一種用于單體泵泵體閥孔圓錐面、圓柱面相交的磨削加工裝置制造方法
【專利摘要】一種用于單體泵泵體閥孔圓錐面、圓柱面相交的磨削加工裝置。該裝置適合高精度圓錐面、圓柱面相交單體泵泵體閥孔的磨削加工。通過一次裝夾，實(shí)現(xiàn)泵體閥孔圓錐面、圓柱面的磨削加工。不需要更換砂輪、夾具，避免了2次裝夾定位造成的兩形面中心線同軸精度低的問題。使用砂輪錐面對泵體閥孔錐面進(jìn)行磨削加工，使用砂輪圓柱面對泵體閥孔圓柱面進(jìn)行磨削加工。
【專利說明】-種用于單體泵泵體閥孔圓錐面、圓柱面相交的磨削加工 裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種單體泵泵體閥孔圓錐面、圓柱面相切的磨削加工裝置。特別適合 于高精度圓錐面、圓柱面相交單體泵泵體閥孔的磨削加工。

【背景技術(shù)】
[0002] 單體泵泵體閥孔是由圓錐面與圓柱面相交結(jié)合組成的內(nèi)孔表面結(jié)構(gòu)，是用于單體 泵高壓油密封的重要形面。圓錐面、圓柱面必須有高的圓度、高的表面質(zhì)量并且兩形面的中 心線同軸度要求很高。目前公知的加工方式采用圓錐面、圓柱面分別裝夾加工的方式進(jìn)行 加工，圓錐面利用成形磨削的方式進(jìn)行加工，在兩工序轉(zhuǎn)換過程中需要進(jìn)行二次裝夾。這種 加工方式容易造成比較大的定位誤差，從而造成圓錐面、圓柱面中心線同軸精度差的問題， 而且成形磨削錐形砂輪損耗快易造成錐形面面形精度差。目前查閱的文獻(xiàn)表明：對由圓錐 面與圓柱面相交結(jié)合的單體泵泵體閥孔的一次定位、裝夾的磨削加工方式?jīng)]有論述，也從 未采用小直徑圓錐面、圓柱面結(jié)合的砂輪對泵體閥孔圓錐面、圓柱面進(jìn)行磨削，目前尚沒有 發(fā)現(xiàn)公知的集定位、裝夾、加工為一體的泵體閥孔圓錐面、圓柱面相交的磨削加工裝置。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了解決現(xiàn)有的對于圓錐面、圓柱面相交結(jié)合單體泵泵體閥孔磨削加工方式精度 不高，只能達(dá)到圓度為0. 〇〇6mm，圓錐面跳動(dòng)為0. 008mm，二者同軸度為0. 02mm，不能滿足實(shí) 際需要的問題。本發(fā)明提供一種對于圓錐面、圓柱面相交的單體泵泵體閥孔的定位、裝夾、 磨削加工裝置。該裝置可以對圓錐面、圓柱面相交的單體泵泵體閥孔進(jìn)行磨削加工。通過 一次裝夾，實(shí)現(xiàn)泵體閥孔圓錐面、圓柱面的磨削加工。
[0004] 實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：圓錐面、圓柱面相交單體泵泵體閥孔磨削加 工裝置。該裝置由床身（1)、Z軸導(dǎo)軌（2)、工件軸滑臺(tái)（3)、主軸系統(tǒng)（4)、砂輪軸系統(tǒng)（5)、 砂輪軸滑臺(tái)（6 )、X軸導(dǎo)軌（7 )、數(shù)控系統(tǒng)組成。主軸系統(tǒng)（4 )由變頻電機(jī)（8 )通過傳動(dòng)帶（9 ) 帶動(dòng)主軸（10)旋轉(zhuǎn)。夾具體（11)通過內(nèi)孔1:5的內(nèi)錐面與主軸（10)前端1:5的外錐面 相連接，通過定位軸（12)緊固。主軸系統(tǒng)（4)安裝在工件軸滑臺(tái)（3)上，與工件軸滑臺(tái)（3) 運(yùn)行方向平行。砂輪軸系統(tǒng)（5)由砂輪（13)、砂輪桿（14)、電主軸（15)及砂輪軸支架（16) 組成，安裝在砂輪軸滑臺(tái)（6)上，電主軸（14)中心線與主軸中心線平行且在同一水平面內(nèi)。 砂輪軸滑臺(tái)（6)運(yùn)動(dòng)方向與工件軸滑臺(tái)（3)運(yùn)動(dòng)方向相垂直。