拨叉类零件叉头圆弧面磨削加工装置及加工方法

技术领域

本发明属于零件加工技术领域，涉及一种拨叉类零件叉头圆弧面磨削加工装置及加工方法。

背景技术

飞机发动机燃油控制系统拨叉类零件，需在其叉头一端加工一段有一定精度和粗糙度要求的圆弧面(参见图1和图2)。其加工工艺一般安排为先进行线切割粗加工，再进行若干磨削加工完成，这种磨削加工要是安排在数控磨床上也能完成，但设备能力有限、加工成本高、生产效率低。

发明内容

针对现有圆弧面加工存在的加工成本高以及生产效率低的技术问题，本发明提供一种拨叉类零件叉头圆弧面磨削加工装置及加工方法，加工质量稳定、效率高，成本低，加工操作便捷，适应性强。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种拨叉类零件叉头圆弧面磨削加工装置，包括安装支架、压紧顶尖、调整顶尖和弓形架；所述压紧顶尖和调整顶尖分别从上自下置于安装支架上，所述压紧顶尖和调整顶尖同轴设置，所述弓形架置于压紧顶尖和调整顶尖之间，所述弓形架上端面与压紧顶尖顶紧，所述弓形架下端面与调整顶尖顶紧，所述弓形架绕着压紧顶尖的轴向方向旋转。

进一步的，所述安装支架包括从下自上依次放置的底板、支承柱、导板和压板；所述导板通过支承柱与底板连接，所述底板所在的平面与支承柱轴向垂直；所述调整顶尖置于底板上，所述调整顶尖轴向与支承柱轴向平行；所述压紧顶尖一端与压板下端面连接，所述压紧顶尖另一端穿过导板与弓形架上端面顶紧；所述压板沿着支承柱的轴向向下移动压紧压紧顶尖。

进一步的，所述拨叉类零件叉头圆弧面磨削加工装置还包括并行设置的螺柱和调节支承；所述螺柱螺柱外壁上沿螺柱轴向绕有弹簧；所述螺柱从上自下依次穿过压板和导板，所述螺柱分别与压板上端面和导板下端面紧固，所述弹簧位于压板和导板之间，所述调节支承一端与压板下端面连接，所述调节支承另一端向下穿过导板并与导板下端面紧固，所述调节支承和压紧顶尖分列在螺柱两侧。

进一步的，所述拨叉类零件叉头圆弧面磨削加工装置还包括设置在底板上且位于螺柱正下方的挡块；所述挡块的轴向与底板的水平方向之间有夹角。

进一步的，所述弓形架上设置定位轴和定位衬套；所述定位衬套嵌在弓形架侧壁上，所述定位轴穿过定位衬套与弓形架外壁紧固，所述定位轴轴向与弓形架轴向垂直；所述定位轴轴向与定位衬套轴向相同。

进一步的，所述弓形架上还设置摇臂手柄；所述摇臂手柄位于定位轴下方。

进一步的，所述弓形架上还设置两个导套；两个导套关于定位轴轴向对称设置；所述摇臂手柄位于导套上方。

进一步的，所述拨叉类零件叉头圆弧面磨削加工装置还包括V形块、平板和导柱；所述平板与位于平板下方的V形块组成长方体，所述导柱一端与V形块连接，所述导柱另一端穿过导套，所述长方体位于弓形架内侧。

一种基于所述的拨叉类零件叉头圆弧面磨削加工装置的加工方法，其特征在于，所述加工方法包括以下步骤：

1)将底板固定在磨床上，再将拨叉类零件装夹在弓形架的的弓口之间，待加工圆弧面的旋转中心轴与弓形架轴向相同；

2)将弓形架底端置于调整顶尖上，弓形架顶端与压紧顶尖接触，并对弓形架上的加工圆弧面进行定位和夹紧，待加工圆弧面的旋转中心与压紧顶尖和调整顶尖之间的连线重合，并保证待加工圆弧面与磨床上的砂轮加工位置相适应；

3)调整拨叉类零件的高度，开启磨床，转动摇臂手柄带动弓形架沿定位轴的水平方向转动，完成拨叉类零件叉头圆弧面的磨削加工。

进一步的，所述步骤2)中，通过V形块和导柱确定待加工圆弧面的角向位置，通过调节螺柱的轴向高度夹紧弓形架上的加工圆弧面；所述步骤3)中，弓形架在水平转动过程中，通过挡块来限定转动的角度大小。

本发明的有益效果是：

1、本发明提出的加工装置和加工方法，加工质量稳定、效率高，而且实施便捷，适应性强，成本低。

2、本发明提出一种拨叉类零件叉头圆弧面的磨削加工装置及加工方法，适用于现场生产，它能够根据此类工件不同的尺寸和定位要求给出相应的加工位置，并将该装置安装于普通外圆磨削磨床上完成相关加工，适用性强。

