本發(fā)明屬于精密研磨工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種伺服機(jī)構(gòu)滾軸傳動(dòng)活塞桿方孔的研磨工裝和研磨方法。

背景技術(shù)：

方孔式活塞桿是XX-3A、XX-2F二級(jí)伺服機(jī)構(gòu)中重要的功能零件。通過(guò)兩端作動(dòng)筒的壓力變化實(shí)現(xiàn)活塞桿的往返運(yùn)動(dòng)，經(jīng)軸套、銷(xiāo)軸、曲柄等傳動(dòng)機(jī)構(gòu)零件實(shí)現(xiàn)游動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的擺動(dòng)。活塞桿方孔(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“方孔”)兩平行面與軸套為線(xiàn)性接觸滾動(dòng)摩擦，配合間隙為8～15μm，最大承受壓力10kN左右。同時(shí)外圓與作動(dòng)筒具有動(dòng)密封要求，因此零件尺寸精度、形位公差要求高。

方孔兩端面平行度為0.005，表面粗糙度為Ra0.2，兩端面與兩端外圓垂直度均為0.015。兩端外圓尺寸為圓柱度均為0.01，表面粗糙度為Ra0.1，兩端同軸度為Ф0.01，尺寸20±0.5表面鍍硬鉻層厚度7至12μ。

零件兩端外圓與方孔兩端面均要求滲碳處理，滲碳層硬度為56～62HRC，表面進(jìn)行鍍鉻。在鍍鉻前后均需要坐標(biāo)磨加工，以修整方孔兩端面。坐標(biāo)磨修正方孔兩端面后，必需增加研磨工序，該工序設(shè)置目的主要為提高方孔兩端表面粗糙度和修正兩端面平行度，以達(dá)到兩端面表面粗糙度為Ra0.1、平行度為0.005的高精度要求。其中，在兩道研磨工序中，均出現(xiàn)了“塌邊”現(xiàn)象?，F(xiàn)研磨方法為手工研磨，主要工作方法是在等寬平面研磨條上推研零件表面。研磨過(guò)程中由于研磨介質(zhì)的分布不均勻和手壓施力的不均勻，導(dǎo)致零件出現(xiàn)中間高、四面低的“塌邊”現(xiàn)象發(fā)生，最終導(dǎo)致零件平行度超差，批加工過(guò)程中一次交檢合格率一般在40％。

由于在該活塞桿實(shí)際加工中坐標(biāo)磨及研磨體現(xiàn)出較差的表面加工質(zhì)量，造成鍍鉻過(guò)程中尖端效應(yīng)和距電極距離的遠(yuǎn)近不同，從而導(dǎo)致鍍層的不均勻，出現(xiàn)“凹心”現(xiàn)象。方孔的中間與四周的寬度尺寸差一般在0.05，嚴(yán)重影響兩端面平行度和垂直度，只能通過(guò)再次坐標(biāo)磨和研磨修整兩端面。為了保證兩端面留有足夠的磨削余量，鍍鉻層最小厚度在單邊0.03mm及以上，既增加了鍍鉻的難度，降低了鍍鉻層的性能，又增大了后序坐標(biāo)磨和研磨的工作量。

綜上所述，現(xiàn)有研磨方法簡(jiǎn)單粗糙，容易出現(xiàn)“塌邊”現(xiàn)象，一次交檢合格率只在40％左右，并且為以后工序增加了較大的工作量，生產(chǎn)質(zhì)量、生產(chǎn)效率均較低。因此，亟需一套新的高精度伺服機(jī)構(gòu)滾軸傳動(dòng)活塞桿方孔研磨工裝及方法，進(jìn)行活塞桿方孔的研磨加工，解決上述存在的問(wèn)題，達(dá)到生產(chǎn)質(zhì)量和效率的大幅提升。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種伺服機(jī)構(gòu)滾軸傳動(dòng)活塞桿方孔的研磨工裝和研磨方法，針對(duì)伺服機(jī)構(gòu)滾軸傳動(dòng)活塞桿方孔的精密研磨進(jìn)行了工藝技術(shù)的研究，設(shè)計(jì)一套嶄新、完整、高精度的伺服機(jī)構(gòu)滾軸傳動(dòng)活塞桿方孔研磨工裝，并依據(jù)此工裝制定相應(yīng)新的研磨方法。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明一種伺服機(jī)構(gòu)滾軸傳動(dòng)活塞桿方孔的研磨工裝，該裝置包括底座、固定于底座的支架組件、固定于支架組件側(cè)面且位于底座上部的固定塊、固定于固定塊側(cè)面且位于底座上部的滑塊、固定于支架組件上部的立桿、固定在立桿上且可上下移動(dòng)的壓板、一端固定于壓板中間孔的下端的彈簧、固定于彈簧的另一端的彈簧固定座，固定塊和滑塊有相對(duì)的V型槽，V型槽組合為主定位孔，主定位孔中心線(xiàn)與壓板的中間孔的軸線(xiàn)重合；支架組件上部有水平的平臺(tái)，平臺(tái)中間有孔；研磨條貫穿支架組件上部的平臺(tái)，研磨 條位于支架組件上部的平臺(tái)的導(dǎo)向槽內(nèi)。

