用于薄壁气缸套自动精珩磨加工的珩磨夹具的制作方法

本发明涉及珩磨领域，尤其涉及一种用于薄壁气缸套自动精珩磨加工的珩磨夹具。

背景技术：

在机械加工领域,珩磨是利用安装在珩磨头圆周上的一条或多条油石,在膨涨机构径向涨开的作用下,并使其压向工件的孔壁,以便产生一定的面接触,同时通过工件夹紧装置使工件保持不动，而使珩磨头旋转和往复运动,从而实现珩磨加工，该工艺广泛应用于薄壁管套的加工。

在实际生产中，工件位置的定位装夹可靠性直接影响着加工的精度，而装夹定位操作的便利性则影响着珩磨加工的效率；目前的珩磨加工中工件的定位一般手工采用夹具进行固定，不仅操作难度大，生产效率低，安全性也存在问题；并且目前的珩磨工件夹具通常采用橡胶套来夹紧工件，其典型结构如中国专利zl201110406549.7公开的薄壁套珩磨夹具，这种夹具加工的工件变形较大,公差不易保证,废品率较高，且通用性差，难以实现珩磨加工的自动流水线生产。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种用于薄壁气缸套自动精珩磨加工的珩磨夹具，它具有结构简单紧凑，方便高效和调节精度高的优点。

本发明是这样来实现的，一种用于薄壁气缸套自动精珩磨加工的珩磨夹具，它包括夹具主体，其特征在于，该夹具主体连接有驱动夹具主体动作的动力装置，动力装置与用于探测夹具主体动作位置的开关传感器模块控制连接。

所述夹具主体包括夹具底板以及与夹具底板配合用于固定薄壁气缸套的定位套，定位套通过连接套固定在动力装置上，位于连接套上方并与定位套同轴设置的珩磨头导向套也固定在动力装置上。

优选的是：定位套的顶部卡接在连接套上，连接套与定位套之间还设有具有缓冲作用的浮动机构。

所述动力装置包括驱动油缸以及连接在驱动油缸输出端的水圈体，珩磨头导向套和连接套均固定在水圈体上。

优选的是：所述水圈体滑动连接有若干个导轨，导轨连接在水圈体的两侧，并关于驱动油缸的输出端对称。

所述开关传感器模块至少包括夹紧信号开关、夹具到位开关、夹具引入开关和水圈上位开关；其中夹紧信号开关位于连接套和定位套之间，水圈上位开关、夹具引入开关和夹具到位开关纵向向下依次设置在水圈体侧部。

所述水圈上位开关、夹具引入开关和夹具到位开关安装到定位杆上，水圈体的侧部设有固定杆，该固定杆上安装有与水圈上位开关、夹具引入开关和夹具到位开关配合的定位挡块。

所述动力装置的驱动油缸以及开关传感器模块中的夹紧信号开关、夹具到位开关、夹具引入开关和水圈上位开关均与控制器相连。

优选的是：所述定位套与薄壁气缸套贴合的内壁硬度在hrc56以上。

本发明的有益效果为：本发明是一种能适应自动线生产,加工后产品变形小,精度高的薄壁气缸套精珩磨夹具，它采用结构更加可靠的夹具主体，并在动力装置的带动下完成对薄壁气缸套装夹定位的过程，同时通过开关传感器模块实时探测夹具主体与薄壁气缸套的位置，进而精确控制夹具主体的动作，实现了薄壁气缸套的精准装夹定位，满足了薄壁气缸套珩磨加工的自动化和精度的需要，且通过优化设计的夹具主体、开关传感器模块和动力装置，使得各个功能结构协调紧凑，控制高效便捷，夹具寿命也较长。

附图说明

图1为本发明一个实施例的结构主视图。

图2为图1所示实施例的结构侧视图。

图3为图1中a处的放大图。

图4为图1所示实施例夹具处于水圈位时的结构示意图。

图5为图1所示实施例夹具处于工件引入位时的结构示意图。

图6为图1所示实施例夹具处于工件加工位时的结构示意图。

在图中，1、夹紧油缸2、水圈体3、珩磨头导向套4、定位套5、连接套6、浮动机构7、薄壁气缸套8、夹具底板9、导轨10、夹紧信号开关11、夹具到位开关12、夹具引入开关13、水圈上位开关14、定位杆15、定位挡块16、固定杆。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。

如图1-3所示，本发明是这样实现的，该用于薄壁气缸套自动精珩磨加工的珩磨夹具包括夹具主体，其结构特点是，该夹具主体连接有驱动夹具主体动作的动力装置，动力装置与用于探测夹具主体动作位置的开关传感器模块控制连接；本发明在动力装置的驱动下夹具主体动作，使得夹具主体能够对薄壁气缸套稳定地装夹定位，同时在整个夹具主体动作的过程中，开关传感器模块能够实时探测夹具主体与薄壁气缸套的位置，进而精确控制夹具主体的动作，实现薄壁气缸套的精准装夹定位，以满足薄壁气缸套珩磨加工的自动化和精度的要求。

