CN113333792A - 一种大长径比旋压壳体自动内撑工装 - Google Patents

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Abstract

本发明一种大长径比旋压壳体自动内撑工装，包括自动内撑装置、支撑装置以及自动尾顶装置。自动内撑装置安装在数控回转台上，自动内撑装置的定位件完成壳体的定位，四轴回转油缸带动内撑涨套涨紧或收缩来完成内撑装夹。自动尾顶装置安装在机床工作台上，通过液压尾座及顶尖芯轴完成壳体的顶紧。支撑装置安装在自动内撑装置与自动尾顶装置之间，完成壳体的预定位以及壳体在加工过程中的支撑。本发明装夹壳体时，壳体的变形小，解决了壳体铣削加工过程中的装夹变形问题。同时，装夹效率以及自动化程度高，壳体可以实现自动装夹，减少了人工操作时间。

Description

一种大长径比旋压壳体自动内撑工装
技术领域
本发明涉及一种大长径比旋压壳体自动内撑工装，属于机械加工领域。
背景技术
某大长径比旋压壳体是某固体火箭发动机的重要零件之一，该大长径比旋压壳体在铣削加工时采用传统的手动装夹，所使用的工装为机械卡盘与尾顶。该方法的主要存在两个缺点：一是容易产生夹紧变形，二是装夹效率低。随着该固体火箭发动机订单数量的增加，该壳体的生产需求也随之增加，传统的工装已经难以满足生产需求。
随着数控设备使用率的提高，加工该壳体的普通装备已经无法适应壳体加工的自动化发展趋势。因此，需要一款能与数控设备配套使用的自动内撑工装来满足目前的生产需求。
发明内容
本发明解决的技术问题为：克服上述现有技术的不足，提供一种大长径比旋压壳体自动内撑工装，实现了对大长径比旋压壳体的自动内撑功能。
本发明解决的技术方案为：一种大长径比旋压壳体自动内撑工装，包括自动内撑装置、支撑装置以及自动尾顶装置；
支撑装置安装在自动内撑装置与自动尾顶装置之间，由支撑装置能够实现对待加工的大长径比旋压壳体的预定位以及待加工的大长径比旋压壳体在加工过程中的支撑；
所述自动内撑装置安装在数控回转台(3)上，自动内撑装置上设有定位件(7)，自动内撑装置中的定位件(7)能够实现对待加工的大长径比旋压壳体的定位；
自动内撑装置能够实现对待加工的大长径比旋压壳体一端的内撑装夹；
自动尾顶装置安装在机床工作台(8)上，位于待加工的大长径比旋压壳体另一端，能够实现对待加工的大长径比旋压壳体的顶紧。
优选的，自动内撑装置，包含：后法兰盘(2)、四轴回转油缸(1)、前法兰盘(5)、筒夹卡盘(6)、定位件(7)、内撑涨套(22)、拉钉(23)、拉杆(21)；
数控回转台(3)一侧设有回转台面作为数控回转台(3)的正面，另一侧作为数控回转台(3)的背面；
所述四轴回转油缸(1)通过后法兰盘(2)安装在数控回转台(3)背面；所述筒夹卡盘(6)一端通过前法兰盘(5)安装在数控回转台的回转台面(4)上；
所述定位件(7)套在筒夹卡盘(6)另一端上，定位件(7)为中空结构，定位件(7)的内侧能够与待加工的大长径比旋压壳体的外表面配合；
筒夹卡盘(6)的另一端设有凸起的锥面结构，锥面结构为中空圆台形，作为内撑涨套配合端，筒夹卡盘(6)的内部设有通孔，作为筒夹卡盘(6)的中心孔；
内撑涨套(22)为中空结构，外表面为圆柱形，内表面为圆台形；圆台形的大端朝向前法兰盘(5)；内撑涨套(22)的外表面能够与待加工的大长径比旋压壳体的内表面配合；
拉杆(21)的一端与四轴回转油缸(1)的伸缩端连接，拉钉(23)从筒夹卡盘(6)的锥面结构插入筒夹卡盘(6)的中心孔，拉杆(21)的另一端与拉钉(23)的一端连接，拉钉(23)的另一端设有钉帽，钉帽卡在内撑涨套(22)的内表面的圆台形小端；
通过四轴回转油缸(1)的伸缩端伸缩，带动拉杆(21)，再带动拉钉(23)运动，使拉钉(23)带动内撑涨套(22)能够沿拉杆(21)的轴向移动，当筒夹卡盘(6)的内撑涨套配合端的外表面与内撑涨套(22)的内表面配合，实现由自动内撑装置对待加工的大长径比旋压壳体一端的内撑装夹。
