專利名稱：磨外螺紋夾具及磨外螺紋方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種夾具及應(yīng)用該種夾具磨外螺紋的方法，具體來說是一種專 用于磨削精密螺桿及蝸桿的夾具。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中沒有專用于磨削精密外螺紋的夾具，操作人員在磨削精密外螺 紋時(shí)，通常將待磨削工件夾在專用機(jī)床主夾具上低速轉(zhuǎn)動(dòng)，使磨頭(例如仿形 砂輪、刀具等)沿著機(jī)床主軸以預(yù)定速度移動(dòng)，完成外螺紋的精密磨削。當(dāng)所 磨削的工件具有兩頭或者多頭螺紋時(shí)，完成一頭螺紋磨削后調(diào)整工件相對(duì)磨頭 的位置后再進(jìn)行下一頭螺紋的磨削。
現(xiàn)有磨削方式存在磨削精度低的問題，尤其是螺紋的頭與頭之間易產(chǎn)生較 大的位置誤差。雖然可以采用復(fù)雜的數(shù)控設(shè)備以提髙螺紋的磨削精度，但是設(shè) 備造價(jià)昂貴且磨削質(zhì)量依然不是很理想。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的就是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種磨削精度髙的磨外 螺紋夾具。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是 一種磨外螺紋夾具，包括一 端部與待加工的工件的一端部相連接的螺桿、開設(shè)有通孔的螺桿固定塊，所述 的螺桿活動(dòng)插設(shè)在所述的通孔內(nèi)，所述的螺桿的導(dǎo)程與工件的導(dǎo)程相同；所述
的通孔的孔壁上還設(shè)置有卡設(shè)在螺桿的螺牙之間并用于限制螺桿的螺牙相對(duì)螺 桿固定塊沿著螺旋線跡運(yùn)動(dòng)的凸塊。由此本發(fā)明提供了一種全新結(jié)構(gòu)的磨外螺 紋夾具，該夾具的原理使得工件相對(duì)磨頭的螺紋行程能夠一次性實(shí)現(xiàn)而非傳統(tǒng) 的運(yùn)動(dòng)合成方式，使得外螺紋的形狀精度更加精確。
所述的凸塊能夠拆卸的設(shè)置在通孔的孔壁上，所述的螺桿固定塊上設(shè)置有 至少兩個(gè)用于定位所述的凸塊的定位機(jī)構(gòu)，至少部分所述的定位機(jī)構(gòu)之間的間
距為螺桿導(dǎo)程的整數(shù)倍與分?jǐn)?shù)倍之和，且該分?jǐn)?shù)滿足1,其中i為自然數(shù)， j為小于等于i的自然數(shù)。雖然也可以通過其它定位方式來實(shí)現(xiàn)多頭螺紋的磨削，
例如設(shè)置磨頭的定位基準(zhǔn)，但是在螺桿固定塊上設(shè)置螺桿定位的方式不僅更加 直觀、定位簡(jiǎn)單、易于操作人員實(shí)施，而且精度也容易保證。
根據(jù)實(shí)際需要， 一般加工的螺紋多為二頭、三頭、四頭、八頭，則所述的 分?jǐn)?shù)為1/8、 1/4、 1/3、 1/2、 2/3、 3/4、 7/8中的一種，當(dāng)然也可以存在其它分?jǐn)?shù) 以適應(yīng)特殊需求。
所述的定位機(jī)構(gòu)包括開設(shè)在所述的螺桿固定塊上的定位通孔，該夾具還包 括插設(shè)在定位通孔內(nèi)的銷，所述的銷的梢部從定位通孔內(nèi)穿出并卡設(shè)在所述的 螺桿的螺牙之間，所述的銷的根部通過彈性件設(shè)置在彈簧座上，所述的彈簧座 能夠拆卸的連接在螺桿固定塊上，且所述的彈性件處于壓縮狀態(tài)。
該夾具還包括與固定塊固定連接的導(dǎo)向塊，設(shè)置在所述的工件的自由端上 的滑塊，所述的滑塊滑動(dòng)設(shè)置在所述的導(dǎo)向塊內(nèi)。
所述的螺桿上還開設(shè)有環(huán)槽，所述的環(huán)槽的周向截面形狀為與所述的螺桿 的螺牙的牙型角相似的角形。該環(huán)槽的作用主要是用來磨削螺紋的頂圓。
