[发明专利]一种用于单体泵阀芯圆锥面、圆柱面相切的磨削加工装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种单体泵阀芯圆锥面、圆柱面相切的磨削加工装置。特别适合于高精度圆锥面、圆柱面相切的单体泵阀芯的磨削加工。 

背景技术

单体泵阀芯是由圆锥面、圆柱面及其相切过渡曲面组成的外圆表面结构，用于单体泵高压油密封的回转类零件。圆锥面、圆柱面必须有高的圆柱度、高的表面质量，并且各形面的中心线同轴度要求很高。目前公知的加工方式是圆柱面、圆锥面分别装夹加工。圆锥面利用成形磨削的方式进行加工。在两工序转换过程中需要进行二次装夹。这种加工方式容易造成大的定位误差，从而造成各形面中心线同轴精度差，而且成形磨削砂轮休整困难，很难保证锥面的精度。目前查阅的文献表明：对由圆锥面与圆柱面相切结合的单体泵阀芯的一次定位、装夹的磨削加工方式没有论述，也从未采用大直径小宽度CBN砂轮外圆与侧面接合处边线对阀芯圆锥面进行磨削加工的方法。目前尚没有发现公知的针对圆锥面、圆柱面相切阀芯的集定位、装夹和加工为一体的磨削加工装置。 

发明内容

为了解决现有的对于圆锥面、圆柱面相切结合单体泵阀芯磨削加工方式精度不高，只能达到圆柱度为0.006mm，圆锥面跳动为0.008mm，二者同轴度为0.02mm，不能满足实际需要的问题。本发明提供一种对于单体泵阀芯圆锥面、圆柱面相切的复杂曲面的定位、装夹磨削加工的装置。该装置可以对圆锥面、圆柱面相切复杂曲面单体泵阀芯进行磨削加工。通过一次装夹，实现阀芯圆锥面、圆柱面加工。 

实现本发明目的技术解决方案为：圆锥面、圆柱面相切单体泵阀芯磨削加工装置。该装置由床身(1)、Z轴导轨(2)、工件轴滑台(3)、主轴系统(4)、砂轮轴系统(5)、尾顶系统(6)、砂轮轴滑台(7)、X轴导轨(8)及数控系统组成。主轴系统（4）由变频电机(9)通过传动带(10)带动主轴(11)旋转。主轴顶尖(12)与主轴(11)通过螺栓连接。主轴顶尖(12)为60°锥面，锥面顶端为外六方。尾顶系统(6)由尾顶顶尖(13)、尾顶体(14)、尾顶支架(15)及尾顶气缸(16)组成。尾顶顶尖（13）为60°锥面，尾顶系统(6)由压力空气提供动力源，用于装夹工件，预紧力可通过调节压力空气的压力进行调节。主轴系统（4）与尾顶系统（6）都安装在工件轴滑台(7)上，并且主轴(11)中心线与尾顶顶尖(13)中心线同轴，与工件轴滑台(3)运行方向平行。砂轮轴系统(5)由砂轮(17)、电主轴(18)及砂轮轴支架(19)组成，安装在砂轮轴滑台(7)上，电主轴(18)中心线与主轴顶尖(12)中心线平行且在同一水平面内。砂轮轴滑台(7)运动方向与工件轴滑台(3)运动方向相垂直。待加工阀芯，端面为60°锥孔，中心位置为六方内孔。主轴顶尖(12)与尾顶顶尖(13)通过锥面保证阀芯的轴向、径向定位。用主轴顶尖(12)的外六方通过阀芯的内六方带动阀芯旋转。 

在加工过程中，首先，依靠砂轮(17)的外圆对阀芯的圆柱面进行磨削加工，Z轴导轨(2)进给，完成圆柱面的磨削，然后利用砂轮(17)的侧面与外圆接合处的边线对阀芯的圆锥面进行磨削加工， X轴导轨(8)、Z轴导轨(2)进行插补联动，完成圆锥面的磨削。 

本发明的有益效果是：采用一次定位、装夹的方式加工所有外表面，避免了多次装夹定位造成的各形面中心线同轴精度低的问题。工作稳定性好，加工的阀芯受人为的干扰因素少。能加工出高质量的圆锥面、圆柱面相切的单体泵阀芯，且加工重复性好。 

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 

图1是单体泵阀芯磨削加工装置主视图。 

图2是单体泵阀芯磨削加工装置左视图。 

图3是单体泵阀芯磨削加工装置俯视图。 

图4是主轴系统主视图。 

图5是主轴系统俯视图。 

图6是尾顶系统示意图。 

图7是砂轮轴系统示意图。 

图8是主轴顶尖结构示意图。 

图9是单体泵阀芯结构示意图。 

图10是定位、装夹加工示意图。 

图11是圆锥面、圆柱面磨削过渡示意图。 

图12是圆锥面、圆柱面相切磨削示意图。 

图13是单体泵阀芯加工流程图。 

图中1．床身，2．Z轴导轨，3．工件轴滑台，4．主轴系统，5．砂轮轴系统，6．尾顶系统，7．砂轮轴滑台，8．X轴导轨，9．变频电机，10.传动带，11. 主轴，12. 主轴顶尖， 13. 尾顶顶尖，14. 尾顶体，15．尾顶支架，16．尾顶气缸， 17. 砂轮，18.电主轴，19. 砂轮轴支架。