一种端面定位单支撑磨加工工装夹具装置的制作方法

本发明属于磨床加工技术领域，涉及一种端面定位单支撑磨加工工装夹具装置。

背景技术：

随着数控机床在工业的大量应用，对机床的加工精度提出了更高的要求，作为机床的主要功能部件-主轴，其加工精度也进一步需要提高，这要求主轴零部件的加工精度也需要提高，才能保证装配的主轴精度达到精度要求。主轴圆形壳体进行在磨削精加工时，以往采取的轴向端面定位和径向双支撑的磨加工方式，端面定位通过顶尖与壳体拨盘的接触定位，在受力的情况下，接触受力不均匀，轴向定位效果差，并且壳体在实际加工中受轴向力和径向的作用，径向双支撑定位没有起到应有的定位效果，两个支撑受力不同和磨损程度不同在受力时引起定心不稳，引起轴向和径向定位误差，造成壳体加工精度低，已无法适应目前加工精度和装配精度的要求，同时磨床主轴拨盘带动壳体工装转动时，多采用弹簧或钢丝等柔性的连接，在调整受力均衡时，调整时间长，易导致壳体在旋转时受力不均匀，影响加工精度。

技术实现要素：

针对现有圆形壳体磨加工工装存在的缺陷和问题，提供一种端面定位单支撑磨加工工装夹具装置，左端采用端面顶尖进行轴向定位和径向，右端采用单支撑径向定位，轴向受力均匀一致，定心稳，解决了受力不均匀和磨损引起轴向和径向定位误差，安装使用简单。

本发明所采用的技术方案：本发明的一种端面定位单支撑磨加工工装夹具装置，包括顶尖、回转机构、夹套机构、壳体、中心架机构、连接体、主轴箱拨盘，所述主轴箱拨盘安装在磨床主轴箱右端，该主轴拨盘中心为中空结构，所述顶尖的左端外锥面与磨床主轴箱主轴内锥面配合进行轴向和径向固定，顶尖右端尖部外锥面与夹套机构左端的中心孔结构内锥面紧密配合，该夹套机构的夹套右端内壁安装固定有壳体，该壳体的右端由中心架机构支撑。

所述回转机构，包括平面轴承、垫圈、外壳、弹簧、螺栓，所述外壳设置为中空结构，该外壳的左端内壁设置有小于右端内壁的台阶结构，该台阶右端设置安装有垫圈，该垫圈的右端设置安装有平面轴承，该平面轴承的右端与顶尖的右段台阶左端面紧贴，保证外壳围绕顶尖轴心进行旋转运动，在外壳的圆周设置有均布轴向的台阶通孔结构，该通孔内设置安装有弹簧和螺栓，该螺栓右端的外螺纹与支撑板圆周设置轴向的螺纹通孔ⅱ内螺纹配合连接。

所述夹套机构，包括定位板、支撑板、夹套，所述定位板左端端面的中心设置有中心孔结构，该中心孔结构内锥面与顶尖右端尖部外锥面紧密配合，定位板的圆周设置有均布轴向的台阶通孔结构，该定位板台阶通孔与右端设置安装的支撑板圆周设置的轴向螺纹通孔ⅱ对应一致，定位板右端设置有小于左端的台阶结构，该台阶结构的径向外表面与支撑板中空结构的内表面紧密配合，所述支撑板设置为中空结构，支撑板的圆周设置轴向的螺纹通孔ⅰ、螺纹通孔ⅱ、通孔ⅰ、通孔ⅱ，支撑板螺纹通孔ⅱ与定位板轴向台阶通孔对应一致，支撑板螺纹通孔ⅰ和外壳的台阶通孔对应，支撑板通孔ⅱ与右端夹套设置的螺纹通孔对应，支撑板通孔ⅰ的径向尺寸大于夹套的外径尺寸，支撑板的右端设置有小于左端的台阶结构，所述夹套内部设置为中空结构并轴向设置有均布的螺纹通孔，该螺纹通孔与支撑板的通孔ⅱ轴向对应，在夹套的径向圆周设置有均布的螺纹通孔。

所述中心架机构，包括中心架座、中心架支撑、锁紧螺丝，中心架座在圆周设置有径向的螺纹通孔配合安装有中心架支撑，径向的螺纹通孔中段右端设置有轴向的螺纹通孔。

所述连接体左端为螺纹结构，该连接体的左端螺纹段穿过支撑板的外圈通孔与主轴箱拨盘的轴向螺丝孔连接配合固定。

进一步，所述连接体采用尼龙绳或软钢丝柔性连接体。

进一步，为方便加工，所述定位板、支撑板与夹套一体成型。

本发明具有以下有益的效果：1.结构布局合理，可靠性，磨削壳体精度高；2.磨削时在螺栓和弹簧的作用下，顶尖的前端尖部外锥面始终与定位板的中心孔结构内锥面紧贴，起到轴向定位的限定，同时对径向起到支撑定位；3.壳体支撑采用单支撑，避免重复定位，简单可靠；4.主轴箱拨盘和夹套机构的连接，要求低，安装简单，调整时间短，生产效率高。

