本發(fā)明屬于噴油器加工工裝技術領域，涉及一種基于螺紋分組定位的端面精密、高效磨削夾具。

背景技術：

噴油器的功用是控制燃油進入燃燒室的通道。而噴油器體則是噴油器的重要組成件之一，其功用是噴油泵供給的燃油進入噴油器體后，在高壓作用下，通過中間墊(或油濾偶件)進入針閥偶件，并按一定的時間以良好霧化質量噴入燃燒室內與高溫高壓空氣形成良好的可燃混合氣，滿足發(fā)動機的性能指標要求。為此噴油器體與中間墊(或油濾偶件)的端面密封性是影響高壓燃油定時、定量的關鍵。多品種型號的大功率發(fā)動機噴油器體密封端面設計示意圖見圖1，噴油器體總長度≤115mm；不同型號的噴油器體的頂部的密封端面a至中部的臺階端面b的尺寸為31～52mm；緊固螺紋m為m20～m24，螺距1.5mm，螺紋精度g為5h～6h；密封端面a表面粗糙度ra0.16um，密封端面a對緊固螺紋的垂直度為0.05mm，且要求密封端面a的平面度用光學平晶儀檢查不得多于三條干涉帶。密封端面的高精度設計要求給加工帶來了一定難度，如果密封端面存在缺陷，工作過程中燃油供給出現(xiàn)誤差將影響發(fā)動機性能和可靠性。

原加工方案是采用車削中心一次裝夾完成螺紋和端面的精密車削，然后通過精度不分組的螺紋定位磨削端面。

原加工方案的主要技術缺陷是：

(1)采用精度不分組的螺紋定位裝夾零件，定位精度低，不能完全滿足密封端面的加工精度要求，造成密封端面對緊固螺紋的垂直度超差，質量穩(wěn)定性差。

(2)采用單件裝夾噴油器體，生產效率低，無法滿足批量生產的要求。

技術實現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術問題

本發(fā)明要解決的技術問題是：研制一種基于螺紋精度分組定位的端面精密磨削夾具，且采用多件裝夾方式，適應于多品種型號發(fā)動機噴油器體密封端面的加工，達到精確定位、高效生產、精密磨削的目的，滿足多種型號發(fā)動機噴油器體的密封端面磨削，保證批量生產要求。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種基于螺紋分組定位的端面精密、高效磨削夾具，其包括：支架1和設置在支架1上的多個噴油器體定位孔，每個噴油器體定位孔上部安裝支承定位襯套2，噴油器體穿過支承定位襯套2裝入噴油器體定位孔內，支承定位襯套2頂部安裝螺紋定位套3，噴油器體頂部的外螺紋與螺紋定位套3的內螺紋之間螺紋連接，實現(xiàn)對噴油器體的定位安裝。

其中，所述支承定位襯套2和螺紋定位套3安裝在支架1上之后，兩者的頂部端面c進行磨平處理，實現(xiàn)頂部端面c表面粗糙度ra0.2～0.4um，且頂部端面c位于距離為公差值0.03～0.05mm且平行于支架底平面基準d的兩平行平面之間。

其中，所述支架1采用材料為灰口鑄鐵，支架上平面f位于距離為公差值0.01～0.03mm且平行于支架底平面基準d的兩平行平面之間。

其中，所述支承定位襯套2的底部端面e位于距離為公差值0.03～0.05mm且平行于支架底平面基準d的兩平行平面之間。

其中，所述螺紋定位套3的緊固螺紋中經軸線位于距離為公差值0.03～0.05mm且垂直于支架底平面基準d的兩平行平面之間。

其中，所述支承定位襯套2與支架上噴油器體定位孔之間的安裝采用間隙配合，噴油器體定位孔表面粗糙度ra0.2～0.4um。

其中，所述螺紋定位套3與支承定位襯套2之間的安裝采用過渡配合，且支承定位襯套2上用于安裝螺紋定位套3的孔表面粗糙度ra0.4～0.8um，孔的底平面g位于距離為公差值0.005～0.01mm且垂直于螺紋定位套安裝孔中心線的兩平行平面之間。

