[发明专利]一种用立式插齿机加工薄壁空心长轴的工装及使用方法

权利要求书

1.一种用立式插齿机加工薄壁空心长轴的工装，其特征在于包括定位底盘(1)、定位环(2)、定位芯轴(3)、挡板(4)、紧固螺钉(5)、胀套(6)、锥度芯轴(7)、盖板(8)、基座(9)、定位支座(10)、夹套(11)和定位螺钉(12)，

所述定位底盘(1)的数量为一个，定位底盘中心部位设置有上大下小的阶梯通孔，所述阶梯通孔中，位于下部的小孔供定位芯轴(3)下端通过，位于上部的大孔对被加工薄壁空心长轴(13)下端定位，

所述定位环(2)的数量为一个，定位环为圆筒体，其上端端部设置有第一定位轴肩(2-1)，第一定位轴肩以下部分为定位环主体部分(2-2)，定位环主体部分的外径d9＝d8－(0.1～0.5)mm，定位环第一定位轴肩的外径d10＝d1－(2～3)mm，式中，d1为被加工薄壁空心长轴定位段(13-1)的内径或定位段(13-1)主体部分的内径，d8为被加工薄壁空心长轴内孔中设置的定位台阶(13-2)的中心孔孔径，所述d8＝d1－(12～20)mm，所述d1由被加工薄壁空心长轴的具体类型而定，

所述定位芯轴(3)的数量为一根，定位芯轴为圆柱体，其上端设置有外螺纹段(3-1)，下端设置有内螺纹段(3-2)，靠外螺纹段一端设置有第二定位轴肩(3-3)，定位芯轴(3)的直径d11与定位环(2)的内径为间隙配合，第二定位轴肩(3-3)的直径d2＝d10－(15～35)mm，外螺纹段(3-1)的大径小于定位芯轴的直径，第二定位轴肩(3-3)下环面与外螺纹段(3-1)端面之间的长度L7小于被加工薄壁空心长轴定位段(13-1)的长度L5，第二定位轴肩(3-3)下环面与定位芯轴下端面之间的长度L9－被加工薄壁空心长轴内孔中设置的定位台阶(13-2)上环面与被加工薄壁空心长轴下端面之间的长度L10－定位环第一定位轴肩(2-1)的长度L8＝定位底盘中心部位设置的阶梯通孔中小孔的长度，

所述挡板(4)的数量为一个，挡板中心部位设置有供紧固螺钉通过的过孔，所述紧固螺钉(5)的数量为一颗，紧固螺钉的外螺纹与定位芯轴设置的内螺纹段(3-2)的内螺纹相匹配，

所述胀套(6)的数量为一个，胀套的制作材料为黄铜，外形为圆台形，内孔为有锥度的圆形通孔，胀套的外径d3与被加工薄壁空心长轴定位段(13-1)或定位段(13-1)主体部分的内径d1为过盈配合，胀套内孔小端的孔径d4＝d2+(2～4)mm、胀套内孔大端的孔径d5＝d4+2×L2×tgα1，式中，α1为胀套内孔的锥度角，α1＝1.0°～2.0°，L2为胀套的长度，L2＝L1，式中，L1为定位芯轴中第二定位轴肩(3-3)下环面与外螺纹段(3-1)起始处之间的长度，所述胀套至少被分割成五个圆弧片，其中，至少有两个圆心角为10°的圆弧片，

所述锥度芯轴(7)的数量为一个，锥度芯轴为筒体结构，其外形为圆锥台形，内孔为圆形通孔，锥度芯轴内孔的孔径与定位芯轴(3)的直径d11为间隙配合，锥度芯轴大端的外径d6＝d5+(0.2～1.0)mm、锥度芯轴小端的外径d7＝d6－2×L3×tgα2，式中，α2为锥度芯轴外壁的锥度角，α2＝α1＝1.0°～2.0°，L3为锥度芯轴的长度，L3＝L2－(20～30)mm，