待加工泵體，相對泵體閥孔為 非對稱結(jié)構(gòu)，閥孔位置為四方體，四方體在閥孔兩端為平面，另外兩端有弧形緊固結(jié)構(gòu)，上 部為螺柱結(jié)構(gòu)，下部為階梯圓柱結(jié)構(gòu)。利用定位軸（12)伸出部分與泵體閥孔定位面相接觸 使泵體閥孔的中心線與主軸（10)的中心線相重合保證泵體閥孔在磨削加工時(shí)的軸向準(zhǔn)確 定位。夾具體（11)與泵體閥孔圓柱側(cè)相貼合，保證泵體閥孔端面與閥孔中心線相垂直，在 另一閥孔圓柱側(cè)通過螺釘將壓板（17)、泵體與夾具體（11)緊固為一體。通過螺栓將配重塊 (18)與泵體連接，消除泵體非對稱旋轉(zhuǎn)帶來的慣性力。利用夾具體（11)端面突出的定位邊 帶動(dòng)泵體繞閥孔中心線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
[0005] 在加工過程中，首先，依靠砂輪（13)的圓錐面對泵體閥孔的圓錐面進(jìn)行磨削加工， Z軸導(dǎo)軌（2)與X軸導(dǎo)軌（7)進(jìn)行插補(bǔ)聯(lián)動(dòng)，完成泵體閥孔圓錐面的磨削，然后利用砂輪 (13)的圓柱面對閥孔的圓柱面進(jìn)行磨削加工，Z軸導(dǎo)軌（2)進(jìn)給，完成閥孔圓柱面的磨削。
[0006] 本發(fā)明的有益效果是：采用一次定位、裝夾的方式通過一次程序運(yùn)行加工泵體閥 孔的圓錐面、圓柱面，不需要更換砂輪、夾具，避免了 2次裝夾定位造成的兩形面中心線同 軸精度低的問題。同時(shí)由于利用砂輪錐面對泵體閥孔錐面進(jìn)行磨削，相對于采用成形磨削 的方式減少了砂輪的損耗造成的泵體閥孔磨削精度損失。提高了圓錐面、圓柱面相交結(jié)合 的泵體內(nèi)孔的磨削精度，且加工重復(fù)性好。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0008] 圖1是單體泵泵體閥孔磨削加工裝置主視圖。
[0009] 圖2是單體泵泵體閥孔磨削加工裝置左視圖。
[0010] 圖3是單體泵泵體閥孔磨削加工裝置俯視圖。
[0011] 圖4是主軸系統(tǒng)主視圖。
[0012] 圖5是主軸系統(tǒng)俯視圖。
[0013] 圖6是砂輪軸系統(tǒng)示意圖。
[0014] 圖7是夾具體結(jié)構(gòu)示意圖 圖8是單體泵泵體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015] 圖9是單體泵泵體閥孔結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016] 圖10是單體泵泵體閥孔磨削加工定位、裝夾示意圖。
[0017] 圖11是砂輪結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018] 圖12是單體泵泵體閥孔圓錐面磨削加工示意圖。
[0019] 圖13是單體泵泵體閥孔圓柱面磨削加工示意圖。
[0020] 圖14是單體泵泵體閥孔磨削加工流程圖。
[0021] 圖中1.床身，2. Z軸導(dǎo)軌，3.工件軸滑臺(tái)，4.主軸系統(tǒng)，5.砂輪軸系統(tǒng)，6.砂 輪軸滑臺(tái)，7. X軸導(dǎo)軌，8.變頻電機(jī)，9.傳動(dòng)帶，10.主軸，11.夾具體，12.定位軸，13.砂 輪，14.砂輪桿，15.電主軸，16.砂輪軸支架，17.壓板，18.配重塊。

【具體實(shí)施方式】
[0022] 在圖9中，單體泵泵體閥孔A面與D面相鄰，為定位面基準(zhǔn)面。B、C為待加工面，E 面為鎖緊面。