其中，所述螺紋定位套上端面j和下端面k表面粗糙度ra0.4～0.8um，且上端面j和下端面k兩平面位于距離為公差值0.005～0.01mm且垂直于螺紋中經的兩平行平面之間。

其中，所述螺紋定位套3設計為內螺紋孔m20～m24的系列化定位套。

其中，所述支架1上設置8個噴油器體定位孔。

(三)有益效果

上述技術方案所提供的基于螺紋分組定位的端面精密、高效磨削夾具，設計了一次裝夾8件噴油器體的夾具支架，極大地提高了生產效率，達到了“高效”的目的，滿足了多品種、多型號發(fā)動機噴油器體的批量生產要求；設計了不同規(guī)格的系列化螺紋定位襯套，滿足了多品種發(fā)動機不同規(guī)格的噴油器體端面精密磨削，適應性強；并采用了螺紋中經分組定位，大幅提升了工件的定位精度，達到了“精確定位、精密磨削”的目的；夾具結構簡單，制造成本低，工件裝夾安全可靠、定位精度高，其發(fā)明的基于螺紋精度分組定位的端面精密磨削夾具，具有一定的獨創(chuàng)性和先進性。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術中多品種型號大功率發(fā)動機噴油器體密封端面設計示意圖。

圖2為本發(fā)明實施例夾具總體示意圖，b圖為a圖的俯視圖。

圖3為本發(fā)明實施例夾具支架示意圖，b圖為a圖的俯視圖。

圖4為本發(fā)明實施例支承定位襯套示意圖。

圖5為本發(fā)明實施例螺紋定位套示意圖，b圖為a圖的俯視圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、內容、和優(yōu)點更加清楚，下面結合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細描述。

(1)應用環(huán)境

本實施例夾具所對應的加工設備采用通用型的立式平面磨床。

(2)夾具總體設計方案

根據(jù)圖1分析，噴油器體的頂部密封端面a垂直度要求的基準為緊固螺紋中徑，位置尺寸為零件的中部臺階上端面b，夾具設計方案應以噴油器體的緊固螺紋定位，以臺階限位；同時為了滿足批量生產要求，根據(jù)加工設備的磁盤大小，一次裝夾8個工件。

本實施例夾具結構見圖2，包括支架1和設置在支架1上的多個噴油器體定位孔，每個噴油器體定位孔上部安裝支承定位襯套2，噴油器體穿過支承定位襯套2裝入噴油器體定位孔內，支承定位襯套2頂部安裝螺紋定位套3，噴油器體頂部的外螺紋與螺紋定位套3的內螺紋之間螺紋連接，實現(xiàn)對噴油器體的定位安裝。

本實施例中，在支架1上同時設置8個噴油器體定位孔。

為了保證一次裝夾的8個噴油器體端面磨削尺寸的一致性，所有支承定位襯套2和螺紋定位套3安裝在支架1上之后，兩者的頂部端面c進行磨平處理，實現(xiàn)頂部端面c表面粗糙度ra0.2～0.4um，且頂部端面c必須位于距離為公差值0.03～0.05mm且平行于支架底平面基準d的兩平行平面之間；螺紋定位套3的緊固螺紋中經軸線必須位于距離為公差值0.03～0.05mm且垂直于支架底平面基準d的兩平行平面之間；支承定位襯套2的底部端面e必須位于距離為公差值0.03～0.05mm且平行于支架底平面基準d的兩平行平面之間。

(2)夾具支架方案

夾具的支架設計見圖3，主要作用是支承定位襯套2和螺紋定位套3，并裝夾噴油器體實現(xiàn)端面精密磨削。為了提高加工效率，根據(jù)加工設備磁盤規(guī)格設計支架為一次裝夾8個噴油器體。

