CN109317695A - 一种异形件平衡工装及异形件加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种异形件平衡工装，包括支撑框架，所述支撑框架与配平模块连接；所述支撑框架上设有活动顶块，所述活动顶块包括第一活动顶块、第二活动顶块、第三活动顶块和第四活动顶块；所述第一活动顶块和第二活动顶块分设在所述支撑框架的顶部和底部，所述第三活动顶块和第四活动顶块分设在所述支撑框架的两侧；第一活动顶块和第二活动顶块的活动方向垂直于第三活动顶块和第四活动顶块的活动方向。通过加装工装，在工装上加装配重块进行粗调配平，再调节工装与异形件的相对位置进行精调，使异形件的重心移动到转轴的轴线上，保证异形件在车削过程中稳定旋转不发生跳动。本发明还提供一种采用上述异形件平衡工装进行异形件加工的方法。

Description

一种异形件平衡工装及异形件加工方法

技术领域

本发明涉及车削加工领域，具体涉及一种异形件平衡工装及异形件加工方法。

背景技术

车削加工是在车床上利用工件的旋转运动和刀具的直线运动或曲线运动来改变毛坯的形状和尺寸，把它切削加工成符合设计的要求的形状的加工工序。车削适于加工回转表面，大部分具有回转表面的工件都可以用车削方法加工，如内外圆柱面、内外圆锥面、端面、沟槽、螺纹和回转成形面等。而这些形状由于具有中心对称结构，重心与旋转时的轴线重合，因此在旋转过程中不会因为重心偏移发生跳动。

问题在于，实际生产加工的零部件往往不是简单规整的几何体，我们通常称之为异形件。而异形件结构上的某一部分，比如说转轴，需要通过车削加工，然而由于异形件结构不规则，异形件的重心没有处于转轴的轴线上，车削过程中由于偏心会导致异形件发生跳动，影响异形件的车削加工。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种异形件平衡工装，通过加装工装，在工装上加装配重块进行粗调配平，再调节工装与异形件之间的相对位置进行精调，使装有工装的异形件的重心移动到转轴的轴线上，保证异形件在车削过程中的平衡性，稳定旋转不发生跳动。本申请还提供一种采用上述异形件平衡工装进行异形件加工的方法。

为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是一种异形件平衡工装，包括支撑框架，所述支撑框架与配平模块连接；所述支撑框架上设有活动顶块，所述活动顶块包括第一活动顶块、第二活动顶块、第三活动顶块和第四活动顶块；所述第一活动顶块和第二活动顶块分设在所述支撑框架的顶部和底部，所述第三活动顶块和第四活动顶块分设在所述支撑框架的两侧；第一活动顶块和第二活动顶块的活动方向垂直于第三活动顶块和第四活动顶块的活动方向。

优选的，所述配平模块包括法兰盘和配重块，所述法兰盘和配重块通过固定螺栓连接；所述配重块上设有至少两个用于安装固定螺栓的螺孔。

优选的，所述配重块为弧形的配重块，所述弧形的曲率半径等于法兰盘的半径。

优选的，所述支撑框架上具有活动加强筋，所述活动加强筋两端分别通过螺栓与支撑框架和法兰盘连接，所述活动加强筋与所述支撑框架连接的一端的螺孔为腰形孔。

优选的，所述活动顶块位于所述支撑框架内的一端为弧形安装头，所述弧形安装头上匹配设置有接触块，所述弧形安装头和接触块之间留有间隙。

优选的，所述活动顶块位于支撑框架外的一端为调节螺栓。

优选的，所述第一活动顶块和第二活动顶块的数量均有至少两个。

本发明还提供一种异形件加工方法，包括如下步骤：

异形件安装到支撑框架上；

通过配平模块粗配平；

调节异形件与支撑框架之间的相对位置；

测试异形件的旋转轴的重心偏移度；

根据所述重心偏移度进行微调；

进行车削加工。

优选的，所述调节异形件与支撑框架之间的相对位置步骤，具体为：

调节纵向设置的活动顶块，使异形件与支撑框架之间发生纵向位移；

调节横向设置的活动顶块，使异形件与支撑框架之间发生横向位移。

本申请与现有技术相比，其有益效果为：

设置支撑框架套设在异形件上，并从不同角度设置活动顶块将异形件顶压固定，对于不同结构和尺寸的异形件都能较为广泛的适用，使平衡工装具有较好的泛用性。调节活动顶块能在保持异形件稳定安装的基础上调节异形件与平衡工装之间的相对位置，从而实现更精准的重心调节。

