一種采用滾動(dòng)副定位的裝夾方法及其夾具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)械制造領(lǐng)域，特別涉及大型軸類零件的裝夾方法及其夾具。
【背景技術(shù)】
[0002]長軸類零件在加工過程中通常采用卡盤、頂尖、中心架或托架等機(jī)床附件進(jìn)行裝夾，同時(shí)輔助V形塊、圓孔或半圓孔鋼套等夾具支撐。但是有些大型軸類零件若其超出了機(jī)床及其附件的長度及載重范圍，用以上機(jī)床附件則無法裝夾和加工，必須使用專門的機(jī)床。如能加工長度達(dá)6m，重量達(dá)15t以上的矩形花鍵軸的專業(yè)花鍵機(jī)床很少，且機(jī)床相當(dāng)昂貴。另外，通用銑床及其附件頂尖和托架也承擔(dān)不了大型工件的重量并不能保證定位精度。同時(shí)，鋼制V形塊及圓孔、半圓孔鋼套等夾具與長軸類零件之間是滑動(dòng)摩擦，運(yùn)轉(zhuǎn)或分度時(shí)阻力矩大，且容易劃傷擦傷零件。如果在夾具內(nèi)墊襯黃銅材料雖然可減少摩擦，但工件太重時(shí)黃銅強(qiáng)度剛度受限。因此，目前還沒有一種好的方式能夠解決重量超過一定范圍的大型軸類零件的支承定位及分度運(yùn)轉(zhuǎn)精度問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的問題是提供一種采用滾動(dòng)定位副的裝夾方法及其夾具，它可以很好地解決重量超過一定范圍的大型軸類零件的支承定位及分度運(yùn)轉(zhuǎn)精度問題，實(shí)現(xiàn)在大型通用機(jī)床上，采用通用刀具加工大型軸類零件的高精度復(fù)雜結(jié)構(gòu)。因此，無需購買專門的機(jī)床，大大節(jié)省了設(shè)備投資與生產(chǎn)成本。
[0004]本發(fā)明一種采用滾動(dòng)副定位的裝夾方法:(1)將機(jī)床附件、夾具本體放置在機(jī)床的工作臺(tái)面上，在夾具本體的內(nèi)圓弧面上放置圓柱滾子；(2)待加工工件的兩端與機(jī)床附件相連接實(shí)現(xiàn)支撐和定位，工件的定位外圓置于圓柱滾子上，調(diào)整兩端附件及夾具墊板的高度，使工件的軸心線平行于機(jī)床的工作臺(tái)面，此時(shí)工件的定位外圓為重要的加工基準(zhǔn)之一和主要支承，與工件定位外圓接觸的滾子可隨之滾動(dòng)，從而形成滾動(dòng)副定位，實(shí)現(xiàn)分度或進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；(3)根據(jù)工件特點(diǎn)選擇合適刀具并進(jìn)行分度和加工，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)所要求的結(jié)構(gòu)尺寸和精度。
[0005]在上述方法中所使用的夾具包括夾具本體、圓柱滾子、滾子收集和引導(dǎo)裝置；夾具本體的上面加工成內(nèi)圓弧面，內(nèi)圓弧面上放置有圓柱滾子作為滾動(dòng)副的滾動(dòng)體。
[0006]本發(fā)明采用滾動(dòng)副定位的裝夾方法，其優(yōu)點(diǎn)是:1、夾具與待加工的工件之間是滾動(dòng)摩擦，運(yùn)轉(zhuǎn)或分度時(shí)阻力矩小，工件不易被劃傷擦傷；2、由于同時(shí)承載的滾子數(shù)量多，承受的總負(fù)荷大，提高了工藝系統(tǒng)的強(qiáng)度及剛度，從而解決了超大型零件加工時(shí)頂尖、中心架和托架的強(qiáng)度和剛度不足的問題；3、由于滾子制造精度是微米級(jí)的，精度極高，夾具本體內(nèi)圓弧面直徑公差采用IT7，滾動(dòng)副的定位誤差本身就小，因此定位精確且穩(wěn)定。
[0007]本發(fā)明采用滾動(dòng)副定位的夾具，其優(yōu)點(diǎn)是:1、滾子是標(biāo)準(zhǔn)件，可適用于多種規(guī)格尺寸的軸頸。只要設(shè)計(jì)適當(dāng)，通過更換不同規(guī)格滾子或工件軸頸預(yù)留一定尺寸的工藝外圓，一個(gè)定直徑內(nèi)圓弧夾具體就可解決多個(gè)品種規(guī)格的大型軸類零件，夾具的適用范圍寬廣；2、在實(shí)際運(yùn)用過程中，有的產(chǎn)品本身是有軸承座及滾子的，這樣就不要專門制造夾具本體，可以直接利用與它有裝配關(guān)系的軸承座及滾子產(chǎn)品，將被加工件安裝其中進(jìn)行加工，這樣更加符合產(chǎn)品的使用狀況，形位誤差自然很小。
