高精度回转框的同轴度加工装置及加工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及机械加工技术领域，具体涉及一种高精度回转框的同轴度加工装置及加工方法。
【背景技术】
[0002]回转框普遍运用于三维转台等高精度产品，其回转精度主要由一组中心轴孔的同轴度精度保证，同轴度精度的高低影响产品的最终性能，高精度回转框的同轴度精度一般在微米级，目前通常采用带回转工作台的镗床加工高精度回转框，受回转工作台的回转精度的限制，需要多次打表找正；主轴径向跳动也影响孔的加工精度，同轴度精度往往达不到要求；而且镗床转速低，效率低下。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种高精度回转框的同轴度加工装置及加工方法，该装置和方法不仅可以提高回转框同轴度的加工效率，还可以保证加工精度和产品质量。
[0004]为解决上述技术问题，本发明公开的一种高精度回转框的同轴度加工装置，它包括工作台、通过固定螺栓和对应的T型槽螺母安装在工作台上的定位芯轴、设置在机床主轴上并与定位芯轴对应的镗孔刀具，其中，所述定位芯轴上设有定位圆台，该定位圆台的侧面为定位面，定位圆台用于套入回转框一端的定位孔，所述定位芯轴上设有用于将定位芯轴与回转框压紧的压紧螺栓，所述镗孔刀具位于回转框的另一端；
[0005]所述定位芯轴底面的平面度范围为O?0.0Olmm,定位芯轴的台阶面的平面度范围为O?0.002mm，该台阶面与底面的平行度范围为O?0.002mm，所述定位面与底面的垂直度范围为O?0.002mmo
[0006]一种利用上述高精度回转框的同轴度加工装置进行回转框同轴孔加工的方法，它包括如下步骤:
[0007]步骤1:将定位芯轴通过固定螺栓和T型槽螺母安装在工作台上，打表确定定位圆台的轴心，将上述定位圆台的轴心设置为加工坐标原点；
[0008]步骤2:将回转框的定位孔涂抹润滑油，将定位芯轴的定位面和台阶面同时也涂抹润滑油，将回转框的定位孔套入定位芯轴的定位圆台，并保证定位孔的内侧面与定位面充分贴合，再用压紧螺栓将回转框压紧在定位芯轴上；
[0009]步骤3:启动机床，通过步骤I中已设置的加工坐标原点为基准，利用安装在机床主轴上的镗孔刀具对回转框另一端的孔进行精加工，精加工后形成的孔与定位孔同轴。
[0010]本发明的有益效果:
[0011]1、通过对定位芯轴的结构及其设置方式进行设计，可以一次装夹定位，不仅避免打表重复找正，并且减少主轴伸出长度，避免主轴径向跳动对孔加工精度的影响，可以加工同轴度在微米级的回转框。
[0012]2、本发明的整体结构紧凑、便于加工制造，不仅可以提高回转框同轴度的加工效率，还可以保证加工精度和产品质量，容易形成批量生产能力。
【附图说明】
[0013]图1为本发明的实施例结构示意图；
[0014]图2为图1的A向示意图；
[0015]图3为图2的B-B剖面示意图；
[0016]图4为本发明的定位芯轴在一个方向上的剖视结构示意图；
[0017]图5为本发明的定位芯轴在另一个方向上的剖视结构示意图；
[0018]图6为本发明的回转框结构示意图；
[0019]图7为图6的C向示意图。
[0020]其中，I—工作台、2—定位芯轴、2.1—定位面、2.2—台阶面、2.3—底面、2.4—第二螺纹孔、2.5一定位圆台、2.6一台阶孔、2.7一通孔、3—压紧螺检、4一固定螺检、5—T型槽螺母、6—回转框、6.1—定位孔、6.2—第一螺纹孔、7—镗孔刀具、8—孔。
【具体实施方式】
[0021]以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明:
