CN117840781A - 一种适用于管件端面和内孔加工的内径支撑装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于机械加工技术领域，公开了一种适用于管件端面和内孔加工的内径支撑装置，包括柄状主体和同步旋转支撑组件，所述同步旋转支撑组件包括支撑座、环形调整盘、棘轮锁紧机构，所述支撑座上装配有至少三个径向设置的顶杆，顶杆与支撑座之间通过螺纹连接，顶杆由螺纹段和滑动段组成，每个顶杆的滑动段上滑动装配一小齿轮，小齿轮与顶杆之间设有转动限制结构，环形调整盘朝向支撑座的一侧设有大齿圈，所述小齿轮与所述大齿圈啮合。本发明通过环形调整盘同步驱动多个顶杆，简化了装置的使用过程，有效提高了加工质量和效率。
Description
技术领域
本发明属于机械加工技术领域，涉及工装、夹辅具，具体是实现长管零件的车加工的一种内径支撑装置。
背景技术
在机械加工中，管状零部件端面或者内孔加工主要是采用车加工，铣削或者镗床加工，机床的加工范围直接影响零件能否加工和加工效率，对于长管件的端面和内孔加工，需要行程更大的铣床和镗床，这样车床的优势就体现了出来，但是车床自身的支撑尾座采用的锥度顶尖又限制了刀具的进刀空间，无法加工内孔和薄壁管件的端面，针对这个问题，通常会采用一个焊接假轴的方式解决，在焊接安装和拆卸假轴时都会破坏零部件内壁引起变形，需要再加工。
针对焊接假轴这种方式的缺点，专利号为CN2023217019902的中国发明专利公开了一种可调节内撑装置，由径向设置的顶尖从内侧对管件形成支撑，不破坏管件内壁，而且相对焊接操作，也更加便捷。但缺点是需要一个一个调整顶尖，打表测量形位公差，以使管件轴心与内支撑装置的旋转轴心的同轴度在误差范围内，特别是薄壁长管，更难调整，尤其在前一个零件加工好，更换下一个零件时，不得不重新逐一调整顶尖，打表测量，不仅耗费时间，而且每个零件的装夹定位精度参差不齐。所以设计一个调整容易，变形小的工装夹具来实现长管件车加工固定和定位，提高加工质量和效率，是十分必要的。
发明内容
本发明是要解决现有技术存在的上述问题，旨在提供一种从管件内部通过同步接触径向调整的方式实现对管件固定的支撑装置。
为解决上述问题，本发明采用的技术方案是: 一种适用于管件端面和内孔加工的内径支撑装置，包括柄状主体和通过轴承设置在柄状主体端部的同步旋转支撑组件，所述同步旋转支撑组件包括支撑座、设置在支撑座一侧与支撑座转动连接的环形调整盘、用于限制环形调整盘相对于支撑座旋转的棘轮锁紧机构，所述支撑座上装配有至少三个径向设置的顶杆，所述顶杆与支撑座之间通过螺纹连接，所述顶杆由螺纹段和滑动段组成，每个顶杆的滑动段上滑动装配一小齿轮，小齿轮与顶杆之间设有转动限制结构，所述环形调整盘朝向支撑座的一侧设有大齿圈，所述小齿轮与所述大齿圈啮合。
进一步地，所述棘轮锁紧机构包括棘轮、棘爪，所述棘轮与支撑座固定，所述棘爪通过螺栓可转动地安装在环形调整盘上，通过调整棘爪螺栓可以锁紧松开棘轮。
进一步地，所述棘轮通过螺栓与支撑座紧固连接，棘轮与支撑座之间形成环形调整盘的转动滑槽
进一步地，所述顶杆在支撑座上沿圆周方向均匀分布，顶杆的滑动段与支撑座之间设有顶杆滑套，小齿轮通过装配孔套装在顶杆上，小齿轮的装配孔与顶杆的滑动段滑动间隙配合。
进一步地，所述顶杆螺纹段的端部通过螺纹装配顶尖、和用于锁定顶尖轴向位置的螺母。
