一种汽缸浮动珩磨夹具.pdf

本发明公开了一种汽缸浮动珩磨夹具，旨在提供一种具有夹紧汽缸和使汽缸内孔能够浮动适应珩磨头的功能，有效解决因夹持偏斜，而造成气缸内孔椭圆的问题的珩磨夹具。它包括设置在珩磨机床上的万向浮动夹头及弹性顶压装置，万向浮动夹头包括定位浮动内环及浮动外环，浮动外环内壁上设有四个周向均布的径向通孔，各径向通孔内分别设有轴杆，其中两根同轴设置的轴杆为固定轴杆，另外两根同轴设置的轴杆为浮动轴杆；两固定轴杆固定在珩磨机床上，两固定轴杆上、位于浮动外环与珩磨机床之间分别设有第一预应力弹簧；两浮动轴杆的内端固定在定位浮动内环外侧面上，两浮动轴杆上、位于浮动外环与定位浮动内环之间分别设有第二预应力弹簧。

权利要求书
1.  一种汽缸浮动珩磨夹具，其特征是，包括设置在珩磨机床（1）上、用于定位汽缸的万向浮动夹头及用于将汽缸顶压在万向浮动夹头上的弹性顶压装置（7），所述万向浮动夹头包括定位浮动内环（3）及套设在定位浮动内环外的浮动外环（2），定位浮动内环与浮动外环之间设有间隙；所述浮动外环（2）内壁上设有四个周向均布的径向通孔（4），各径向通孔内分别设有轴杆，且其中两根同轴设置的轴杆（5a、5b）为固定轴杆，另外两根同轴设置的轴杆（5c、5d）为浮动轴杆；两固定轴杆固定在珩磨机床上，且两固定轴杆上、位于浮动外环与珩磨机床之间分别套设有第一预应力弹簧（6）；两浮动轴杆的内端固定在定位浮动内环（3）外侧面上，且两浮动轴杆上、位于浮动外环与定位浮动内环之间分别套设有第二预应力弹簧（8）。

2.  根据权利要求1所述的一种汽缸浮动珩磨夹具，其特征是，所述弹性顶压装置包括设置在珩磨机床上的导向孔（73），可滑动设置在导向孔内的顶压杆（71）及设置在顶压杆端部的抵压块（72），所述顶压杆与定位浮动内环同轴或与定位浮动内环的轴线平行，顶压杆上、位于抵压块与珩磨机床之间还套设有顶压弹簧（74），所述抵压块位于靠近万向浮动夹头的顶压杆端部。

3.  根据权利要求1所述的一种汽缸浮动珩磨夹具，其特征是，所述定位浮动内环上、朝向弹性顶压装置的端面上设有定位销或定位孔。

4.  根据权利要求1所述的一种汽缸浮动珩磨夹具，其特征是，所述朝向弹性顶压装置的定位浮动内环的内孔边缘设有凹陷的定位台阶，且定位台阶的横截面呈方形。

5.  根据权利要求1或2或3或4所述的一种汽缸浮动珩磨夹具，其特征是，所述定位浮动内环外侧面上设有用于连接浮动轴杆的螺纹孔，所述浮动轴杆与螺纹孔之间通过螺纹连接。

