用于微米级精加工产品的装配拆卸方法及装置与流程

本发明涉及机械加工技术领域，特别地涉及一种用于微米级精加工产品的装配拆卸方法及装置。

背景技术

微米级精度产品精加工对形位公差要求很高，同轴度要求在5μm(微米)以内，为保证微米级精度产品的外径与基准(内径)的同轴度，精加工过程中一般采用过盈配合或者过渡配合来保证微米级形位公差。对于过盈配合而言，有常温装配和加热/冷冻装配两种方法。

对于加热/冷冻装配而言，其过程麻烦繁琐，不适合大批量微米级精加工产品的工装使用；对于常温装配而言，其装配的难度大，并且在拆卸过程中容易损坏微米级精度产品的外表面。

技术实现要素：

本发明提供一种用于微米级精加工产品的装配拆卸方法，用于解决现有技术中存在的常温下过盈装配安装和拆卸的难度大、容易损坏微米级精度产品的外表面的技术问题。

本发明提供一种用于微米级精加工产品的装配拆卸方法，包括以下步骤：

步骤s10：将芯轴的第一端设置于工作台上；

步骤s20：在常温下使待加工的微米级精加工部件沿所述芯轴的轴线，从所述芯轴的第二端向所述芯轴的第一端移动，使所述微米级精加工部件与所述芯轴的安装部形成过盈配合；

步骤s30：待所述微米级精加工部件加工完成后，在常温下使所述芯轴沿其轴线移动，直至与微米级精加工部件脱离；其中，所述芯轴的移动方向与所述微米级精加工部件的移动方向相同。

在一个实施方式中，步骤s20中，所述微米级精加工部件与所述芯轴的安装部形成微过盈配合，所述微过盈配合的过盈量不大于5μm。

在一个实施方式中，步骤s20包括以下子步骤：

步骤s21：将所述微米级精加工部件套在所述芯轴的第二端；

步骤s22：依次在所述芯轴的第二端上套设保护垫和第一驱动件，所述保护垫与所述微米级精加工部件第二端相接触；

步骤s23：在常温下使所述第一驱动件推动所述微米级精加工部件沿所述芯轴的轴线，从所述芯轴的第二端向所述芯轴的第一端移动，所述微米级精加工部件与所述安装部形成微过盈配合。

在一个实施方式中，步骤s23中，当所述微米级精加工部件的第一端与所述芯轴上的止挡部相接触，停止移动所述微米级精加工部件。

在一个实施方式中，步骤s22中，所述保护垫与所述芯轴形成微间隙配合，所述微间隙配合的间隙量不大于5μm。

在一个实施方式中，步骤s23中，使所述第一驱动件上的第一内螺纹与所述芯轴上的外螺纹旋合，以推动所述微米级精加工部件移动。

在一个实施方式中，步骤s30包括以下子步骤：

步骤s31：将与所述芯轴的第一端相连的防转底座从工作台上的支撑套筒中取出；

步骤s32：在所述支撑套筒的外壁上连接外接套筒，使所述外接套筒上的第二驱动件与所述芯轴的端部相接触；

步骤s33：在常温下使所述第二驱动件推动所述芯轴移动，直至所述芯轴上的安装部完全进入所述支撑套筒中而使所述芯轴与微米级精加工部件脱离。

在一个实施方式中，步骤s33中，使所述第二驱动件上的外螺纹与所述外接套筒上的第二内螺纹旋合，以推动所述芯轴移动。

在一个实施方式中，步骤s10包括以下子步骤：

步骤s11：在所述工作台上固定支撑套筒，并将防转底座放置于所述支撑套筒中；

步骤s12：将芯轴的第一端设置于所述防转底座中，使所述芯轴上的止挡部的端面与所述支撑套筒的端面齐平。

本发明还提供一种用于微米级精加工产品的装配拆卸装置，采用上述的用于微米级精加工产品的装配拆卸方法进行装配拆卸，其特征在于，包括芯轴，所述芯轴的两端分别与支撑套筒和第一驱动件相连，所述支撑套筒的外壁上连接有外接套筒，所述外接套筒上设置有第二驱动件。

与现有技术相比，本发明的优点在于：在装配和拆卸过程中，采用了不同的运动元件，例如在装配过程中，微米级精加工部件为运动元件；在拆卸过程中，芯轴为运动元件，并且无论是在装配还是拆卸过程中，不同的运动元件的移动方向是相同的；因此在拆卸过程中，并不会将对微米级精加工部件施加力的作用，而是将力施加在芯轴上，从而降低了微米级精加工部件受到损伤的风险，保证加工后的微米级精加工部件的精度。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。