支架采用材料為灰口鑄鐵，鑄造后退火并噴砂清理；根據(jù)不同噴油器體的長度尺寸及磨削尺寸的一致性，設計支架總高度為115±0.02mm；為了保證裝配后的夾具整體精度要求，支承定位襯套2與支架上噴油器體定位孔之間的安裝采用間隙配合，噴油器體定位孔表面粗糙度ra0.2～0.4um，且支架上平面f必須位于距離為公差值0.01～0.03mm且平行于支架底平面基準d的兩平行平面之間。

(3)定位襯套方案

定位襯套方案設計見圖4，主要作用是支承螺紋定位套3，實現(xiàn)噴油器體不同螺紋中徑定位裝夾的快速更換。采用材料為優(yōu)質工具鋼，通過淬火達到熱處理硬度為53～58hrc；根據(jù)多品種噴油器體的不同長度設計支承定位襯套總高度尺寸h，螺紋定位套3與支承定位襯套2之間的安裝采用過渡配合，以保證定位的精確性，且支承定位襯套2上用于安裝螺紋定位套3的孔表面粗糙度ra0.4～0.8um，孔的底平面g必須位于距離為公差值0.005～0.01mm且垂直于螺紋定位套安裝孔中心線的兩平行平面之間。

(4)螺紋定位套方案

螺紋定位套方案設計見圖5，主要作用是安裝在支承定位襯套2上，提高螺紋中徑定位裝夾實現(xiàn)噴油器體端面的精密磨削。該件是夾具設計的關鍵件，螺紋定位的精確性直接影響到噴油器體端面的磨削精度。為此，采用材料為高淬透性、高硬度、高耐磨性且淬火不變形的高碳合金工具鋼，通過淬火達到熱處理硬度為60～64hrc；為了保證夾具整體的裝配精度，螺紋定位套3安裝采用過渡配合，間隙量為0.016mm，過盈量為0.025mm；螺紋定位套上端面j和下端面k表面粗糙度ra0.4～0.8um，且j和k兩平面必須位于距離為公差值0.005～0.01mm且垂直于螺紋中經的兩平行平面之間；為了滿足不同系列噴油器體的磨削，螺紋定位套3設計為內螺紋孔m20～m24的系列化定位套，并與不同高度的支承定位襯套進行裝配使用，同時為保證螺紋定位精度，根據(jù)噴油器體螺紋中徑尺寸大小，將定位套的螺紋中徑設計為2～3個組別，中徑組別尺寸見表1，且要求螺紋累積誤差＜0.005mm，表面粗糙度ra0.2～0.4um。

表1螺紋定位套的螺紋中徑組別尺寸

使用本實施例夾具時，首先將夾具裝在設備磁盤上并鎖緊，根據(jù)噴油器體不同螺紋中徑尺寸進行安裝并擰緊，8件噴油器體裝夾好后進行磨削加工。

本實施例具有以下顯著特點：

(1)發(fā)明了一次裝夾8件噴油器體的夾具支架，極大地提高了生產效率，達到了“高效”的目的，滿足了多品種、多型號發(fā)動機噴油器體的批量生產要求。

(2)發(fā)明了不同規(guī)格的系列化螺紋定位襯套，滿足了多品種發(fā)動機不同規(guī)格的噴油器體端面精密磨削，適應性強；并采用了螺紋中經分組定位，大幅提升了工件的定位精度，達到了“精確定位、精密磨削”的目的。

(3)該夾具結構簡單，制造成本低，工件裝夾安全可靠、定位精度高，其發(fā)明的基于螺紋精度分組定位的端面精密磨削夾具，具有一定的獨創(chuàng)性和先進性。

通過生產驗證，該夾具使用方便，工件定位安全可靠；在原來基礎上加工效率提高了8倍，產品合格率達到了100％。該發(fā)明技術已應用于所有型號柴油機噴油器體的批量生產，按年生產綱領8000件核算，可節(jié)約設備臺時2880h，節(jié)約費用40余萬元。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和變形也應視為本發(fā)明的保護范圍。