[发明专利]精密复合磨削偶件外圆、锥面的磨削方法及磨削机床

说明书

本发明涉及一种精密复合磨削偶件外圆、锥面的磨削方法及磨削机床。所述方法为以安装在头架上夹具夹持工件的平端外圆，以头架上的轴向定位杆抵靠工件的平端端面，以尾架上的半缺阴顶尖顶持工件的锥端，工件的待磨削锥面的局部从半缺阴顶尖的缺口处露出，依次进行工件的待磨削锥面和待磨削外圆的磨削，磨削待磨削锥面时，夹具带动工件旋转，锥面磨削砂轮通过半缺阴顶尖的缺口与待磨削锥面接触。所述磨削机床的床身上设有头架、尾架及砂轮架，所述尾架上设有半缺阴顶尖，所述砂轮架上设有锥面磨削砂轮和外圆磨削砂轮，所述砂轮架设有用于带动其回转的B轴。本发明适应于电控高压共轨系统喷油嘴偶件及其他类似工件外圆、锥面的机械化高精密磨削。

技术领域

本发明涉及一种精密复合磨削偶件外圆、锥面的磨削方法，还涉及一种采用或适应于这种磨削方法的磨削机床，属机械加工技术领域。

背景技术

目前国内外磨削针阀类工件，大多采用托磨方式装夹工件，一台机床或者只磨削锥面(多采用托磨方式)；或者只磨削工件外圆，或者通过更换装置来实现外圆、锥面的磨削，无法确保在一台机床上通过一次装夹同时磨削工件外圆、锥面，由此不仅增加了工艺作业量，延长了生产周期，而且还因多次装夹误差影响加工精度。

另一方面，对于某些特殊构造和精度要求的工件，现有机械加工手段往往难以满足要求，需要采用人工配磨，而人工配磨的精度主要依靠加工人员的技术水平及经验来保证，这种方式不仅生产效率低，而且可靠性差。

电控高压共轨系统是世界汽车领域难度最大、水平最高的一项核心技术，是世界各大汽车公司竞相争夺的制高点。电控共轨柴油喷射系统主要由高压供油泵、共轨管、喷油器和电控单元组成，可实现燃油喷射的精密控制，系统复杂，加工精度高，由于电控高压共轨系统喷射压力达300MPa,系统中的偶件在具备良好的密封性的同时还要运动灵活，偶件间隙只能在0.002～0.003mm，磨削后表面的粗糙度要求Ra≤0.075μm，外圆、锥面圆度要求≤0.0005mm，圆柱度≤0.001mm。直径散度≤0.0005mm，国际上掌握电控共轨技术并批量生产的企业主要集中在少数几家公司，因此共轨系统的难点在于精密制造及加工工艺技术。例如，其中的喷油嘴偶件的磨削部位为外圆柱面(φ4mm圆柱面)及锥面(60°锥面)两个面，磨削后表面的粗糙度、圆度要求高，轴向位置要求高，由于该工件的平端无顶尖孔、锥端为磨削面，不能采用头尾架顶磨方式，同时由于工件的直径较小，如取消尾架，仅用头架夹紧的方式进行磨削，很难保证磨削精度，因此，目前没有适应于这种偶件外圆和锥面研磨的有效的机械研磨技术。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种精密复合磨削偶件外圆、锥面的磨削方法及磨削机床，以适应于电控高压共轨系统喷油嘴偶件及其他类似工件外圆、锥面的机械化超高精密磨削。

本发明的技术方案是：一种精密复合磨削偶件外圆、锥面的磨削方法，工件在磨削机床上的装夹方式为以头架上的夹具夹持工件的平端外圆，以头架上的轴向定位杆抵靠工件的平端端面，以尾架上的半缺阴顶尖顶持工件的锥端，工件的待磨削锥面的局部(磨削面)从半缺阴顶尖的缺口处露出，尾架前进，顶尖顶紧工件，利用夹爪、轴向定位杆和半缺阴顶尖实现工件的轴向定位，依次进行工件的待磨削锥面和待磨削外圆(外圆柱面)的磨削，磨削待磨削锥面时，锥面磨削砂轮通过半缺阴顶尖的缺口与待磨削锥面接触。

对于工件上的配磨面，可以在磨削前先通过配磨量仪测量所配磨的工件上的相关数据，确定配磨面的磨削数据，依据配磨面的磨削数据控制相应配磨面的磨削。

例如，对于喷油嘴阀针或其他类似配磨件，工件的待磨削外圆通常可以为配磨面，依据待磨削外圆的配磨数据控制外圆磨削砂轮的X轴(带动磨削砂轮进给运动的平动轴称为X轴)进给量，进而控制待磨削外圆的磨削量。

可以设置在线量仪，用以检测工件的待磨削外圆的实时尺寸，在达到设定的配磨磨削量时，依据在线量仪发出的相应讯号，终止待磨削外圆的磨削。