空气舵磨削加工自动夹紧夹具的制作方法

本发明涉及一种夹具，特别是一种空气舵磨削加工自动夹紧夹具。

背景技术：

空气舵是导弹上的方向控制部件，用来控制导弹飞行姿态和飞行轨迹。其结构如图4所示，包括三角板101、锥台102、螺纹杆103及四方块104；三角板101的前端面和后端面均为直角三角形，前、后端面之间通过底面、左侧面和右侧面连接；锥台102直径大的一端连接在三角板101的底面上；螺纹杆103一端连接在锥台102直径小的一端的端面上，另一端的端面上连接有四方块104。

空气舵三角板101的底面及左侧面需要磨削加工，目前是采用两套夹具，通过两次装夹，实现对三角板101底面及左侧面的磨削。先通过第一套夹具装夹，实现三角板101底面(锥台附近区域除外)的磨削。再通过第二套夹具装夹，实现三角板101的左侧面和底面在锥台附近的区域进行磨削。

为了磨削空气舵要用两套夹具，两次装夹的时候都要用百分表找正定位，反复的装夹和找正，浪费了大量的加工工时，而且也造成了加工误差的累积。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术的不足，而提供一种空气舵磨削加工自动夹紧夹具，仅需一次装夹找正即可实现空气舵三角板的底面及左侧面的磨削加工。它解决了现有的空气舵磨削加工时需要用到两套夹具，两次装夹找正造成加工效率低，而且还容易累积加工误差的问题。

本发明的技术方案是：空气舵磨削加工自动夹紧夹具，包括基座、台阶座、马达、外定位盖、套筒、入口套、锁紧螺母、弹力顶推组件及传动组件；

基座包括底板和马达座；马达座呈套筒形且竖直固接在底板上端，其内设有阶梯孔，阶梯孔在靠近底板的一端为小径段，远离底板的一端为大径段，大径段和小径段之间设有台阶面，阶梯孔的大径段在马达座的上端形成供马达装入的开口；

台阶座固定安装在马达座阶梯孔的台阶面上，其上设有供马达的转轴通过的中心孔，中心孔贯通台阶座的上下端面；

马达安装在马达座的阶梯孔中，并与台阶座固定连接，其转轴伸入台阶座的中心孔中；

外定位盖固接在马达座的上端开口处并将台阶座笼罩在其下方，其中心处设有方孔，方孔贯通外定位盖的上下端面，方孔与空气舵的四方块外形相适应；

套筒固接在外定位盖上端，其内孔与外定位盖上的方孔连通；

入口套固接在套筒上端，其内孔与套筒内孔相连通，其内孔为锥形孔并与空气舵的锥台锥度相适应；

锁紧螺母外壁上端设有与套筒内孔相配合的接触面，外壁下端设有与传动组件相关联的传动结构；锁紧螺母活动安装在套筒的内孔中，其下端被弹力顶推组件托举支承，其外壁上的接触面与套筒内孔之间形成间隙配合或过渡配合，其内螺纹与空气舵的螺纹杆的外螺纹相匹配；

弹力顶推组件下端与台阶座关联，上端伸入套筒内孔中并与锁紧螺母的下端面接触，从而为锁紧螺母提供弹性支承；

传动组件设在马达与锁紧螺母之间，其用于将马达的动力传递至锁紧螺母，从而带动锁紧螺母旋转。

本发明进一步的技术方案是：台阶座上设有至少三个弹簧轴孔，弹簧轴孔呈环形均布在中心孔外侧，并贯通台阶座的上下端面；外定位盖上设有与台阶座上的弹簧轴孔相对应的轴孔，轴孔贯通外定位盖的上下端面；

弹力顶推组件包括弹簧轴、弹簧和锁止螺母；

弹簧轴下端设有外螺纹，上端设有定位凸台，其下端从台阶座的弹簧轴孔下端伸出，上端穿过外定位盖上的轴孔而位于套筒的内孔中，并与锁紧螺母的下端面接触；锁止螺母连接在弹簧轴的下端的外螺纹上并位于台阶座下端；弹簧压缩套装在弹簧轴上，其上端与弹簧轴的定位凸台相抵，其下端与台阶座的上端面相抵。