所述的導(dǎo)向槽上表面為定位平面，選用硬質(zhì)合金材質(zhì)。

定位平面與定位主孔垂直度在0.003以?xún)?nèi)。

研磨條采用鑄鐵材料。

一種伺服機(jī)構(gòu)滾軸傳動(dòng)活塞桿方孔的研磨方法,包括以下步驟:

步驟一、在伺服機(jī)構(gòu)滾軸傳動(dòng)活塞桿待加工面一端的圓桿套入彈簧固定座、彈簧，將伺服機(jī)構(gòu)滾軸傳動(dòng)活塞桿另一端放入固定塊和滑塊的V型槽中，推入滑塊，固定；

步驟二、對(duì)伺服機(jī)構(gòu)滾軸傳動(dòng)活塞桿進(jìn)行粗研，選取研磨條；

步驟三、在研磨條上均勻涂抹研磨劑，研磨條插入導(dǎo)向槽，通過(guò)調(diào)節(jié)壓板高度，通過(guò)螺栓固定壓板；

步驟四、對(duì)伺服機(jī)構(gòu)滾軸傳動(dòng)活塞桿進(jìn)行精研，選取研磨條；

步驟五、在研磨條上均勻涂抹研磨劑，研磨條插入導(dǎo)向槽，通過(guò)調(diào)節(jié)壓板高度，通過(guò)螺栓固定壓板，進(jìn)行研磨至規(guī)定要求。

所述步驟二中，研磨條選用高硬度磨料人造金剛石、磨粒粒度10號(hào)。

所述步驟三和步驟五中，研磨劑為液態(tài)研磨劑，其配方為：研磨磨粒微粉16份、硬脂酸8份、油酸15份、煤油80份、珩磨油80份，進(jìn)行研磨，完成后取出研磨條。

所述步驟三中，通過(guò)調(diào)節(jié)壓板7高度，將伺服機(jī)構(gòu)滾軸傳動(dòng)活塞桿對(duì)研磨條壓強(qiáng)控制在(0.1～1)×10⁵。

所述步驟四中，研磨條選用氧化物磨粒氧化鉻、磨粒粒度7號(hào)；

所述步驟五中，通過(guò)調(diào)節(jié)壓板7高度，將伺服機(jī)構(gòu)滾軸傳動(dòng)活塞桿對(duì)研磨條壓強(qiáng)控制在(1～2.5)×10⁵。

本發(fā)明的有益技術(shù)效果在于：通過(guò)本發(fā)明伺服機(jī)構(gòu)滾軸傳動(dòng)活塞桿方孔精密研磨技術(shù)，消除“塌邊”現(xiàn)象，一次交檢合格率大幅提升至95％及以上，并且減少了加工工序，亦減輕了表面處理和研磨工序的工作量，達(dá)到生產(chǎn)質(zhì)量和效率的大幅提升。

附圖說(shuō)明

圖1為伺服機(jī)構(gòu)滾軸傳動(dòng)活塞桿方孔的研磨工裝結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1為螺釘；2為支架組件；3為底座；4為固定塊；5為立桿；6為螺栓；7為壓板；8為彈簧；9為彈簧固定座；10為研磨條；11為導(dǎo)向銷(xiāo)；12為滑塊。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

