CN101920467A - 弹性管组件两支承孔精密加工专用安装系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种弹性管组件两支承孔精密加工专用安装系统及方法，包括工件初始安装机构、快速寻位机构和联接平衡机构。工件初始安装机构由初始寻位元件、支撑板和夹紧机构构成，将弹性管组件放置在寻位元件上，并进行夹紧；快速寻位机构包括寻位器、寻位元件、工件初始安装机构上与寻位器相配合的寻位特征面和气动夹紧机构，工件初始安装机构通过其上的寻位特征面和寻位元件与寻位器相配合，以实现工件/夹具整体在机床上的快速精密定位，可进行大孔和外锥面的加工；然后取下初始安装机构，掉头后重新安装到寻位器上，可进行小孔的加工。本发明对工件机外安装，可大大提高工件的安装效率和可靠性，同轴度误差从0.04降低到0.02。

Description

弹性管组件两支承孔精密加工专用安装系统及方法
技术领域
本发明属纺纱锭子部件领域，特别是涉及一种弹性管组件两支承孔精密加工专用安装系统及方法。
背景技术
弹性管组件是纺纱锭子专件的关键组件，由一个带有螺旋槽的金属弹性管和上轴承座组成，其结构如图1所示。国内锭子生产企业普遍采用的弹性管组件结合方式是：弹性管依靠上端的压配外圆与上轴承座的压配孔之间的过盈配合压配而成。这种将零件分开加工以后再组合的方式，由于纱锭子弹性管和纺纱轴承座的小刚性及其加工误差，以及内外圆柱面表面的过盈配合等要求，通常出现较大的轴线弯曲或者歪斜交错等装配误差，因此导致弹性管与上轴承座的同轴度误差较大(装配后的精度往往低于0.04mm，甚至更低)。
已公开的中国发明专利(公开号：CN 101396745A)中，提出了一种将弹性管和轴承座组装成一个整体合件后，再加工两端孔的加工工艺方法，并设计了相应的加工专用夹具。该夹具在弹性管组件轴向长度较短，外锥面(6)相对较长的某型号纺纱锭子加工中，很好的保证了两支承孔的同轴度要求。但是，若采用此安装方法加工“长距短孔”结构形式的弹性管组件，由外锥面(6)和自定心元件组成的定位副误差，将使得工件实际轴线O2偏离其理论轴线O1，即产生了定位误差t1。根据附图2中的几何关系，可得到：
Figure BSA00000166973400011
其中，L1为定位锥的长度，L2为小端处与定位锥的轴向距离。因此，由于小端处离外锥面(6)比较远，因此工件的定位误差将将会被成比例放大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种弹性管组件两支承孔精密加工专用安装系统及方法，以解决现有技术中在实现“长距短孔”结构形式的弹性管组件精密加工的缺陷。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种弹性管组件两支承孔精密加工专用安装系统及方法，包括工件初始安装机构，快速寻位机构和联结平衡机构，所述的工件初始安装机构由初始寻位元件，支撑板和夹紧机构构成，寻位元件上部左右对称有两个固定孔位，且左固定孔位上固定配合有第一紧定螺钉和第一移动锁紧键，右固定孔位上固定配合有第二紧定螺钉和第二移动锁紧键，寻位元件与下表面的支撑板固定且支撑板通过定位元件固定于第一寻位器上部，夹紧机构位于定位元件居中位置。
所述的快速寻位机构由寻位器，以及与基础件相连接的定位元件和气动夹紧机构构成，寻位器上部的接口平面c和基础件下底面的定位平面d相配合固定，寻位器上部的十字凸台e与定位元件下底面的十字凹槽f相配合固定。
所述的夹紧机构由密封圈、弹簧、锁紧钢球和活塞元件构成，所述的活塞元件通过与弹簧配合位于夹紧机构内腔的下部，且活塞元件下部通过密封圈密封，锁紧钢球位于夹紧机构两侧。
一种弹性管组件两支承孔精密加工专用安装方法，
利用寻位器，使得支撑板上的定位平面d以及定位元件上的十字凹槽f分别与寻位器上的接口平面c和十字凸台e相配合，进行大孔和外锥面的加工；
然后取下并掉头再次安装工件初始安装机构，利用寻位器，使得支撑板上的定位平面e和定位元件上的十字凹槽f分别与寻位器上的接口平面c和十字凸台e相配合，进行小孔的加工。c、d、e、f如图4所示。
有益效果
本发明利用专用安装系统，可以保证离线安装弹性管组件，形成工件夹具整体，并通过初始安装机构的支承板上的定位平面d和定位元件上的十字凹槽f分别与寻位器上的接口平面c和十字凸台e相配合，以实现工件/夹具整体在机床上的快速精密定位与掉头安装，使得弹性管组件两支承孔及锥外圆之间的同轴度误差从0.04mm降低到0.02mm。
附图说明
附图1为弹性管组件结构剖视图。
附图2为“长距短孔”结构形式弹性管组件定位误差产生示意图。
附图3为弹性管组件精密加工专用安装系统主视图。
附图4为弹性管组件精密加工专用安装系统侧视图。
附图5为第一工步工件/夹具安装示意图；
A-联接平衡机构，B-工件初始安装机构，C-快速寻位机构。
附图6为第二工步工件/夹具安装示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
如图3所示，一种弹性管组件两支承孔精密加工专用安装系统及方法，由工件初始安装机构、快速寻位机构和联接平衡机构组成。工件初始安装机构由初始寻位元件15，支撑板16和夹紧机构构成，初始寻位元件15上分别加工出两个相距一定距离的V形面，且与基础件的底平面d平行，弹性管组件通过外圆1a和1b放置在寻位元件15上，并利用夹紧机构的进行夹紧，形成工件/夹具整体；所述的快速寻位机构由寻位器20，工件初始安装机构上与寻位器相配合的寻位特征面e与基础件16相连接的定位元件17和气动夹紧机构构成，通过支撑板16上的定位平面d和定位元件17上的十字凹槽f分别与寻位器20上的接口平面c和十字凸台e相配合，以实现工件/夹具整体在机床上的快速精密定位；联接平衡机构由L型托板21、车床连接盘27和配重块26组成，L型托板21和配重块26通过螺钉与车床连接盘27连接，车床连接盘27通过连接螺栓与车床主轴端相连。
加工前，
通过车床连接盘27将专用工装安装到机床主轴上，然后将一根与弹性管组件定位外圆等直径的标准棒放入初始寻位元件15上两个相距一定距离的V形面上，旋紧紧定螺钉11、13，转动主轴，用千分表测量标准棒外圆的跳动，并进行微调，使标准棒与机床主轴中心一致。
加工时，
首先，从进气口g处通入高压气体，气体推动活塞24运动，进而压缩弹簧22，最终钢球23将落入活塞24的轴向凹槽内，此时将工件初始安装机构安装到寻位器20上，确保支撑板16上的定位平面d和定位元件17上的十字凹槽f分别与寻位器20上的接口平面c和十字凸台e相配合，此时关闭气体，弹簧22跟随活塞24往相反方向运动，钢球23从活塞24的轴向凹槽内挤出，压紧支撑板16的凹槽，使得工件初始安装机构在机床上实现定位并夹紧。
初始安装机构定位并夹紧后，将弹性管组件10放入初始寻位元件15上两个相距一定距离的V形面上，其大端轴肩5与平面h接触，实现轴向定位，然后，旋紧紧定螺钉11、13，使得弹性管组件定位并夹紧，形成工件/夹具整体，并形成第一工步夹具系统，可进行大孔4和外锥面6的精加工，如图5所示。
加工完毕后，通入高压气体，取下并掉头安装初始安装机构，确保支撑板16上的定位平面d和定位元件17上的十字凹槽f分别与寻位器20上的接口平面c和十字凸台e相配合。关闭高压气体，使得工件初始安装机构在机床上定位并夹紧，构成第二工步夹具系统，以进行小孔7的精加工，如图6所示。

