[發明專利]一種細長軸加工裝置及加工方法

在審

• 申請號: 201710462965.6
• 申請日: 2017-06-19
• 公開（公告）號: CN107160189A
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發明（設計）人: 李俊強;鞠文華;張斌;易承福;宋蓓;姜順根;邱富焱;譚會龍
• 申請（專利權）人: 江西洪都航空工業集團有限責任公司
• 主分類號: B23Q1/76
• 分類號: B23Q1/76;B23B25/00;B23Q3/00
• 代理公司: 南昌新天下專利商標代理有限公司36115
• 代理人: 施秀瑾

技術領域

本發明屬于機械加工技術領域，具體涉及一種細長軸加工裝置及加工方法。

背景技術

在機械、航空航天和軍工等許多行業，細長軸類零件應用越來越廣泛，并且直徑較小、長徑比較大的細長軸應用越來越多，如C919艙門轉軸，長度為L773mm，直徑為11.2mm，長徑比約70，且這類軸的直線度及表面粗糙度要求較高，此艙門轉軸的直線度為0.1mm，表面粗糙度Ra為0.8μm，此類細長軸給傳統加工方法帶來了很大的挑戰。

目前常用的加工方法有兩種：

方法一：中心架支承細長軸加工

使用中心架支承細長軸，分段切削，裝夾方式一般為一夾一頂。中心架直接支承在工件中間，如此支承細長軸長徑比減少一半，工件剛性增大，車削完一段后，掉頭車削另一段。

方法二：跟刀架支承細長軸加工

跟刀架固定在床鞍上，跟刀架跟隨車刀移動，增加工件的剛度，減小變形，裝夾方式一般為一夾一頂。由于工件本身受重力作用，車削時工件會因離心力作用瞬時離開支撐爪而產生振動。

以上方法在加工精度要求不高、長徑比不大的細長軸時能夠起到一定的作用，但在加工大長徑比、高精度的細長軸時存在以下問題：

1、方法一采用中心架輔助車削，中心架雖然能提高工件的剛性，但分段切削，效率低，且分段車削會在工件表面出現接刀紋，且一夾一頂的裝夾方式容易使工件產生彎曲變形，對于尺寸精度要求較高的細長軸不能采用。

2、方法二采用常規跟刀架輔助車削，在實際加工過程中，受切削力以及離心力作用，容易造成跟刀架支撐爪與工件外圓瞬時脫離，且一夾一頂的裝夾方式容易使工件產生彎曲變形，難以保證尺寸精度與表面質量。

發明內容

本發明所要解決的是現有細長軸加工精度不高，無法滿足質量要求的技術問題，提供一種細長軸加工裝置及加工方法，為了消除因裝夾不當而產生的工件彎曲變形，采用一夾一拉裝夾方式，跟刀架工裝的一端采用三爪卡盤裝夾，尾座采用專用工裝拉緊工件，實現對于長徑比大、精度要求高的細長軸零件的穩定、高效加工。

為了解決本發明的技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：一種細長軸加工裝置，包括跟刀架工裝1和尾座工裝2，所述跟刀架工裝1包括水平導柱11、垂直導柱12、頂頭體13、襯套14和底板15，所述水平導柱11和垂直導柱12相交，所述頂頭體13過盈配合安裝在水平導柱11和垂直導柱12相交處；所述水平導柱11一端設有調整螺釘Ⅰ16，另一端設有定位螺釘Ⅰ17，所述垂直導柱12一端設有調整螺釘Ⅱ18，另一端設有定位螺釘Ⅱ19，旋轉所述調整螺釘Ⅰ16、調整螺釘Ⅱ18，使水平導柱11和垂直導柱12壓緊所述頂頭體13，垂直于頂頭體13軸向孔的中心線上攻鉆通孔，所述襯套14過盈裝配至所述頂頭體13的通孔中，所述定位螺釘Ⅰ17、定位螺釘Ⅱ19用于壓緊所述襯套14；所述尾座工裝2包括自動定心夾緊套21、套筒22和回轉頂尖23，所述回轉頂尖23安裝在套筒22中，所述套筒22與所述回轉頂尖23外圓過盈配合，所述套筒22的外錐度與所述自動定心夾緊套21配合。

一種細長軸加工裝置的加工方法，包括以下步驟：

第一步：尾座工裝2安裝與找正：尾座工裝2安裝在車床尾座上，采用莫氏錐柄結構，將車床上尾座頂針卸下，換上尾座工裝2并找正。

第二步：機床主軸與尾座同軸度調整：安裝同心度校棒，利用千分表校正尾座與主軸同軸度，調整至加工可接受跳動內。

第三步：跟刀架工裝安裝與找正：利用水平導柱11，跟刀架工裝1安裝在車床上，安裝后調整襯套14位置，保證襯套14與車床主軸同軸；定位螺釘Ⅰ17與水平導柱11調整襯套14在水平方向的位置，垂直導柱12與調整螺釘Ⅱ18調整襯套14在垂直方向的位置。

第四步：工件裝夾：裝夾工件采用一夾一拉的裝夾方式，利用車床卡盤裝夾零件一端，尾座工裝2中自動定心夾緊套21裝夾零件另一端，旋轉定心夾緊套21，使尾座工裝2對零件施加水平方向拉力，固定好零件。

第五步：工件加工：加工零件前打表校正零件裝夾后跳動，利用車削加工加工零件。

與現有技術相比，本發明獲得的有益效果是：

本發明公開的一種細長軸加工裝置及加工方法，采用一夾一拉的裝夾方式，消除由于切削過程中的溫升及夾緊力引起的工件彎曲變形，大大提高加工精度和表面質量。

本發明公開的一種細長軸加工裝置及加工方法，采用尾座工裝實現了對工件的夾拉，能自動定心，定位精度高，加工效率高，適于批量生產。