专利名称：用于数控车床批量加工的轴类零件定位工装及其使用方法
技术领域：
本发明涉及一种用于数控车床批量加工的轴类零件定位工装及其使用方法，特别适用于轴类工件批量加工中的端面定位。
背景技术：
传统的机械加工都一般采用手工操作普通机床进行切削作业，加工时用手摇动机械刀具切削金属，靠操作人员的经验以及卡尺等测量工具保证产品的尺寸精度。现代工业中，数控机床已广泛应用，数控机床可以按照技术人员事先编好的程序自动对任何产品和零部件直接进行加工，工件的切削过程能够完全实现自动化。然而，数控机床同传统的手工操作的机床相同，工件在加工之前的装夹过程需要人工操作，因此，如何简化装夹工艺、提高工件的装夹效率，对于提高企业的生产效率具有十分重要的意义。在数控车床上批量加工外径尺寸小于主轴内孔直径的轴类工件时，为保证该批量 轴类工件长度的一致性以及轴上其它尺寸的精度和位置精度，一般需要先车出轴的两端面，作为定位基准，再进行后续加工。目前，该类轴类零件的批量加工生产中，往往需要人工调节待加工工件的位置，然后夹紧工件，对于能够实现加工过程自动化的数控车床而言，人工操作极大地降低了生产效率，批量加工中，操作繁琐，生产效率低。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种用于数控车床批量加工的轴类零件定位工装及其使用方法。用于数控车床批量加工的轴类零件定位工装包括空心主轴、床头箱、三爪自定心卡盘、长轴定位工装、中轴定位工装和短轴定位工装；三爪自定心卡盘固定于空心主轴端部，空心主轴穿过床头箱并固定于床头箱内；长轴定位工装包括工装套、调心螺栓和工件定位轴，工装套固定于空心主轴远离三爪自定心卡盘的一端，调心螺栓穿过工装套将工件定位轴固定于空心主轴内；中轴定位工装包括定位锥体，定位锥体通过锥度锁紧固定于空心主轴圆锥形内孔部分；短轴定位工装包括挡套和定位短轴，挡套固定于三爪自定心卡盘内孔，挡套左端靠紧空心主轴端面，定位短轴一端与挡套相连接。所述的空心主轴靠近三爪自定心卡盘的一端内表面为圆锥形。所述的工装套上设有一枚及以上的调心螺栓。所述的工装套上设有三枚对称布置的调心螺栓。所述的工件长度大于等于300mm且小于等于800mm时，采用所述的长轴定位工装
进行固定。所述的工件长度大于等于IOOmm且小于等于300mm时,采用所述的中轴定位工装
进行固定。所述的工件长度大于等于20mm且小于等于IOOmm时，采用所述的短轴定位工装进
行固定。
用于数控车床批量加工的轴类零件定位工装的使用方法，包括以下步骤I)工件长度大于等于300mm且小于等于800mm时，将工装套固定于空心主轴远离三爪自定心卡盘的一端，调心螺栓穿过工装套将工件定位轴固定于空心主轴内，调节调心螺栓使工件定位轴与空心主轴的中心轴线重合，将工件穿过三爪自定心卡盘和空心主轴，直到工件的末端面紧靠工件定位轴的端面，锁紧三爪自定心卡盘，工件定位固定完成；2)工件长度IOOmm且小于300mm时，将定位锥体通过锥度锁紧固定于空心主轴靠近三爪自定心卡盘的一端内部，将工件穿过三爪自定心卡盘和空心主轴，直到工件的末端面紧靠定位锥体的端面，锁紧三爪自定心卡盘，工件定位固定完成；3)工件长度大于等于20mm且小于等于IOOmm时，挡套固定于三爪自定心卡盘内孔，挡套左端靠紧空心主轴端面，定位短轴一端与挡套相连接，将工件穿过三爪自定心卡盘，直到工件的末端面紧靠定位短轴的端面，锁紧三爪自定心卡盘，工件定位固定完成。
使用本发明，在加工不同长度的工件时，只需要采用相应类型的工装即可快捷、方便地完成工件的定位，对于批量加工轴类工件而言，能够极大的简化工人操作、提高生产效率。三种工装分别适用不同长度的工件，定位精度大仅为O. 1mm，能够满足一般工件的加工需求。对于同一工装而言，又可根据轴类工件的长度，选择相应尺寸的定位零件，在可加工范围内能够实现任意长度轴类工件的定位。工装本身结构简单，易于加工制造，成本低，同时操作简便，能够快速、精确、可靠地实现工件的定位。