图1是本发明的实施例中用于微米级精加工产品的装配拆卸装置的剖视图；

图2是图1所示的第一驱动件的俯视图；

图3是图1所示的保护垫的剖视图；

图4是图1所示的外接套筒的剖视图；

图5是图1所示的支撑套筒的俯视图；

图6是图5在a-a处的剖视图；

图7是图1所示的防转底座的俯视图；

图8是本发明的实施例中用于微米级精加工产品的装配拆卸装置进行拆卸的剖视图。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

附图标记：

1-第二驱动件；2-外接套筒；3-第一驱动件；

4-保护垫；5-微米级精加工部件；6-支撑套筒；

7-防转底座；8-芯轴；21-第二内螺纹；

31-第一内螺纹；61-开口容纳部；71-平面内壁；

81-安装部；82-止挡部；83-第一台阶；

84-第二台阶。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，根据本发明的第一方面，提供了一种用于微米级精加工产品的装配拆卸方法，在装配的过程中，将芯轴8的第一端(如图1中的a端)固定，并使微米级精加工部件5向着靠近a端的方向移动，使微米级精加工部件5与芯轴8形成过盈配合后可以对微米级精加工部件5进行加工；而在拆卸的过程中，则使芯轴8(a端)向着远离微米级精加工部件5的方向移动，从而使芯轴8与微米级精加工部件5脱离。

本发明在装配和拆卸过程均是在常温下进行的，因此其使用更为方便。同时，由于在装配和拆卸过程中采用了不同的运动元件，例如在装配过程中，微米级精加工部件5为运动元件；在拆卸过程中，芯轴8为运动元件，并且无论是在装配还是拆卸过程中，不同的运动元件的移动方向是相同的；相反地，如果使芯轴8与微米级精加工部件5的运动方向相反，那么在拆卸过程中，势必会将对微米级精加工部件5施加力，从而增加了微米级精加工部件5受到损伤的风险。因此本发明通过使芯轴8与微米级精加工部件5的运动方向相同，即在拆卸时不对微米级精加工部件5的外表面产生作用力，而使对芯轴8的端部产生轴向的正压力，使其发生移动，从而能够保证加工后的微米级精加工部件5不会受到损伤而降低其精度。

需要说明的是，本发明所述的微米级精加工产品是指产品的加工尺寸精度为5微米以下，表面粗糙度达ra0.4微米。

下面将详细说明本发明的实现方法。

在本发明的一个实施例中，用于微米级精加工产品的装配拆卸方法包括以下步骤：

第一步：将芯轴8的第一端(a端)设置于工作台上。

具体来说，首先，在工作台上固定支撑套筒6，并将防转底座7放置于支撑套筒6中；如图7所示，防转底座7的至少一个内壁为平面，即防转底座7具有至少一个平面内壁71，芯轴8(a端)的至少一个外壁为平面，从而将芯轴8设置在防转底座7中后，能够防止芯轴8沿其轴线反生转动。

其次，将芯轴8的第一端设置于防转底座7中，使芯轴8上的止挡部82的端面与支撑套筒6的端面齐平。其中，止挡部82用于限制微米级精加工部件5移动的最大极限位置。

第二步：在常温下使待加工的微米级精加工部件5沿芯轴8的轴线，从芯轴8的第二端向芯轴8的第一端移动，使微米级精加工部件5与芯轴8的安装部81形成过盈配合。

优选地，微米级精加工部件5与芯轴8的安装部81形成微过盈配合，其中，微过盈配合的过盈量不大于5μm。

具体来说，首先，将微米级精加工部件5套在芯轴8的第二端(如图1所示的b端)。其中，芯轴8第二端的直径小于安装部81的直径，因此微米级精加工部件5能够很轻松地套设在芯轴8的第二端。

其次，依次在芯轴8的第二端上套设保护垫4(如图3所示)和第一驱动件3(如图2所示)，保护垫4与微米级精加工部件5第二端相接触；优选地，保护垫4与芯轴8形成微间隙配合，微间隙配合的间隙量不大于5μm。

在此过程中，保持第一驱动件3、保护垫4以及微米级精加工部件5的轴线均与芯轴8的轴线一致。

最后，在常温下使第一驱动件3推动微米级精加工部件5沿芯轴8的轴线，从芯轴8的第二端向芯轴8的第一端移动，微米级精加工部件5与安装部81形成微过盈配合。

其中，当微米级精加工部件5的第一端与芯轴8上的止挡部82相接触，停止移动微米级精加工部件5。

优选地，第一驱动件3推动微米级精加工部件5移动的方式为：如图2所示，第一驱动件3的内壁上设置有第一内螺纹31，芯轴8的第二端设置有外螺纹，使第一驱动件3上的第一内螺纹31与芯轴8上的外螺纹旋合，第一内螺纹31与外螺纹不断啮合，则第一驱动件3就会推动保护垫4以及微米级精加工部件5进行移动。