本發(fā)明的又一目的是利用上述的磨外螺紋夾具以提供一種磨削精度髙的磨 削外螺紋的方法。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是第一步，將工件連接到 螺桿的一端部、將螺桿插設(shè)在螺桿固定塊的通孔內(nèi)、將凸塊卡設(shè)在螺桿的螺牙 之間；第二步，轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿并使得螺桿相對(duì)螺桿固定塊沿著螺旋線跡運(yùn)動(dòng)、完成 一頭外螺紋磨削。
當(dāng)需要磨削多頭螺紋時(shí)，要求所述的磨外螺紋夾具包括能夠拆卸的設(shè)置在 通孔的孔壁上的所述的凸塊，所述的螺桿固定塊上設(shè)置有至少兩個(gè)用于定位所 述的凸塊的定位機(jī)構(gòu)，至少部分所述的定位機(jī)構(gòu)之間的間距為螺桿導(dǎo)程的整數(shù)
倍與分?jǐn)?shù)倍之和，且該分?jǐn)?shù)滿足工，其中i為自然數(shù)，j為小于等于i的自然
z. + l
數(shù)；相應(yīng)的，所述的磨外螺紋方法包括第一步，將工件連接到螺桿的一端部、 將螺桿插設(shè)在螺桿固定塊的通孔內(nèi)、將凸塊定位在一個(gè)上述定位機(jī)構(gòu)中并確保 該凸塊卡設(shè)在螺桿的螺牙之間；第二步，轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿并使得螺桿相對(duì)螺桿固定塊 沿著螺旋線跡運(yùn)動(dòng)、完成一頭外螺紋的磨削；第三步，至少重復(fù)一次以下步驟-將凸塊從上述定位機(jī)構(gòu)中拆卸并定位在又一上述定位機(jī)構(gòu)中并確保該凸塊卡設(shè) 在螺桿的螺牙之間，轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿并使得螺桿相對(duì)螺桿固定塊沿著螺旋線跡運(yùn)動(dòng)、
完成又一頭外螺紋的磨削，并且，在整個(gè)磨削過程中，用于磨削工件的磨頭的 工位保持不變。
由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明具有磨削出的螺紋的精度較高，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單、實(shí)施方便、降低成本。


圖1為本發(fā)明的立體圖2A為本發(fā)明的主視圖，其中該夾具處于螺紋頂圓的磨削狀態(tài)； 圖2B為本發(fā)明的主視圖，其中該夾具處于螺紋的磨削狀態(tài)； 其中，1、底座，2、導(dǎo)向塊，3、滑塊，4、螺桿固定塊，41、第一定位通 孔，42、第二定位通孔，43、第三定位通孔，44、第四定位通孔，45、彈簧座， 46、彈簧，47、環(huán)槽，5、銷，6、螺桿，7、工件，8、磨頭。
具體實(shí)施方式
一種磨外螺紋夾具，用于精密螺桿及蝸桿的磨削。
參見圖l、圖2A、圖2B，該夾具包括一端部與待加工的工件7的一端部相 連接的螺桿6、開設(shè)有通孔的螺桿固定塊4，所述的螺桿6活動(dòng)插設(shè)在所述的通 孔內(nèi)。
所述的螺紋固定塊4上沿著螺桿6的延伸方向依次開設(shè)有第一定位通孔41、 第二定位通孔42、第三定位通孔43、第四定位通孔44。
所述的螺桿6上在無外螺紋的部分還開設(shè)有一個(gè)環(huán)槽47，所述的環(huán)槽47的 周向截面形狀為角形，且該角形的形狀與螺桿6上螺牙的牙型角在幾何學(xué)原理 上相似。
該夾具還包括插設(shè)上述四個(gè)定位通孔中的一個(gè)之內(nèi)的銷5，所述的銷5的梢 部與螺桿6上的螺牙的牙型角及環(huán)槽47的周向截面形狀相對(duì)應(yīng)，所述的銷5的 梢部從定位通孔內(nèi)穿出并卡設(shè)在環(huán)槽47內(nèi)(對(duì)應(yīng)圖2A)或者螺桿6的螺牙之 間(對(duì)應(yīng)圖2B),所述的銷5的根部通過彈簧46設(shè)置在彈簧座45上，所述的 彈簧座45能夠拆卸的連接在螺桿固定塊4上，且所述的彈簧46處于壓縮狀態(tài)， 則銷5的梢部被較緊密的卡在環(huán)槽47內(nèi)或者螺桿6的螺牙之間。