3、本发明应用于实际生产当中，很好地改善了拨叉类零件叉头圆弧面的磨削加工工艺，其加工效果良好，使用简单方便，稳定可靠，比较适用于拨叉类零件叉头圆弧面的磨削加工生产。

附图说明

图1为第一类拨叉类零件结构图；

图2为第二类拨叉类零件结构图；

图3为本发明提供的安装支架示意图；

图4为本发明图3的俯视示意图图；

图5为本发明提供的弓形架示意图；

图6为本发明提供的V形块结构示意图；

图7为图6中F-F面剖视示意图；

其中：

1—底板；2—压紧顶尖；3—调整顶尖；4—压紧顶尖衬套；5—压板；6—支承柱；7—导板；8—挡块；9—导板紧固螺钉；10—调整顶尖定位垫圈；11—紧固螺母；12—螺柱定位垫圈；13—螺柱；14—蝶形螺母；15—调节支承；16—弹簧；17—挡块紧固螺栓；18—挡块垫圈；19—紧固螺钉；20—导板定位销；21—弓形架；22—顶尖衬套；23—摇臂手柄；24—V形块；25—定位衬套；26—平板；27—定位轴；28—导套；29—V形块定位螺钉；30—V形块定位销；31—导柱；32—定位垫圈；33—定位螺母。

具体实施方式

现结合附图以及实施例对本发明做详细的说明。

实施例

参见图3、图4和图5，拨叉类零件叉头圆弧面磨削加工装置包括安装支架、压紧顶尖2、调整顶尖3和弓形架21；压紧顶尖2和调整顶尖3分别从上自下置于安装支架上，压紧顶尖2和调整顶尖3同轴设置，弓形架21置于压紧顶尖2和调整顶尖3之间，弓形架21上端面与压紧顶尖2顶紧，弓形架21下端面与调整顶尖3顶紧，弓形架21绕着压紧顶尖2的轴向方向旋转。

安装支架包括从下自上依次放置的底板1、支承柱6、导板7和压板5；导板7通过支承柱6与底板1连接，底板1所在的平面与支承柱6轴向垂直。

底板1为长方形板，支承柱6为倒T形柱体，支承柱6通过紧固螺钉19垂直固定在底板1左侧的端面上，底板1左侧的端面上设置调整顶尖3，在调整顶尖3与底板1之间放置调整顶尖定位垫圈10对调整顶尖3进行定位，且调整顶尖3的顶尖短朝上，底板1上还设置挡块8，挡块8位于支承柱6和调整顶尖3之间，且位于螺柱13正下方的挡块8，挡块8的轴向与底板1的水平方向之间有夹角；挡块8通过挡块垫圈18和挡块紧固螺栓17与底板1紧固。

导板7为长方形板，导板7置于支承柱6上方，且导板7左端分别通过导板紧固螺钉9和导板定位销20与支承柱6连接；压板5置于导板7上方，压板5通过螺柱13和调节支承15与导板7连接，并沿着高度方向上下移动，向下压紧，螺柱13和调节支承15并行设置，调节支承15和压紧顶尖2分列在螺柱13两侧。

螺柱13外壁上沿螺柱13轴向绕有弹簧16，螺柱13从上自下依次穿过压板5和导板7，螺柱13分别与压板5上端面和导板7下端面紧固，弹簧16位于压板5和导板7之间。实施时，螺柱13与压板5之间还设置螺柱定位垫圈12进行定位，然后通过蝶形螺母14紧固；螺柱13与导板7下端面通过螺母拧紧。

调节支承15一端与压板5下端面连接，调节支承15另一端向下穿过导板7并与导板7下端面紧固，调节支承15的支承端与压板5下端面连接，调节支承15另一端穿过导板7位于导板7下方，调节支承15通过紧固螺母11与导板7上端面拧紧。

压紧顶尖2一端与压板5下端面连接，压紧顶尖2另一端穿过导板7位于调整顶尖3正上方，压紧顶尖2导板7的上端面还设置压紧顶尖衬套4，压紧顶尖2穿过压紧顶尖衬套4。实施时，压紧顶尖2的顶尖端朝下，压紧顶尖2的顶尖端与弓形架21上端面顶紧，调整顶尖3的顶尖端与弓形架21下端面顶紧，弓形架21压紧定位在压紧顶尖2和调整顶尖3之间。

实施时，弓形架21置于压紧顶尖2和调整顶尖3之间，弓形架21下端面置于调整顶尖3的顶尖端上，然后调整调节支承15和螺柱13来调节压板5与导板7之间的高度，使得弓形架21上端面与压紧顶尖2的顶尖端接触，并拧紧蝶形螺母14向下压紧压紧顶尖2，完成弓形架21的定位压紧。

