中心孔双面研磨设备的制作方法

本发明涉及研磨设备领域，具体为一种中心孔双面研磨设备。

背景技术：

在机械加工领域里，但凡需要轴类零件的加工，都和中心孔有着紧密的联系，高精度轴类零件的加工离不开精基准的定位方式，对于it6级以上高精度轴类零件，其中心孔定位锥面的表面粗糙度要求不低于ra0.8，圆度误差不低于0.8μm，其锥度与磨床顶尖的接触面积要达到80％以上，仅仅依靠中心钻钻孔来保证精度要求很困难，而且传统的中心孔加工工艺方式是以毛坯外圆定位分工步进行，两端中心孔同心轴不能完全保证。工件经热处理后，中心孔易发生变形，影响磨加工的定位基准，此外中心孔因多种原因造成的磨损、拉毛，热处理后的氧化皮及零件变形等因素都势必影响到轴类零件后续磨加工的精度；因此，经过研磨后的中心孔为后续生产加工提供了精基准，定位精度和重复定位精度明显提高，尺寸精度和形状精度大大提高；在高速旋转的工作条件下动平衡性能好，转轴在交变载荷作用下所受的不均匀作用力就越小，从而大大延长了它的使用寿命。

中心孔双面研磨设备主要用于研磨直径在φ50mm以内，长度150mm以内的轴两端中心孔。设备应用范围覆盖控制式自整角机、步进电机、无刷电机、力矩电机、伺服电机等系列的转轴、转子装配等零件。

目前没有专用的中心孔研磨设备，工人主要靠手工用标准直径的中心钻头在孔内整圈反复旋转几次进行研磨，手工操作无法掌握平衡性和均匀性，达不到改变和提高形状误差精度的效果。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供了一种中心孔双面研磨设备，解决了目前没有专用的中心孔研磨设备，工人主要靠手工用标准直径的中心钻头在孔内整圈反复旋转几次进行研磨，手工操作无法掌握平衡性和均匀性，达不到改变和提高形状误差精度的效果的问题。

中心孔双面研磨设备，包括死顶尖座、第一六棱硬质合金顶尖、无极调速电动机、拨盘、第二六棱硬质合金顶尖、活顶尖座、滑块和滑轨，所述滑块设置为两个，且两个滑块分别设置在滑轨的左右两端，所述死顶尖座安装在一侧的滑块的顶部，所述活顶尖座安装在另一侧的滑块的顶部；

所述第一六棱硬质合金顶尖安装在死顶尖座的中部，所述第二六棱硬质合金顶尖安装在活顶尖座的中部，且第二六棱硬质合金顶尖和第一六棱硬质合金顶尖等高同轴设置，所述拨盘安装在第一六棱硬质合金顶尖的外部，所述无极调速电动机安装在死顶尖座的顶部并与拨盘传动连接。

进一步的，所述活顶尖座和死顶尖座的中部均开设有分别对应第二六棱硬质合金顶尖和第一六棱硬质合金顶尖的锥孔，所述第二六棱硬质合金顶尖和第一六棱硬质合金顶尖分别安装在两个锥孔内。

进一步的，所述滑轨是由两条平行设置的导轨组成的直线滑轨，且滑块安装在滑轨的外部并与滑轨滑动连接。

进一步的，所述无极调速电动机的输出轴处安装有与拨盘对应的驱动轮，驱动轮的外部包裹有与拨盘传动连接的驱动带。

进一步的，所述无极调速电动机设置有与之适配的电源和调速器，调速器可控制无极调速电机在0～550r/min的转速范围内匀速调速。

本发明的有益效果为：

该发明，通过第二六棱硬质合金顶尖和第一六棱硬质合金顶尖等高同轴设置，配合无极调速电机可以更加精准的驱动第一六棱硬质合金顶尖，辅以可使得两个尖座更加精准移动的滑轨和滑块，能够使用研磨顶尖对轴两端中心孔进行有效的研磨，极大地改善了中心孔自身的圆度误差，更进一步解决了轴加工后产生的外圆圆度和同轴度较差等技术难题，为转轴类零件的精密加工提供了定位精基准，大大提高了零部件的加工精度和效率。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附

图中：

图1为本发明的结构示意图。

图中：1、死顶尖座；2、第一六棱硬质合金顶尖；3、无极调速电动机；4、拨盘；5、第二六棱硬质合金顶尖；6、活顶尖座；7、滑块；8、滑轨。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

以下详细说明均是示例性的说明，旨在对本发明提供进一步的详细说明。除非另有指明，本发明所采用的所有技术术语与本申请所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。本发明所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而并非意图限制根据本发明的示例性实施方式。

参看图1：中心孔双面研磨设备，包括死顶尖座1、第一六棱硬质合金顶尖2、无极调速电动机3、拨盘4、第二六棱硬质合金顶尖5、活顶尖座6、滑块7和滑轨8，滑块7设置为两个，且两个滑块7分别设置在滑轨8的左右两端，滑轨8是由两条平行设置的导轨组成的直线滑轨，且滑块7安装在滑轨8的外部并与滑轨8滑动连接，死顶尖座1安装在一侧的滑块7的顶部，活顶尖座6安装在另一侧的滑块7的顶部。