优选的，支撑装置包含调节座(9)与预托板(10)；所述调节座(9)一端固定于加工中心的工作台(8)上；所述预托板(10)上开有腰型槽，螺栓穿过预托板(10)上的腰型槽，使预托板(10)的一端通过螺栓与调节座(9)的另一端连接，可以根据需要调节预托板(10)的支撑高度，预托板(10)的另一端设有V形凹槽，用于支撑待加工的大长径比旋压壳体的中部。
优选的，加工中心的数控回转台(3)为普通回转台，能够依次通过前法兰盘、筒夹卡盘(6)带动定位件(7)沿轴线旋转。
优选的，自动尾顶装置包含大底板(12)、垫高座(17)、调节板(18)、连接板(19)、液压尾座(20)、顶尖芯轴(16)、固定座(15)、角向座(13)、顶推油缸(14)。
所述大底板(12)固定于加工中心的工作台(8)上，并通过定位销定位；所述垫高座(17)固定于大底板(12)上，通过方形键定位，垫高座(17)下表面设有键槽，大底板(12)上表面也设有键槽，键槽中设置方形键，通过方形键定位；
所述调节板(18)固定于垫高座(17)上，通过方形键定位；调节板(18)下表面设有键槽，垫高座(17)上表面也设有键槽，键槽的长度大于方形键的长度，使调节板(18)能够相对垫高座(17)沿待加工的大长径比旋压壳体的轴向运动；
设垂直于待加工的大长径比旋压壳体的轴线且平行于加工中心的工作台(8)的方向为Y向，所述连接板(19)固定于调节板(18)上，连接板(19)下表面设置键槽，调节板(18)上表面设置键槽，通过方形键定位，连接板(19)四角设有通孔，该通孔为腰形孔，螺钉穿过连接板(19)四角的腰形孔与调节板(18)连接，连接板(19)能够相对调节板(18)沿Y向移动，从而实现通过键槽与腰形孔对连接板(19)的Y向位置进行调节；
所述液压尾座(20)固定于连接板(19)上，并通过方形键定位；
液压尾座(20)的一端设有液压杆，液压杆作为液压尾座(20)的伸缩端，顶尖芯轴(16)安装在液压尾座(20)的液压杆上，顶尖芯轴(16)与液压尾座(20)的液压杆同轴，顶尖芯轴(16)跟随液压杆移动；
所述固定座(15)通过螺钉连接固定在调节板(18)上；所述顶推油缸(14)与固定座(15)连接，顶推油缸(14)位于顶尖芯轴(16)的下方，顶推油缸(14)设有液压杆，顶推油缸(14)的液压杆的中心轴线与顶尖芯轴的中心轴线垂直；
所述角向座(13)安装在顶推油缸(14)的液压杆上，角向座(13)跟随顶推油缸(14)的液压杆移动；
顶尖芯轴(16)的一端设有平面端，另一端设有U形缺口；
角向座(13)被顶推油缸(14)的液压杆顶起时，角向座(13)与顶尖芯轴(16)平面端接触配合，能够找正顶尖芯轴(16)；顶尖芯轴(16)的U形缺口能够插入刀具，实现对待加工的大长径比旋压壳体的加工。
优选的，连接板(19)上的腰形孔上距离最远的两点连成的直线平行于Y向。
优选的，找正顶尖芯轴(16)后，使顶尖芯轴(16)的U形缺口竖直朝上。
优选的，自动内撑装置的定位件(7)与自动尾顶装置的顶尖芯轴(16)同轴，自动内撑装置的定位件(7)的轴线作为自动内撑装置的轴线，自动尾顶装置的顶尖芯轴(16)的轴线作为自动尾顶装置的轴线；自动尾顶装置的顶尖芯轴(16)指向自动内撑装置；支撑装置位于自动内撑装置与自动尾顶装置之间，使用时，支撑装置的预托板(10)调整到能够使待加工的大长径比旋压壳体的轴线与自动内撑装置的定位件(7)以及自动尾顶装置的顶尖芯轴(16)轴线同轴的高度。
本发明与现有技术相比的优点在于：
(1)本发明装夹时壳体的变形小，使用过程中壳体的受力均匀。
(2)本发明适应范围广，通过调整自动尾顶装置的安装位置即可适用于不同长度的壳体；通过更换不同外经的内撑涨套即可适用于不同内径尺寸的壳体。
(3)本发明装夹效率高，壳体可以实现自动装夹，减少了人工操作时间；自动化程度高，可以将工装的控制系统嵌入机床的控制系统中，与数控加工设备配套使用。
(4)本发明可以通过支撑装置对壳体进行预定位，简化装夹的过程。
附图说明
图1是本发明的轴测示意图。
图2是本发明的主视图。
图3是本发明的三个组成装置的分布图。
图4是本发明自动内撑装置的剖视图。
图5a是本发明定位件主视图。
图5b是本发明定位件的剖视图。
图6a是本发明调节座的主视图。
图6b是本发明调节座的俯视图。