进一步地，所述转动限制结构包括所述顶杆滑动段设置的对称凹槽，和所述小齿轮的装配孔内设置的与对称凹槽匹配的对称凸台。
进一步地，所述柄状主体头端设置有卡簧槽和轴肩，柄状主体尾部设置为莫氏锥柄，当加工长管内孔时，柄状主体根据长管内孔加工位置设置退刀槽，使刀头可以进入内孔加工。
进一步地，所述环形调整盘外轮廓设置有防滑滚花螺纹。
进一步地，所述支撑座朝向环形调整盘的端面垂直设置有用于容纳小齿轮的凹槽。
进一步地，所述顶尖顶部设置为圆弧形。此外，当长管为薄壁件时，顶尖头部可以设置为圆弧板，圆弧板弧度与薄壁管件内管径一致。
本发明的有益效果：采用径向顶杆从管件内部同步顶紧管件内壁的方式实现对管件的支撑固定，进而实现对管件进行车端面、车外圆和镗内孔等加工。通过环形调整盘上的大齿圈与径向顶杆上的小齿轮啮合关系，同步驱动各径向顶杆旋转，径向顶杆基于与支撑座之间的螺纹连接，在同步旋转中实现同步径向伸缩，与在管件内壁上焊接支撑件或者每个顶尖打表调整相比，不仅可以有效避免管件变形保证加工精度，适用不同厚度和管径的端面、内孔和外径的加工，还可以非常方便地完成工件固定和拆除，更重要的是，可以在每次更换下一个零件时，节省掉大量用于管件轴心与内支撑装置的旋转轴心的同轴度的时间。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明所述适用于管件端面和内孔加工的内径支撑装置作进一步说明。
图 1 是本发明的内径支撑装置的整体结构示意图。
图 2 是本发明的内径支撑装置的剖视结构示意图。
图3是本发明的内径支撑装置的顶杆结构示意图。
图 4 是图2所示F-F向剖视图。
图 5 是图4中圈O处放大结构示意图。
图6是环形调整盘驱动顶杆的结构原理示意图。
具体实施方式
参照图 1-5，本发明适用于管件端面和内孔加工的内径支撑装置包括包括柄状主体1和通过轴承26设置在柄状主体1端部的同步旋转支撑组件2，同步旋转支撑组件2包括支撑座23、设置在支撑座23一侧与支撑座23转动连接的环形调整盘22、用于限制环形调整盘22相对于支撑座23旋转的棘轮锁紧机构21，所述支撑座23上沿圆周均分布装配有三根顶杆24，顶杆24与支撑座23之间通过螺纹连接，径向顶杆24由螺纹段241和滑动段244组成，小齿轮25通过中心处贯通的装配孔滑动装配在径向顶杆24的滑动段244和，小齿轮25与径向顶杆24之间通过相互匹配的小齿轮的装配孔内设置的对称凸台252结构和径向顶杆24的滑动段设置的对称凹槽2412结构限制两者之间的相对转动，，所述顶杆的滑动段244与所述支撑座之间设置有顶杆滑套231，顶杆滑套外壁与支撑座过盈配合，内壁与顶杆的滑动段间隙配合。环形调整盘22朝向支撑座23的一侧设有大齿圈221，三个小齿轮25分别与大齿圈221啮合。棘轮锁紧机构21包括棘轮211、棘爪212，棘爪212通过螺栓213设置在环形调整盘22上，调整螺栓213可以锁紧或松开棘爪212；棘轮211通过螺栓27与支撑座紧固连接，棘轮与支撑座之间形成环形调整盘的转动滑槽，实现环形调整盘与支撑座之间的转动连接。顶杆24螺纹端的端部通过螺纹装配有顶尖242、和用于锁紧顶尖的螺母243。