本发明的关键结构在于夹具主体、动力装置以及开关传感器模块，其结构与功能的协调性直接影响着珩磨夹具工作的稳定性和控制的便利性，在具体实施时，所述夹具主体包括夹具底板8以及与夹具底板8配合用于固定薄壁气缸套7的定位套4，定位套4通过连接套5固定在动力装置上，位于连接套5上方并与定位套4同轴设置的珩磨头导向套3也固定在动力装置上；通过定位套4固定薄壁气缸套7的轴心位置，并通过定位套4的内壁与薄壁气缸套7外壁的贴合显著减少薄壁气缸套7在加工过程中的变形，而定位套4与珩磨头导向套3的定位配合则保证了珩磨头与薄壁气缸套7工位加工的同轴度；在实际安装时，定位套4与珩磨头导向套3均通过螺纹紧固件可拆卸地连接到动力装置上，且珩磨头导向套3通过可调式卡位板对其外周进行固定，这样能够根据需要灵活调整珩磨头导向套3轴线位置，以获得与薄壁气缸套7配合的同轴度。

在具体实施时，为了更好地满足加工操作需要，定位套4的顶部卡接在连接套5上，连接套5与定位套4之间还设有具有缓冲作用的浮动机构6；这样在定位套4缓慢进入薄壁气缸套7的过程中，当定位套4的底部碰触夹具底板8就会相对连接套5发生移动，此时浮动机构6能够很好地缓冲瞬间发生的作用力和位移，降低定位套4与连接套5的接触冲击，从而提高工作稳定性和使用寿命；所述浮动机构6可采用弹性圈或弹簧等弹性件，并根据工况需要做其结构和形状进行调整。

本发明的另外一个关键结构为动力装置，它包括驱动油缸1以及连接在驱动油缸1输出端的水圈体2，珩磨头导向套3和连接套5均固定在水圈体2上；为了保证水圈体2位置导向的精准性，所述水圈体2滑动连接有若干个导轨9，导轨9连接在水圈体2的两侧，并关于驱动油缸1的输出端对称，已提高导向精确性；在具体实施时，所述水圈体2为直角梯形架结构，其底边连接驱动油缸1的输出端，其直角边连接珩磨头导向套3和连接套5；在驱动油缸1的驱动下，水圈体2沿着导轨9运动，以带动夹具主体完成对薄壁气缸套7的装夹定位。

本发明的另外一个关键结构为开关传感器模块，它至少包括夹紧信号开关10、夹具到位开关11、夹具引入开关12和水圈上位开关13；其中夹紧信号开关10位于连接套5和定位套4之间，水圈上位开关13、夹具引入开关12和夹具到位开关11纵向向下依次设置在水圈体2侧部；为了提高位置检测的精确性和抗干扰能力，所述水圈上位开关13、夹具引入开关12和夹具到位开关11安装到定位杆14上，水圈体2的侧部设有固定杆16，该固定杆16上安装有与水圈上位开关13、夹具引入开关12和夹具到位开关11配合的定位挡块15；其工作原理是这样的，当水圈上位开关13被定位挡块15阻挡，此时夹具处于水圈位，如图4所示，需要将需要加工的薄壁气缸套7同轴放置到定位套4的下方，然后动力装置快速带动定位套4下降，直至夹具引入开关12被定位挡块15阻挡，此时夹具处于工件引入位，如图5所示，若定位套4与薄壁气缸套7不同轴，就会出现卡位现象，定位套4就会被薄壁气缸套7推动上移，从而引发夹紧信号开关10信号，若夹紧信号开关10与夹具引入开关12同时检测到信号则代表工件卡住，从而发出报警信号，若工件引入顺利，则动力装置慢速带动定位套4下降，当夹具到位开关11被定位挡块15阻挡，此时薄壁气缸套7已处于加工位，如图6所示，动力装置则以更低的速度带动定位套4下降，直至定位套4顶端触发夹紧信号开关10，此时工件处于夹紧状态，完成工件的装夹定位。由于将水圈上位开关13、夹具引入开关12和夹具到位开关11通过定位杆14固定远离夹具主体的位置，使的夹具主体的动作和振动不会影响到传感器，避免夹具主体工作中对传感器精度的干扰；在实际操作中，更换不同的定位套4可满足加工多种大小不同型号产品的需要，而很对不同的产品，水圈上位开关13、夹具引入开关12和夹具到位开关11可沿着定位杆14进行调整，为提高位置调节的精度，定位杆14采用带有刻度的丝杆，水圈上位开关13、夹具引入开关12和夹具到位开关11均螺纹连接在丝杆上，只要沿着刻度调整相应的位置，即可灵活满足各种规格薄壁气缸套7加工定位的需要。

当然，所述动力控制以及传感器均由控制器集中控制，即动力装置的驱动油缸1以及开关传感器模块中的夹紧信号开关10、夹具到位开关11、夹具引入开关12和水圈上位开关13均与控制器相连；并且为了延长使用寿命，所述定位套4与薄壁气缸套7贴合的内壁硬度在hrc56以上，这样定位套4的内孔与薄壁气缸套7外圆形状相似,在实际加工时，定位套4的内孔与薄壁气缸套7外圆的尺寸差小于0.02mm,使珩磨过程中由于砂条的膨涨产生的变形受到限制,能生产出附合公差要求的合格工件。