图7是本发明预托板的结构示意图。
图8a是本发明调节板的主视图。
图8b是本发明调节板的剖视图。
图9a是本发明连接板的主视图。
图9b是本发明连接板的剖视图。
图10是本发明顶紧芯轴的结构示意图。
图11a是本发明角向座的主视图。
图11b是本发明角向座的剖视图。
图12是本发明的液压原理图。
其中：1.四轴回转油缸；2.后法兰盘；3.数控回转台；4.数控回转台的回转台面；5.前法兰盘；6.筒夹卡盘；7.定位件；8.加工中心的工作台；9.调节座；10.预托板；11.壳体；12.大底板；13.角向座；14.顶推油缸；15.固定块；16.顶尖芯轴；17.垫高座；18.调节板；19.连接板；20.液压尾座；21.拉杆；22.内撑涨套；23.拉钉。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细描述。
本发明优选用于某型号大长径比旋压壳体数控铣削加工过程中的装夹。本发明需要在配置有数控回转台的加工中心上使用，并且加工中心的工作台长度大于2m，宽度大于1m。本发明需要外部供应液压油，液压油的压力为6MPa左右。
采用本发明进行某型号大长径比旋压壳体加工，大长径比的装夹效率提高，壳体的变形小。解决了某型号大长径比旋压壳体装夹效率低及壳体装夹变形的问题，提高了该壳体的生产效率及质量。
待加工的大长径比旋压壳体，是一种旋压后热处理加强的大长径比薄壁筒形件，优选其壁厚仅0.67mm，直径优选70mm，壳体的长径比优选达到13：1。
图3是本发明的三个组成装置的分布图，其中，A.自动内撑装置；B.支撑装置；C.自动尾顶装置；
四轴回转油缸，优选方案为：自动内撑装置A的动力部件，油缸的液压杆带动拉杆(21)、拉钉(23)实现内撑涨套(22)的收缩与涨紧，液压杆行程优选为80mm，工作油压优选为0-7Mpa。
后法兰盘，优选方案为：用于连接四轴回转油缸(1)与数控回转台(3)的背面，后法兰盘中心开有直径优选为30.5mm的中心通孔，中心通孔的轴心与数控回转台通孔以及四轴回转油缸的活塞杆同轴。
数控回转台；为普通数控回转台，可以根据数控程序进行分度回转运动，回转台面的直径为360mm，数控回转台留有中心通孔，通孔直径为105mm。
数控回转台的回转台面，优选方案为：数控回转台的一部分，台面上优选开有T型槽，用于装夹工件，本发明中用于固定自动内撑装置。
前法兰盘，优选方案为：用于连接筒夹卡盘(6)与数控回转台的回转台面(4)，前法兰盘中心开有通孔，通孔的轴心与数控回转台(3)的通孔以及筒夹卡盘(6)的中心孔同轴。前法兰盘外圆优选为一大一小台阶外圆，较小的外圆与数控书转台的中心通孔配合。
筒夹卡盘，优选方案为：筒夹卡盘一端通过前法兰盘(5)装配在数控回转台的回转台面(4)，另一端设有凸起的锥面结构，锥面结构为中空圆台形，作为内撑涨套的配合端，筒夹卡盘的内部设有通孔，作为筒夹卡盘的中心孔。
定位件，优选方案为：定位件如图5a所示，为圆柱形中空结构，通过三个均布通孔与筒夹卡盘装配。定位件的内部为台阶状通孔，如图5b所示，台阶状通孔左边较大的孔与大长径比旋压壳体的外经间隙配合，台阶状通孔右边的台阶则与大长径比旋压壳体的端面配合，实现大长径比旋压壳体沿轴线方向的定位。图5b上部竖直红色中心线为U型缺口，用于加工时对刀及完成部分加工内容使用。
加工中心的工作台，优选方案为：为普通的数控工作台，工作台上开有T型槽，工作台的长度大于2m，宽度大于1m。
调节座，优选方案为：如图6a所示，调节座为T型结构，T型结构的上部开有两个通孔，用于连接预托板。T型结构的下部留有两个通孔，如图6b所示，用于将调节座固定在加工中工作台(8)上。
预托板，优选方案为：如图7所示，预托板为上部开有V型结构、中下部开有较长的腰型孔的薄壁板。预托板与调节座(9)装配后通过腰形孔调节V型结构的高度。预托板的V型结构用于支撑大长径比旋压壳体，因此预托板调节完毕后V型结构的支撑高度应使大长径比旋压壳体的轴线与支撑装置的轴线同轴。
壳体，优选方案为：待加工的大长径比旋压壳体，是一种旋压后热处理加强的大长径比薄壁筒形件，其壁厚仅0.67mm，长径比优选达到13：1。
