专利名称：用于磨削阀座两平面的辅助工装及其方法
技术领域：
本发明涉及精密加工技术领域，特别是涉及一种用于磨削阀座两平面的辅助工装及其方法。
背景技术：
进气阀座、排气阀座是属于厚度较薄的扁平零件，主要工作面分别是120°、90° 的内锥阀面。内锥阀面的形状公差要求非常高，即有直线度又有跳动要求。在车床精加工内锥阀面过程的中，经常发现临床检验时合格，但从车床夹具上拆下零件后，检验时超差， 所以一直是加工难题。由于，以往操作师傅都是凭经验装夹零件，车削加工，一般每批零件都要通过反复测量、多次装夹返修才能保证加工要求。分析原因要想控制好内锥阀面的加工效果，车床的装夹基准——零件厚度平面必须事先加工到图纸平面度要求，否则阀座容易在车床上装夹变形，导致最终加工后的内锥阀面出现上述不合格现象。但是阀座的厚度两平面的加工，是在前道工序——平面磨床上完成的，按理平面度误差应该能得到控制。再分析平面磨床依靠电磁吸盘磁吸力把工件吸附于工作台上，砂轮对阀座厚度平面进行磨削。阀座是薄型零件，很容易扭曲变形的。假设原本有点扭曲变形，在磁吸力的作用下，扭曲的变形量被纠正了，磨削后的两平面在有吸力情况下的符合图纸平面度公差 0. 02mm的要求，但是消除电磁吸力后，零件又变回扭曲变形，导致零件磨削后自由状态的平面度还是不好。用平面磨床磨过的厚度平面作为下道工序——车床车削阀面的定位装夹基准，直接影响车床的安装精度，零件又存在装夹变形，从而，最终车削后的内锥阀面自由状态的检验结果就是不符合图纸要求。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种用于磨削阀座两平面的辅助工装及其方法，用于解决平面磨床电磁吸盘磁力在加工过程中对薄型零件的负面影响，保证进气阀座和排气阀座各两平面的平面度。柴油机进气阀座、排气阀座的阀面与进气阀杆、排气阀杆相配，因此，内锥阀面的尺寸、形状误差直接影响进气阀、排气阀组件在进气、排气工作状态是否漏气。图2是零件在车床上车内锥阀面的示意图，小车三爪夹住车床夹具。当零件装在车夹具上后，压板压紧工件，车阀面。假设零件与车夹具接触的平面不平整，那么，临床检验合格，松开压板，拆下零件后检验阀面贴合度又超差了。所以为了保证内锥阀面在下车之后直线度、跳动误差依然符合要求，在上车之前零件与车夹具接触的平面必须是平整的。这个车夹具定位平面即是
图1中阀座上平面。本发明的技术解决方案如下
一种用于磨削阀座两平面的辅助工装，其特点在于，该辅助工装包括一个具有阶梯的圆形底盘和置于该阶梯上的围栏，四个螺钉孔各分别均勻分布在底盘和围栏底平面四等分处，连接螺钉通过该螺钉孔使所述的底盘和围栏固定，且连接螺钉头不得裸露于底盘外面； 在所述围栏侧面设有通孔，供侧边螺钉穿过，用于固定待磨削阀座。所述的连接螺钉为内六角紧定螺钉。所述的侧边螺钉为内六角圆柱头螺钉。圆形底盘，用来隔断、减小电磁吸盘磁力对阀座的磁吸附作用。围栏和侧边螺钉，用来使阀座安装固定在底盘上，在平面磨床砂轮切削时，阀座不能自由移动。底盘与围栏的结构关系必须满足一下三点要求。第一围栏需能套在底盘肩格外圆上。第二 两者的配合关系为间隙配合，便于工装在使用过程中拆卸清洁。第三底盘与围栏的连接通过四个内六角螺钉固定。螺钉孔均勻分布在底盘和围栏底平面四等分处，且螺钉孔孔的中心到部件中心尺寸一致。一种利用上述磨削进气阀座、排气阀座的两平面用的辅助工装的磨削方法，其特点在于，该方法包括如下步骤