[0023] 在圖7中，夾具體（11) I面為圓柱面與圓錐面同軸，II面為平面與I面垂直，III為 兩個(gè)對稱凸臺(tái)。
[0024] 在圖12中，夾具體（11)通過內(nèi)孔1:5的內(nèi)錐面與主軸（10)前端1:5的外錐面相 連接，通過定位軸（12)緊固。利用定位軸（12)伸出部分與泵體閥孔A面相接觸使泵體閥孔 的中心線與主軸（10)的中心線相重合保證泵體閥孔在磨削加工時(shí)的軸向準(zhǔn)確定位，夾具體 (11)端面II與泵體D面相貼合，保證泵體閥孔端面與主軸中心線相垂直。在泵體另一端面 E側(cè)通過螺釘將壓板（17)、泵體與夾具體（11)緊固為一體。通過螺栓將配重塊（18)與泵體 連接，消除泵體非對稱旋轉(zhuǎn)帶來的慣性力。利用夾具體（11)端面突出的凸臺(tái)III帶動(dòng)泵體繞 閥孔中心線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
[0025] 將主軸（10)中心線調(diào)節(jié)至與工件軸滑臺(tái)（3)運(yùn)行的方向平行。電主軸（15)中心 線與主軸（10)中心線平行且在同一水平面內(nèi)。砂輪軸滑臺(tái)（6)運(yùn)動(dòng)方向與工件軸滑臺(tái)（3) 運(yùn)動(dòng)方向垂直。
[0026] 砂輪軸系統(tǒng)（5)采用120MD60Y6型電主軸（15)，可以在大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。且旋 轉(zhuǎn)精度高。
[0027] 砂輪（13)通過砂輪粘結(jié)專用膠將砂輪（13)與砂輪桿（14)粘結(jié)成一體。砂輪（13) 采用的直徑為8mm的小直徑砂輪，頂端錐角為140°。材質(zhì)為陶瓷粘合劑的180#CBN砂輪， 該砂輪硬度高、耐磨性好可以減少砂輪的休整次數(shù)。
[0028] 具體操作過程： 啟動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)，將單體泵泵體內(nèi)孔A面與具體（11) I面通過定位軸（12)連接，保證泵 體閥孔加工面B、C與主軸（10)中心線同軸，泵體D端面與夾具體（11) II面貼合，保證泵體 端面與泵體閥孔垂直。通過螺釘將壓板（17)、泵體與夾具體（11)緊固為一體。啟動(dòng)數(shù)控程 序?qū)Ρ皿w閥孔進(jìn)行磨削加工。在磨削加工過程中首先利用砂輪（13)錐面對泵體閥孔錐面 進(jìn)行磨削加工，Z軸導(dǎo)軌（2)與X軸導(dǎo)軌（7)進(jìn)行插補(bǔ)聯(lián)動(dòng)，當(dāng)砂輪（13)的錐角達(dá)到泵體閥 孔Η點(diǎn)時(shí)，Z軸導(dǎo)軌（2)正向進(jìn)給，利用砂輪（13)圓柱面對泵體閥孔圓柱面進(jìn)行磨削加工。 當(dāng)砂輪（13)圓柱面到達(dá)泵體閥孔圓柱面Α端時(shí)再逆向回到泵體閥孔錐面，一次程序運(yùn)行完 畢。如泵體閥孔外形尺寸達(dá)到規(guī)定范圍內(nèi)則磨削過程結(jié)束，否則X軸正向進(jìn)給〇. 001mm，再 次啟動(dòng)磨削加工程序，加工流程如圖14所示。