[0022]本发明的高精度回转框的同轴度加工装置，如图1?7所示，它包括工作台1(T型槽工作台)、通过固定螺栓4和对应的T型槽螺母5安装在工作台I上的定位芯轴2、设置在机床主轴上并与定位芯轴2对应的镗孔刀具7，其中，所述定位芯轴2上设有定位圆台2.5，该定位圆台2.5的侧面为定位面2.1，定位圆台2.5用于套入回转框6 —端的定位孔6.1，所述定位芯轴2上设有用于将定位芯轴2与回转框6压紧的压紧螺栓3，所述镗孔刀具7位于回转框6的另一端；
[0023]所述定位芯轴2底面2.3的平面度范围为O?0.0Olmm,定位芯轴2的台阶面2.2的平面度范围为O?0.002mm,该台阶面2.2与底面2.3的平行度范围为O?0.002mm，所述定位面2.1与底面2.3的垂直度范围为O?0.002mm?精度低于上述指标范围时，加工精度将无法达到微米级。
[0024]上述技术方案中，定位芯轴2的底面2.3采用研磨加工。
[0025]上述技术方案中，所述回转框6的定位孔6.1与定位芯轴2的定位面2.1之间的间隙范围为0.005mm?0.01mm。精度低于上述指标范围时，加工精度将无法达到微米级。
[0026]上述技术方案中，所述定位芯轴2上开设有与回转框6的第一螺纹孔6.2对应的第二螺纹孔2.4，所述压紧螺栓3能与第一螺纹孔6.2和第二螺纹孔2.4螺纹配合。
[0027]上述技术方案中，所述定位芯轴2上还开设有通孔2.7以及位于通孔2.7上方并与通孔2.7连通的台阶孔2.6，所述T型槽螺母5设置在工作台I上，所述固定螺栓4穿过台阶孔2.6和通孔2.7后与T型槽螺母5螺纹连接。台阶孔2.6保证固定螺栓4头部不突出定位芯轴2上表面。
[0028]一种利用上述高精度回转框的同轴度加工装置进行回转框同轴孔加工的方法，它包括如下步骤:
[0029]步骤1:将定位芯轴2通过固定螺栓4和T型槽螺母5安装在工作台I上，打表确定定位圆台2.5的轴心，该定位圆台2.5的轴心使定位面2.1的跳动度范围为O?0.002mm，将上述定位圆台2.5的轴心设置为加工坐标原点；
[0030]步骤2:将回转框6的定位孔6.1涂抹润滑油，将定位芯轴2的定位面2.1和台阶面2.2同时也涂抹润滑油，将回转框6的定位孔6.1套入定位芯轴2的定位圆台2.5，并保证定位孔6.1的内侧面与定位面2.1充分贴合，再用压紧螺栓3将回转框6压紧在定位芯轴2上；
[0031]步骤3:启动机床，通过步骤I中已设置的加工坐标原点为基准，利用安装在机床主轴上的镗孔刀具7对回转框6另一端的孔(该孔在进行本发明的加工方法前就已经初步加工好)进行精加工{由于加工坐标原点已经设置好，这时主轴不需伸出很长(主轴伸出越长，刚性越差，主轴跳动越大，加工精度越差)，主轴的径向跳动可忽略不计(主轴伸出距离短，刚性好，主轴跳动度很小，可以忽略不计)}，打孔精加工后形成的孔8与定位孔6.1同轴；
[0032]步骤4:拆卸压紧螺栓3，转动回转框6，并将回转框6从定位圆台2.5上拔出；
[0033]更换新的回转框6，重复步骤2和步骤3，由于机床主轴已经定位，可立即进行其他回转框6的安装与加工。
[0034]本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
【主权项】
