本發明專利技術所述用立式插齒機加工薄壁空心長軸的工裝，包括定位底盤、定位環、定位芯軸、擋板、緊固螺釘、脹套、錐度芯軸、蓋板、基座、定位支座、夾套和定位螺釘。該工裝中定位底盤、定位環、定位芯軸、錐度芯軸、脹套和被加工薄壁空心長軸的定位段的組合方式，及所形成的組合體在立式插齒機卡盤上的安裝方式，實現了對被加工薄壁空心長軸的軸向受力裝夾，有效解決了薄壁空心長軸的變形問題，該工裝中夾套、定位螺釘、基座、定位支座的設置，不僅在避免變形的情況下實現了被加工薄壁空心長軸上部的固定，增強了被加工薄壁空心長軸加工段的剛性，消除了加工中的振動，而且對組合安裝過程中的找正沒有任何干涉。
【技術實現步驟摘要】
一種用立式插齒機加工薄壁空心長軸的工裝及使用方法
本專利技術屬于機械加工用工裝領域，特別涉及一種用立式插齒機加工薄壁空心長軸的工裝及使用方法。
技術介紹
在薄壁空心長軸內壁上進行內花鍵、鍵槽等加工，立式插齒機是一種使用較多的機床，但用立式插齒機加工，存在以下難點：(1)由于被加工零件壁厚較薄，傳統徑向受力的裝夾方式極易導致零件變形；(2)若被加工零件長度超過1000mm，加工時必須對零件上端進行固定，但此類軸沒有外圓臺階，在避免變形的情況下實現零件上部的固定非常困難；(3)若被加工零件的加工位置距離底部裝夾位置大于800mm，則加工時被加工零件上端在直徑方向會受到阻力而發生偏移，出現讓刀現象，導致零件振動，無法保證加工質量。因此，針對立式插齒機加工薄壁空心長軸存在的難點開發出合適的工裝，對于加工的順利進行和加工質量的保證非常重要。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服現有技術的不足，提供一種用立式插齒機加工薄壁空心長軸的工裝及使用方法，以便在加工中避免被加工零件變形，消除振動，保證加工精度和表面質量并便于操作。本專利技術所述用立式插齒機加工薄壁空心長軸的工裝，包括定位底盤、定位環、定位芯軸、擋板、緊固螺釘、脹套、錐度芯軸、蓋板、基座、定位支座、夾套和定位螺釘；所述定位底盤的數量為一個，定位底盤中心部位設置有上大下小的階梯通孔，所述階梯通孔中，位于下部的小孔供定位芯軸下端通過，位于上部的大孔對被加工薄壁空心長軸下端定位；所述定位環的數量為一個，定位環為圓筒體，其上端端部設置有第一定位軸肩，第一定位軸肩以下部分為定位環主體部分，定位環主體部分的外徑d9＝d8－(0.1～0.5)mm，定位環第一定位軸肩的外徑d10＝d1－(2～3)mm，式中，d1為被加工薄壁空心長軸定位段的內徑或定位段主體部分的內徑，d8為被加工薄壁空心長軸內孔中設置的定位臺階的中心孔孔徑，所述d8＝d1－(12～20)mm，所述d1由被加工薄壁空心長軸的具體類型而定，定位環的內徑d12無特別要求，只要能滿足定位芯軸的強度要求和組裝要求即可；所述定位芯軸的數量為一根，定位芯軸為圓柱體，其上端設置有外螺紋段，下端設置有內螺紋段，靠外螺紋段一端設置有第二定位軸肩，定位芯軸的直徑d11與定位環的內徑為間隙配合，第二定位軸肩的直徑d2＝d10－(15～35)mm，外螺紋段的大徑小于定位芯軸的直徑，第二定位軸肩下環面與外螺紋段端面之間的長度L7小于被加工薄壁空心長軸定位段的長度L5，第二定位軸肩下環面與定位芯軸下端面之間的長度L9－被加工薄壁空心長軸內孔中設置的定位臺階上環面與被加工薄壁空心長軸下端面之間的長度L10－定位環第一定位軸肩的長度L8＝定位底盤中心部位設置的階梯通孔中小孔的長度；所述擋板的數量為一個，擋板中心部位設置有供緊固螺釘通過的過孔，所述緊固螺釘的數量為一顆，緊固螺釘的外螺紋與定位芯軸設置的內螺紋段的內螺紋相匹配；所述脹套的數量為一個，脹套的制作材料為黃銅，外形為圓臺形，內孔為有錐度的圓形通孔，脹套的外徑d3與被加工薄壁空心長軸定位段或定位段主體部分的內徑d1為過盈配合，脹套內孔小端的孔徑d4＝d2+(2～4)mm、脹套內孔大端的孔徑d5＝d4+2×L2×tgα1，式中，α1為脹套內孔的錐度角，α1＝1.0°～2.0°，L2為脹套的長度，L2＝L1，式中，L1為定位芯軸中第二定位軸肩下環面與外螺紋段起始處之間的長度，所述脹套至少被分割成五個圓弧片，其中，至少有兩個圓心角為10°的圓弧片；所述錐度芯軸的數量為一個，錐度芯軸為筒體結構，其外形為圓錐臺形，內孔為圓形通孔，錐度芯軸內孔的孔徑與定位芯軸的直徑d11為間隙配合，錐度芯軸大端的外徑d6＝d5+(0.2～1.0)mm、錐度芯軸小端的外徑d7＝d6－2×L3×tgα2，式中，α2為錐度芯軸外壁的錐度角，α2＝α1＝1.0°～2.0°，L3為錐度芯軸的長度，L3＝L2－(20～30)mm；所述夾套的數量為一個，夾套內孔的孔徑與被加工薄壁空心長軸定位段的外徑為間隙配合，夾套被分割成尺寸相同的兩個圓弧片；所述蓋板的數量為一個，蓋板中心部位設置有供定位芯軸的螺紋段通過的過孔；所述基座的數量為雙數且至少為四個，所述定位支座的數量與基座的數量相同，所述定位螺釘的數量與定位支座的數量相同，定位支座上部設置有與定位螺釘匹配的螺孔。本專利技術所述用立式插齒機加工薄壁空心長軸的工裝，其定位環所設置的第一定位軸肩的長度L8控制在10mm～20mm，定位芯軸所設置的第二定位軸肩的長度L6控制在10mm～25mm，以便滿足裝配需要和保證第一定位軸肩和第二定位軸肩的強度。當被加工薄壁空心長軸定位段的內徑或定位段主體部分的內徑大于被加工薄壁空心長軸被加工段內徑或/和被加工段以上部段的內徑時，應將定位環以其軸線為基準在定位環兩側對稱去除一部分，以便使定位環能裝入被加工薄壁空心長軸定位段或定位段主體部分，實現與定位臺階的組合。在加工薄壁空心長軸時，本專利技術所述工裝按下述方式與被加工薄壁空心長軸及立式插齒機進行組合：①定位環與被加工薄壁空心長軸內孔中設置的定位臺階組合將定位環的主體部分穿過被加工薄壁空心長軸內孔中設置的定位臺階的中心孔位于定位臺階之下，使定位環設置的第一定位軸肩下環面與所述定位臺階上環面接觸；②定位芯軸與定位環組合將定位芯軸的下端穿過定位環的內孔從被加工薄壁空心長軸下端的內孔伸出，使定位芯軸設置的第二軸肩下環面與定位環設置的第一定位軸肩上端面接觸；③將定位芯軸及被加工薄壁空心長軸與定位底盤組合將定位芯軸下端插入定位底盤中心部位設置的階梯通孔，使被加工薄壁空心長軸的下端位于定位底盤中心部位設置的階梯通孔的上部大孔中，通過擋板、緊固螺釘與定位芯軸下端設置的內螺紋段的配合，將定位芯軸及被加工薄壁空心長軸與定位底盤組合；④脹套與被加工薄壁空心長軸及定位環組合將脹套內孔小端的端面與定位環設置的第一定位軸肩上端面接觸，使脹套定位在定位環(2)上端面；⑤錐度芯軸與脹套及定位芯軸組合將錐度芯軸套在定位芯軸設置的第二定位軸肩之上的部段，使錐度芯軸的小端朝向定位芯軸設置的第二定位軸肩方向，通過錐度芯軸與脹套內孔的錐度配合實現脹套與被加工薄壁空心長軸定位段或定位段主體部分的內孔緊密結合；⑥蓋板與錐度芯軸及定位芯軸的組合將蓋板套裝在定位芯軸設置的外螺紋段上，并使蓋板與錐度芯軸的大端端面接觸，通過螺母與所述外螺紋段的配合，將定位底盤、定位環、定位芯軸、錐度芯軸、脹套和被加工薄壁空心長軸的定位段結合成一體，形成組合體；⑦步驟⑥形成的組合體在立式插齒機上的安裝將步驟⑥形成的組合體置于立式插齒機的卡盤上，使其中心線與立式插齒機卡盤的中心線重合，用機床壓板將步驟⑥形成的組合體固定在立式插齒機的卡盤上；⑧被加工薄壁空心長軸定位段的支撐將各基座環繞步驟⑥形成的組合體中的定位底盤等角度放置并固定在立式插齒機的卡盤上，將各定位支座分別安裝在相應的基座上，將各定位螺釘分別安裝在相應的定位支座上，將夾套與被加工薄壁空心長軸定位段的外壁貼合，通過各定位螺釘對夾套施力，實現被加工薄壁空心長軸定位段的支撐。