下面結(jié)合一個(gè)三頭螺紋的磨削過程，詳細(xì)的對(duì)該夾具的結(jié)構(gòu)、工作原理進(jìn) 行介紹。
(a) 磨工件7的螺紋頂圓。
參見圖2A,將銷5插在第一通孔41內(nèi)，將彈簧座45緊定在螺桿固定塊4 的適當(dāng)位置上，調(diào)節(jié)螺桿6，使得銷5的梢部卡在環(huán)槽47內(nèi)，由于彈簧46的彈 力作用銷5的梢部較緊密的卡設(shè)在環(huán)槽47內(nèi)。
調(diào)整磨頭8到第一頂圓工位，轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿6，由于銷5始終卡設(shè)在環(huán)槽47內(nèi)、 對(duì)螺桿6的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的限定，螺桿6相對(duì)螺桿固定塊4只能發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，螺桿6 帶動(dòng)工件7發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，完成螺紋頂圓的磨削，磨頭8退出第一頂圓工位。
磨頭8再運(yùn)動(dòng)到其它頂圓工位，同理完成多處頂圓的磨削。
(b) 磨工件7的外螺紋。
參見圖2B，從原理上來說，螺桿固定塊4上本來開設(shè)的是通孔，螺桿6能 夠活動(dòng)插設(shè)在該通孔內(nèi)，然而，當(dāng)銷5的梢部卡設(shè)在螺牙之間時(shí)，螺桿6在運(yùn) 動(dòng)時(shí)就受到銷5的梢部的限制，只能螺旋前進(jìn)(或者后退)。當(dāng)螺桿6螺旋前進(jìn) (或者后退)時(shí)，就帶動(dòng)工件7螺旋前進(jìn)(或者后退)從而完成磨削，磨削的 過程中，磨頭8處于工位并且螺桿6運(yùn)動(dòng)過程中磨頭8相對(duì)螺桿固定塊4處于 靜止?fàn)顟B(tài)，工件7前進(jìn)(后者后退) 一個(gè)行程就完成工件7表面螺紋部的磨削。 在該種磨削方法中，工件7相對(duì)磨頭8的螺旋軌跡并非傳統(tǒng)的直線運(yùn)動(dòng)加圓周 轉(zhuǎn)動(dòng)的合成，而是一次性直接得到的，因此得到的螺紋的精度更髙；并且由于 本裝置的設(shè)置，工件7的螺旋運(yùn)動(dòng)易于實(shí)現(xiàn)，裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
所述的螺桿6的導(dǎo)程與工件7的導(dǎo)程相同，所述的螺桿6的直徑大于工件7 的直徑，則能夠方便使用者操作、提髙螺桿6運(yùn)行精度。
如何完成三頭螺紋零件的磨削？在本實(shí)施例中，所述的螺桿6的導(dǎo)程及工 件7的導(dǎo)程為7.5mm，第一定位通孔41、第二定位通孔42的軸心線之間的距離 為20mm,第二定位通孔42、第三定位通孔43的軸心線之間的距離為10mm第 三定位通孔41、第四定位通孔42的軸心線之間的距離為10mm。
完成了 (a)步驟之后，首先將銷5從第一定位通孔41內(nèi)取出、插在第二 定位通孔42內(nèi)，彈簧座45緊定在螺桿固定塊4的適當(dāng)位置上，磨頭8運(yùn)動(dòng)到 外螺紋工位(對(duì)應(yīng)于圖2B的狀態(tài))，螺桿6帶動(dòng)工件7運(yùn)動(dòng)一個(gè)行程，完成第 一頭螺紋的磨削，磨頭8退出工位。
然后，將彈簧座45、銷5卸下，銷5插設(shè)到第三定位通孔42內(nèi)，彈簧座
45緊定在螺桿固定塊4的適當(dāng)位置上，磨頭8重新運(yùn)動(dòng)到同一外螺紋工位，由 于第二定位通孔42、第三定位通孔43之間的距離為工件7導(dǎo)程的4/3倍(相當(dāng) 于工件7相對(duì)磨頭8偏移了 1/3個(gè)工件7的導(dǎo)程)，則完成第一頭螺紋的右側(cè)的 第二頭螺紋的磨削，磨頭8退出工位。