所述夹套(11)的数量为一个，夹套内孔的孔径与被加工薄壁空心长轴定位段(13-1)的外径为间隙配合，夹套被分割成尺寸相同的两个圆弧片，

所述盖板(8)的数量为一个，盖板中心部位设置有供定位芯轴的螺纹段(3-1)通过的过孔，

所述基座(9)的数量为双数且至少为四个，所述定位支座(10)的数量与基座的数量相同，所述定位螺钉(12)的数量与定位支座的数量相同，定位支座(10)上部设置有与定位螺钉匹配的螺孔。

2.根据权利要求1所述用立式插齿机加工薄壁空心长轴的工装，其特征在于定位环所设置的第一定位轴肩(2-1)的长度L8为10mm～20mm，定位芯轴(3)所设置的第二定位轴肩(3-3)的长度L6为10mm～25mm。

3.权利要求1或2所述工装的使用方法，其特征在于加工薄壁空心长轴时，按下述方式与被加工薄壁空心长轴及立式插齿机进行组合：

①定位环与被加工薄壁空心长轴内孔中设置的定位台阶组合

将定位环(2)的主体部分(2-2)穿过被加工薄壁空心长轴内孔中设置的定位台阶的中心孔位于定位台阶之下，使定位环设置的第一定位轴肩(2-1)下环面与所述定位台阶(13-2)上环面接触；

②定位芯轴与定位环组合

将定位芯轴(3)的下端穿过定位环(2)的内孔从被加工薄壁空心长轴下端的内孔伸出，使定位芯轴设置的第二定位轴肩(3-3)下环面与定位环(2)设置的第一定位轴肩(2-1)上端面接触；

③将定位芯轴及被加工薄壁空心长轴与定位底盘组合

将定位芯轴下端插入定位底盘(1)中心部位设置的阶梯通孔，使被加工薄壁空心长轴的下端位于定位底盘(1)中心部位设置的阶梯通孔的上部大孔中，通过挡板(4)、紧固螺钉(5)与定位芯轴下端设置的内螺纹段的配合，将定位芯轴及被加工薄壁空心长轴与定位底盘组合；

④胀套与被加工薄壁空心长轴及定位环组合

将胀套(6)内孔小端的端面与定位环(2)设置的第一定位轴肩(2-1)上端面接触，使胀套定位在定位环(2)上端面；

⑤锥度芯轴与胀套及定位芯轴组合

将锥度芯轴(7)套在定位芯轴设置的第二定位轴肩之上的部段，使锥度芯轴的小端朝向定位芯轴设置的第二定位轴肩方向，通过锥度芯轴与胀套内孔的锥度配合实现胀套与被加工薄壁空心长轴定位段或定位段主体部分的内孔紧密结合；

⑥盖板与锥度芯轴及定位芯轴的组合

将盖板(8)套装在定位芯轴设置的外螺纹段(3-1)上，并使盖板与锥度芯轴(7)的大端端面接触，通过螺母与所述外螺纹段(3-1)的配合，将定位底盘、定位环、定位芯轴、锥度芯轴、胀套和被加工薄壁空心长轴的定位段结合成一体，形成组合体；

⑦步骤⑥形成的组合体在立式插齿机上的安装

将步骤⑥形成的组合体置于立式插齿机的卡盘(14)上，使其中心线与立式插齿机卡盘的中心线重合，用机床压板(15)将步骤⑥形成的组合体固定在立式插齿机的卡盘上；

⑧被加工薄壁空心长轴定位段的支撑

将各基座(9)环绕步骤⑥形成的组合体中的定位底盘(1)等角度放置并固定在立式插齿机的卡盘(14)上，将各定位支座(10)分别安装在相应的基座上，将各定位螺钉(12)分别安装在相应的定位支座上，将夹套(11)与被加工薄壁空心长轴定位段的外壁贴合，通过各定位螺钉对夹套(11)施力，实现被加工薄壁空心长轴定位段的支撑。