本專利技術具所述工裝有以下有益效果：1、本專利技術所述工裝中定位底盤、定位環、定位芯軸、錐度芯軸、脹套和被加工薄壁空心長軸的定位段的組合方式，及所形成的組合體在立本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種用立式插齒機加工薄壁空心長軸的工裝，其特征在于包括定位底盤(1)、定位環(2)、定位芯軸(3)、擋板(4)、緊固螺釘(5)、脹套(6)、錐度芯軸(7)、蓋板(8)、基座(9)、定位支座(10)、夾套(11)和定位螺釘(12)，所述定位底盤(1)的數量為一個，定位底盤中心部位設置有上大下小的階梯通孔，所述階梯通孔中，位于下部的小孔供定位芯軸(3)下端通過，位于上部的大孔對被加工薄壁空心長軸(13)下端定位，所述定位環(2)的數量為一個，定位環為圓筒體，其上端端部設置有第一定位軸肩(2?1)，第一定位軸肩以下部分為定位環主體部分(2?2)，定位環主體部分的外徑d9＝d8－(0.1～0.5)mm，定位環第一定位軸肩的外徑d10＝d1－(2～3)mm，式中，d1為被加工薄壁空心長軸定位段(13?1)的內徑或定位段(13?1)主體部分的內徑，d8為被加工薄壁空心長軸內孔中設置的定位臺階(13?2)的中心孔孔徑，所述d8＝d1－(12～20)mm，所述d1由被加工薄壁空心長軸的具體類型而定，所述定位芯軸(3)的數量為一根，定位芯軸為圓柱體，其上端設置有外螺紋段(3?1)，下端設置有內螺紋段(3?2)，靠外螺紋段一端設置有第二定位軸肩(3?3)，定位芯軸(3)的直徑(d11)與定位環(2)的內徑為間隙配合，第二定位軸肩(3?3)的直徑d2＝d10－(15～35)mm，外螺紋段(3?1)的大徑小于定位芯軸的直徑，第二定位軸肩(3?3)下環面與外螺紋段(3?1)端面之間的長度(L7)小于被加工薄壁空心長軸定位段(13?1)的長度(L5)，第二定位軸肩(3?3)下環面與定位芯軸下端面之間的長度(L9)－被加工薄壁空心長軸內孔中設置的定位臺階(13?2)上環面與被加工薄壁空心長軸下端面之間的長度(L10)－定位環第一定位軸肩(2?1)的長度L8＝定位底盤中心部位設置的階梯通孔中小孔的長度，所述擋板(4)的數量為一個，擋板中心部位設置有供緊固螺釘通過的過孔，所述緊固螺釘(5)的數量為一顆，緊固螺釘的外螺紋與定位芯軸設置的內螺紋段(3?2)的內螺紋相匹配，所述脹套(6)的數量為一個，脹套的制作材料為黃銅，外形為圓臺形，內孔為有錐度的圓形通孔，脹套的外徑(d3)與被加工薄壁空心長軸定位段(13?1)或定位段(13?1)主體部分的內徑(d1)為過盈配合，脹套內孔小端的孔徑d4＝d2+(2～4)mm、脹套內孔大端的孔徑d5＝d4+2×L2×tgα1，式中，α1為脹套內孔的錐度角，α1＝1.0°～2.0°，L2為脹套的長度，L2＝L1，式中，L1為定位芯軸中第二定位軸肩(3?3)下環面與外螺紋段(3?1)起始處之間的長度，所述脹套至少被分割成五個圓弧片，其中，至少有兩個圓心角為10°的圓弧片，所述錐度芯軸(7)的數量為一個，錐度芯軸為筒體結構，其外形為圓錐臺形，內孔為圓形通孔，錐度芯軸內孔的孔徑與定位芯軸(3)的直徑(d11)為間隙配合，錐度芯軸大端的外徑d6＝d5+(0.2～1.0)mm、錐度芯軸小端的外徑d7＝d6－2×L3×tgα2，式中，α2為錐度芯軸外壁的錐度角，α2＝α1＝1.0°～2.0°，L3為錐度芯軸的長度，L3＝L2－(20～30)mm，所述夾套(11)的數量為一個，夾套內孔的孔徑與被加工薄壁空心長軸定位段(13?1)的外徑為間隙配合，夾套被分割成尺寸相同的兩個圓弧片，所述蓋板(8)的數量為一個，蓋板中心部位設置有供定位芯軸的螺紋段(3?1)通過的過孔，所述基座(9)的數量為雙數且至少為四個，所述定位支座(10)的數量與基座的數量相同，所述定位螺釘(12)的數量與定位支座的數量相同，定位支座(10)上部設置有與定位螺釘匹配的螺孔。...