Claims (5)

1.一种弹性管组件两支承孔精密加工专用安装系统，包括工件初始安装机构，快速寻位机构和联结平衡机构，其特征是：所述的工件初始安装机构由初始寻位元件(15)，支撑板(16)和夹紧机构构成，寻位元件(15)上部左右对称有两个固定孔位，且左固定孔位上固定配合有第一紧定螺钉(11)和第一移动锁紧键(12)，右固定孔位上固定配合有第二紧定螺钉(13)和第二移动锁紧键(14)，寻位元件(15)与下表面的支撑板(16)固定且支撑板(16)通过定位元件(17)固定于第一寻位器(18)上部，夹紧机构位于定位元件(17)居中位置。
2.根据权利要求1所述的一种弹性管组件两支承孔精密加工专用安装系统，其特征是：所述的快速寻位机构由寻位器(20)，以及与基础件(16)相连接的定位元件(17)和气动夹紧机构构成，寻位器(20)上部的接口平面c和基础件(16)下底面的定位平面d相配合固定，寻位器(20)上部的十字凸台e与定位元件(17)下底面的十字凹槽f相配合固定。
3.根据权利要求1所述的一种弹性管组件两支承孔精密加工专用安装系统及方法，其特征是：所述的夹紧机构由密封圈(19)、弹簧(22)、锁紧钢球(23)和活塞元件(24)构成，所述的活塞元件(24)通过与弹簧(22)配合位于夹紧机构内腔的下部，且活塞元件(24)下部通过密封圈密封，锁紧钢球(23)位于夹紧机构两侧。
4.根据权利要求1所述的一种弹性管组件两支承孔精密加工专用安装系统，其特征是：所述的联结平衡机构由连接板(27)、配重块(26)和连接螺钉(25)组成，连接板(27)通过连接螺栓与车床主轴相连，连接螺钉(25)将配重块固定在连接板(27)端面。
5.一种弹性管组件两支承孔精密加工专用安装方法，利用寻位器(20)，使得支撑板(16)上的定位平面d以及定位元件(17)上的十字凹槽f分别与寻位器(20)上的接口平面c和十字凸台e相配合，进行大孔(4)和外锥面(6)的加工；
然后取下并掉头再次安装工件初始安装机构，利用寻位器(20)，使得支撑板(16)上的定位平面d和定位元件(17)上的十字凹槽f分别与寻位器(20)上的接口平面c和十字凸台e相配合，进行小孔(7)的加工。
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