大底板，优选方案为：自动尾顶装置的安装基础，大底板上开有定位销孔与通孔，定位销孔的直径与加工中心的工作台(8)上T型槽的宽度一致，插入定位销后可以实现大底板的定位，大底板定位后通过螺栓与加工中心的工作台(8)固定。大底板上部中心开有键槽，所述键槽的方向与与数控回转台(3)的中心孔轴线平行。
角向座，优选方案为：如图11a所示，角向座为十字型，下部为平面，上部为长条型凸台。角向座上部长条形凸台表面(图11b中A面)用于顶尖芯轴(16)的找正，该表面要求经过高频淬火后硬度达到HRC40-42。
顶推油缸，优选方案为：采用双液压杆式液压油缸，油缸行程30mm，通过液压杆的伸缩带动角向座(13)移动。当顶推油缸的液压杆伸出时带动角向座(13)移动，使角向座的A面与顶尖芯轴(16)下部的平面配合，找正顶尖芯轴(16)的位置，使顶尖芯轴的U形缺口竖直朝上。
固定块，优选方案为：开有通孔及螺纹孔，用于将顶推油缸(14)固定在调节板(18)上。
顶尖芯轴，优选方案为：采用Cr12MoV材料，需要经过热处理加强，硬度需达到HRC58～62。顶尖芯轴结构如图10所示，顶尖芯轴的头部具有圆台结构，圆台的顶部直径小于大长径比旋压壳体(11)的内径，圆台的根部则大于壳体的内径。顶尖芯轴顶紧后，头部圆台结构的锥面与大长径比旋压壳体的内孔孔口配合。顶尖芯轴头部一端留有U型槽，用于产品加工过程中对刀，顶尖芯轴头部另一端留有平面，该平面与角向座(13)的A面配合，用于找正顶尖芯轴的位置。顶尖芯轴的尾部与液压尾座(20)配合安装。
垫高座，优选方案为：垫高座上部与下部均开有键槽，键槽的方向均与数控回转台中心通孔轴线平行。所述垫高座下部键槽与大底板(12)上部的键槽通过方形键配合。垫高座通过螺钉连接与大底板(12)固定。
调节板，优选方案为：调节板下部(如图8b)开有键槽，键槽的方向与数控回转台中心通孔轴线平行。调节板的上部开有键槽(如图8a)，键槽的方向与Y向平行。所述调节板下部的键槽与垫高座(17)上部的键槽通过方形键配合，调节板通过螺钉连接与垫高座(17)固定。
连接板，优选方案为：连接板下表面设置键槽(图9a和图9b所示)，键槽方向与Y向平行。连接板的四角设有通孔，该通孔为腰形孔，腰形孔的长轴方向与Y向平行。所述连接板下表面的键槽与调节板上表面的键槽通过方形键配合，螺钉穿过连接板(19)四角的腰形孔与调节板(18)连接，连接板能够相对调节板(18)沿Y向移动，从而实现通过键槽与腰形孔对连接板(19)的Y向位置进行调节。连接板的上表面开有键槽，键槽的方向与数控回转台中心通孔轴线平行，该键槽通过方形键与液压尾座(20)底部的键槽配合定位。
液压尾座，优选方案为：自动尾顶装置C的动力部件，油缸的液压杆带动顶尖芯轴(16)实现大长径比旋压壳体的顶紧与放松，活塞行程为100mm，工作油压0-7Mpa。液压尾座底部开有键槽，键槽的方向与数控回转台中心通孔轴线平行，该键槽通过方形键与连接板(19)上表面顶部的键槽配合定位。
拉杆，优选方案为：所述拉杆为两端开有螺纹结构的圆柱形直杆，如图4所示，拉杆(21)用于连接四轴回转油缸(1)的活塞杆与拉钉(23)，带动拉钉(23)随四轴回转油缸(1)的活塞杆运动。
内撑涨套，优选方案为：所述内撑涨套为中空圆柱形结构，外表面为圆柱型，内表面为圆台形，圆台的大端朝向前法兰盘(5)。内撑涨套的外表面能够与待加工的大长径比旋压壳体的内表面配合，内撑涨套的内表面与筒夹卡盘的锥面结构配合。内撑涨套由沿母线方向的钢条以及橡胶条间隔分布组合而成，利用橡胶条良好的延展性能实现内撑涨套的涨紧与收缩。
拉钉，优选方案为：所述拉钉为一端为螺纹结构，螺纹结构与拉杆(21)的螺纹连接。拉钉的另一端设有钉帽，拉钉穿过内撑涨套(22)与内撑涨套的小端配合。
如图12所示，为本发明的液压原理图。本发明所使用的三个液压油缸：四轴回转油缸(1)、顶推油缸(14)、液压尾座(20)均由外部液压站统一供应液压油，供油压力为6Mpa。三个液压油缸经过各自油路中的换向开关分别控制各自液压杆的运动。
优选以某型号大长径比旋压壳体的加工为例说明工装的具体实施方式，通过该实例详细介绍本发明，本发明各零部件的装配如图1、图2所示。
