一种立式动平衡工装的制作方法

本发明涉及非标工件动平衡工装技术领域，具体涉及一种立式动平衡工装。

背景技术：

目前，立式动平衡机装夹工件的方式有三爪夹盘式、涨紧式和法兰式等，而大型立式动平衡机，如德国申克公司的v5l型立式动平衡机，最大承重1000kg，通常采用法兰式接口联结工件。法兰式相对于其他联结方式可以适应更广的装夹范围，而且装夹更加牢固。但是，通常立式动平衡机上的法兰接口是固定的，而被平衡的非标工件接口是多样的，工件需要工装才能与动平衡机接口相联。为了保证工件联结后与动平衡机主轴轴线的同轴度，工装的位置精度要求较高。而且为得到较高的同轴精度，立式动平衡机主轴与工装、工装与被平衡工件之间的联结止口间隙较小，装配操作不便捷，同时在装配和拆卸过程中可能会损伤工件。而且在被平衡工件、工装、立式动平衡机主轴完成装配连接后，被平衡工件相对立式动平衡机主轴轴线的回转精度(径向跳动和端面跳动)状态不可调，工装的同轴度误差会造成被平衡件质心一定偏移，带来额外的不平衡量，工装的加工精度会影响被平衡工件的动平衡精度。

图4中的传统立式动平衡工装70与图3中的立式动平衡机主轴40及图5中的典型被平衡工件50连接，其中传统工装内止口71与立式动平衡机主轴外止口41紧密配合，传统工装主轴配合端面74与立式动平衡机主轴配合端面42紧密配合，传统工装外止口72与工件内止口51紧密配合，传统工装工件配合端面73与工件配合端面52紧密配合，安装后状态如图6所示，其工件径向跳动基准53与工件轴向跳动基准54的跳动精度完全由传统立式动平衡工装70的加工精度决定，而且需要根据不同尺寸的被平衡工件设计不同的动平衡工装。

综上所述，现有立式动平衡工装存在加工精度高、装配不便捷、对动平衡精度影响大的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有立式动平衡工装存在加工精度高、装配不便捷、对动平衡精度影响大的问题，进而提供一种立式动平衡工装。

本发明的技术方案是：

一种立式动平衡工装，它包括立式动平衡工装盘10，立式动平衡工装盘10中心设有与立式动平衡机主轴40的立式动平衡机主轴外止口41配合的工装内止口11，立式动平衡工装盘10下端面中部向下延伸有环形凸起，所述环形凸起的下端面为与立式动平衡机主轴40的立式动平衡机主轴配合端面42配合的工装与主轴配合端面15，

它还包括四个径向找正装置和四个轴向调整螺栓30，立式动平衡工装盘10上设有若干圈不同分度圆直径的工装盘螺纹孔14，每圈圆周均布四个工装盘螺纹孔14，每个径向找正装置包括支架21、支架连接螺钉22和径向调整螺栓20，四个支架21以环形阵列的方式设置在立式动平衡工装盘10上端面上，支架21为l型支架，四个l型支架的水平架板分别通过四个支架连接螺钉22与立式动平衡工装盘10的工装盘螺纹孔14连接，四个径向调整螺栓20分别由外向内安装在四个l型支架的竖直架板的径向螺纹通孔内，四个轴向调整螺栓30以环形阵列的方式由下至上安装在立式动平衡工装盘10的工装盘螺纹孔14内。

进一步地，立式动平衡工装盘10上端面为工装工件配合端面13，所述工装工件配合端面13为平面。

进一步地，工装内止口11、工装与工件配合端面13、工装与主轴配合端面15，三者间的位置精度为it10级公差。

进一步地，它还包括四个主轴连接螺钉60，工装与主轴配合端面15上以环形阵列的方式设有四个主轴连接螺孔，立式动平衡工装盘10通过四个主轴连接螺钉60与立式动平衡机主轴40连接。

进一步地，四个主轴连接螺孔均为沉孔。

进一步地，立式动平衡工装盘10上设有六圈不同分度圆直径的工装盘螺纹孔14。

本发明与现有技术相比具有以下效果：

1、本发明与传统立式动平衡工装相比较，取消了动平衡工装与被平衡工件的配合止口，加大动平衡工装止口与动平衡机主轴止口的配合间隙，从而降低动平衡工装的加工精度要求，由原来的it5级的形状精度和位置精度公差可降低为it10级。但为了保证工件的安装精度，在动平衡工装上设计了可在线调整工件位置的找正装置，找正装置由四点径向调整顶丝和四点轴向调整顶丝组成，通过找正装置可以在线调整被平衡工件相对立式动平衡机主轴轴线的回转精度(径向跳动和端面跳动)状态，找正装置可通过连接在不同分度圆半径的螺纹孔，来调整距回转轴线的距离，从而实现一个动平衡工装适用不同尺寸的被平衡工件。

2、本发明通过降低动平衡工装的加工精度要求，减小了工装的加工成本，通过一个工装适用多种尺寸的方法，减少工装设计与加工数量，尤其在单件小批量生产模式下，大大节省了动平衡工装的成本支出。通过取消工装与被平衡工件的配合止口，使得装配更加便捷。通过设计的找正装置，可在降低动平衡工装加工精度的同时，而不降低工件的安装精度，而且能够更高效的对工件的安装精度进行在线调整。

