CN107052825B - 一种进给量同步控制的零件加工用浮动支撑装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种进给量同步控制的零件加工用浮动支撑装置，包括主动大齿圈、上盖板以及下盖板，上盖板和下盖板之间设置有行星齿轮机构，主动大齿圈设置在行星齿轮机构外侧，在上盖板上方设置中心螺杆，中心螺杆位于上盖板的中部；行星齿轮机构包括太阳轮以及设于太阳轮周边的多个行星轮，各行星轮的中部设置有空心的齿轮轴，齿轮轴内通过螺纹连接浮动支撑杆，浮动支撑杆上端穿出上盖板。在回转体类零件装夹过程中，尤其是回转体端部铣去外轮廓的零件，同步传动浮动支撑压紧工件需要支撑位置，有效抵消轴向装夹力，避免浮动支撑调节高度不一致引起的装夹变形，可以提高浮动支撑同步传动精度，从而提高工件加工质量和合格率。
Description
技术领域
本发明涉及夹具技术领域，具体是一种进给量同步控制的零件加工用浮动支撑装置。
背景技术
回转体零件是广泛使用的典型机械零件，在机械设备中承担传动、链接、承载等功能。回转体零件通常由阶梯端面、圆孔、外圆轮廓和中心对称性等特征组成，轴向尺寸远大于径向尺寸，具有径向切削加工量大、轴向刚性不足、装夹难度大等特点，尤其是中空薄壁回转体零件，加工过程中极易产生变形，需要提供全面精确的定位和支撑。以某型柴油机锻铝活塞为例，活塞轴向尺寸大壁薄，轴向刚度差，活塞裙处铣去两段R341圆弧，裙部轴向刚性进一步减少，现有装夹方案在两段R341圆弧处设置的两个浮动支撑，浮动支撑靠工艺人员手动调节，两侧浮动支撑高度不均，导致活塞裙部极易产生径向变形。因此，急需设计一种回转体零件加工用浮动支撑同步控制装置，减少回转体零件加工变形，提高生产效率。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种进给量同步控制的零件加工用浮动支撑装置。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明的一种进给量同步控制的零件加工用浮动支撑装置，包括主动大齿圈、上盖板以及下盖板，上盖板和下盖板之间设置有行星齿轮机构，主动大齿圈设置在行星齿轮机构外侧，在上盖板上方设置中心螺杆，中心螺杆位于上盖板的中部；行星齿轮机构包括太阳轮以及设于太阳轮周边的多个行星轮，各行星轮的中部设置有空心的齿轮轴，齿轮轴内通过螺纹连接浮动支撑杆，浮动支撑杆上端穿出上盖板。
其中，上盖板上方还设置有夹具平台，中心螺杆设置于该夹具平台中部。
其中，浮动支撑杆上端穿过夹具平台。
其中，各齿轮轴上下两端分别通过轴承支撑连接于上盖板和下盖板上，齿轮轴两端分别通过上轴承端盖和下轴承端盖密封。
其中，主动大齿圈内设凸台，上盖板与下盖板的外圈面与主动大齿圈的内圈配合，凸台上下两面分别与上盖板和下盖板的内表面配合。
其中，主动大齿圈外表面上有滚花。
其中，齿轮轴与浮动支撑杆通过粗牙螺纹连接。
有益效果：本发明的一种进给量同步控制的零件加工用浮动支撑装置，具有以下有益效果：
在回转体类零件装夹过程中，尤其是回转体端部铣去外轮廓的零件，同步传动浮动支撑压紧工件需要支撑位置，有效抵消轴向装夹力，避免浮动支撑调节高度不一致引起的装夹变形；利用齿轮传动，可以提高浮动支撑同步传动精度；浮动支撑与齿轮轴之间的螺纹配合，实现浮动支撑的自锁功能，从而提高工件加工质量和合格率。
附图说明
图1为本发明所述回转体零件加工用浮动支撑同步控制装置俯视图；
图2为本发明所述回转体零件加工用浮动支撑同步控制装置剖视图；
图3为本发明所述回转体零件加工用浮动支撑同步控制装置示意图；
图4为本发明中的行星轮总装置外部结构示意图；
图5为本发明中的行星轮总装置内部结构示意图；
图6为本发明中的主动齿轮圈；
图7为本发明所述装置总体装夹正面示意图。
图中包括：1-中心螺杆；2-浮动支撑杆；3-夹具平台；4-轴承端盖；5-上盖板；6-轴承；7-齿轮轴；8-行星轮；9-主动大齿圈；10-立柱；11-轴承端盖螺钉；12-沉头螺钉；13-立柱螺钉；14-螺纹孔；15-压紧螺母；16-锻铝活塞；17-下盖板，凸台91.