本发明提供了一种大长径比旋压壳体自动内撑工装如图3所示，其特征在于该工装包括自动内撑装置A，支撑装置B，自动尾顶装置C；所述自动内撑装置A安装于数控回转台(3)上，自动内撑装置A的轴线与数控回转台(3)的轴线同轴；所述自动尾顶装置C安装于加工中心工作台(8)上，自动尾顶装置C的轴线与自动内撑装置A的轴线同轴；所述支撑装置B安装于加工中心工作台(8)上，支撑装置B位于自动内撑装置A与自动尾顶装置C之间。
所述后法兰盘(2)通过螺钉固定于数控回转台的背面；所述四轴回转油缸(1)固定于后法兰盘(2)，四轴回转油缸的液压杆朝向数控回转台的通孔。
所述前法兰盘(5)通过螺栓固定于数控回转台的回转台面(4)，该前法兰盘通过背面圆形凸台与数控回转台的中心孔配合，螺栓预紧后校正法兰盘的圆跳动小于0.01mm后拧紧螺栓。
所述筒夹卡盘(6)通过螺钉安装于前法兰盘(5)上。
所述定位件(7)通过螺钉安装于筒夹卡盘(6)上。定位件7的内孔底部留有台阶，用于壳体装夹时的定位。
所述调节座(9)通过螺栓固定于加工中心的工作台(8)上；所述预托板(10)通过螺栓固定在调节座(9)上，预托板上开有腰型槽，可以根据需要调节预托板的支撑高度。预托板的高度根据壳体尺寸，调整到能够将壳体的轴线与自动内撑装置以及自动尾顶装置同轴的托举高度。
所述大底板(12)通过螺栓与定位销固定于加工中心的工作台(8)上；所述垫高座(17)通过螺钉与方形键固定在大底板(12)上；所述调节板(18)通过螺钉与方形键固定在垫高座(17)上。所述垫高座(17)为选用件，根据不同加工中心回转台的轴线高度进行选用，若不选用垫高座(17)，则调节板(18)直接固定于大底板上。
所述连接板(19)通过螺钉与方形键固定于调节板18上。连接板下表面与调节板上表面的键槽垂直于轴线(Y向)，连接板上的通孔为Y向的腰形孔，可以通过键槽与腰形孔对连接板的Y向位置进行调节。
所述液压尾座(20)通过螺钉与方形键固定于连接板板(18)上。所述顶尖芯轴(16)安装在液压尾座的液压杆上，顶尖芯轴与液压尾座的液压杆同轴，顶尖芯轴跟随液压杆移动。
所述固定座(15)通过螺栓连接固定在调节板(17)预留的螺纹孔上；所述顶推油缸(14)通过螺栓与固定座(15)连接，顶推油缸位于顶尖芯轴(16)的正下方，顶推油缸的液压杆竖直朝向顶尖芯轴。
所述角向座(13)安装在顶推油缸(14)的液压杆上，角向座随着顶推油缸的液压杆移动。角向座被顶推油缸的液压杆顶起时，角向座的上平面与顶尖芯轴的下平面接触配合，找正顶尖芯轴，使顶尖芯轴的缺口竖直朝上。
如图4所示，所述内撑涨套(22)与筒夹卡盘(6)的锥面配合安装在筒夹卡盘上；所述拉钉(23)插入筒夹卡盘(6)的中心孔与拉杆(21)的一端连接，拉杆(21)的另一端与四轴回转油缸(1)的液压杆连接。
本发明一种大长径比旋压壳体自动内撑工装的工作原理和工作流程是：
壳体流转至本道工序后，自动内撑装置A在四轴回转油缸(1)的带动下复位，即四轴回转油缸的液压杆杆伸出，通过拉杆(21)带动拉钉(23)同步运动。内撑涨套22失去拉钉的束缚后随之放松收缩；自动尾顶装置C在液压尾座(20)的带动下复位，即顶尖芯轴(16)随液压尾座的液压杆回退。
顶推油缸(14)推动角向座(13)向上移动，角向座的上平面(A面)与顶尖芯轴(16)的下平面接触对齐，将顶尖芯轴找正，使顶尖芯轴的缺口竖直朝上。
通过机械手或人工将壳体放置在支撑装置B的预托板10上，预托板在工装的安装过程中已经调试到了合适的高度，该高度使大长径比旋压壳体直接放到预托板的V型结构后，大长径比旋压壳体的轴线便与数控回转台(3)的轴线同轴，实现大长径比旋压壳体夹紧之前的预定位。然后将壳体向自动内撑装置A滑动，直至壳体端面碰到定位件(7)内孔底部的台阶。
四轴回转油缸(1)的液压杆收缩，液压杆通过连杆(21)带动拉钉(23)移动，拉钉(23)通过端面的圆帽拉动内撑涨套(22)沿筒夹卡盘(6)的锥面移动，内撑涨套在筒夹卡盘(6)的锥面结构作用下，内撑涨套的橡胶条被拉伸，内撑涨套的外圆随之膨胀，直至与大长径比旋压壳体的内径过盈配合，完成壳体的内撑夹紧。