附图说明

图1为一种端面定位单支撑磨加工工装夹具装置的总体结构示意图。

图2为端面定位单支撑磨加工工装夹具装置回转机构与夹套机构连接剖面图。

图3为端面定位单支撑磨加工工装夹具装置中心架机构结构示意图。

图4为端面定位单支撑磨加工工装夹具装置支撑板结构示意图。

图中附图标记：1-磨床主轴箱，2-主轴箱拨盘，3-连接体，4-外壳，5-顶尖，6-螺栓，7-定位板，8-支撑板，801-通孔ⅰ，802-通孔ⅱ，803-螺纹通孔ⅰ，804-螺纹通孔ⅱ，9-夹套，10-壳体，11-中心架支撑，12-锁紧螺丝，13-中心架座，14-垫圈，15-平面轴承，16-弹簧，17-螺丝。

具体实施方式

下面结合图1-4并通过具体的实施方式对本发明的一种端面定位单支撑磨加工工装夹具装置详细说明。

图1-4所示，本发明的一种端面定位单支撑磨加工工装夹具装置，包括顶尖5、回转机构、夹套机构、壳体10、中心架机构、连接体3、主轴箱拨盘2，所述主轴箱拨盘2安装在磨床主轴箱1右端，该主轴拨盘2中心为中空结构，所述顶尖5的左端外锥面与磨床主轴箱1主轴内锥面配合进行轴向和径向固定，顶尖5右端尖部外锥面与夹套机构左端的中心孔结构内锥面紧密配合，该夹套机构的夹套右端内壁安装固定有壳体10，该壳体10的右端由中心架机构支撑。

所述回转机构，包括平面轴承15、垫圈14、外壳4、弹簧16、螺栓6，所述外壳4设置为中空结构，该外壳4的左端内壁设置有小于右端内壁的台阶结构，该台阶右端设置安装有垫圈14，该垫圈14的右端设置安装有平面轴承15，该平面轴承15的右端与顶尖5的右段台阶左端面紧贴，保证外壳4围绕顶尖5轴心进行旋转运动，在外壳4的圆周设置有均布轴向的台阶通孔结构，该通孔内设置安装有弹簧16和螺栓6，该螺栓6右端的外螺纹与支撑板8圆周设置轴向的螺纹通孔ⅱ804内螺纹配合连接，通过螺栓6与弹簧16的轴向紧密配合带动外壳4向右运动，通过外壳4左端内壁台阶带动垫圈14和平面轴承15，进一步使顶尖5右端的外锥面与定位板7中心部位设置的中心孔结构内锥面始终贴合。

所述夹套机构，包括定位板7、支撑板8、夹套9，所述定位板7左端端面的中心设置有中心孔结构，该中心孔结构内锥面与顶尖5右端尖部外锥面紧密配合，定位板7的圆周设置有均布轴向的台阶通孔结构，该定位板7台阶通孔与右端设置安装的支撑板8圆周设置的轴向螺纹通孔ⅱ804对应一致，通过螺丝17连接紧固，定位板7右端设置有小于左端的台阶结构，该台阶结构的径向外表面与支撑板8的中空结构内表面紧密配合，所述支撑板8设置为中空结构，支撑板8的圆周设置轴向的螺纹通孔ⅰ803、螺纹通孔ⅱ804、通孔ⅰ801、通孔ⅱ802，支撑板8螺纹通孔ⅱ804与定位板7轴向台阶通孔对应一致，支撑板8螺纹通孔ⅰ803和外壳4的台阶通孔对应，支撑板8通孔ⅱ802与右端夹套9设置的螺纹通孔对应，支撑板8通孔ⅰ801的径向尺寸大于夹套9的外径尺寸，支撑板8的右端设置有小于左端的台阶结构，所述夹套9内部设置为中空结构并轴向设置有均布的螺纹通孔，该螺纹通孔与支撑板8的通孔ⅱ对应一致由螺丝17固定，在夹套9的径向圆周设置有均布的多个螺纹通孔，配合安装有螺丝固定夹套9内壁安装的壳体10，保证壳体10随夹套9一起进行旋转。

所述中心架机构，包括中心架座13、中心架支撑11、锁紧螺丝12，中心架座13在圆周设置有径向的螺纹通孔配合安装有中心架支撑11，在中心架座13径向的螺纹通孔中段右端设置有轴向的螺纹通孔配合安装有锁紧螺丝12，锁紧固定中心架支撑11。

所述连接体3左端为螺纹结构，该连接体3的左端螺纹段穿过支撑板8的外圈通孔与主轴箱拨盘2的轴向螺丝孔连接配合固定，通过主轴箱拨盘2的旋转带动连接体3旋转，进一步通过连接的夹套结构带动内部固定的壳体10旋转。

进一步，所述连接体3采用尼龙绳或软钢丝柔性连接体。

进一步，为方便加工，所述定位板7、支撑板8与夹套9一体成型。

本发明的使用过程或工作状态：通过磨床主轴箱1内的驱动装置，带动主轴箱拨盘2进行旋转，进一步通过连接体3带动夹套机构旋转，通过与夹套机构固定的螺栓6带动回转机构旋转，在外壳4的轴向螺栓6压紧弹簧16的作用力下，顶尖5右端外锥面始终与夹套结构的定位板7中心孔内锥面紧密接触，顶尖5起到轴向和径向的限位和支撑，提高夹套结构的回转精度，同时，在夹套机构右端内壁安装固定的壳体10随夹套机构一起旋转，在壳体10右端外径安装的中心架机构固定在磨床导轨面上，起到支撑壳体10作用，防止壳体10在磨削加工过程中径向方向的旋转精度超差。

上述是实施例不应以任何方式限制本发明，凡采用等同替换或等效转换的方式获得的技术方案均落在本发明的保护范围内。