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图1-图7所示的一种进给量同步控制的零件加工用浮动支撑装置，包括主动大齿圈9、上盖板5以及下盖板17，上盖板5和下盖板17之间设置有行星齿轮机构，主动大齿圈9设置在行星齿轮机构外侧，上盖板5上方还设置有夹具平台3，该夹具平台3中部设置中心螺杆1。行星齿轮机构包括固定在在上盖板5和下盖板17中部的太阳轮以及设置在太阳轮周边的多个行星轮8，各行星轮8的中部设置有空心的齿轮轴7，齿轮轴7内通过螺纹连接浮动支撑杆2，浮动支撑杆2上端穿出上盖板5。浮动支撑杆2上端穿过夹具平台3。各齿轮轴7上下两端分别通过轴承支撑连接于上盖板5和下盖板17上，齿轮轴7两端分别通过上轴承端盖和下轴承端盖密封。主动大齿圈9内设置凸台91，上盖板5与下盖板17的外圈面与主动大齿圈9的内圈配合，凸台91上下两面分别与上盖板5和下盖板17的内表面配合。主动大齿圈9外表面上有滚花，有利于拧动主动大齿圈9，齿轮轴7与浮动支撑杆2通过粗牙螺纹连接，具有自锁性好，强度高同时不容易磨损的优点。
如图6所示，本发明所针对的典型的回转体类零件柴油机某型锻铝活塞16，总体轴向尺寸大，活塞裙底部铣出R341缺口，活塞裙部强度减小。裙部缺口关于活塞中心轴所在平面对称，活塞裙部缺口特征和形状是设计活塞浮动支撑的依据。锻铝活塞16轴向尺寸远大于径向尺寸，具有径向切削加工量大、轴向刚性不足、装夹难度大等特点，现有装夹方案设置的两个浮动支撑靠工艺人员手动调节，裙部受浮动支撑高低不均，导致活塞裙部极易产生径向变形。需解决活塞裙底部浮动支撑调节高低不均问题，以此为例，说明本发明的使用方法。
如图1所示，本发明由中心螺杆1、浮动支撑杆2、夹具平台3、轴承端盖4、上盖板5、下盖板17、轴承6、齿轮轴7、行星轮8、主动大齿圈9、立柱10、轴承端盖螺钉11、沉头螺钉12、立柱螺钉13、螺纹孔14、压紧螺母15等零部件组成，夹具平台3上用于穿浮动支撑杆2的孔的数目、形位参数与柴油机某型锻铝活塞16的特征结构及其定位部位的一致。浮动支撑杆2的尺寸由行星轮8到锻铝活塞16需支撑部位距离定。主动大齿圈9尺寸由行星轮8位置和尺寸定、行星轮8尺寸由柴油机某型锻铝活塞16的径向尺寸定。
如图2所示，夹具平台3通过沉头螺钉12拧到盖板5上，夹具平台3和中心螺杆1尺寸由锻铝活塞16尺寸定。
如图3-图5所示，主动大齿圈内设置凸台91，上盖板5与下盖板17的外圈面与主动大齿圈9的内圈配合，凸台91上下两面分别与上盖板5和下盖板17的内表面配合。，结合图4、图5，上盖板5上开有立柱孔，立柱10两端留有螺钉孔，立柱螺钉13通过开在盖板上的沉头孔与立柱10拧紧，固定上盖板5与下盖板17的轴向距离，防止主动大齿圈9轴向窜动。主动大齿圈9的轴向位置由上盖板5和下盖板17之间的距离限定，主动大齿圈9与行星轮8啮合，行星轮8位置由齿轮轴7固定，主动大齿圈9周向位置由行星轮8固定，主动大齿圈9的轴向位置由上盖板5和下盖板17限定，转动主动大齿圈9，带动行星轮8转动，行星轮8驱动齿轮轴7内的浮动支撑杆2，两个浮动支撑杆2同步通过齿轮端盖孔和夹具平台3的浮动支撑孔，实现同步支撑工件，避免浮动支撑调节高度不均导致的装夹变形。
结合图2-图7，以某型锻铝活塞16精车型线装夹工艺为例，说明本发明所述回转体类零件加工用浮动支撑同步控制装置的使用方法，包括以下步骤：
a)某型锻铝活塞16精车型线工序准备工作完成后，将锻铝活塞16放置于夹具上平台3上，依靠中心螺栓1和浮动支撑孔进行定位，装配中心螺栓1顶端螺纹和压紧螺母15将锻铝活塞16压紧；
b)转动主动大齿圈9，同步调节浮动支撑杆2顶住锻铝活塞16的R341圆弧最高点，继续转动主动大齿圈9，浮动支撑同步将活塞R341圆弧最高点压紧，装夹完毕。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种进给量同步控制的零件加工用浮动支撑装置，其特征在于：包括主动大齿圈、上盖板以及下盖板，上盖板和下盖板之间设置有行星齿轮机构，主动大齿圈设置在行星齿轮机构外侧，在上盖板上方设置中心螺杆，中心螺杆位于上盖板的中部；行星齿轮机构包括太阳轮以及设于太阳轮周边的多个行星轮，各行星轮的中部设置有空心的齿轮轴，齿轮轴内通过螺纹连接浮动支撑杆，浮动支撑杆上端穿出上盖板。
2.根据权利要求1所述的一种进给量同步控制的零件加工用浮动装置，其特征在于：其中，上盖板上方还设置有夹具平台，中心螺杆设置于该夹具平台中部。
3.根据权利要求2所述的一种进给量同步控制的零件加工用浮动装置，其特征在于：其中，浮动支撑杆上端穿过夹具平台。
4.根据权利要求1所述的一种进给量同步控制的零件加工用浮动装置，其特征在于：其中，各齿轮轴上下两端分别通过轴承支撑连接于上盖板和下盖板上，齿轮轴两端分别通过上轴承端盖和下轴承端盖密封。
5.根据权利要求1所述的一种进给量同步控制的零件加工用浮动装置，其特征在于：其中，主动大齿圈内设凸台，上盖板与下盖板的外圈面与主动大齿圈的内圈配合，凸台上下两面分别与上盖板和下盖板的内表面配合。
6.根据权利要求1所述的一种进给量同步控制的零件加工用浮动装置，其特征在于：其中，主动大齿圈外表面上有滚花。
7.根据权利要求1所述的一种进给量同步控制的零件加工用浮动装置，其特征在于：其中，齿轮轴与浮动支撑杆通过粗牙螺纹连接。
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