100进行加工。
具体地，第一装夹组件包括转动的设于支撑架上的第一转杆11、连接在第一转杆11的靠近第二装夹组件的一端部上的圆盘状第一抵挡板12，第二装夹组件包括转动且滑动的设于支撑架上的第二转杆21、套设在第二转杆21的靠近第一装夹组件一侧外周并与其螺纹配合连接的圆盘状第二抵挡板22。推拉第二转杆21（第二转杆21的外端部上设置有人手握持的圆柄23，抓住圆柄23就可以推拉第二转杆21）的另一侧可以推动第二抵挡板22远离或靠近工件100，在推动第二抵挡板22靠近工件100之后，则可以通过旋紧第二抵挡板22，将工件100抵紧在第一抵挡板12和第一抵挡板12之间。
稳定机构包括开设于圆盘状的第一抵挡板12圆周面上的多个弧形卡槽40、能够与弧形卡槽40配合卡接的球头稳定件42，支撑架上设置一个座体41，球头稳定件42沿上下方向滑动的设置在座体41上，即球头稳定件42实现相对支撑架滑动，稳定机构还包括趋向于顶推球头稳定件42运动以使球头稳定件42与弧形卡槽40卡接的顶推件（为弹簧，未示出）。弧形卡槽40的个数与工件100的周面上开的孔的个数相同，且位置一一对应，即在驱动机构带动第一转杆11、第一抵挡板12及工件100转动一个既定的角度之后，球头稳定件42刚好与一个弧形卡槽40对齐，所以球头稳定件42就在弹性件的顶推下***弧形卡槽40并与之配合卡接，而且这时工件100周面上的孔也恰好沿竖直方向延伸并与珩磨刀具对齐，珩磨刀具能够***孔内进行珩磨，珩磨过程中工件100只是在珩磨刀具的圆周方向受力，因此球头稳定件42与弧形卡槽40的卡接力足以让工件100保持稳定，在一个孔加工完成之后，需转动工件100加工其上另一个孔时，驱动机构的驱动力大于球头稳定件42与弧形卡槽40的卡接力，即第一转杆11、第一抵挡板12及工件100能够被转动，球头稳定件42的球头端部从弧形卡槽40滑出并抵触在第一抵挡板12的圆周面上，转动过程中，弹性件被压缩，在转动至下一个弧形卡槽40与球头稳定件42对应时，弹性件再次顶推球头稳定件42与弧形卡槽40卡接。
另外，第一抵挡板12与工件100对接的表面上设置多个固定销，装夹工件100之前，先将工件100端面上的定位孔与固定销对准并插接，然后操作第二转杆21使第二抵挡板22将工件100抵紧，工件100被装夹后能够准确的定位在第一抵挡板12和第二抵挡板22之间；即可以做到在工件100被装夹之后，工件100周面上的各孔与第一抵挡板12外周面上的各弧形卡槽40一一对应。另外，第一转杆11和第二转杆21均通过转动轴承与支撑架转动对接。
进一步地，支撑架包括固定架和转动设于固定架上的浮动架，装夹机构设于浮动架上，当周面开孔工件100被装夹且珩磨刀具向周面开孔工件100的待加工孔内***时，周面开孔工件100通过浮动架的浮动能够相对珩磨刀具发生偏摆。具体地，固定架包括位于底部的第一底板311、固定连接在第一底板311的左右方向两侧的第一立板312，浮动架通过第一转轴与两侧的第一立板312的上部转动连接。浮动架包括对应两侧分别通过第一转轴与两侧的第一立板312转动连接的闭环连接件33、与闭环连接件33另一对应两侧通过第二转轴转动连接的转动架。此外，第一转轴和第二转轴的延伸方向平行与水平方向，且第一转轴的轴心延伸线与第二转轴的轴心延伸线相垂直设置。
装夹机构设于转动架上，转动架包括位于两侧且分别通过第二转轴与闭环连接件33两侧转动连接的第二立板322、固定连接在两侧的第二立板322的下端部的第二底板321，周面开孔工件100被装夹后，周面开孔工件100位于第二底板321上表面以上，且位于闭环连接件33的闭环以内。
通过固定架、浮动架的闭环连接件33与转动架的结构及连接关系设置，使得装夹其上的工件100能够在珩磨刀具进入孔内时，进行轻微偏摆，以便于珩磨刀具顺利进入孔内，避免刀具折断或工件100加工偏心、报废等现象发生。
本例中，驱动机构包括动力输出轴与第一装夹组件之间通过结合机构可拆对接的伺服电机51，伺服电机51具有动力输出轴与第一装夹组件对接的第一位置和动力输出轴与第一装夹组件远离的第二位置，珩磨工装还包括驱动伺服电机51运动至第一位置或第二位置的顶推机构。
对接组件包括分别与伺服电机51的动力输出轴和第一转杆11的端部固定连接的第一连接卡盘13和第二连接卡盘50，伺服电机51运动至第一位置时，第一连接卡盘13和第二连接卡盘50配合在径向卡接，从而伺服电机51的动力输出轴转动能够带动第一转杆11、第一抵挡板12及工件100转动；
在本例中，顶推机构为气缸52，且伺服电机51的底座滑动的设于滑轨501上，气缸52推动或拉动伺服电机51在滑轨501上滑动至第一位置或第二位置；当需要调整周面开孔工件100的位置以更换另一个孔进行珩磨时，需要使伺服电机51运动至第一位置，从而伺服电机51动力输出轴转动能够带动第一装夹组件转动，进而带动工件100转动以调整位置；当工件100位置更换完毕进行加工时，需要使伺服电机51运动至第二位置，即伺服电机51动力输出轴与第一装夹组件脱离对接，以避免对浮动架的浮动造成干涉，进而保证工件100能够偏摆以便珩磨刀具顺利***。