①辅助工装的清洁松开该辅助工装的所有螺钉，用干净的布料擦净其所有部件，特别是底盘的底平面，这个面将跟平面磨床工作台面直接接触。目的是防止灰尘对工具组造成的精度误差，从而导致零件精度误差。②辅助工装的组装拧紧底盘与围栏间的连接螺钉。③辅助工装的摆放将辅助工装放置于平面磨床工作台上。④阀座的清洁擦净阀座下平面。⑤阀座放置将阀座上平面向下，上平面向下放于辅助工装内，拧紧围栏侧边螺钉，准备磨削下平面。⑥磨削阀座下平面下平面全部磨好之后，松开围栏侧边螺钉，取出阀座。⑦重复步骤④-⑥，直至完成所有阀座的下平面的磨削，将辅助工装从平面磨床工作台上搬开。⑧磨削阀座上平面擦净电磁吸盘表面，阀座的下平面(磨过的)向下，直接放于平面磨床电磁吸盘上，吸住后，磨削阀座上平面，保证图纸要求的厚度。与现有技术相比，本发明的有益效果如下
(1)由于采用了底盘的结构，减小了电磁吸盘磁力对阀座零件的磁吸附作用。(2)由于采用了围栏的结构，使阀座安装固定在底盘上，在平面磨床砂轮切削时， 阀座零件不能自由移动，保证了磨削的精确度。(3)解决了平面磨床电磁吸盘磁吸力对薄型零件形状的干扰，消除了阀座零件平面磨床加工厚度两面后还存在平面度误差超差的现象，保证了车床装夹阀座定位面的精度，避免了零件在车床上的装夹变形，最终为车床车削阀座内锥阀面一次成形、一次通过检验提供了前期的保障，即有效保证了产品质量，又大大提高了生产效率。使产品质量和加工效率要依赖老师傅经验的不稳定因素中解脱出来。(4)为下道工序车床车削内锥阀面的质量提供前提保障，提高阀座车削精加工阀面下车后检验一次性合格率。
图Ia是待加工进气阀座、排气阀座。图Ib是阀座为磨削之后状态。图2是车床夹具装夹、加工阀座阀面示意图。图3是本发明用于磨削阀座两平面的辅助工装在平面磨床工作台面的使用状态作示意图。图中1—平面磨床工作台；2——底盘；3——连接螺钉；4——围栏；5——侧边螺钉；6——待加工零件；7——平面磨床工作砂轮。图如是本发明中底盘的剖视图。图4b是本发明中底盘的俯视图。图fe是本发明中围栏的剖视图。图恥是本发明中围栏的俯视图。
具体实施例方式下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明，但不应以此限制本发明的保护范围。请参阅图3，图3是本发明用于磨削阀座两平面的辅助工装在平面磨床工作台面的使用状态作示意图，如图所示，一种用于磨削阀座两平面的辅助工装，包括一个呈阶梯状的圆形底盘2和置于该阶梯上的围栏4，四个螺钉孔各分别均勻分布在底盘2和围栏4底平面四等分处，连接螺钉3通过该螺钉孔使所述的底盘2和围栏4固定；连接螺钉3不得裸露于底盘外面。在所述围栏4侧面设有通孔，供侧边螺钉5穿过，用于固定待磨削阀座。连接螺钉3为内六角紧定螺钉。侧边螺钉5为内六角圆柱头螺钉。为了使电磁吸盘磁力对工件不起负面变形作用，保持自由状态的平面度情况，以便平面磨床修整平面度，就借助于底盘2，使得阀座与电磁吸盘不接触，磁力只吸住本发明辅助工装。当电磁吸盘工作时，阀座依然是自由状态，不受吸力影响。当砂轮纵向运动时， 阀座在本辅助工装内受到与砂轮运动方向一致的力，在没有围栏的情况下，工件会被滑出， 故利用围栏4和侧边螺钉5固定围住阀座。图如是本发明中底盘的剖视图，图4b是本发明中底盘的俯视图。如图所示，底盘的底平面与上平面平行度要求0. Olmm,因为底盘定位在机床工作台电磁吸盘上，底盘的上平面即是阀座放置的平面，只有底平面与上平面平行度为0.01mm这样的平面，才能保证阀座在自由状态下磨出的平面的平行度和平面度。一种利用本辅助工装的磨削方法，包括如下步骤
①辅助工装的清洁松开该辅助工装的所有螺钉，用干净的布料擦净其所有部件。防止灰尘、铁屑、毛刺对辅助工装的影响。看似细微的误差，可能导致阀座加工的两平面平行度不准确。②辅助工装的组装拧紧底盘与围栏间的连接螺钉3 ；
③辅助工装的摆放将辅助工装放置于平面磨床工作台1上；
④阀座的清洁擦净阀座下平面；