当异形件位置变化时，异形件的位移方向可能与活动压块的轴线方向垂直。采用接触块与异形件贴合接触，当异形件带着接触块一块儿位移时，接触块可以绕着弧形安装头与活动顶块之间发生一定角度的转动，避免因为调节过程中产生的切应力损坏刚性部件。

设置多个第一活动顶块和第二活动顶块，增加安装支点，使异形件与工装之间的安装更加稳固，即使在车削过程中高速转动，也不会脱落错位。

附图说明

图1为异形件结构示意图；

图2为本发明异形件平衡工装的结构示意立体图；

图3为本发明异形件平衡工装的结构示意正视图；

图4为本发明异形件平衡工装的结构示意侧视图；

图5为本发明异形件平衡工装的结构示意俯视图；

图6为图5中A-A部分的剖视图。

附图标记：异形件1、转轴11、支撑框架2、活动加强筋21、腰形孔22、法兰盘3、配重块4、螺孔41、固定螺栓42、第一活动顶块51、弧形安装头511、接触块512、调节螺栓513、第二活动顶块52、第三活动顶块53、第四活动顶块54。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1，本实施例中需加工的异形件1大致为一个平行四边形与一个圆柱状的转轴11的结合，其中转轴11部分需要在车床上通过车削工艺进行加工。但因为转轴11的轴线未经过平行四边形的中心，因此当转轴11进行车削时，异形件1必然会进行偏心旋转，导致受力不稳，异形件1产生跳动。

请参考图2-6，本发明实施例提供一种异形件平衡工装，包括支撑框架2，支撑框架2与配平模块连接。所述配平模块包括法兰盘3和弧形的配重块4，弧形的曲率半径等于法兰盘3的半径。法兰盘3和配重块4通过固定螺栓42连接；配重块4上设有多个用于安装固定螺栓42的螺孔41。支撑框架2上具有活动加强筋21，活动加强筋21两端分别通过螺栓与支撑框架2和法兰盘3连接，活动加强筋21与支撑框架2连接的一端的螺孔为腰形孔22。支撑框架2上设有活动顶块，所述活动顶块包括两个第一活动顶块51、两个第二活动顶块52、一个第三活动顶块53和一个第四活动顶块54。第一活动顶块51和第二活动顶块52分设在支撑框架1的顶部和底部，第三活动顶块53和第四活动顶块54分设在支撑框架1的两侧；第一活动顶块51和第二活动顶块52的活动方向垂直于第三活动顶块53和第四活动顶块54的活动方向。

请参考图6，第一活动顶块51位于支撑框架2内的一端为弧形安装头511，弧形安装头511上匹配设置有接触块512，弧形安装头511和接触块512之间留有间隙。第一活动顶块51位于支撑框架2外的一端为调节螺栓513。第二活动顶块52、第三活动顶块53、第四活动顶块54的结构与第一活动顶块51类似。

本实施例还提供一种基于上述异形件平衡工装的异形件加工方法，包括如下步骤：

通过设置在支撑框架2上的第一活动顶块51、第二活动顶块52、第三活动顶块53和第四活动顶块54将异形件1安装固定到支撑框架2上；

通过在法兰盘3上安装配重块4，并用固定螺栓42固定，对工装和异形件1进行粗配平；

通过调节第一活动顶块51和第二活动顶块52使异形件1与支撑框架2之间发生纵向位移；

通过调节第三活动顶块53和第四活动顶块54使异形件1与支撑框架2之间发生横向位移；

采用工装配重后的异形件1如果重心未落在旋转轴线上，那么在进行转动时结构会有一定的偏移跳动；在转轴11上面设置百分表，通过打表找正来测试出异形件1的旋转轴的重心偏移度；