伺服機(jī)構(gòu)滾軸傳動(dòng)活塞桿方孔的研磨工裝,該裝置包括底座3、通過(guò)螺釘1固定于底座3的支架組件2、通過(guò)螺釘1固定于支架組件2側(cè)面且位于底座3上部的固定塊4、通過(guò)螺釘1固定于固定塊4側(cè)面且位于底座3上部的滑塊12、螺紋固定于支架組件上部的立桿5、通過(guò)螺栓6固定在立桿5上且可上下移動(dòng)的壓板7、一端固定于壓板7中間孔的下端的彈簧8、固定于彈簧8的另一端的彈簧固定座9，固定塊4和滑塊12有相對(duì)的V型槽，V型槽組合為主定位孔，用以固定伺服機(jī)構(gòu)滾軸傳動(dòng)活塞桿，主定位孔中心線(xiàn)與壓板7的中間孔的軸線(xiàn)重合；支架組件2上部有水平的平臺(tái)，平臺(tái)中間有伺服機(jī)構(gòu)滾軸傳動(dòng)活塞桿穿過(guò)的孔；研磨條10貫穿支架組件2上部的平臺(tái)，穿過(guò)伺服機(jī)構(gòu)滾軸傳動(dòng)活塞桿所需研磨的方孔，研磨條10位于支架組件2上部的平臺(tái)的導(dǎo)向槽內(nèi)，由于伺服機(jī)構(gòu)滾軸傳動(dòng)活塞桿以軸線(xiàn)為非對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，所以需通過(guò)設(shè)計(jì)研磨條導(dǎo)向槽，來(lái)控制研磨條左右方向的移動(dòng)，以對(duì)之前的研磨專(zhuān)用工裝進(jìn)行改進(jìn)。在原有研磨專(zhuān) 用工裝的基礎(chǔ)上，裝載該導(dǎo)向槽，進(jìn)一步簡(jiǎn)便了研磨工序的操作，也使研磨表面加工質(zhì)量得到了更好的保障。

固定塊4和滑塊12之間固定有用以定位的導(dǎo)向銷(xiāo)11。

支架組件2上部的平臺(tái)的導(dǎo)向槽上表面為定位平面，在研磨過(guò)程中定位平面與研磨條產(chǎn)生相互摩擦，選用硬質(zhì)合金材質(zhì)，不僅耐磨性較高，而且定位范圍較大，從而手壓施力均勻，可有效避免“塌邊”現(xiàn)象。

定位主孔與硬質(zhì)合金定位平面的垂直度是影響研磨后方孔與外圓垂直度的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。為保證圖樣各要求，方孔兩端面平行度0.005，方孔兩端面與兩端外圓垂直度0.015，工裝設(shè)計(jì)中將定位平面與定位主孔垂直度控制在0.003以?xún)?nèi)，提高零件研磨后的垂直度。定位平面和活塞桿所需研磨的研磨平面保證平行度則在0.002以?xún)?nèi)。

研磨條10采用鑄鐵材料。

一種伺服機(jī)構(gòu)滾軸傳動(dòng)活塞桿方孔的研磨方法,包括以下步驟:

步驟一、在伺服機(jī)構(gòu)滾軸傳動(dòng)活塞桿待加工面一端的圓桿套入彈簧固定座9、彈簧8，將伺服機(jī)構(gòu)滾軸傳動(dòng)活塞桿另一端放入固定塊4和滑塊12的V型槽中，推入滑塊12，固定；本發(fā)明研磨工裝定位范圍較大、精度較高，有彈簧裝置施加均勻壓力，且有導(dǎo)向槽進(jìn)行方向限制，因此手動(dòng)往復(fù)推拉研磨條，即可進(jìn)行有效的研磨工作；

步驟二、對(duì)伺服機(jī)構(gòu)滾軸傳動(dòng)活塞桿進(jìn)行粗研，研磨條選用高硬度磨料人造金剛石、磨粒粒度10號(hào)，因?yàn)殡婂兒?，鍍鉻層的棱邊有微小電鍍毛刺；

步驟三、在研磨條10上均勻涂抹研磨劑，研磨條插入導(dǎo)向槽，通過(guò)調(diào)節(jié)壓板7高度，將伺服機(jī)構(gòu)滾軸傳動(dòng)活塞桿對(duì)研磨條壓強(qiáng)控制在(0.1～1)×10⁵，通過(guò)螺栓6固定壓板7，研磨劑優(yōu)選液態(tài)研磨劑，其配方為：研磨磨粒微粉16份、 硬脂酸8份、油酸15份、煤油80份、珩磨油80份，進(jìn)行研磨，完成后取出研磨條；

步驟四、對(duì)伺服機(jī)構(gòu)滾軸傳動(dòng)活塞桿進(jìn)行精研，研磨條選用氧化物磨粒氧化鉻、磨粒粒度7號(hào)；

步驟五、在研磨條10上均勻涂抹研磨劑，研磨條插入導(dǎo)向槽，通過(guò)調(diào)節(jié)壓板7高度，將伺服機(jī)構(gòu)滾軸傳動(dòng)活塞桿對(duì)研磨條壓強(qiáng)控制在(1～2.5)×10⁵，通過(guò)螺栓6固定壓板7，研磨劑優(yōu)選液態(tài)研磨劑，其配方為：研磨磨粒微粉16份、硬脂酸8份、油酸15份、煤油80份、珩磨油80份，進(jìn)行研磨，將方孔表面鍍鉻層研掉5μ，即可保證主視圖尺寸20±0.05，又可以保證鍍鉻層7～12μ，未出現(xiàn)塌邊現(xiàn)象，平行度未超差，一次交檢合格率96％。