电机用薄壁零件磨外圆设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电机零部件加工用的生产设备，具体涉及电机用薄壁零件磨外圆设备。
【背景技术】
[0002]电机是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置，在电路中用字母M表示，它的主要作用是产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源，电机上有很多薄壁零件。
[0003]—般认为，在壳体件、套筒件、环形件、盘形件、平板件、轴类件中，当零件壁厚与内径曲率半径(或轮廓尺寸)之比小于1:20时，称作薄壁零件。这类零件的共同特点是刚度低，结构复杂，加工时极易引起误差变形或工件颤振，降低工件的加工精度。
[0004]现有的薄壁零件磨外圆加工通常采用磨床进行加工，但是磨床结构主要削砂轮、调整轮和工件支架三个机构构成，结构复杂，成本高，不适合小批量或单件生产。
[0005]现有技术中在圆柱形内孔工件的磨外圆加工时，通常使用以下三种类型的夹具装置；
[0006]1.芯轴，芯轴直接与工件内孔配合，使工件定位，芯轴带有很小的锥度，方便工件的装夹和拆卸。由于工件与芯轴为过盈配合，工件在装夹和拆卸时，对工件内孔和芯轴损伤比较严重，芯轴使用寿命短；芯轴尺寸一定，对工件内孔的尺寸精度要求高，以保证对工件有适当的夹紧力；芯轴带有锥度，工件的定位误差比较大，工件加工精度低。
[0007]2.软三爪，通过软三爪夹紧工件内孔，进行工件端面或外圆加工。软三爪定位精度低，夹紧力容易使工件变形。
[0008]3.液性塑料胀胎，通过液性塑料在工件内孔与夹具之间的填充将工件夹紧。液性塑料是由聚氯乙烯树脂、二甲酸二丁酯、硬脂酸钙熔煮而成的，具有一定的稠性和粘度，但工件与夹具之间的间隙较大(大于0.05mm)时，液性塑料很容易发生渗漏，夹具传递给工件的夹紧力也很不稳定，或无法夹紧工件，因此该夹具本身设计、加工制造复杂，制造成本高，很难用于批量小的工件加工。
【实用新型内容】
[0009]本实用新型意在提供一种电机用薄壁零件磨外圆设备，其夹具装置设计、制造简单，能适用于小批量或单件生产。
[0010]基础方案中的电机用薄壁零件磨外圆设备，包括机架、夹具、固定在机架上的三爪卡盘以及磨具，其中夹具包括芯轴、胀套、压板和压紧螺母，芯轴上设置螺纹段和圆锥段，圆锥段直径小的一端靠近螺纹段，压紧螺母与螺纹段螺纹联接；胀套为聚氨酯胀套，胀套的内工作面设置为锥形孔，锥形孔的锥度与芯轴圆锥段的锥度匹配；压板位于压紧螺母与胀套之间，压板为环形，压板内径小于胀套内径且大于螺纹段大径，压板外径大于胀套外径；磨具则包括固定在机架上的主动轮、与主动轮齐平的从动轮、位于两者之间的张紧轮以及砂带，张紧轮位于砂带内侧，砂带位于胀套上方，张紧轮的高度高于主动轮。
[0011]机架用于支承三爪卡盘及夹具，三爪卡盘能够装夹夹具，进而使工件与磨具接触时保持稳定，而工件与磨具接触，从而进行磨外圆的加工。
[0012]芯轴不仅起到支承作用，还能够与车床固定装夹；其中螺纹段与压紧螺母形成螺纹副，实现压紧螺母的周向压紧，而圆锥段则与胀套匹配，使胀套膨胀从而胀紧工件。
[0013]胀套为聚氨酯胀套，聚氨酯胀套均匀地填充在工件内孔中，使工件在加工过程中均匀受力，提高工件加工精度，由于工件内孔是工件淬火后粗车出来的，内孔壁很粗糙，这就导致普通胀套均匀膨胀时，工件已经在其作用下发生变形，而聚氨酯胀套自身硬度小于工件，能够适应工件粗糙的内孔壁；其次，聚氨酯胀套自身的弹性性能使夹具带有自适应能力，能够在起到缓冲作用的同时自对心，减小因装夹、磨削而带来的工件变形；再次，聚氨酯胀套吸振性能良好(弹性体对交变应力的作用表现出明显的滞后现象。在这一过程中外力作用的一部分能量消耗于弹性体的分子的内摩擦，转变成为热能，这种特性叫做材料的吸振性能，也称为能量吸收性能或阻尼性能)，能够吸收磨具切削力(特别是径向切削力)的作用下产生的振动，减小因振动而带来的工件变形，提高工件的加工精度；此外，与普通胀套相比，聚氨酯胀套的结构简单，加工容易，成本低。
[0014]胀套套在圆锥段上，旋紧压紧螺母可以使胀套轴向移动而膨胀胀紧工件。
[0015]压板工作时在压紧螺母的推动下压紧胀套端面，从而使胀套均匀轴向移动，从而均匀膨胀胀紧工件；压板内径小于胀套内径且大于螺纹段大径，压板外径大于胀套外径，保证压板既能够在螺纹段上滑动，又能够覆盖胀套端面，从而压紧胀套，使胀套均匀膨胀。
[0016]磨具则包括固定在机架上的主动轮、与主动轮齐平的从动轮、位于两者之间的张紧轮以及砂带，张紧轮位于砂带内侧，砂带位于胀套上方，张紧轮的高度高于主动轮；砂带上的磨粒比砂轮磨粒具有更强的切削能力，所以其磨削效率非常高，主动轮、从动轮用于支承砂带，主动轮驱动砂带转动，提高砂带对工件的磨削力，同时张紧轮使砂带始终紧贴工件，还能保证砂带的张紧程度，而且主动轮、从动轮及张紧轮均位于砂带内侧，因此砂带内侧不设置磨粒，大大提高了主动轮、从动轮、张紧轮及砂带的使用寿命；可以根据不同加工要求，调整张紧轮的高度，从而调整砂带的磨削力；砂带位于胀套上方，能够保证砂带磨削工件后产生的粉肩直接掉落在机架上，而不会在砂带堆积，利于保护砂带不受损坏，提高砂带使用寿命。
[0017]而且本方案的磨具相较于现有技术中的磨床等，结构简单，成本低。
[0018]本实用新型的优点还包括:
[0019]1.在加工圆柱形内孔工件的外圆时，使工件的加工精度可以保证达到6级以上。胀套外圆的胀缩范围在0.5mm以上，避免了直接用芯轴或用液性塑料胀胎时对工件内孔尺寸精度较高的要求以及工件与夹具装置组装困难、工件加工质量不稳定等缺陷。
[0020]2.胀套与工件的匹配面为近整圆面接触，避免了采用软三爪工艺加工时定位精度低、夹紧力过于集中而容易使工件变形的缺陷。
[0021]3.结构简单，工件装卸方便，工件两端面和外圆可以在一次装夹下完成，保证了工件的加工精度，提高了工件加工效率