【技術特征摘要】
1.一種用立式插齒機加工薄壁空心長軸的工裝，其特征在于包括定位底盤(1)、定位環(2)、定位芯軸(3)、擋板(4)、緊固螺釘(5)、脹套(6)、錐度芯軸(7)、蓋板(8)、基座(9)、定位支座(10)、夾套(11)和定位螺釘(12)，所述定位底盤(1)的數量為一個，定位底盤中心部位設置有上大下小的階梯通孔，所述階梯通孔中，位于下部的小孔供定位芯軸(3)下端通過，位于上部的大孔對被加工薄壁空心長軸(13)下端定位，所述定位環(2)的數量為一個，定位環為圓筒體，其上端端部設置有第一定位軸肩(2-1)，第一定位軸肩以下部分為定位環主體部分(2-2)，定位環主體部分的外徑d9＝d8－(0.1～0.5)mm，定位環第一定位軸肩的外徑d10＝d1－(2～3)mm，式中，d1為被加工薄壁空心長軸定位段(13-1)的內徑或定位段(13-1)主體部分的內徑，d8為被加工薄壁空心長軸內孔中設置的定位臺階(13-2)的中心孔孔徑，所述d8＝d1－(12～20)mm，所述d1由被加工薄壁空心長軸的具體類型而定，所述定位芯軸(3)的數量為一根，定位芯軸為圓柱體，其上端設置有外螺紋段(3-1)，下端設置有內螺紋段(3-2)，靠外螺紋段一端設置有第二定位軸肩(3-3)，定位芯軸(3)的直徑(d11)與定位環(2)的內徑為間隙配合，第二定位軸肩(3-3)的直徑d2＝d10－(15～35)mm，外螺紋段(3-1)的大徑小于定位芯軸的直徑，第二定位軸肩(3-3)下環面與外螺紋段(3-1)端面之間的長度(L7)小于被加工薄壁空心長軸定位段(13-1)的長度(L5)，第二定位軸肩(3-3)下環面與定位芯軸下端面之間的長度(L9)－被加工薄壁空心長軸內孔中設置的定位臺階(13-2)上環面與被加工薄壁空心長軸下端面之間的長度(L10)－定位環第一定位軸肩(2-1)的長度L8＝定位底盤中心部位設置的階梯通孔中小孔的長度，所述擋板(4)的數量為一個，擋板中心部位設置有供緊固螺釘通過的過孔，所述緊固螺釘(5)的數量為一顆，緊固螺釘的外螺紋與定位芯軸設置的內螺紋段(3-2)的內螺紋相匹配，所述脹套(6)的數量為一個，脹套的制作材料為黃銅，外形為圓臺形，內孔為有錐度的圓形通孔，脹套的外徑(d3)與被加工薄壁空心長軸定位段(13-1)或定位段(13-1)主體部分的內徑(d1)為過盈配合，脹套內孔小端的孔徑d4＝d2+(2～4)mm、脹套內孔大端的孔徑d5＝d4+2×L2×tgα1，式中，α1為脹套內孔的錐度角，α1＝1.0°～2.0°，L2為脹套的長度，L2＝L1，式中，L1為定位芯軸中第二定位軸肩(3-3)下環面與外螺紋段(3-1)起始處之間的長度，所述脹套至少被分割成五個圓弧片，其中，至少有兩個圓心角為10°的圓弧片，所述錐度芯軸(7)的數量為一個，錐度芯軸為筒體結構，其外形為圓錐臺形，內孔為圓形通孔，錐度芯軸內孔的孔徑與定位芯軸(3)的直徑(d11)為間隙配合，錐度芯軸大端的外徑d6＝d5+(0.2～1.0)mm、錐度芯軸小端的外徑d7＝d6－2×L3×tgα2，式中，α2為錐度芯軸外壁的錐度角，α2＝α1＝1.0°～2.0°，L3為錐度芯軸的長度，L3＝L2－(2...
【專利技術屬性】
技術研發人員：董景霖，
申請(專利權)人：四川法斯特機械制造有限責任公司，
類型：發明
國別省市：四川,51
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