专利名称：对具有定心形状偏差的工件进行研磨的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于对具有定心形状偏差的工件进行研磨加工的方法和装置。
对工件的精加工，尤其是将工件支承在工件-主轴座和尾座的顶尖之间的研磨加工，属于已有技术。在采用此种支承方式时，首先特别棘手的是对那些其支承中心部分的壁特别薄的工件的支承。对这类工件通常不能进行形状精确的加工或者由于在预加工后进行的热处理，因而具有由于扭曲造成的诸如圆度误差等形状不精确性。对薄壁工件的这种由于扭曲造成的不圆度大多不能通过接着对工件的外径进行研磨加工加以修正，即在进行外圆研磨时依然会出现作为尺寸-和圆度误差的定心不圆度的问题。
故本发明的目的在于提出一种方法和装置，应用该方法和装置不会在机加工时将诸如工件的定心部分的圆度偏差等形状非精确性遗留在成品件上。采用此方式可以省去在对工件进行精磨之前进行耗费时间的定心研磨的加工过程。另外必须实现高的加工质量，其中工件具有毫无误差的外圆。只经过单独一次夹固即可实现对工件的整个外形完美的研磨。
实现本发明目的的技术方案如下-一种用于对带有具形状偏差的部分的工件进行加工的方法，其中工件被夹固在工件主轴座的工件主轴顶尖与尾座套筒顶尖之间，并且在工件上磨出一支架座，其中尾座套筒顶尖贴靠在工件夹固中心，其特征在于，在对支架座研磨后将顶尖和尾座套筒由工件夹固的中心位置的触接范围回缩至中间位置，和在工件的面向尾座的一侧对工件用一个支架和一个由一预应力的压力栓杆所加的顶压工件夹固中心的轴向力进行位置固定；和-一种用于对带有定心形状偏差的工件进行加工的装置，其中在研磨台上备有一工件主轴座，该主轴座具有一个工件主轴并具有一设置在工件主轴的纵轴上的用于对工件进行支承的顶尖，和一个带有套筒的尾座，所述套筒具有一个位于套筒纵轴上的顶尖，其特征在于，在尾座套筒的顶尖上设置有一个穿过套筒纵轴的用一弹簧件加载的压力栓杆。
根据本发明的进一步设计，压力栓杆由一活塞件和一直径较小的杆件构成，用一弹簧件，尤其是用一螺旋弹簧或一盘形弹簧组对压力栓杆的顶端加载，并且弹簧件与一用于压力调整的螺钉连接。
综上所述，实现本发明目的的技术方案是，安装在尾座套筒上的尾座顶尖是一带有弹簧件的压力栓杆。因此，有待加工的工件在轴向上被顶压在相对的工件主轴座的工件主轴顶尖上。同时由一支架对工件的位置进行固定支承。根据本发明的一种实施方式，压力栓杆由一活塞件和一杆件构成；压力栓杆设置在尾座顶尖的基体内。带有尾座顶尖的尾座套筒可以被收回到中间位置。因此，有待加工的工件将通过工件的面向尾座侧的中心部分和支架被精确地定心支承。
下面将对照
图1至4对本发明的方法和装置做进一步说明。图中示出图1为磨床的部分俯视图，其中带有工件夹具的局部剖视图；图2为图1的磨床的另一部分俯视图，其中带有位于工作位置的工件夹具的局部剖视图；图3为尾座侧的工件夹具的剖视图，其中尾座顶针处于触接位置并且支架已安装好，但图中未示出；和图4为尾座侧的带有压力栓杆的工件夹具的剖视图，其中带有尾座顶尖的尾座套筒处于回缩的中间位置。
图1举例示出在磨床上对工件5的支承。工件5被支承在工件主轴座1的工件主轴30顶尖4与带有尾座3定心11的顶尖6之间。在工件主轴30的顶尖4与套筒13顶尖6之间对工件的夹固和松开是通过如下方式实现的，既通过尾座的运行使尾座套筒13回缩至一后面的位置。
工件主轴座1和尾座3被安装在一顺Z-向运行的研磨台2上，该研磨台在图中仅被部分示出。工件主轴座1具有一个工件主轴30，该工件主轴被一图中未示出的电机驱动。尾座3配备有一同步的尾座套筒13，所述尾座套筒可在尾座3机壳内轴向移动。工件主轴座1的工件主轴30和尾座3的套筒13的中轴相互精确地对准。工件5同样与其纵轴对准并被夹固在两者之间。带有可运行爪件9的支架7设置在研磨台2上。与磨床的工件主轴座1和尾座3的配置轴向平行，带有砂轮16的砂轮轴15可调整地设置在与工件夹具垂直的X-轴向上。另外，砂轮轴15与磨床的Z-轴平行。在X-轴向上砂轮16的定位与工件成直角。
如图2所示，工件支承在工件主轴座1的顶尖4与尾座3的顶尖6之间。由于贴靠在尾座3顶尖6上的工件5的中心部分11的壁很薄，所以由于在夹固时施加的压力将出现工件5的薄壁部分的定心变形，这是因为工件5的夹固中心的面向尾座侧的部分将被尾座3的顶尖6所加的轴向压力并与尾座3的截角锥形的顶尖6配合受到向环周顶压之故。