液压尾座(20)带动顶紧芯轴(16)移动，顶尖芯轴的锥面与大长径比旋压壳体的内径接触配合，完成壳体的顶紧。这样，壳体通过一夹一顶的方式完成装夹。
壳体铣削加工时，通过顶尖芯轴(16)与定位件(7)预留的缺口进行对刀并完成部分加工内容。
本发明已经完成了大长径比旋压壳体的试验批次的试制，该批次试验件全部达到设计要求，加工效率也得到了提高。
采用本发明自动内撑工装进行大长径比旋压壳体试验批次的加工，试验批次的6件产品全部合格，单件装夹时间由采用机械卡盘与尾顶装夹的5min缩短到2min，壳体装夹位置的变形由采用机械卡盘与尾顶装夹的圆跳动0.04减少到圆跳动0.02，装夹的效率与质量均得到提高。

Claims (8)

1.一种大长径比旋压壳体自动内撑工装，其特征在于：包括自动内撑装置、支撑装置以及自动尾顶装置；
支撑装置安装在自动内撑装置与自动尾顶装置之间，由支撑装置能够实现对待加工的大长径比旋压壳体的预定位以及待加工的大长径比旋压壳体在加工过程中的支撑；
所述自动内撑装置安装在数控回转台(3)上，自动内撑装置上设有定位件(7)，自动内撑装置中的定位件(7)能够实现对待加工的大长径比旋压壳体的定位；
自动内撑装置能够实现对待加工的大长径比旋压壳体一端的内撑装夹；
自动尾顶装置安装在机床工作台(8)上，位于待加工的大长径比旋压壳体另一端，能够实现对待加工的大长径比旋压壳体的顶紧。
2.根据权利要求1所述的一种大长径比旋压壳体自动内撑工装，其特征在于：自动内撑装置，包含：后法兰盘(2)、四轴回转油缸(1)、前法兰盘(5)、筒夹卡盘(6)、定位件(7)、内撑涨套(22)、拉钉(23)、拉杆(21)；
数控回转台(3)一侧设有回转台面作为数控回转台(3)的正面，另一侧作为数控回转台(3)的背面；
所述四轴回转油缸(1)通过后法兰盘(2)安装在数控回转台(3)背面；所述筒夹卡盘(6)一端通过前法兰盘(5)安装在数控回转台的回转台面(4)上；
所述定位件(7)套在筒夹卡盘(6)另一端上，定位件(7)为中空结构，定位件(7)的内侧能够与待加工的大长径比旋压壳体的外表面配合；
筒夹卡盘(6)的另一端设有凸起的锥面结构，锥面结构为中空圆台形，作为内撑涨套配合端，筒夹卡盘(6)的内部设有通孔，作为筒夹卡盘(6)的中心孔；
内撑涨套(22)为中空结构，外表面为圆柱形，内表面为圆台形；圆台形的大端朝向前法兰盘(5)；内撑涨套(22)的外表面能够与待加工的大长径比旋压壳体的内表面配合；
拉杆(21)的一端与四轴回转油缸(1)的伸缩端连接，拉钉(23)从筒夹卡盘(6)的锥面结构插入筒夹卡盘(6)的中心孔，拉杆(21)的另一端与拉钉(23)的一端连接，拉钉(23)的另一端设有钉帽，钉帽卡在内撑涨套(22)的内表面的圆台形小端；
通过四轴回转油缸(1)的伸缩端伸缩，带动拉杆(21)，再带动拉钉(23)运动，使拉钉(23)带动内撑涨套(22)能够沿拉杆(21)的轴向移动，当筒夹卡盘(6)的内撑涨套配合端的外表面与内撑涨套(22)的内表面配合，实现由自动内撑装置对待加工的大长径比旋压壳体一端的内撑装夹。
3.根据权利要求1所述的一种大长径比旋压壳体自动内撑工装，其特征在于：支撑装置包含调节座(9)与预托板(10)；所述调节座(9)一端固定于加工中心的工作台(8)上；所述预托板(10)上开有腰型槽，螺栓穿过预托板(10)上的腰型槽，使预托板(10)的一端通过螺栓与调节座(9)的另一端连接，可以根据需要调节预托板(10)的支撑高度，预托板(10)的另一端设有V形凹槽，用于支撑待加工的大长径比旋压壳体的中部。
4.根据权利要求1所述的一种大长径比旋压壳体自动内撑工装，其特征在于：加工中心的数控回转台(3)为普通回转台，能够依次通过前法兰盘、筒夹卡盘(6)带动定位件(7)沿轴线旋转。
5.根据权利要求1所述的一种大长径比旋压壳体自动内撑工装，其特征在于：自动尾顶装置包含大底板(12)、垫高座(17)、调节板(18)、连接板(19)、液压尾座(20)、顶尖芯轴(16)、固定座(15)、角向座(13)、顶推油缸(14)。