说明书一种汽缸浮动珩磨夹具
技术领域
本发明涉及一种夹具，具体涉及一种汽缸浮动珩磨夹具。
背景技术
随着发动机的功率、使用寿命等要求的不断提高，作为发动机主要零件之一的汽缸，其加工精度的要求也越来越严格。汽缸内壁的珩磨在汽缸加工制造中起到关键的作用，其直接影响汽缸的使用寿命及发动机的功率；因而珩磨的工装夹具也越发重要。目前，现有的汽缸珩磨夹具通常为固定式夹具，即将汽缸固定安装在夹具上；然后通过珩磨头对汽缸内孔进行珩磨（在珩磨加工过程中汽缸始终保持固定不动）。由于固定式汽缸珩磨夹具夹紧气缸后，在珩磨加工过程中汽缸始终保持固定不动，而珩磨头在旋转的同时作轴向往复运动；这使得固定夹紧后的气缸内孔与珩磨头之间的同轴度具有严格的要求；而普通的固定式汽缸珩磨夹具很难保证固定夹紧后的气缸内孔与珩磨头之间的同轴度，容易产生夹持偏斜、偏心，从而造成气缸内孔椭圆或产生锥度，导致汽缸内孔加工精度不合格。
例如，中国专利公开号CN201565848U，公开日2010年09月01日，发明创造的名称为薄壁气缸套珩磨夹具，包括底座，底座上设有气缸套夹紧装置，气缸套夹紧装置包括与底座固定连接的液压缸，液压缸上部设有内圈具有锥度的外锥体，外锥体内设有与内之配合的外圈具有锥度的内锥弹性体，内锥弹性体上部设有压盘，液压缸的活塞通过连杆与压盘连接。该申请案的薄壁气缸套珩磨夹具同样是固定式的珩磨夹具，在珩磨过程中薄壁气缸套同样始终保持固定不动；其同样对固定夹紧后的气缸套内孔与珩磨头之间的同轴度有严格的要求，一旦产生夹持偏斜、偏心，则会造成气缸套内孔椭圆或产生锥度的问题。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的汽缸珩磨夹具难以保证固定夹紧后的气缸内孔与珩磨头之间的同轴度，容易产生夹持偏斜、偏心，从而造成气缸内孔椭圆或产生锥度，导致汽缸内孔加工精度不合格的问题，提供一种汽缸浮动珩磨夹具，其在夹紧汽缸的同时，使汽缸内孔能够浮动适应珩磨头，从而有效解决因夹持偏斜、偏心，而造成气缸内孔椭圆或产生锥度，导致汽缸内孔加工精度不合格的问题。
本发明的技术方案是：
一种汽缸浮动珩磨夹具，包括设置在珩磨机床上、用于定位汽缸的万向浮动夹头及用于将汽缸抵压在万向浮动夹头上的弹性顶压装置，所述万向浮动夹头包括定位浮动内环及套设在定位浮动内环外的浮动外环，定位浮动内环与浮动外环之间设有间隙；所述浮动外环内壁上设有四个周向均布的径向通孔，各径向通孔内分别设有轴杆，且其中两根同轴设置的轴杆为固定轴杆，另外两根同轴设置的轴杆为浮动轴杆；两固定轴杆固定在珩磨机床上，且两固定轴杆上、位于浮动外环与珩磨机床之间分别套设有第一预应力弹簧；两浮动轴杆的内端固定在定位浮动内环外侧面上，且两浮动轴杆上、位于浮动外环与定位浮动内环之间分别套设有第二预应力弹簧。
本方案通过定位浮动内环的内孔对汽缸进行定位，使汽缸内孔与定位浮动内环同轴；同时配合弹性顶压装置将汽缸顶压夹紧在定位浮动内环与弹性顶压装置之间。由于定位浮动内环可以沿浮动轴杆上下移动，并绕浮动轴杆在一定角度范围内摆动；同时定位浮动内环配合浮动轴杆和浮动外环还可以沿固定轴杆左右移动，并绕固定轴杆在一定角度范围内摆动，因而在夹紧汽缸的同时，汽缸内孔能够浮动适应珩磨头；即使固定夹紧后的气缸内孔产生夹持偏斜、偏心，也可以通过万向浮动夹头来消除气缸内孔与珩磨头的偏斜、偏心，保证在气缸内孔珩磨过程中气缸内孔与珩磨头之间的配合，从而有效解决因夹持偏斜、偏心，而造成气缸内孔椭圆或产生锥度，导致汽缸内孔加工精度不合格的问题。
作为优选，弹性顶压装置包括设置在珩磨机床上的导向孔，可滑动设置在导向孔内的顶压杆及设置在顶压杆端部的抵压块，所述顶压杆与定位浮动内环同轴或与定位浮动内环的轴线平行，顶压杆上、位于抵压块与珩磨机床之间还套设有顶压弹簧，所述抵压块位于靠近万向浮动夹头的顶压杆端部。本方案通过顶压弹簧配合顶压杆和抵压块将汽缸顶压夹紧在定位浮动内环与抵压块之间，同时抵压块可沿顶压杆移动，保证汽缸内孔能够浮动适应珩磨头。
作为优选，定位浮动内环上、朝向弹性顶压装置的端面上设有定位销或定位孔。当汽缸端面上的圆形凸环插入定位浮动内环内孔，且汽缸端面抵靠在定位浮动内环端面上后，通过定位销插入汽缸端面的安装孔内，或通过定位销插入汽缸端面的安装孔与定位孔内，以此防止汽缸在珩磨时转动。