在工件5的中间部分上，用与工件垂直的在X-轴上可调的并与Z-轴平行的安装在砂轮轴15上的砂轮16磨出一支架座8，带有可调整的爪件9的支架7紧抵在支架座8上。接着调换对工件5的支承并进行最后加工，以便通过此方式可以实现形状精确的，即非常圆的工件5的加工。
图3示出尾座3套筒13的顶尖6的截角锥形设计的实施方式，所述顶尖出于耐磨的考虑需采用硬金属体6A，其中顶尖6设置在导向件24上，所述导向件与套筒13的纵轴同心。导向件24具有一中心纵向孔，所述纵向孔具有向顶尖端分阶的直径变小的孔段。该孔在与导向件24的相背端的直径最大，从而可以容纳调整螺钉23。接着的孔段的直径较小。在该孔段设置有一个与其直径适配的弹簧件22，弹簧件的一端贴靠在调整螺钉23的端面上，而另一端贴靠在压力栓杆21的具有相同直径的圆柱形活塞件26上。圆柱形活塞件26的另一端具有一轴向伸展的其直径明显小于前者直径的杆件27。杆件27穿过导向件24的出口孔。用由弹簧件22加有预应力的压力栓杆21将一轴向力32加在工件5上。
图4示出的尾座3的套筒13被退回到箭头位置10所示的中间位置，从而使尾座3顶尖6的圆锥不再位于如图中11A所示的位置，而与工件5压力接触。但压力栓杆21利用弹簧22的弹簧力将工件5顶压在工件主轴座1的工件主轴30顶尖4上。
支架7保证了以工件主轴30的顶尖4和套筒13的顶尖6为圆心的对工件5的径向定向。因而尾座3的顶尖6可以退回到中间位置10，而不会对在支承时实现的对工件5的定心产生影响。尾座13的顶尖6退回的行程应足以使工件5不再与套筒13的顶尖6接触，从而使工件5的中心11A不再与任何夹具接触。所以，当至中间位置10的行程仅有十分之几毫米时，已经足够了。由于工件5的旋转运动的转矩是由工件主轴座1的顶尖4传递的，所以必须通过一个力32将工件顶压在工件主轴30的顶尖4上。该力的耦合是由压力栓杆21通过杆件27实现的。采用此方式对工件5旋转驱动并通过支架7使工件5保持在定心位置，从而可实现对工件5外圆的整体加工。采用此方式还可以对工件5的面向尾座的一端的外圆进行加工，而不会使工件上出现不精确，即不圆的加工问题。
采用本发明的方法和实施本方法的装置至少可以节省在另一台带有另一夹具系统的磨床的加工过程，因而可以减少加工费用。本发明的方法和为此研制的装置绝不仅仅限于对工件的研磨加工，而是据此也可以实施其它的精加工。
权利要求
1.一种用于对带具有形状偏差的部分的工件进行加工的方法，其中工件被支承安装在工件主轴座的工件主轴的顶尖与尾座套筒的顶尖之间，并且在工件上磨出一支架座，其中尾座套筒的顶尖贴靠在工件的夹固中心，其特征在于，在工件上磨出支架座后将顶尖和尾座套筒由工件夹固中心的接触范围退回到中间位置，并在工件的面向尾座侧对工件利用支架和一通过预应力的压力栓杆向工件夹固中心施加的轴向力进行位置固定。
2.一种用于对带有定心形状偏差的工件进行加工的装置，其中在研磨台上备有一工件主轴座(1)和一带有套筒(13)的尾座(3)，其中所述工件主轴座(1)配备有一工件主轴(30)和一设置在工件主轴(30)的纵轴上的用于对工件(5)进行支承的顶尖(4)，以及所述带有套筒(13)的尾座(3)具有一设置在套筒(13)纵轴上的顶尖，其特征在于，在尾座(3)套筒(13)的顶尖(6)上设置有一个穿过套筒(13)的纵轴(31)的由弹簧件(22)加载的压力栓杆(21)。
3.按照权利要求2所述的装置，其特征在于，压力栓杆(21)由一活塞件(26)和一其直径较小的杆件(27)构成，对压力栓杆(21)的顶端用一弹簧件，尤其是用一螺旋弹簧或一盘形弹簧组加载，并且弹簧件(22)与用于压力调整的螺钉(23)连接。
全文摘要
本发明涉及一种用于对带具有形状偏差的部分的工件进行加工的方法,其中工件(5)被夹固在工件主轴座(1)的工件主轴(30)的顶尖(4)与尾座(3)套筒(13)的顶尖(6)之间,并且在工件(5)上磨出一支架座,其中尾座(3)套筒(13)的顶尖(6)贴靠在工件的夹固中心。本方法的特征在于,在工件上磨出支架座后将顶尖和尾座套筒由工件夹固中心的接触范围退回到中间位置,并对工件的尾座侧利用支架(7)和一通过预应力的压力栓杆(21)向工件夹固中心施加的轴向力进行位置固定。
文档编号B24B41/06GK1329528SQ99813931
公开日2002年1月2日 申请日期1999年12月9日 优先权日1998年12月11日
发明者埃尔温·容克尔 申请人:埃尔温·容克尔机械制造有限公司