一种活塞环内孔精加工用夹具制造技术

本发明专利技术公开了一种活塞环内孔精加工用夹具，包括夹具体、定位轴和活塞环，夹具体包括夹具基体和夹紧机构，夹具基体通过其机床夹持部夹持在三爪机床上，夹具基体中设有定位孔，定位轴能够插入定位孔完成组合，组合状态使用软性带材对活塞环外圆进行包裹，再将活塞环套设入定位轴中完成定位，定位后夹紧机构将活塞环固定，再将定位轴抽离定位孔完成拆分，然后完成对活塞环内孔的精加工，综上本发明专利技术通过与机床配合以及软性带材保护活塞环外圆的方式，保证活塞环内孔尺寸的同时活塞环外圆质量不受破坏，且本发明专利技术采用三爪普通机床进行内孔自定位加工，相较于四爪机床、专用机床以及改造普通机床，在保证生产效率的同时能够产生可观的经济效益。

A Fixture for Finishing the Inner Hole of Piston Ring

The invention discloses a fixture for finishing inner hole of piston ring, which includes fixture body, positioning shaft and piston ring. The fixture body includes fixture base body and clamping mechanism. The fixture base body is clamped on a three-claw machine tool through the clamping part of the machine tool. The fixture base body is provided with a positioning hole, and the positioning shaft can insert a positioning hole to complete the assembly. In the combined state, the outer circle of the piston ring is wrapped with a soft strip. After positioning, the clamping mechanism fixes the piston ring, separates the positioning hole from the positioning hole, and then finishes the finishing of the inner hole of the piston ring. To sum up, the present invention ensures that the inner hole size of the piston ring is not destroyed while the outer quality of the piston ring is not destroyed by cooperating with the machine tool and protecting the outer circle of the piston ring with soft tape. Compared with four-claw machine tool, special machine tool and modified ordinary machine tool, the three-claw common machine tool can produce considerable economic benefits while guaranteeing production efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种活塞环内孔精加工用夹具
本专利技术涉及机械加工领域，具体涉及一种活塞环内孔精加工用夹具。
技术介绍
活塞环是发动机内的一种常见零件，外形呈圆环样式，由于活塞环是用于发动机做活塞运动的关键零件，故活塞环内外表面都有较高的尺寸要求、表面质量要求以及圆跳动要求；现有技术中，普通机床对活塞环内孔的精加工往往采用三爪或四爪夹持活塞环外圆来加工内孔，此方式定位精度高，但是由于活塞环外圆本身具有较高的尺寸要求和和表面质量要求，且三爪或四爪刚性接触的夹持方式极其容易造成活塞环外圆表面质量受到破坏甚至造成变形；如果采用柔性材料如铜皮等包裹活塞环外圆保护，虽不会造成表面质量受到破坏，但是由于材料厚度不一，如果用三爪夹持，这样的保护方式产生的误差在精加工工序中会造成圆跳动超差，例如一般带状材料的厚度尺寸公差为±0.05mm，如果活塞环的圆跳动要求在0.05mm以内，就有可能造成活塞环圆跳动超差；如果用四爪夹持，这样的保护方式需要在每件活塞环加工之前，通过调整四爪位置使得活塞环与机床主轴同轴，费时耗力生产效率低；对于一些发动机厂往往会定制专用机床或改造普通机床加工活塞环，但是专用机床和改造普通机床的成本过高，对于生产形式对大批量生产的发动机厂来说，例如年产量20W个发动机的工厂，活塞环年产量高，这样的成本投入能够产生良好的经济效益，但是对于一些发动机维修厂来说，往往是根据发动机的损坏部位和损坏程度来加工所需更换的各类零件，生产类型为中小批量生产，例如本年度需要生产作为维备件的活塞环仅需要生产5000个，这样投入较大成本购买专用机床或改造普通机床，能够产生的经济效益不高。综上，针对生产类型为中小批量的企业，如何在精加工后保证活塞环内孔尺寸的同时，不破坏活塞环外圆质量，且保证生产效率和经济效益，成为此类企业需要面对的难题。