再根据测试出的重心偏移度调节活动顶块来调整异形件1与支撑框架2之间的相对位置，从而实现对重心的微调；

完成调整后开始对异形件1的转轴11进行车削加工。

打表找正为本领域技术人员在确定工件结构的圆心时常用技术手段，此处不再赘述。由于车削时的转动轴线位于转轴11的几何中心，因此异形件1加装工装后的重心在转轴11的几何轴线上时，即可保持平衡，车削时不发生跳动。

在法兰盘3上采用螺栓42将配重块4安装固定，可以根据异形件的结构进行拆装替换。弧形的配重块4形状与法兰盘3更好契合，配重块4调整在法兰3上的安装位置后，由于配重块4与法兰盘3圆心的相对位置保持不变，能够清楚直观地确定出大致的重心位置，便于后续调整。在配重块4上设置多个螺孔41，使得配重块4调整到不同的位置时都能较为方便地通过螺栓42安装到法兰盘3上。

设置活动加强筋21连接法兰盘3和支撑框架2，且活动加强筋21的一端螺孔为腰型孔22，在法兰盘3上装配有配重块4后，可以对法兰盘3和支撑框架2之间的角度进行一定的支撑调整，使工装的重心分布更稳定。

当调节点活动顶块53和第四活动顶块54使异形件1发生横向位移时，由于第一活动顶块51和第二活动顶块52紧压在异形件1上，因此会受到沿着异形件1移动方向的摩擦力。采用接触块512与异形件1贴合接触，当异形1件带着接触块512一块儿位移时，接触块512可以绕着弧形安装头511与活动顶块512之间发生一定角度的转动，弧形安装头511和接触块512之间留出的间隙可以使部件之间不发生刚性的挤压作用，避免因为调节过程中产生的切应力损坏。

本实施例中采用的如图1所示形状的异形件1，本领域技术人员在理解本技术方案的基础上，还可以采用本实施例提供的平衡工装加工其他形状的异形件。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，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 (9)

1.一种异形件平衡工装，包括支撑框架，其特征在于，所述支撑框架与配平模块连接；所述支撑框架上设有活动顶块，所述活动顶块包括第一活动顶块、第二活动顶块、第三活动顶块和第四活动顶块；所述第一活动顶块和第二活动顶块分设在所述支撑框架的顶部和底部，所述第三活动顶块和第四活动顶块分设在所述支撑框架的两侧；第一活动顶块和第二活动顶块的活动方向垂直于第三活动顶块和第四活动顶块的活动方向。

2.如权利要求1所述的异形件平衡工装，其特征在于，所述配平模块包括法兰盘和配重块，所述法兰盘和配重块通过固定螺栓连接；所述配重块上设有至少两个用于安装固定螺栓的螺孔。

3.如权利要求2所述的异形件平衡工装，其特征在于，所述配重块为弧形的配重块，所述弧形的曲率半径等于法兰盘的半径。

4.如权利要求2所述的异形件平衡工装，其特征在于，所述支撑框架上具有活动加强筋，所述活动加强筋两端分别通过螺栓与支撑框架和法兰盘连接，所述活动加强筋与所述支撑框架连接的一端的螺孔为腰形孔。

5.如权利要求1所述的异形件平衡工装，其特征在于，所述活动顶块位于所述支撑框架内的一端为弧形安装头，所述弧形安装头上匹配设置有接触块，所述弧形安装头和接触块之间留有间隙。

6.如权利要求5所述的异形件平衡工装，其特征在于，所述活动顶块位于支撑框架外的一端为调节螺栓。

7.如权利要求1所述的异形件平衡工装，其特征在于，所述第一活动顶块和第二活动顶块的数量均有至少两个。

8.一种异形件加工方法，其特征在于，包括如下步骤：

异形件安装到支撑框架上；

通过配平模块粗配平；

调节异形件与支撑框架之间的相对位置；

测试异形件的旋转轴的重心偏移度；

根据所述重心偏移度进行微调；

进行车削加工。

9.如权利要求8所述的异形件加工方法，其特征在于，所述调节异形件与支撑框架之间的相对位置步骤，具体为：

调节纵向设置的活动顶块，使异形件与支撑框架之间发生纵向位移；

调节横向设置的活动顶块，使异形件与支撑框架之间发生横向位移。