本发明再进一步的技术方案是：其还包括内定位盖；

台阶座上端面中心孔周边区域设有c形凸台和齿轮轴孔e，c形凸台一侧设有开口；

内定位盖上设有齿轮轴孔d，内定位盖连接在台阶座的c形凸台上端。

本发明更进一步的技术方案是：

套筒内壁上从下至上依次设有齿轮腔和齿轮轴孔a，齿轮腔与套筒内孔相连通；

马达座上端设有齿轮轴孔b；

外定位盖上设有齿轮轴孔c；

锁紧螺母外壁下端的传动结构为外齿；

传动组件包括齿轮a、齿轮b、齿轮c、齿轮d、齿轮轴b和齿轮轴c；

齿轮a固接在马达的转轴上；齿轮轴b上端安装在内定位盖的齿轮轴孔d中，下端安装在台阶座的齿轮轴孔e中；齿轮b固接在齿轮轴b上并与齿轮a啮合，齿轮b的一部分齿通过台阶座c形凸台的开口处伸入c形凸台内从而与齿轮a啮合；齿轮轴c下端安装在马达座上端的齿轮轴孔b中，上端依次穿过外定位盖的齿轮轴孔c和套筒的齿轮腔而安装在套筒的齿轮轴孔a中；齿轮c安装在齿轮轴c下端并与齿轮b啮合；齿轮d安装在齿轮轴c上端并位于套筒的齿轮腔中，并与锁紧螺母外壁下端的外齿啮合。

本发明更进一步的技术方案是：外定位盖的方孔在四角处设有弧形避让槽，弧形避让槽向方孔外侧延伸。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

本发明仅需一次装夹找正即可实现空气舵底面及左侧面的磨削加工，解决了现有的空气舵磨削加工时需要用到两套夹具，两次装夹找正造成加工效率低，而且还容易累积加工误差的问题。

以下结合图和实施例对本发明作进一步描述。

附图说明

图1为本发明的立体结构图；

图2为本发明的爆炸图；

图3为本发明使用状态(将空气舵夹紧时)示意图；

图4为空气舵的结构示意图；

图5为台阶座的结构示意图；

图6为图5的俯视图；

图7为外定位盖的立体结构图；

图8为外定位盖在另一视角下的立体结构图；

图9为锁紧螺母的结构示意图；

图10为基座的立体结构图；

图11为马达座上端的局部剖切示意图；

图12为套筒的结构示意图；

图13为弹力顶推组件的结构示意简图。

具体实施方式

实施例1：

如图1-13所示，空气舵磨削加工自动夹紧夹具，包括基座、台阶座2、马达3、外定位盖4、套筒5、入口套6、锁紧螺母7、弹力顶推组件、传动组件及内定位盖10。

基座包括底板11和马达座12。马达座12呈套筒形且竖直固接在底板11上端，其上端设有齿轮轴孔b122，其内设有阶梯孔121，阶梯孔121在靠近底板11的一端为小径段1211，远离底板11的一端为大径段1212，大径段1212和小径段1211之间设有台阶面1213，阶梯孔121的大径段1212在马达座12的上端形成供马达3装入的开口1214。

台阶座2固定安装在马达座12阶梯孔121的台阶面1213上，其上设有供马达3的转轴31通过的中心孔21，中心孔21贯通台阶座2的上下端面。台阶座2上设有至少三个弹簧轴孔22，弹簧轴孔22呈环形均布在中心孔21外侧，并贯通台阶座2的上下端面。台阶座2上端面中心孔21周边区域设有c形凸台23和齿轮轴孔e24，c形凸台23一侧设有开口231。

马达3安装在马达座12的阶梯孔121中，并与台阶座2固定连接，其转轴31伸入台阶座2的中心孔21中。

外定位盖4固接在马达座12的上端开口处并将台阶座2笼罩在其下方，其中心处设有方孔41，方孔41贯通外定位盖4的上下端面。其上还设有与台阶座2上的弹簧轴孔22相对应的轴孔42，轴孔42贯通外定位盖4的上下端面。其上还设有齿轮轴孔c43。