技术实现思路
名词解释：名义尺寸：机械标注中，未注公差的尺寸，机械制造中，往往将名义尺寸与公差组合，用于表明实际尺寸的范围，公差是实际尺寸最大值和最小值之差，例：现有尺寸则A为名义尺寸，其后为名义尺寸的公差，实际尺寸取值范围A+T2～A+T1。回转精度：回转体夹持于机床卡盘上并随机床主轴转动，得到的圆跳动值。着色检查：在锥孔面中涂抹可擦拭清除的彩色油性涂料(如红丹)，保证其完全覆盖锥孔面，再将带锥面的轴插入锥孔中锥度配合，顺时针或者逆时针转动轴后取出观测，观测轴上锥面彩色油性涂料(如红丹)的覆盖情况。密接度：着色检查法之后，所得轴的锥面上所覆盖彩色油性涂料(如红丹)百分比。密接：运用着色检查法，将彩色油性涂料(如红丹)覆盖于轴的锥面上。圆跳动：是指被测要素绕基准轴线回转一周时，由位置固定的指示器(通常采用磁力表座+千分表或百分表的组合)在给定方向上测得的最大与最小读数之差。三爪：机床附件，具体形态为均布在机床卡盘体上的三个活动卡爪，配合卡盘具有自定心作用，能够沿机床卡盘径向移动，使工件固定。四爪：机床附件，具体形态为均布在机床卡盘体上的四个活动卡爪，无自定心功能，能够沿机床卡盘径向移动，使工件固定。本专利技术目的提供一种活塞环内孔精加工用夹具，针对活塞环年产量不高，生产类型为中小批量类型的企业，在使用传统机床无法保证活塞环尺寸和表面质量，而通过改造机床或者购买专用机床生产成本高的问题，提供了解决方案：本专利技术通过下述技术方案实现：一种活塞环内孔精加工用夹具，包括夹具体、定位轴和活塞环；所述活塞环为被加工零件，呈管状结构，包括活塞环内孔、活塞环外圆；所述夹具体包括夹具基体和夹紧机构；所述夹具基体为阶梯轴结构的集成整体，且包括机床夹持部和零件加工部，所述机床夹持部为所述阶梯轴结构的小轴部，所述零件加工部为所述阶梯轴结构的大轴部；所述夹紧机构设于所述零件加工部内，并沿所述夹具基体回转中心轴周向阵列分布若干；所述定位轴为轴类零件，包括A部和B部，所述夹具基体内设有定位孔，所述定位孔中心轴与所述夹具基体中心轴同轴，所述A部能够插入所述定位孔，使得所述定位轴与所述夹具基体组合，并在完成所述组合时，所述定位轴的中心轴与所述夹具基体中心轴同轴，所述A部也能够抽离所述定位孔，使得所述定位轴与所述夹具基体拆分；所述B部能够与所述活塞环内孔间隙配合，所述间隙配合存在于所述活塞环内孔加工之前。本专利技术的目的是提供一种能在普通机床使用的夹具，来精加工活塞环内孔，在保证尺寸的同时不会造成活塞环外表面质量损坏，为此采用了上述设计，总体设计方案如下：工艺设计利用活塞环内孔自定位将传统的定位加工改为定量加工，定位之后均匀去除内孔表面的加工余量，要实现此设计方案采用了如上的设计思路：作为活塞环的内孔精加工，工艺安排在磨床或数控车床上进行加工，针对这两种设备的特性，夹具体设计为机床夹持部和零件加工部，零件加工部用于加工活塞环，机床夹持部用于将机床和夹具体连接，机床的三爪能够将机床夹持部夹紧，使机床和夹具体连接，并实现夹具体对机床主轴的同步转动；定位轴用于活塞环内孔的定位，定位轴分为A部和B部，夹具基体内设定位孔，所述A部能够插入定位孔使之与夹具体组合，在定位轴与夹具体完成组合形态时，对用铜皮或其他软性带材对活塞环外圆进行包裹，再将活塞环套设如所述B部，使之与活塞环内孔完成间隙配合，既完成定位轴对活塞环的定位；夹紧机构用于对活塞环的固定，在完成定位轴对活塞环的定位后，夹紧机构能够夹紧活塞环外圆使其固定，由于软性带材的保护，不会造成活塞环外圆损坏；由于所述A部能够抽离所述定位孔，既定位轴与所述夹具体拆分，在完成夹紧机构对活塞环固定后，将定位轴与所述夹具体进行拆分，使得所述B部与活塞环内孔的配合解除，此时控制机床主轴进行转动，进而带动夹具体上的活塞环进行回转，回转过程中完成对用切削工具如车刀、砂轮等完成对活塞环内孔的加工。