最后，將銷5插設(shè)到第四定位通孔44內(nèi)，彈簧座45緊定在螺桿固定塊4 的適當(dāng)位置上，磨頭8再重新運(yùn)動(dòng)到同一外螺紋工位，由于第三定位通孔43、 第四定位通孔44之間的距離為工件7導(dǎo)程的4/3倍(相當(dāng)于工件7又相對(duì)磨頭 8偏移了 1/3個(gè)工件7的導(dǎo)程)，則完成第二頭螺紋右側(cè)的第三頭螺紋的磨削。
工件7的整個(gè)外螺紋精密磨削過程結(jié)束。
同理，通過定位通孔的不同位置設(shè)置，還可以完成二頭螺紋、四頭螺紋、 八頭螺紋等的磨削，都以此類推，不再贅述。其中磨頭8的運(yùn)動(dòng)比較簡(jiǎn)單，只 需要完成上、下運(yùn)動(dòng)一_到達(dá)工位、遠(yuǎn)離工位，容易實(shí)現(xiàn)高精度運(yùn)動(dòng)；而工件7 的定位精度也容易保證，因?yàn)槎ㄎ煌字g的位置精度是能夠保證的，銷5通 過彈簧46壓緊在螺桿6的螺紋部上，每次調(diào)節(jié)好彈簧座45的位置就相當(dāng)于將 銷5精確定位、繼而將螺桿6精確定位、繼而確保多頭螺紋之間的定位，而在 加工的過程中更是能夠確保每頭螺紋形狀?？傊狙b置能夠通過較為簡(jiǎn)單的 裝置，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的精密螺紋的磨削，達(dá)到甚至超過復(fù)雜的數(shù)控設(shè)備的磨削質(zhì)量。
該夾具還包括與固定塊4固定連接的導(dǎo)向塊2，所述的工件7的自由端上設(shè) 置有滑塊3，所述的滑塊3滑動(dòng)設(shè)置在所述的導(dǎo)向塊2內(nèi)?；瑝K3對(duì)工件7起到 了支撐作用，使得工件7工作時(shí)受力更加平穩(wěn)。
所述的螺桿6的自由端還設(shè)置有壓花部或者手輪，方便手動(dòng)操作。
權(quán)利要求
1、一種磨外螺紋夾具，其特征在于包括一端部與待加工的工件(7)的一端部相連接的螺桿(6)、開設(shè)有通孔的螺桿固定塊(4)，所述的螺桿(6)活動(dòng)插設(shè)在所述的通孔內(nèi)，所述的螺桿(6)的導(dǎo)程與工件(7)的導(dǎo)程相同；所述的通孔的孔壁上還設(shè)置有卡設(shè)在螺桿(6)的螺牙之間并用于限制螺桿(6)的螺牙相對(duì)螺桿固定塊(4)沿著螺旋線跡運(yùn)動(dòng)的凸塊。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的磨外螺紋夾具，其特征在于所述的凸塊能夠拆 卸的設(shè)置在通孔的孔壁上，所述的螺桿固定塊(4)上設(shè)置有至少兩個(gè)用于定位 所述的凸塊的定位機(jī)構(gòu)，至少部分所述的定位機(jī)構(gòu)之間的間距為螺桿(6)導(dǎo)程 的整數(shù)倍與分?jǐn)?shù)倍之和，且該分?jǐn)?shù)滿足工，其中i為自然數(shù)，j為小于等于i的自然數(shù)。z' + l
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的磨外螺紋夾具，其特征在于所述的分?jǐn)?shù)為1/8、 1/4、 1/3、 1/2、 2/3、 3/4、 7/8中的一種。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2或者3所述的磨外螺紋夾具，其特征在于所述的定位 機(jī)構(gòu)包括開設(shè)在所述的螺桿固定塊(4)上的定位通孔，該夾具還包括插設(shè)在定 位通孔內(nèi)的銷(5)，所述的銷(5)的梢部從定位通孔內(nèi)穿出并卡設(shè)在所述的螺 桿(6)的螺牙之間，所述的銷(5)的根部通過彈性件設(shè)置在彈簧座(45)上， 所述的彈簧座(45)能夠拆卸的連接在螺桿固定塊(4)上，且所述的彈性件處 于壓縮狀態(tài)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的磨外螺紋夾具，其特征在于所述的彈性件為彈簧。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磨外螺紋夾具，其特征在于所述的螺桿(6) 的自由端還設(shè)置有操作把手。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的磨外螺紋夾具，其特征在于該夾具還包括與固 定塊(4)固定連接的導(dǎo)向塊(2)，設(shè)置在所述的工件(7)的自由端上的滑塊(3)，所述的滑塊(3)滑動(dòng)設(shè)置在所述的導(dǎo)向塊(2)內(nèi)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磨外螺紋夾具，其特征在于所述的螺桿(6) 上還開設(shè)有環(huán)槽(47),所述的環(huán)槽(47)的周向截面形狀為與所述的螺桿(6) 的螺牙的牙型角相似的角形。