图I为本发明用于数控车床批量加工的轴类零件定位工装的长轴定位工装示意图；图2为本发明用于数控车床批量加工的轴类零件定位工装的工装套示意图；图3为本发明用于数控车床批量加工的轴类零件定位工装的工件定位轴示意图；图4为本发明用于数控车床批量加工的轴类零件定位工装的中轴定位工装示意图；图5为本发明用于数控车床批量加工的轴类零件定位工装的短轴定位工装示意图；图6为本发明用于数控车床批量加工的轴类零件定位工装的套环示意图；图7为本发明用于数控车床批量加工的轴类零件定位工装的定位短轴示意图。图中，工装套I、调心螺栓2、空心主轴3、工件定位轴4、床头箱5、工件6、三爪自定心卡盘7、定位锥体8、挡套9、定位短轴10。
具体实施例方式如图1、4、5所示，用于数控车床批量加工的轴类零件定位工装包括空心主轴3、床头箱5、三爪自定心卡盘7、长轴定位工装、中轴定位工装和短轴定位工装；三爪自定心卡盘7固定于空心主轴3端部,空心主轴3穿过床头箱5并固定于床头箱5内；长轴定位工装包括工装套I、调心螺栓2和工件定位轴4，工装套根据空心主轴3的外径尺寸配做，通过螺钉紧固固定于空心主轴3远离三爪自定心卡盘7的一端，且与空心主轴3之间为间隙配合，调心螺栓2穿过工装套将工件定位轴4固定于空心主轴3内，如图3所示，为了减轻重量和节约材料，工件定位轴4可采用钢管端部堵塞子的结构，为了减少端面定位误差，在定位面上应尽量减少接触面积，因此将定位端面车成环形；中轴定位工装包括定位锥体8，定位锥体8通过锥度锁紧固定于空心主轴3圆锥形内孔部分；短轴定位工装包括挡套9和定位短轴10,挡套9固定于三爪自定心卡盘7内孔,挡套9左端靠紧空心主轴3端面,定位短轴10 —端与挡套9相连接。如图1、4、5所示，空心主轴3靠近三爪自定心卡盘7的一端内表面为圆锥形。如图1、2所示，工装套上设有一枚及以上的调心螺栓2。如图1、2所示，工装套上设有三枚对称布置的调心螺栓2。如图I所示，工件6长度大于等于300mm且小于等于800mm时，采用长轴定位工装
进行固定。 如图4所示，工件6长度大于等于IOOmm且小于等于300mm时，采用中轴定位工装
进行固定。如图5所示，工件6长度大于等于20mm且小于等于IOOmm时，采用短轴定位工装进行固定。用于数控车床批量加工的轴类零件定位工装的使用方法包括以下步骤I)工件6长度大于等于300mm且小于等于800mm时，将工装套固定于空心主轴3远离三爪自定心卡盘7的一端，根据待加工工件的长度调节工件定位轴4在空心主轴3内孔内的位置，调心螺栓2穿过工装套将工件定位轴4固定于空心主轴3内，调节调心螺栓2使工件定位轴4与空心主轴3的中心轴线重合，将工件6穿过三爪自定心卡盘7和空心主轴3，直到工件6的末端面紧靠工件定位轴4的端面，锁紧三爪自定心卡盘7，工件6定位固定完成；2)工件6长度IOOmm且小于300mm时，将定位锥体8通过锥度锁紧固定于空心主轴3靠近三爪自定心卡盘7的一端内部，将工件6穿过三爪自定心卡盘7，空心主轴3，直到工件6的末端面紧靠定位锥体8的端面,锁紧三爪自定心卡盘7,工件6定位固定完成；3)工件6长度大于等于20mm且小于等于IOOmm时，挡套9固定于三爪自定心卡盘7内孔，挡套9左端靠紧空心主轴3端面，定位短轴10 —端与挡套9相连接，将工件6穿过三爪自定心卡盘7,直到工件6的末端面紧靠定位短轴10的端面,锁紧三爪自定心卡盘7,工件6定位固定完成。如图5、6、7所示，根据挡套9的内孔直径，可配做不同长度、直径的定位短轴10，以满足不同的加工需求。
权利要求