1.一种高精度回转框的同轴度加工装置，其特征在于:它包括工作台(I)、通过固定螺栓(4)和对应的T型槽螺母(5)安装在工作台(I)上的定位芯轴(2)、设置在机床主轴上并与定位芯轴(2)对应的镗孔刀具(7)，其中，所述定位芯轴(2)上设有定位圆台(2.5)，该定位圆台(2.5)的侧面为定位面(2.1)，定位圆台(2.5)用于套入回转框(6) —端的定位孔(6.1)，所述定位芯轴(2)上设有用于将定位芯轴(2)与回转框(6)压紧的压紧螺栓(3)，所述镗孔刀具(7)位于回转框(6)的另一端； 所述定位芯轴(2)底面(2.3)的平面度范围为O?0.001mm，定位芯轴(2)的台阶面(2.2)的平面度范围为O?0.002mm，该台阶面(2.2)与底面(2.3)的平行度范围为O?0.002mm，所述定位面(2.1)与底面(2.3)的垂直度范围为O?0.002mm。
2.根据权利要求1所述的高精度回转框的同轴度加工装置，其特征在于:所述回转框(6)的定位孔(6.1)与定位芯轴(2)的定位面(2.1)之间的间隙范围为0.005mm?0.0lmm0
3.根据权利要求1所述的高精度回转框的同轴度加工装置，其特征在于:所述定位芯轴(2)上开设有与回转框(6)的第一螺纹孔(6.2)对应的第二螺纹孔(2.4)，所述压紧螺栓(3)能与第一螺纹孔(6.2)和第二螺纹孔(2.4)螺纹配合。
4.根据权利要求3所述的高精度回转框的同轴度加工装置，其特征在于:所述定位芯轴(2)上还开设有通孔(2.7)以及位于通孔(2.7)上方并与通孔(2.7)连通的台阶孔(2.6)，所述T型槽螺母(5)设置在工作台(I)上，所述固定螺栓(4)穿过台阶孔(2.6)和通孔(2.7)后与T型槽螺母(5)螺纹连接。
5.一种利用权利要求1所述高精度回转框的同轴度加工装置进行回转框同轴孔加工的方法，其特征在于，它包括如下步骤: 步骤1:将定位芯轴(2)通过固定螺栓(4)和T型槽螺母(5)安装在工作台(I)上，打表确定定位圆台(2.5)的轴心，该定位圆台(2.5)的轴心使定位面(2.1)的跳动度范围为O?0.002mm，将上述定位圆台(2.5)的轴心设置为加工坐标原点； 步骤2:将回转框(6)的定位孔(6.1)涂抹润滑油，将定位芯轴(2)的定位面(2.1)和台阶面(2.2)同时也涂抹润滑油，将回转框(6)的定位孔(6.1)套入定位芯轴(2)的定位圆台(2.5)，并保证定位孔(6.1)的内侧面与定位面(2.1)充分贴合，再用压紧螺栓(3)将回转框(6)压紧在定位芯轴(2)上； 步骤3:启动机床，通过步骤I中已设置的加工坐标原点为基准，利用安装在机床主轴上的镗孔刀具(7)对回转框(6)另一端的孔进行精加工，精加工后形成的孔(8)与定位孔(6.1)同轴。
6.根据权利要求5所述的回转框同轴孔加工方法，其特征在于:所述步骤3后还包括步骤4:拆卸压紧螺栓(3)，转动回转框(6)，并将回转框(6)从定位圆台(2.5)上拔出； 更换新的回转框(6)，重复步骤2和步骤3，由于机床主轴已经定位，可立即进行其他回转框(6)的安装与加工。
【专利摘要】本发明涉及一种高精度回转框的同轴度加工装置，它包括工作台、通过固定螺栓和对应的T型槽螺母安装在工作台上的定位芯轴、设置在机床主轴上并与定位芯轴对应的镗孔刀具，其中，所述定位芯轴上设有定位圆台，该定位圆台的侧面为定位面，定位圆台用于套入回转框一端的定位孔，所述定位芯轴上设有用于将定位芯轴与回转框压紧的压紧螺栓，所述镗孔刀具位于回转框的另一端。本发明不仅可以提高回转框同轴度的加工效率，还可以保证加工精度和产品质量。
【IPC分类】B23B41-00, B23Q3-06
【公开号】CN104723142
【申请号】CN201510125739
【发明人】马柯, 马珣, 吉晓阳, 杨普文, 万洋, 谢建华, 文宇飞
【申请人】湖北三江航天万峰科技发展有限公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年3月23日