优选地，第一驱动件3为四方螺母。

其中，保护垫4能够将第一驱动件3的旋紧力均匀的分配在微米级精加工部件5的端面上，使得微米级精加工部件5在移动并被压入芯轴8的过程中不会发生偏斜。此外，由于保护垫4与芯轴8之间具有微小间隙，因此保护垫4不会对第一驱动件3的运动产生阻力，也就是说，第一驱动件3在于芯轴8的啮合过程中，仅受到微米级精加工部件5与芯轴8之间由于过盈配合而产生的阻力。

第三步：待微米级精加工部件5加工完成后，在常温下使芯轴8沿其轴线移动，直至与微米级精加工部件5脱离；其中，芯轴8的移动方向与微米级精加工部件5的移动方向相同。

具体来说，首先，将与芯轴8的第一端相连的防转底座7从工作台上的支撑套筒6中取出。由于在进行装配时已经将支撑套筒6于工作台进行固定，因此需要先将芯轴8、第一驱动件3以及保护垫4从支撑套筒6中取出，才可将防转底座7从支撑套筒6中取出。

需要说明的是，防转底座7仅对芯轴8的轴向转动进行限制，而不会对芯轴8的轴向移动进行限制。

由于芯轴8与防转底座7分离，从而支撑套筒6不再对芯轴8产生支撑力，芯轴8仅受到与微米级精加工部件5之间的摩擦力作用。

其次，在支撑套筒6的外壁上连接外接套筒2(如图4所示)，使外接套筒2上的第二驱动件1与芯轴8的端部相接触。

最后，如图8所示，在常温下使第二驱动件1推动芯轴8移动，直至芯轴8上的安装部81完全进入支撑套筒6中而使芯轴8与微米级精加工部件5脱离。

优选地，第二驱动件1推动芯轴8移动的方式为：第二驱动件1的外壁上设置有外螺纹，外接套筒2的内壁上设置有第二内螺纹21，使第二驱动件1上的外螺纹与外接套筒2上的第二内螺纹21旋合，第二内螺纹21与第二驱动件1的外螺纹不断啮合，对芯轴8的第二端施加轴向压力；在此轴向压力的作用下，由于微米级精加工部件5受到支撑套筒6反向支撑力，因此芯轴8沿其轴线进行移动，从而使芯轴8与微米级精加工部件5脱离，而在此过程中并未对微米级精加工部件5的加工面施加力的作用，因此不会损伤微米级精加工部件5。

优选地，第二驱动件1为顶紧螺栓。

进一步地，为了防止导致芯轴8与微米级精加工部件5之间发生干摩擦，还可在拆卸时，将第一驱动件3和保护垫4取下，并在芯轴8的b端安装分离止推轴承，并使第二驱动件1与分离止推轴承接触，由于分离止推轴承能够将第二驱动件1的旋转而改变为轴向的正压力，因此能够避免产生干摩擦，保证整个拆卸过程安全、平稳的同时，还降低了工作强度。

根据本发明的第二方面，提供一种用于微米级精加工部件的装配拆卸装置，采用上述的用于微米级精加工产品的装配拆卸方法进行装配拆卸。

具体地，用于微米级精加工部件的装配拆卸装置包括芯轴8，芯轴8第一端的至少一个外壁为平面，用于与防转底座7相配合。

芯轴8上设置有与微米级精加工部件5相配合的安装部81和用于限制微米级精加工部件5的最大位移量的止挡部82，其中，止挡部82的直径大于安装部81的直径，止挡部82的直径小于微米级精加工部件5的外径。

进一步地，芯轴8的第一端与支撑套筒6中的防转底座7相连，芯轴8的第二端与第一驱动件3相连。如图5和6所示，支撑套筒6上设置有开口容纳部61，止挡部82的直径不大于开口容纳部61的直径，并且将芯轴8固定于支撑套筒6后，止挡部82的端部与支撑套筒6的端部齐平。因此微米级精加工部件5发生移动并接触到止挡部82后，微米级精加工部件5端部还会接触到支撑套筒6的端部。

开口容纳部61的底部设置有台阶孔，防转底座7设置在台阶孔中；当需要进行拆卸时，将防转底座7从台阶孔中取出，从芯轴8的第二端施加力时，芯轴8就会与微米级精加工部件5脱离并落入开口容纳部61中。

芯轴8上设置有与保护垫4相配合的第一台阶83，第一台阶81的直径小于安装部81的直径；第一台阶83上设置有第二台阶84，第二台阶84的直径小于第一台阶81的直径；第二台阶84的外壁上设置有与第一驱动件3相连的外螺纹。

支撑套筒6的外壁上连接有外接套筒2，外接套筒2与支撑套筒6的外壁形成固定连接，外接套筒2的顶端设置有与芯轴8同轴的螺纹孔(即第二内螺纹21)，螺纹孔中设置有第二驱动件1，将外接套筒2与支撑套筒6固定后，第二驱动件1从芯轴8的顶端将其向下推，以与微米级精加工部件5分离。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。