参见图5，弓形架21上设置定位轴27和定位衬套25；定位衬套25嵌在弓形架21侧壁上，定位轴27穿过定位衬套25与弓形架21外壁紧固，定位轴27轴向与弓形架21轴向垂直；定位轴27轴向与定位衬套25轴向相同。弓形架21上还设置摇臂手柄23；摇臂手柄23位于定位轴27下方。弓形架21上还设置两个导套28；两个导套28关于定位轴27轴向对称设置；摇臂手柄23位于导套28上方。

在弓形架21的上端以及下端，右侧靠近开口处均设置有顶尖衬套22，便于压紧顶尖2和调整顶尖3与弓形架21连接定位，弓形架21左侧侧壁上，从上自下依次并行设置有导套28、定位轴27、摇臂手柄23和导套28，两个导套28关于定位轴27对称，定位轴27位于弓形架21轴向方向的中心处，定位轴27贯穿弓形架21侧壁，且定位轴27左端通过定位垫圈32和定位螺母33与弓形架21外侧壁紧固，定位轴27右端通过嵌入在弓形架21侧壁内的定位衬套25定位，摇臂手柄23位于弓形架21左侧并与弓形架21侧壁连接。

参见图6和图7，拨叉类零件叉头圆弧面磨削加工装置还包括V形块24、平板26和导柱31；平板26与位于平板26下方的V形块24组成长方体，导柱31一端与V形块24连接，导柱31另一端穿过导套28，长方体位于弓形架21内侧。V形块24分别通过V形块定位螺钉29和V形块定位销30和平板26紧固。

拨叉类零件叉头圆弧面磨削加工方法，包括以下步骤：

1)将底板1固定在磨床上，再将拨叉类零件装夹在弓形架21的弓口之间，待加工圆弧面的旋转中心轴与弓形架21轴向相同。

实施时，将拨叉类零件装夹放置在弓形架21的弓口之间，且拨叉类零件的待加工圆弧面分别与弓形架21的内壁接触，待加工圆弧面位于顶尖衬套22之间，且待加工圆弧面的中心点与顶尖衬套22轴线重合。

2)将弓形架21底端置于调整顶尖3上，弓形架21顶端与压紧顶尖2接触，并对弓形架21上的加工圆弧面进行定位和夹紧，待加工圆弧面的旋转中心与压紧顶尖2和调整顶尖3之间的连线重合，并保证待加工圆弧面与磨床上的砂轮加工位置相适应。

弓形架21下端面上的顶尖衬套22与调整顶尖3的顶尖端卡接，通过调节支承15和螺柱13来调节压板5与导板7之间的高度，使得压紧顶尖2的顶尖端与弓形架21下端面上的顶尖衬套22卡接，并拧紧蝶形螺母14向下压紧压紧顶尖2，完成弓形架21的定位压紧，同时夹紧弓形架21上的拨叉类零件的待加工圆弧面。

步骤2)中，V形块24和平板26置于拨叉类零件内，导柱31轴向向左依次穿过拨叉类零件上的轴孔以及导套28并与弓形架21侧壁固定，V形块24与拨叉类零件左端的内壁接触。由于导套28为两个，采用同样的方法将V形块24和平板26、拨叉类零件以及弓形架21固定，通过V形块24确定待加工圆弧面的角向位置，拨叉类零件的轴向与定位轴27的轴向位置接近，确定好之后，再拧紧蝶形螺母14向下压紧压紧顶尖2，进而压紧待加工圆弧面。

弓形架21以及拨叉类零件的待加工圆弧面定位压紧好之后，将V形块24、平板26和导柱31拿走。

3)调整拨叉类零件的高度，开启磨床，转动摇臂手柄23带动弓形架21沿定位轴27的水平方向转动，完成拨叉类零件叉头圆弧面的磨削加工。

实施时，在水平方向上转动摇臂手柄23，带动弓形架21在水平转动过程中，由于挡块8与水平方向的夹角，通过挡块8阻挡弓形架21，然后控制摇臂手柄23转动的角度大小，如此重复完成待加工圆弧面的加工。

本发明提供装置及方法，通过上、下均装有顶尖且形成一个竖直旋转中心可安装在磨床工作台上的底板，再通过另一个根据工件不同可互换的能安装在底板上的、按照定位夹紧要求装有拨叉工件并带有摇臂手柄23的弓形架，最终使得待加工圆弧面能够绕着垂直于设备工作台面的旋转中心旋转，从而在普通磨床上便捷实现和完成确定可靠的相应的圆弧面加工，保证加工质量，提升加工效率。