所述大底板(12)固定于加工中心的工作台(8)上，并通过定位销定位；所述垫高座(17)固定于大底板(12)上，通过方形键定位，垫高座(17)下表面设有键槽，大底板(12)上表面也设有键槽，键槽中设置方形键，通过方形键定位；
所述调节板(18)固定于垫高座(17)上，通过方形键定位；调节板(18)下表面设有键槽，垫高座(17)上表面也设有键槽，键槽的长度大于方形键的长度，使调节板(18)能够相对垫高座(17)沿待加工的大长径比旋压壳体的轴向运动；
设垂直于待加工的大长径比旋压壳体的轴线且平行于加工中心的工作台(8)的方向为Y向，所述连接板(19)固定于调节板(18)上，连接板(19)下表面设置键槽，调节板(18)上表面设置键槽，通过方形键定位，连接板(19)四角设有通孔，该通孔为腰形孔，螺钉穿过连接板(19)四角的腰形孔与调节板(18)连接，连接板(19)能够相对调节板(18)沿Y向移动，从而实现通过键槽与腰形孔对连接板(19)的Y向位置进行调节；
所述液压尾座(20)固定于连接板(19)上，并通过方形键定位；
液压尾座(20)的一端设有液压杆，液压杆作为液压尾座(20)的伸缩端，顶尖芯轴(16)安装在液压尾座(20)的液压杆上，顶尖芯轴(16)与液压尾座(20)的液压杆同轴，顶尖芯轴(16)跟随液压杆移动；
所述固定座(15)通过螺钉连接固定在调节板(18)上；所述顶推油缸(14)与固定座(15)连接，顶推油缸(14)位于顶尖芯轴(16)的下方，顶推油缸(14)设有液压杆，顶推油缸(14)的液压杆的中心轴线与顶尖芯轴的中心轴线垂直；
所述角向座(13)安装在顶推油缸(14)的液压杆上，角向座(13)跟随顶推油缸(14)的液压杆移动；
顶尖芯轴(16)的一端设有平面端，另一端设有U形缺口；
角向座(13)被顶推油缸(14)的液压杆顶起时，角向座(13)与顶尖芯轴(16)平面端接触配合，能够找正顶尖芯轴(16)；顶尖芯轴(16)的U形缺口能够插入刀具，实现对待加工的大长径比旋压壳体的加工。
6.根据权利要求5所述的一种大长径比旋压壳体自动内撑工装，其特征在于：连接板(19)上的腰形孔上距离最远的两点连成的直线平行于Y向。
7.根据权利要求5所述的一种大长径比旋压壳体自动内撑工装，其特征在于：找正顶尖芯轴(16)后，使顶尖芯轴(16)的U形缺口竖直朝上。
8.根据权利要求1所述的一种大长径比旋压壳体自动内撑工装，其特征在于：自动内撑装置的定位件(7)与自动尾顶装置的顶尖芯轴(16)同轴，自动内撑装置的定位件(7)的轴线作为自动内撑装置的轴线，自动尾顶装置的顶尖芯轴(16)的轴线作为自动尾顶装置的轴线；自动尾顶装置的顶尖芯轴(16)指向自动内撑装置；支撑装置位于自动内撑装置与自动尾顶装置之间，使用时，支撑装置的预托板(10)调整到能够使待加工的大长径比旋压壳体的轴线与自动内撑装置的定位件(7)以及自动尾顶装置的顶尖芯轴(16)轴线同轴的高度。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114310367A (zh) * 2021-12-23 2022-04-12 上海新力动力设备研究所 一种大长径比薄壁壳体减振工装
CN114515941A (zh) * 2022-03-21 2022-05-20 惠州市腾达科技有限公司 一种用于电动扳手五金配件的工装及五金配件制备方法
CN117984224A (zh) * 2024-04-02 2024-05-07 泰州市慧通机械工程有限公司 一种带轮轴生产加工装置
CN118060990A (zh) * 2024-04-15 2024-05-24 贵州航天控制技术有限公司 一种转子加工工装夹具、加工设备及加工方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103192095A (zh) * 2013-04-07 2013-07-10 淮南矿业(集团)有限责任公司 液压式尾座装置及车床
DE102013003645A1 (de) * 2012-03-12 2013-09-12 Mikromat Gmbh Werkzeugmaschine und Verfahren zur Umfangsprofilierung eines Werkstückes