此外，第一底板311和第二底板321的中部均开设有孔，由于工件100每个孔一般都需要经过多道加工，至少需要先粗加工再精加工，因此整个珩磨工装需要更换工位以便接受不同的加工，第一底板311开设的孔便于其被定位在粗加工、精加工等加工工位上，第二底板321上的孔内可以设置挡块，以避免工件100偏摆幅度过大。
综上所述，本发明的周面开孔工件的珩磨工装，能够使装夹其上的周面开孔工件跟随驱动机构的动力进行转动以调节其周向所在位置，从而逐步更换其周面上的各孔对准珩磨刀杆以便对各孔进行珩磨加工，另外通过稳定机构能够使周面开孔工件稳定在需要的位置以便接受珩磨加工，本发明的珩磨工装针对工件外周面上的多个孔进行珩磨加工时，无需对工件进行多次装夹，只需通过驱动机构转动装夹机构带动工件转动即可做到位置的更换，避免多次装夹影响工作效率，也提高了工件加工质量。
以上对本发明做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种周面开孔工件的珩磨工装，其特征在于：所述珩磨工装包括支撑架、设于所述支撑架上用于装夹所述周面开孔工件的装夹机构，所述装夹机构将所述周面开孔工件装夹后且所述周面开孔工件接受珩磨加工时，所述周面开孔工件的周面长度延伸方向平行于水平方向，所述装夹机构从所述周面开孔工件的两端部对其进行抵压夹紧，所述装夹机构转动的设于所述支撑架上，所述珩磨工装还包括驱动所述装夹机构转动进而带动所述周面开孔工件绕自身在水平方向上的中心线转动的驱动机构、用于在所述装夹机构带动周面开孔工件转动既定角度后对所述装夹机构进行稳定进而使所述周面开孔工件稳定的稳定机构。
2.根据权利要求1所述的周面开孔工件的珩磨工装，其特征在于：所述装夹机构包括分别位于两侧的第一装夹组件和第二装夹组件，所述周面开孔工件被装夹后，所述第一装夹组件与所述周面开孔工件的一端部抵触对接，所述第二装夹组件与所述周面开孔工件的另一端部抵触对接。
3.根据权利要求2所述的周面开孔工件的珩磨工装，其特征在于：所述第一装夹组件包括转动的设于所述支撑架上的第一转杆、连接在所述第一转杆的靠近第二装夹组件的一端部上的第一抵挡板，所述第二装夹组件包括转动且滑动的设于所述支撑架上的第二转杆、套设在所述第二转杆的靠近所述第一装夹组件的一侧外周并与其螺纹配合连接的第二抵挡板。
4.根据权利要求3所述的周面开孔工件的珩磨工装，其特征在于：所述第一抵挡板呈圆盘状，所述稳定机构包括开设于所述第一抵挡板圆周面上的多个弧形卡槽、能够与所述弧形卡槽配合卡接的球头稳定件，所述球头稳定件相对所述支撑架滑动的设置，所述稳定机构还包括趋向于顶推所述球头稳定件运动以使所述球头稳定件与弧形卡槽卡接的顶推件。
5.根据权利要求2所述的周面开孔工件的珩磨工装，其特征在于：所述驱动机构包括动力输出轴与所述第一装夹组件之间通过结合机构可拆对接的伺服电机，所述伺服电机具有动力输出轴与所述第一装夹组件对接的第一位置和动力输出轴与所述第一装夹组件远离的第二位置，所述珩磨工装还包括驱动所述伺服电机运动至第一位置或第二位置的顶推机构。
6.根据权利要求1所述的周面开孔工件的珩磨工装，其特征在于：所述支撑架包括固定架和转动设于所述固定架上的浮动架，所述装夹机构设于所述浮动架上，当所述周面开孔工件被装夹且珩磨刀具向所述周面开孔工件的待加工孔内***时，所述周面开孔工件通过所述浮动架的浮动能够相对所述珩磨刀具发生偏摆。
7.根据权利要求6所述的周面开孔工件的珩磨工装，其特征在于：所述固定架包括位于底部的第一底板、固定连接在所述第一底板的左右方向两侧的第一立板，所述浮动架通过第一转轴与两侧的所述第一立板的上部转动连接。
8.根据权利要求7所述的周面开孔工件的珩磨工装，其特征在于：所述浮动架包括对应两侧分别通过所述第一转轴与两侧的所述第一立板转动连接的闭环连接件、与所述闭环连接件另一对应两侧通过第二转轴转动连接的转动架，所述装夹机构设于所述转动架上。
9.根据权利要求8所述的周面开孔工件的珩磨工装，其特征在于：所述第一转轴和所述第二转轴的延伸方向平行与水平方向，且所述第一转轴的轴心延伸线与第二转轴的轴心延伸线相垂直设置。
10.根据权利要求8所述的周面开孔工件的珩磨工装，其特征在于：所述转动架包括位于两侧且分别通过所述第二转轴与所述闭环连接件两侧转动连接的第二立板、固定连接在两侧的所述第二立板的下端部的第二底板，所述周面开孔工件被装夹后，所述周面开孔工件位于所述第二底板上表面以上，且位于所述闭环连接件的闭环以内。
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