套筒5内壁上从下至上依次设有齿轮腔51和齿轮轴孔a52，齿轮腔51与套筒5内孔相连通。套筒5固接在外定位盖4上端，其内孔与外定位盖4的方孔41及外定位盖4的轴孔42相连通。

入口套6固接在套筒5上端，其内孔与套筒5内孔相连通。

锁紧螺母7外壁上端设有与套筒5内孔相配合的接触面71，外壁下端设有与传动组件的齿轮d94相啮合外齿72。锁紧螺母7活动安装在套筒5的内孔中，其下端被弹簧轴81托举支承，其外壁上的接触面71与套筒5内孔之间形成间隙配合或过渡配合。

弹力顶推组件下端与台阶座2关联，上端伸入套筒5内孔中并与锁紧螺母7的下端面接触，从而为锁紧螺母7提供弹性支承。弹力顶推组件包括弹簧轴81、弹簧82和锁止螺母83。弹簧轴81下端设有外螺纹811，上端设有定位凸台812，其下端从台阶座2的弹簧轴孔22下端伸出，上端穿过外定位盖4上的轴孔42而位于套筒5的内孔中，并与锁紧螺母7的下端面接触；锁止螺母83连接在弹簧轴81的下端的外螺纹811上并位于台阶座2下端；弹簧82压缩套装在弹簧轴81上，其上端与弹簧轴81的定位凸台812相抵，其下端与台阶座2的上端面相抵。

传动组件设在马达3与锁紧螺母7之间，其用于将马达3的动力传递至锁紧螺母7，从而带动锁紧螺母7旋转。传动组件包括齿轮a91、齿轮b92、齿轮c93、齿轮d94、齿轮轴b95和齿轮轴c96。齿轮a91固接在马达3的转轴上；齿轮轴b95上端安装在内定位盖10的齿轮轴孔d100上，下端安装在台阶座2的齿轮轴孔e24上；齿轮b92固接在齿轮轴b95上并与齿轮a91啮合(齿轮b92的一部分齿通过台阶座2的c形凸台23的开口231处伸入c形凸台23内，从而与齿轮a91啮合)；齿轮轴c96下端安装在马达座12上端的齿轮轴孔b122中，上端依次穿过外定位盖4的齿轮轴孔c43和套筒5的齿轮腔51而安装在套筒5的齿轮轴孔a52中；齿轮c93安装在齿轮轴c96下端并与齿轮b92啮合；齿轮d94安装在齿轮轴c96上端并位于套筒5的齿轮腔51中，并与锁紧螺母7外壁下端的外齿72啮合。

内定位盖10连接在台阶座2的c形凸台23上端。

优选，外定位盖4的方孔41在四角处设有弧形避让槽411，弧形避让槽411向方孔41外侧延伸。

马达3内置控制芯片(图中未示出)，马达3转轴31转动的过程中有一定的扭矩，当锁紧螺母7旋紧在空气舵的螺纹杆103上时，马达3转轴31难以转动，转动阻力突然增大，即扭矩突然增大，控制芯片检测到扭矩高于其内设定的阀值时，立即控制马达3停止转动。所述的控制芯片为现有技术。

简述本发明的使用：参看图3，将基座的底板11固定在机床工作台面上，用找正芯棒打表找正夹具，再吊装空气舵，空气舵的锥台与入口套6的锥孔相配合定位，空气舵的四方块与外定位盖4的方孔41配合定位，吊装完成后，启动马达3，马达3通过传动组件带动锁紧螺母7旋转，锁紧螺母7旋入空气舵的螺纹杆上，从而夹紧空气舵，以防磨削过程中空气舵出现晃动。最后以空气舵舵底面靠近舵轴附近面为对刀点确定进刀量，磨削空气舵底面，在底面磨削完后，通过安装在机床的输出轴上的加工中心角度铣头将磨床的砂轮旋转90°，磨削空气舵三角板101左侧面和底面在锥台附近的区域，从而完成对空气舵的磨削加工。