作为优选，朝向弹性顶压装置的定位浮动内环的内孔边缘设有凹陷的定位台阶，且定位台阶的横截面呈方形。当汽缸端面上的凸环的外侧面呈矩形或正方形时，将汽缸端面上的凸环插入定位浮动内环内孔时，凸环与定位台阶配合，以此防止汽缸在珩磨时转动。
作为优选，定位浮动内环外侧面上设有用于连接浮动轴杆的螺纹孔，所述浮动轴杆与螺纹孔之间通过螺纹连接。
本发明的有益效果是：同时具有夹紧汽缸和使汽缸内孔能够浮动适应珩磨头的特点，从而有效解决因夹持偏斜、偏心，而造成气缸内孔椭圆或产生锥度，导致汽缸内孔加工精度不合格的问题。
附图说明
图1是本发明的一种汽缸浮动珩磨夹具在实际应用过程中的一种结构示意图。
图2是图1中A-A处的一种剖面结构示意图。
图中：珩磨机床1，浮动外环2，定位浮动内环3，径向通孔4，轴杆5a、5b、5c、5d，第一预应力弹簧6，弹性顶压装置7，顶压杆71，抵压块72，导向孔73，顶压弹簧74，第二预应力弹簧8，汽缸9，凸环91，定位销10。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
如图1、图2所示，一种汽缸浮动珩磨夹具，包括设置在珩磨机床1上、用于定位汽缸的万向浮动夹头及用于将汽缸顶压在万向浮动夹头上的弹性顶压装置7。万向浮动夹头包括定位浮动内环3及套设在定位浮动内环外的浮动外环2。定位浮动内环和浮动外环呈圆筒状。定位浮动内环3与浮动外环2之间设有间隙。浮动外环2内壁上设有四个周向均布的径向通孔4。径向通孔为圆孔。各径向通孔4内分别设有轴杆，且其中两根同轴设置的轴杆5a、5b为固定轴杆，另外两根同轴设置的轴杆5c、5d为浮动轴杆。两固定轴杆固定在珩磨机床1上，且两固定轴杆上、位于浮动外环2与珩磨机床1之间分别套设有第一预应力弹簧6。第一预应力弹簧一端抵靠在珩磨机床上，另一端抵靠在浮动外环外侧面上。两浮动轴杆的内端固定在定位浮动内环3外侧面上，具体说是，定位浮动内环外侧面上设有用于连接浮动轴杆的螺纹孔，浮动轴杆与螺纹孔之间通过螺纹连接。两浮动轴杆上、位于浮动外环2与定位浮动内环3之间分别套设有第二预应力弹簧8。第二预应力弹簧一端抵靠在定位浮动内环外侧面上，另一端抵靠在浮动外环内侧面上。
弹性顶压装置7包括设置在珩磨机床1上的导向孔73，可滑动设置在导向孔内的顶压杆71及设置在顶压杆端部的抵压块72。抵压块位于靠近万向浮动夹头的顶压杆端部。抵压块上朝向万向浮动夹头的端面设有圆台结构。顶压杆71与定位浮动内环3同轴或与定位浮动内环的轴线平行。顶压杆上、位于抵压块与珩磨机床之间还套设有顶压弹簧74。
如图1所示，当汽缸9安装端面上的凸环91为圆环形凸环时（凸环为汽缸本身结构的一部分）；定位浮动内环3上、朝向弹性顶压装置7的端面上设有定位销10或定位孔。安装时，将汽缸9端面上的圆环形凸环插入定位浮动内环3的内孔，并通过定位销10插入汽缸9端面的安装孔内（安装孔为汽缸本身结构的一部分），或通过定位销插入汽缸端面的安装孔与定位孔内，以此防止汽缸9在珩磨时转动。
当汽缸9安装端面上的凸环91的外侧面呈矩形或正方形时；朝向弹性顶压装置的定位浮动内环的内孔边缘设有凹陷的定位台阶，且定位台阶的横截面呈方形。定位台阶与该凸环适配。将汽缸端面上的凸环插入定位浮动内环内孔时，凸环与定位台阶配合，以此防止汽缸在珩磨时转动。
本发明的汽缸浮动珩磨夹具的具体使用过程如下：
如图1所示，将汽缸9端面上的凸环91插入定位浮动内环3的内孔内，并将定位销10插入汽缸9端面的安装孔内；然后通过顶压弹簧配合顶压杆和抵压块将汽缸9顶压夹紧在定位浮动内环3与抵压块72之间。
在汽缸9内孔珩磨过程中，由于定位浮动内环3可以沿浮动轴杆（轴杆5c、5d）上下移动，并绕浮动轴杆在一定角度范围内摆动；同时定位浮动内环3配合浮动轴杆和浮动外环2还可以沿固定轴杆（轴杆5a、5b）左右移动，并绕固定轴杆在一定角度范围内摆动；因而本发明的汽缸浮动珩磨夹具在夹紧汽缸9的同时，汽缸9内孔能够浮动适应珩磨头；即使固定夹紧后的气缸内孔产生夹持偏斜、偏心，也可以通过万向浮动夹头来消除气缸内孔与珩磨头的偏斜、偏心，从而有效解决因夹持偏斜、偏心，而造成气缸内孔椭圆或产生锥度，导致汽缸内孔加工精度不合格的问题。