在整个加工过程中，因为所述机床夹持部和零件加工部同轴，而机床夹持部与机床三爪固定，所以机床主轴与夹具基体中心轴具有同轴关系X；又因为定位轴与夹具基体组合状态时，所述定位轴中心轴与所述夹具基体中心轴同轴，所述B部与所述活塞环内孔间隙配合，所以在此组合状态时，活塞环内孔中心轴与夹具基体中心轴具有同轴关系Y；综上由于上述的同轴关系X和同轴关系Y，使得机床主轴、夹具基体中心轴和活塞环内孔中心轴三者轴心线一致，活塞环内孔依靠定位轴完成了自定位，活塞环内孔被定量加工，又由于活塞环外圆在加工过程中受到软性带材的包裹保护，故很好的实现了在保证保证活塞环外圆质量不受损坏的同时，对活塞环内孔精加工的目的，且本专利技术是在磨床或数控车床这样的普通机床上使用，故对于中小批量生产类型的企业，无需购买专用机床或改造普通机床，也无需采用四爪机床加工，使得每件活塞环加工之前，通过调整四爪位置使得活塞环与机床主轴同轴，仅仅通过本夹具配合三爪机床即可完成活塞环的批量加工，在为中小批量生产的企业节约成本并且带来更好的经济效益的同时，保证了生产效率。进一步的，所述定位轴包括直段部、锥部，所述A部为锥部，所述B部为直段部，所述锥部形状为圆台，所述定位孔为锥孔，所述锥部与所述定位孔为锥度配合，所述直段部形状为圆柱，所述直段部位于所述锥部前端。所述A部与定位孔为锥度配合，不同于传统的圆柱孔与圆柱轴的间隙配合，由于制造误差存在，圆柱孔与圆柱轴无法做到完全一致，故圆柱孔轴的实际配合状态本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种活塞环内孔精加工用夹具，其特征在于：包括夹具体(1)、定位轴(2)和活塞环(3)；所述活塞环(3)为被加工零件，呈管状结构，包括活塞环内孔、活塞环外圆；所述夹具体(1)包括夹具基体(11)和夹紧机构(12)；所述夹具基体(11)为阶梯轴结构的集成整体，且包括机床夹持部(111)和零件加工部(112)，所述机床夹持部(111)为所述阶梯轴结构的小轴部，所述零件加工部(112)为所述阶梯轴结构的大轴部，并且所述机床夹持部(111)和零件加工部(112)同轴；所述夹紧机构(12)设于所述零件加工部(112)内，并沿所述夹具基体(11)回转中心轴周向阵列分布若干；所述定位轴(2)为轴类零件，包括A部和B部，所述夹具基体(11)内设有定位孔，所述定位孔的中心轴与所述夹具基体(11)中心轴同轴，所述A部能够插入所述定位孔，使得所述定位轴(2)与所述夹具基体(11)组合，并在完成组合时，所述定位轴(2)的中心轴与所述夹具基体(11)中心轴同轴，所述A部也能够抽离所述定位孔，使得所述定位轴(2)与所述夹具基体(11)拆分；所述B部能够与所述活塞环内孔间隙配合，所述间隙配合存在于所述活塞环内孔加工之前。...

【技术特征摘要】
1.一种活塞环内孔精加工用夹具，其特征在于：包括夹具体(1)、定位轴(2)和活塞环(3)；所述活塞环(3)为被加工零件，呈管状结构，包括活塞环内孔、活塞环外圆；所述夹具体(1)包括夹具基体(11)和夹紧机构(12)；所述夹具基体(11)为阶梯轴结构的集成整体，且包括机床夹持部(111)和零件加工部(112)，所述机床夹持部(111)为所述阶梯轴结构的小轴部，所述零件加工部(112)为所述阶梯轴结构的大轴部，并且所述机床夹持部(111)和零件加工部(112)同轴；所述夹紧机构(12)设于所述零件加工部(112)内，并沿所述夹具基体(11)回转中心轴周向阵列分布若干；所述定位轴(2)为轴类零件，包括A部和B部，所述夹具基体(11)内设有定位孔，所述定位孔的中心轴与所述夹具基体(11)中心轴同轴，所述A部能够插入所述定位孔，使得所述定位轴(2)与所述夹具基体(11)组合，并在完成组合时，所述定位轴(2)的中心轴与所述夹具基体(11)中心轴同轴，所述A部也能够抽离所述定位孔，使得所述定位轴(2)与所述夹具基体(11)拆分；所述B部能够与所述活塞环内孔间隙配合，所述间隙配合存在于所述活塞环内孔加工之前。2.根据权利要求1所述的一种活塞环内孔精加工用夹具，其特征在于：所述定位轴(2)包括直段部(22)、锥部(23)，所述A部为锥部(23)，所述B部为直段部(22)，所述锥部(23)形状为圆台，所述定位孔为锥孔，所述锥部(23)与所述定位孔为锥度配合，所述直段部(22)形状为圆柱，所述直段部(22)位于所述锥部(23)前端。3.根据权利要求2所述的一种活塞环内孔精加工用夹具，其特征在于：所述定位轴(2)还包括导向部(21)，所述导向部(21)位于所述直段部(22)前端，所述导向部(21)外形为圆柱，且导向部(21)的轴径小于直段部(22)的轴径。4.根据权利要求1所述的一种活塞环内孔精加工用夹具，其特征在于：所述B部与所述活塞环内孔的最大间隙配合量由加工后所述活塞环内孔对活塞环外圆跳动值S和机床的回转精度确定P，设最大间隙配合量为T，机床回转精度为P，加工后活塞环内孔的圆跳动值S，则T+P<S，所述最大间隙配合量既当B部为最小极限尺寸，活塞环内孔为最大极限尺寸时的间隙配合值。5.根据权利要求1所述的一种活塞环内孔精加工用夹具，其特征在于：所述夹具体(1)还包括紧定螺钉(13)，在所述夹具基体(11)上开设螺钉孔，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡明容，
申请(专利权)人：成都科力夫科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51