本发明的适用于管件端面和内孔加工的内径支撑装置使用前，先校准顶尖，使各顶尖的顶端位于旋转轴心的同心圆上， 然后用螺母243将顶尖锁紧。开始进行加工零件时，将本适用于管件端面和内孔加工的内径支撑装置柄状主体1的莫氏锥柄部分插入车床尾座内，本适用于管件端面和内孔加工的内径支撑装置同步旋转支撑组件2伸入长管零件内孔，松开棘轮锁紧机构21的螺栓213，旋转环形调整盘22，环形调整盘22朝向支撑座23的一侧大齿圈221同步带动三个顶杆上的小齿轮25转动，三个小齿轮25分别带动三个顶杆24旋转，在螺纹作用下，三个顶杆相对于支撑座同步径向伸缩，直至顶尖顶到管件内壁，在顶杆24支撑到位时，保持棘轮锁紧机构21的棘爪212与棘轮211啮合，同时锁紧螺栓213，确保顶杆24径向无法移动，可以确保管状零件的加工，实现一次装置调整，同规格长管件通用，无需再次打表调整的快速加工。
应该理解的是：上述实施只是对本发明的说明，而不是对发明的限制，任何不超出本发明实质精神范围的发明创造，均落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种适用于管件端面和内孔加工的内径支撑装置，包括柄状主体和通过轴承设置在柄状主体端部的同步旋转支撑组件，其特征在于，所述同步旋转支撑组件包括支撑座、设置在支撑座一侧与支撑座转动连接的环形调整盘、用于限制环形调整盘相对于支撑座旋转的棘轮锁紧机构，所述支撑座上装配有至少三个径向设置的顶杆，所述顶杆与支撑座之间通过螺纹连接，所述顶杆由螺纹段和滑动段组成，每个顶杆的滑动段上滑动装配一小齿轮，小齿轮与顶杆之间设有转动限制结构，所述环形调整盘朝向支撑座的一侧设有大齿圈，所述小齿轮与所述大齿圈啮合。
2.根据权利要求1所述的适用于管件端面和内孔加工的内径支撑装置，其特征在于，所述棘轮锁紧机构包括棘轮、棘爪，所述棘轮与支撑座固定，所述棘爪通过螺栓可转动地安装在环形调整盘上。
3.根据权利要求2所述的适用于管件端面和内孔加工的内径支撑装置，其特征在于，所述棘轮通过螺栓与支撑座紧固连接，棘轮与支撑座之间形成环形调整盘的转动滑槽。
4.根据权利要求1所述的适用于管件端面和内孔加工的内径支撑装置，其特征在于，所述顶杆在支撑座上沿圆周方向均匀分布，顶杆的滑动段与支撑座之间设有顶杆滑套，小齿轮的装配孔与顶杆的滑动段滑动间隙配合。
5.根据权利要求4所述的适用于管件端面和内孔加工的内径支撑装置，其特征在于，所述转动限制结构包括所述顶杆滑动段设置的对称凹槽，和所述小齿轮的装配孔内设置的与对称凹槽匹配的对称凸台。
6.根据权利要求1所述的适用于管件端面和内孔加工的内径支撑装置，其特征在于，所述顶杆螺纹段的端部通过螺纹装配顶尖和用于锁定顶尖轴向位置的螺母。
7.根据权利要求1所述的适用于管件端面和内孔加工的内径支撑装置，其特征在于，所述柄状主体头端设置有卡簧槽和轴肩，柄状主体尾部设置为莫氏锥柄。
8.根据权利要求1所述的适用于管件端面和内孔加工的内径支撑装置，其特征在于，所述环形调整盘外轮廓设置有防滑滚花螺纹。
9.根据权利要求4所述的适用于管件端面和内孔加工的内径支撑装置，其特征在于，所述支撑座朝向环形调整盘的端面垂直设置有用于容纳小齿轮的凹槽。
10.根据权利要求6所述的适用于管件端面和内孔加工的内径支撑装置，其特征在于，所述顶尖顶部设置为圆弧形。
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2023
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