1.一种用于数控车床批量加工的轴类零件定位工装，其特征在于包括空心主轴(3)、床头箱(5)、三爪自定心卡盘(7)、长轴定位工装、中轴定位工装和短轴定位工装；三爪自定心卡盘(X)固定于空心主轴(3)端部,空心主轴(3)穿过床头箱(5)并固定于床头箱(5)内；长轴定位工装包括工装套(I)、调心螺栓(2)和工件定位轴(4)，工装套(I)固定于空心主轴(3)远离三爪自定心卡盘(7)的一端，调心螺栓(2)穿过工装套(I)将工件定位轴(4)固定于空心主轴(3)内；中轴定位工装包括定位锥体(8)，定位锥体(8)通过锥度锁紧固定于空心主轴(3)圆锥形内孔部分；短轴定位工装包括挡套(9)和定位短轴(10)，挡套(9)固定于三爪自定心卡盘(7)内孔，挡套(9)左端靠紧空心主轴(3)端面，定位短轴(10)一端与挡套(9)相连接。
2.根据权利要求I所述的用于数控车床批量加工的轴类零件定位工装，其特征在于所述的空心主轴(3)靠近三爪自定心卡盘(7)的一端内表面为圆锥形。
3.根据权利要求I所述的用于数控车床批量加工的轴类零件定位工装，其特征在于所述的工装套(I)上设有一枚及以上的调心螺栓(2)。
4.根据权利要求I所述的用于数控车床批量加工的轴类零件定位工装，其特征在于所述的工装套(I)上设有三枚对称布置的调心螺栓(2)。
5.根据权利要求I所述的用于数控车床批量加工的轴类零件定位工装，其特征在于所述的工件(6)长度大于等于300mm且小于等于800mm时，采用所述的长轴定位工装进行固定。
6.根据权利要求I所述的用于数控车床批量加工的轴类零件定位工装，其特征在于所述的工件(6)长度大于等于IOOmm且小于等于300mm时，采用所述的中轴定位工装进行固定。
7.根据权利要求I所述的用于数控车床批量加工的轴类零件定位工装，其特征在于所述的工件(6)长度大于等于20mm且小于等于IOOmm时，采用所述的短轴定位工装进行固定。
8.—种如权利要求I所述的用于数控车床批量加工的轴类零件定位工装的使用方法，其特征在于包括以下步骤 1)工件(6)长度大于等于300mm且小于等于800mm时，将工装套(I)固定于空心主轴(3)远离三爪自定心卡盘(7)的一端，调心螺栓(2)穿过工装套(I)将工件定位轴(4)固定于空心主轴(3)内，调节调心螺栓(2)使工件定位轴(4)与空心主轴(3)的中心轴线重合，将工件出)穿过三爪自定心卡盘(7)和空心主轴(3)，直到工件￠)的末端面紧靠工件定位轴(4)的端面，锁紧三爪自定心卡盘(7),工件(6)定位固定完成； 2)工件(6)长度IOOmm且小于300mm时，将定位锥体⑶通过锥度锁紧固定于空心主轴(3)靠近三爪自定心卡盘(7)的一端内部,将工件(6)穿过三爪自定心卡盘(7)和空心主轴(3)，直到工件￠)的末端面紧靠定位锥体(8)的端面，锁紧三爪自定心卡盘(7)，工件(6)定位固定完成； 3)工件(6)长度大于等于20mm且小于等于IOOmm时,挡套(9)固定于三爪自定心卡盘(7)内孔，挡套(9)左端靠紧空心主轴(3)端面，定位短轴(10)—端与挡套(9)相连接，将工件(6)穿过三爪自定心卡盘(7)，直到工件(6)的末端面紧靠定位短轴(10)的端面，锁紧三爪自定心卡盘(7),工件(6)定位固定完成。
全文摘要
本发明公开了一种用于数控车床批量加工的轴类零件定位工装及其使用方法。它包括空心主轴、床头箱、三爪自定心卡盘、长轴定位工装、中轴定位工装和短轴定位工装；长轴定位工装包括工装套、调心螺栓和工件定位轴，用于长轴定位，工装套固定于空心主轴远离三爪自定心卡盘的一端，调心螺栓穿过工装套将工件定位轴固定于空心主轴内；中轴定位工装包括定位锥体，用于中轴定位，定位锥体通过锥度锁紧固定于空心主轴圆锥形内孔部分；短轴定位工装包括挡套和定位短轴，用于短轴定位，挡套固定于三爪自定心卡盘内孔，挡套左端靠紧空心主轴端面，定位短轴一端与挡套相连接。本发明结构简单，易制作，使用方便，定位可靠，适用于轴类零件批量加工，提高生产效率。
文档编号B23Q3/12GK102962705SQ201110256969
公开日2013年3月13日 申请日期2011年8月30日 优先权日2011年8月30日
发明者何铿, 胡为忠, 王松, 徐晓燕 申请人:浙江瑞远机床有限公司