CN103551620A (zh) * 2013-11-07 2014-02-05 重庆重汽远东传动轴有限责任公司 端齿凸缘叉切槽定位装置
CN103737048A (zh) * 2013-12-27 2014-04-23 滨州盟威斯林格缸套有限公司 一种薄壁缸体车削外圆专用夹具
JP2015112680A (ja) * 2013-12-11 2015-06-22 Dmg森精機株式会社 工作機械の心押し振れ止め装置
CN206474701U (zh) * 2017-01-10 2017-09-08 上海天合石油工程股份有限公司 一种自动定心装置
CN210818772U (zh) * 2019-09-24 2020-06-23 哈尔滨斯特莱茵环境科技有限公司 用于玻璃钢膜壳的支撑夹紧结构
CN211219805U (zh) * 2019-12-27 2020-08-11 江西麦克斯韦科技有限公司 一种增程器定子组件快速装夹定位车削工装
CN211727770U (zh) * 2019-12-30 2020-10-23 南京平双塑机齿轮制造有限公司 用于加工齿轮的卧式车床

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013003645A1 (de) * 2012-03-12 2013-09-12 Mikromat Gmbh Werkzeugmaschine und Verfahren zur Umfangsprofilierung eines Werkstückes
CN103192095A (zh) * 2013-04-07 2013-07-10 淮南矿业(集团)有限责任公司 液压式尾座装置及车床
CN103551620A (zh) * 2013-11-07 2014-02-05 重庆重汽远东传动轴有限责任公司 端齿凸缘叉切槽定位装置
JP2015112680A (ja) * 2013-12-11 2015-06-22 Dmg森精機株式会社 工作機械の心押し振れ止め装置
CN103737048A (zh) * 2013-12-27 2014-04-23 滨州盟威斯林格缸套有限公司 一种薄壁缸体车削外圆专用夹具
CN206474701U (zh) * 2017-01-10 2017-09-08 上海天合石油工程股份有限公司 一种自动定心装置
CN210818772U (zh) * 2019-09-24 2020-06-23 哈尔滨斯特莱茵环境科技有限公司 用于玻璃钢膜壳的支撑夹紧结构
CN211219805U (zh) * 2019-12-27 2020-08-11 江西麦克斯韦科技有限公司 一种增程器定子组件快速装夹定位车削工装
CN211727770U (zh) * 2019-12-30 2020-10-23 南京平双塑机齿轮制造有限公司 用于加工齿轮的卧式车床

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114310367A (zh) * 2021-12-23 2022-04-12 上海新力动力设备研究所 一种大长径比薄壁壳体减振工装
CN114515941A (zh) * 2022-03-21 2022-05-20 惠州市腾达科技有限公司 一种用于电动扳手五金配件的工装及五金配件制备方法
CN114515941B (zh) * 2022-03-21 2024-03-29 惠州市腾达科技有限公司 一种用于电动扳手五金配件的工装及五金配件制备方法
CN117984224A (zh) * 2024-04-02 2024-05-07 泰州市慧通机械工程有限公司 一种带轮轴生产加工装置
CN118060990A (zh) * 2024-04-15 2024-05-24 贵州航天控制技术有限公司 一种转子加工工装夹具、加工设备及加工方法

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