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于單體泵泵體閥孔圓錐面、圓柱面相交的磨削加工裝置，其特征是：該裝置 由床身（1)、Z軸導(dǎo)軌（2)、工件軸滑臺(tái)（3)、主軸系統(tǒng)（4)、砂輪軸系統(tǒng)（5)、砂輪軸滑臺(tái)（6)、 X軸導(dǎo)軌（7)、數(shù)控系統(tǒng)組成；主軸系統(tǒng)（4)由變頻電機(jī)（8)通過傳動(dòng)帶（9)帶動(dòng)主軸（10) 旋轉(zhuǎn)，夾具體（11)通過內(nèi)孔1:5的內(nèi)錐面與主軸（10)前端1:5的外錐面相連接，通過定 位軸（12)緊固，夾具體（11) I面為圓柱面與圓錐面同軸，II面為平面與I面垂直，III為兩 個(gè)對稱凸臺(tái)；砂輪軸系統(tǒng)（5)由砂輪（13)、砂輪桿（14)、電主軸（15)及砂輪軸支架（16)組 成，砂輪（13)采用直徑為8mm的圓錐面、圓柱面相交結(jié)合的砂輪，錐角為140°，砂輪長度 15mm，180#陶瓷粘合劑CBN砂輪。
2. 各部件間相互關(guān)系：Z軸導(dǎo)軌（2)與X軸導(dǎo)軌（7)都安裝在床身（1)上且Z軸導(dǎo)軌 (2)與X軸導(dǎo)軌（7)相互垂直，工件軸滑臺(tái)（3)安裝在Z軸導(dǎo)軌⑵上，砂輪軸滑臺(tái)（6)安 裝在X軸導(dǎo)軌（7)上，主軸系統(tǒng)（4)安裝在工件軸滑臺(tái)（3)上，并且主軸（10)中心線與Z軸 導(dǎo)軌（2)運(yùn)行方向平行，砂輪軸系統(tǒng)（5)安裝在砂輪軸滑臺(tái)（6)上，電主軸（15)中心線與主 軸（10)中心線平行且在同一水平面內(nèi)，待加工單體泵泵體相對泵體閥孔為非對稱結(jié)構(gòu)，閥 孔位置為四方體，四方體在閥孔兩端為平面，另外兩端有弧形緊固結(jié)構(gòu)，上部為螺柱結(jié)構(gòu)， 下部為階梯圓柱結(jié)構(gòu)，閥孔內(nèi)部為階梯圓柱孔及圓錐孔，定位軸（12)伸出部分與泵體閥孔 定位面相接觸使泵體閥孔的中心線與主軸（10)的中心線相重合保證泵體閥孔在磨削加工 時(shí)的軸向準(zhǔn)確定位，夾具體（11)與泵體閥孔圓柱側(cè)相貼合，保證泵體閥孔端面與閥孔中心 線相垂直，在另一閥孔圓柱側(cè)通過螺釘將壓板（17)、泵體與夾具體（11)緊固為一體，利用 夾具體（11)端面突出的定位邊帶動(dòng)泵體繞閥孔中心線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的單體泵泵體閥孔的磨削加工裝置，其特征是：定位軸（12) 為泵體閥孔提供磨削定位，壓板（17)與夾具體（11)共同提供緊固作用，由夾具體（11)凸邊 帶動(dòng)泵體旋轉(zhuǎn)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的單體泵泵體閥孔的磨削加工裝置，其特征是：通過一次裝 夾完成內(nèi)孔圓錐面、圓柱面磨削加工。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的單體泵泵體閥孔的磨削加工裝置，其特征是：依靠砂輪 (13)的圓錐面對泵體閥孔的圓錐面進(jìn)行磨削加工，Z軸導(dǎo)軌（2)與X軸導(dǎo)軌（7)進(jìn)行插補(bǔ)聯(lián) 動(dòng)，完成泵體閥孔圓錐面的磨削；利用砂輪（13)的圓柱面對閥孔的圓柱面進(jìn)行磨削加工，Z 軸導(dǎo)軌（2)進(jìn)給，完成閥孔圓柱面的磨削。
【文檔編號】B24B5/48GK104044026SQ201410256039
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年6月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月11日
【發(fā)明者】王凱, 聶鳳明, 吳慶堂, 王大森, 康戰(zhàn), 郭波, 李珊, 盧政宇, 魏巍, 段學(xué)俊, 吳煥, 陳洪海, 修冬, 胡寶共, 孫洪宇, 王文淵, 劉玉, 李政, 王寧, 劉志波 申請人:長春設(shè)備工藝研究所