9、 一種如權(quán)利要求l所述的磨外螺紋夾具的磨外螺紋方法，其特征在于 該方法包括第一步，將工件(7)連接到螺桿(6)的一端部、將螺桿(6)插設(shè)在螺桿 固定塊(4)的通孔內(nèi)、將凸塊卡設(shè)在螺桿(6)的螺牙之間；第二步，轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿(6)并使得螺桿(6)相對(duì)螺桿固定塊(4)沿著螺旋線 跡運(yùn)動(dòng)、完成一頭外螺紋磨削。
10、根據(jù)權(quán)利要求9所述的磨外螺紋方法，其特征在于所述的磨外螺紋 夾具包括能夠拆卸的設(shè)置在通孔的孔壁上的所述的凸塊，所述的螺桿固定塊(4) 上設(shè)置有至少兩個(gè)用于定位所述的凸塊的定位機(jī)構(gòu)，至少部分所述的定位機(jī)構(gòu)之間的間距為螺桿(6)導(dǎo)程的整數(shù)倍與分?jǐn)?shù)倍之和，且該分?jǐn)?shù)滿足1,其z. + l中i為自然數(shù)，j為小于等于i的自然數(shù)； 所述的磨外螺紋方法包括第一步，將工件(7)連接到螺桿(6)的一端部、將螺桿(6)插設(shè)在螺桿 固定塊(4)的通孔內(nèi)、將凸塊定位在一個(gè)上述定位機(jī)構(gòu)中并確保該凸塊卡設(shè)在 螺桿(6)的螺牙之間；第二步，轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿(6)并使得螺桿(6)相對(duì)螺桿固定塊(4)沿著螺旋線 跡運(yùn)動(dòng)、完成一頭外螺紋的磨削；第三步，至少重復(fù)一次以下步驟將凸塊從上述定位機(jī)構(gòu)中拆卸并定位在 又一上述定位機(jī)構(gòu)中并確保該凸塊卡設(shè)在螺桿(6)的螺牙之間，轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿(6) 并使得螺桿(6)相對(duì)螺桿固定塊(4)沿著螺旋線跡運(yùn)動(dòng)、完成又一頭外螺紋 的磨削，并且，在整個(gè)磨削過程中，用于磨削工件的磨頭的工位保持不變。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種磨外螺紋夾具及磨外螺紋方法，該夾具包括一端部與待加工的工件的一端部相連接的螺桿、開設(shè)有通孔的螺桿固定塊，所述的螺桿活動(dòng)插設(shè)在所述的通孔內(nèi)，所述的螺桿的導(dǎo)程與工件的導(dǎo)程相同；所述的通孔的孔壁上還設(shè)置有卡設(shè)在螺桿的螺牙之間并用于限制螺桿的螺牙相對(duì)螺桿固定塊沿著螺旋線跡運(yùn)動(dòng)的凸塊。由此本發(fā)明提供了一種全新結(jié)構(gòu)的磨外螺紋夾具，該夾具的原理使得工件相對(duì)磨頭的螺紋行程能夠一次性實(shí)現(xiàn)而非傳統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)合成方式，使得外螺紋的形狀精度更加精確，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)施方便、降低成本。
文檔編號(hào)B23G1/44GK101391326SQ20081015553
公開日2009年3月25日 申請(qǐng)日期2008年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月8日
發(fā)明者黃建昌 申請(qǐng)人:?？耸匪芰现破?太倉)有限公司