第一六棱硬质合金顶尖2安装在死顶尖座1的中部，第二六棱硬质合金顶尖5安装在活顶尖座6的中部，且第二六棱硬质合金顶尖5和第一六棱硬质合金顶尖2等高同轴设置，拨盘4安装在第一六棱硬质合金顶尖2的外部，无极调速电动机3安装在死顶尖座1的顶部并与拨盘4传动连接。

第二六棱硬质合金顶尖5和第一六棱硬质合金顶尖2选用莫氏3号精密六棱硬质合金研磨顶尖，活顶尖座6和死顶尖座1的中部均开设有分别对应第二六棱硬质合金顶尖5和第一六棱硬质合金顶尖2的锥孔，第二六棱硬质合金顶尖5和第一六棱硬质合金顶尖2分别安装在两个锥孔内，锥孔设置为莫氏3号，这样，莫氏3号精密六棱硬质合金研磨顶尖可以精确的安装在两个莫氏3号锥孔内，将死顶尖座1和活顶尖座6安装研磨顶尖的孔中心等高调整，一是该两件零件同时装夹和加工，同一工步加工保证了从支座底面到孔中心的距离尺寸等高的一致性控制；二是若存在加工尺寸误差较大时，采用研磨大距离尺寸的零件底座面或采用调整垫片调整小距离尺寸零件的底座面间隙，达到两端研磨顶尖孔中心等高。

进一步的，将中心孔研磨设备整体放置在三轴的精密设备的工作平面上，将一根长约150mm精密级(p级)芯棒放置于两顶尖之间顶紧，用千分表通过三轴精密设备的单个移动轴直线运动压表找正芯棒的侧母线与运动轴平行度误差≤0.01mm，来确定两端孔中心的轴线为一条直线，找正芯棒的上母线与运动轴平行度误差≤0.01mm，来确定两端顶尖孔中心轴线的等高性误差，并用16个m6的螺钉与滑块7上的螺孔连接紧固，从而达到两端孔中心位置等高、同轴的几何精度指标。

无极调速电动机3的输出轴处安装有与拨盘4对应的驱动轮，驱动轮的外部包裹有与拨盘4传动连接的驱动带，无极调速电动机3设置有与之适配的电源和调速器，调速器可控制无极调速电机3在0～550r/min的转速范围内匀速调速，第一六棱硬质合金顶尖2孔中心的位置设置安装有精密转动轴承，将其拨盘4通过孔压入轴承外圈构成一个转动体，驱动带与该转动体传动连接，这样，当无极调速电动机3通电启动后，可以输出匀速的动力，通过驱动轮、驱动带和转动体带动第一六棱硬质合金顶尖2转动，而且该转速可以根据其研磨轴材质的需要进行调节，保证研磨的效率和精度。

综上所述，本发明在使用时，将转轴以“双顶尖”的形式安装在研磨设备两端顶尖上，由无极调速电动机3提供动力源，使工件与研磨顶尖产生相对转动，用硬质合金顶尖对中心孔进行刮研，研磨用的硬质合金顶尖上有圆锥的棱带，进行研磨时相当于一把六刃的刮刀；研磨前，在中心孔内加入少量用油调和好的氧化铬研磨剂，然后手动方式使右端活顶尖后退，装入工件后利用尾顶尖里的弹簧向前的轴向伸缩力给轴施加一个外力顶紧工件，通过无极变频调速电机带动工件旋转，可在最佳速度下研磨出理想的精度；每个工件的中心孔约研磨2～3分钟，然后用标准60°顶尖，圆周上均布涂摸3处红丹粉(少量)，放入中心孔内手动旋转一周，目测顶尖锥面上红丹粉有80％以上均匀覆盖为宜，反之继续进行研磨。

转轴类零件的中心孔经研磨加工后，中心孔圆度误差达到2μm，表面光洁度达0.8μm以上，形状精度将得到很大提高，为后续的加工提供了定位精基准，零件加工精度将达it6级以上，在高精度数控万能外圆磨床上以中心孔双顶尖形式定位磨削轴的外圆圆度误差2～3μm，各轴颈的同轴度达φ0.012mm以内，大大提高了加工精度，提高了电机转子的动平衡精度，提升了电机定、转子之间气隙均匀性，同时电机的性能指标得到了很大的提升；经研磨后，产品的主要尺寸精度和位置精度比研磨前有了很大的改善，产品的合格率由原来的60～70％提高到95％以上。

据不完全统计，按照主要经济指标，抽样几种典型零部件生产过程，各抽样检查100件，研磨后主要的尺寸精度和位置精度比研磨前有了很大的提升，具体主要数据指标如表1所示：

表1

该研磨设备，在车削、铣削、磨削和数控加工等机加工艺中具有广泛的应用；用研磨顶尖对轴两端中心孔进行有效的研磨，极大地改善了中心孔自身的圆度误差，更进一步解决了轴加工后产生的外圆圆度和同轴度较差等技术难题，为转轴类零件的精密加工提供了定位精基准，大大提高了零部件的加工精度和效率。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。