⑤阀座放置将图1中的上平面放于本辅助工装内，下平面向上，轻轻拧紧内六角圆柱
5头螺钉5，因为进气阀座、排气阀座是薄壁零件，在受力后非常容易变形，而该零件变形后加工出的阀面贴合度无法满足图纸要求。阀座外圆与围栏内孔(参见图5)有一定间隙，这样设计的目的是方便阀座磨削完成后取出阀座。⑥磨削阀座下平面冷却液开，砂轮7磨削进气阀座、排气阀座下平面，选择磨削范围、速度及进给量。因为阀座上平面与下道车床工序中的车夹具定位贴合，按照机械加工操作基本知识，即可知道阀座上平面为精基准，所以阀座下平面作为平面磨床的粗基准先加工。下平面全部磨好之后，松开内六角圆柱头螺钉5，取出阀座。⑦重复步骤④-⑥，直至完成所有阀座的下平面的磨削，将辅助工装从平面磨床工作台上搬开；
⑧磨削阀座上平面擦净电磁吸盘表面，阀座的上平面向上，磨过的阀座的下平面向下，直接放于平面磨床电磁吸盘上，吸住后，磨削阀座上平面，控制进气阀座、排气阀座厚度即可。用蓝粉检验上平面平面度是否符合图纸要求，检验结果完全符合。经试用表明，使用本实用新型辅助工装，进气阀座、排气阀座只需翻身一次就可完成两平面的磨削。传统的磨削方法需要经过多次翻身磨削，而且磨出的平面只能尽可能保证平面度要求，不能完全满足图纸要求，阀座厚度平面的平面度质量不可控。给下一道车床车削内锥阀面带来不少麻烦，需要凭借老师傅丰富的经验和多次检验返工才能车削出满足图纸要求的内锥阀面。并且本辅助工装结构简单，成本低廉，操作简单，实现高效率的生产。
权利要求
1.一种用于磨削阀座两平面的辅助工装，其特征在于，该辅助工装包括一个具有阶梯的圆形底盘(2)和置于该阶梯上的围栏(4)，四个螺钉孔各分别均勻分布在底盘(2)和围栏(4)底平面四等分处，连接螺钉(3)通过该螺钉孔使所述的底盘(2)和围栏(4)固定；在所述围栏(4)侧面设有通孔，供侧边螺钉(5)穿过，用于固定待磨削阀座。
2.根据权利要求1所述的用于磨削阀座两平面的辅助工装，其特征在于，所述的连接螺钉(3)为内六角紧定螺钉。
3.根据权利要求1所述的用于磨削阀座两平面的辅助工装，其特征在于，所述的侧边螺钉(5 )为内六角圆柱头螺钉。
4.一种利用权利要求1所述的辅助工装的磨削方法，其特点在于，该方法包括如下步骤①辅助工装的清洁松开该辅助工装的所有螺钉，用干净的布料擦净其所有部件；②辅助工装的组装拧紧底盘与围栏间的连接螺钉(3)；③辅助工装的摆放将辅助工装放置于平面磨床工作台(1)上；④阀座的清洁擦净阀座下平面；⑤阀座放置将阀座上平面向下，上平面向下放于辅助工装内，拧紧围栏侧边螺钉(5)，准备磨削下平面；⑥磨削阀座下平面下平面全部磨好之后，松开侧边螺钉(5)，取出阀座；⑦重复步骤④-⑥，直至完成所有阀座的下平面的磨削，将辅助工装从平面磨床工作台上搬开；⑧磨削阀座上平面擦净电磁吸盘表面，磨过的阀座的下平面向下，直接放于平面磨床电磁吸盘上，吸住后，磨削阀座上平面。
全文摘要
一种用于磨削阀座两平面的辅助工装，包括一个具有阶梯的圆形底盘和置于其上的围栏，四个螺钉孔各分别均匀分布在底盘和围栏底平面四等分处，连接螺钉通过该螺钉孔使底盘和围栏固定；在围栏侧面设有通孔，供侧边螺钉穿过，用于固定待磨削阀座及其磨削方法，包括步骤清洁、组装、摆放、阀座固定、磨削阀座下平面和磨削阀座上平面，保证阀座两平面的平面度，为下道工序车床车削内锥阀面的质量提供前提保障，提高阀座车削精加工阀面下车后检验一次性合格率。
文档编号B24B41/06GK102513905SQ20111044413
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月27日 优先权日2011年12月27日
发明者季铁仁, 朱秦超, 赵叶 申请人:沪东重机有限公司