【附圖說明】
[0008]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明:
圖1是使用本發(fā)明裝夾方法進(jìn)行加工時(shí)的一個(gè)示意圖；
圖2是本發(fā)明夾具的一種結(jié)構(gòu)形式的示意圖；
圖3是沿圖2中A-A線的剖視圖；
圖4是本發(fā)明夾具的另一種結(jié)構(gòu)形式的示意圖；
圖5是沿圖4中B-B線的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]本發(fā)明一種采用滾動(dòng)副定位的裝夾方法:(1)將機(jī)床附件、夾具本體放置在機(jī)床的工作臺(tái)面上，在夾具本體的內(nèi)圓弧面上放置圓柱滾子；(2)待加工工件的兩端與機(jī)床附件相連接實(shí)現(xiàn)支撐和定位，工件的定位外圓置于圓柱滾子上，調(diào)整兩端附件及夾具墊板的高度，使工件的軸心線平行于機(jī)床的工作臺(tái)面，此時(shí)工件的定位外圓為重要的加工基準(zhǔn)之一和主要支承，與工件定位外圓接觸的滾子可隨之滾動(dòng)，從而形成滾動(dòng)副定位，實(shí)現(xiàn)分度或進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；(3)根據(jù)工件特點(diǎn)選擇合適刀具并進(jìn)行分度和加工，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)所要求的結(jié)構(gòu)尺寸和精度。本發(fā)明的工作原理是:根據(jù)加工內(nèi)容選擇一個(gè)軸頸或軸身適當(dāng)部位的外圓柱面，按照軸頸安裝滾動(dòng)軸承的裝配原理，設(shè)計(jì)一個(gè)滾動(dòng)副，滾動(dòng)副的滾動(dòng)體是圓柱滾子，滾子對(duì)內(nèi)與工件外圓接觸定位，對(duì)外與夾具體的圓形或半圓內(nèi)圓弧接觸。
[0010]如圖1所示:選擇大型通用數(shù)控機(jī)床如大型龍門銑或大型落地鏜銑機(jī)床，在機(jī)床工作臺(tái)上按圖示位置布置分度機(jī)構(gòu)1、夾具6和尾架頂尖9并放置待加工工件4，此時(shí)工件的外圓5為定位基準(zhǔn)，調(diào)整分度機(jī)構(gòu)1、夾具6下面的配磨調(diào)整墊10、尾架頂尖9，使?jié)L子包絡(luò)圓15的中心與分度機(jī)構(gòu)I的旋轉(zhuǎn)中心、尾架頂尖9的尾架中心同高，并找正工件，然后通過刀具7對(duì)工件4進(jìn)行加工。注意每次分度運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)要暫時(shí)松下尾架頂尖9，分度完畢又重新頂實(shí)，力量適中，尾架頂尖9只起輔助支承作用，以防切削加工時(shí)工件抖動(dòng)。工作時(shí)，夾具體13通過滾子14托著工件4，滾子14選擇標(biāo)準(zhǔn)圓柱滾子，它與夾具體13半圓弧緊貼在一起時(shí)，所形成的滾子包絡(luò)圓12直徑的最小值與工件4的定位基準(zhǔn)外圓直徑的最大值相等，滾子包絡(luò)圓12的直徑公差帶寬由工件4的精度確定。
[0011]根據(jù)機(jī)床和工件的不同，使用本發(fā)明的方法和夾具可以實(shí)現(xiàn)在大型通用機(jī)床上，采用通用刀具加工大型軸類零件的高精度復(fù)雜結(jié)構(gòu)。如可以銑加工矩形內(nèi)外花鍵、漸開線內(nèi)外花鍵以及加工其它高精度的復(fù)雜結(jié)構(gòu)等。
[0012]本發(fā)明采用滾動(dòng)副定位的夾具，它包括夾具本體13、圓柱滾子14、滾子收集和引導(dǎo)裝置；夾具本體13的上面加工成內(nèi)圓弧面，內(nèi)圓弧面上放置有圓柱滾子14作為滾動(dòng)