附图说明

图1是本发明的立式动平衡工装的主视图；

图2是本发明的立式动平衡工装的俯视图；

图3是立式动平衡机主轴的结构示意图；

图4是传统立式动平衡工装的结构示意图；

图5是典型被平衡工件的结构示意图；

图6是传统动立式动平衡工装与被平衡工件及立式动平衡机主轴的装配示意图；

图7是本发明的立式动平衡工装与立式动平衡机主轴的装配示意图；

图8是本发明的立式动平衡工装与被平衡工件及立式动平衡机主轴的装配示意图(一)；

图9是本发明的立式动平衡工装与被平衡工件及立式动平衡机主轴的装配示意图(二)；

图10是本发明的立式动平衡工装与较小尺寸被平衡工件及立式动平衡机主轴的装配示意图。

图中：10.立式动平衡工装盘，11.工装内止口，13.工装工件配合端面，14.工装盘螺纹孔，15.工装与主轴配合端面，20.径向调整螺栓，21.支架，22.支架联接螺钉，30.轴向调整螺栓，40.立式动平衡机主轴，41.立式动平衡机主轴外止口，42.立式动平衡机主轴配合端面，50.典型被平衡工件，51.工件内止口，52.工件配合端面，53.工件径向跳动基准，54.工件轴向跳动基准，55.小尺寸被平衡工件，60.工装与主轴联接螺钉，61.工装与工件联接螺栓，70.传统立式动平衡工装，71.传统工装内止口，72.传统工装外止口，73.传统工装工件配合端面，74.传统工装主轴配合端面，80.百分表。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1、图2、图7、图8和图9说明本实施方式，本实施方式的一种立式动平衡工装，它包括立式动平衡工装盘10，立式动平衡工装盘10中心设有与立式动平衡机主轴40的立式动平衡机主轴外止口41配合的工装内止口11，立式动平衡工装盘10下端面中部向下延伸有环形凸起，所述环形凸起的下端面为与立式动平衡机主轴40的立式动平衡机主轴配合端面42配合的工装与主轴配合端面15，

它还包括四个径向找正装置和四个轴向调整螺栓30，立式动平衡工装盘10上设有若干圈不同分度圆直径的工装盘螺纹孔14，每圈圆周均布四个工装盘螺纹孔14，每个径向找正装置包括支架21、支架连接螺钉22和径向调整螺栓20，四个支架21以环形阵列的方式设置在立式动平衡工装盘10上端面上，支架21为l型支架，四个l型支架的水平架板分别通过四个支架连接螺钉22与立式动平衡工装盘10的工装盘螺纹孔14连接，四个径向调整螺栓20分别由外向内安装在四个l型支架的竖直架板的径向螺纹通孔内，四个轴向调整螺栓30以环形阵列的方式由下至上安装在立式动平衡工装盘10的工装盘螺纹孔14内。

本实施方式的被平衡工件50由四个圆周均布的轴向调整螺栓30支撑，被平衡工件50由四个圆周均布的径向调整螺栓20夹紧。

具体实施方式二：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的立式动平衡工装盘10上端面为工装工件配合端面13，所述工装工件配合端面13为平面。如此设置，立式动平衡工装盘10与被平衡工件50之间没有径向配合止口，取消动平衡工装与被平衡工件的配合止口，从而降低动平衡工装的加工精度要求。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的工装内止口11、工装与工件配合端面13、工装与主轴配合端面15，三者间的位置精度为it10级公差。如此设置，由原来的it5级的形状精度和位置精度公差可降低为it10级，加大动平衡工装止口与动平衡机主轴止口的配合间隙，从而降低动平衡工装的加工精度要求。其它组成和连接关系与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：结合图7至图10说明本实施方式，本实施方式它还包括四个主轴连接螺钉60，工装与主轴配合端面15上以环形阵列的方式设有四个主轴连接螺孔，立式动平衡工装盘10通过四个主轴连接螺钉60与立式动平衡机主轴40连接。如此设置，采用螺纹连接的方式便于拆装立式动平衡工装盘10。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二或三相同。

具体实施方式五：结合图7至图10说明本实施方式，本实施方式的四个主轴连接螺孔均为沉孔。如此设置，避免主轴连接螺钉60与被平衡工件50之间发生干涉。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。

具体实施方式六：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的立式动平衡工装盘10上设有六圈不同分度圆直径的工装盘螺纹孔14。如此设置，四个径向找正装置和四个轴向调整螺栓30可通过连接在不同分度圆半径的螺纹孔，来调整距回转轴线的距离，从而实现一个动平衡工装适用不同尺寸的被平衡工件。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四或五相同。

工作原理

如图7所示，本发明的立式动平衡工装安装于立式动平衡机主轴40上，无需检查工装工件配合端面13的轴向跳动，紧固工装与主轴连接螺钉60后，调整径向调整螺栓20，使四个径向调整螺栓20在支架21上旋入深度基本一致，对立式动平衡工装进行动平衡，可在立式动平衡工装盘10上进行加重贴橡皮泥处理，直至达到合理的动平衡精度。

如图8所示，将典型被平衡工件50安装在立式动平衡工装盘10上，轻度旋紧径向调整螺栓20顶紧被平衡工件50，旋转立式动平衡机主轴40，用百分表80测量工件径向跳动基准53的径向跳动，根据径向跳动情况，旋转径向调整螺栓20来调整典型被平衡工件50的位置，直到工件径向跳动基准53的径向跳动符合要求。

如图9所示，旋转立式动平衡机主轴40，用百分表80测量工件轴向跳动基准54的轴向跳动，根据轴向跳动情况，旋转轴向调整螺栓30来调整典型被平衡工件50的位置，直到工件轴向跳动基准54的轴向跳动符合要求。径向跳动和轴向跳动交替调整，逐渐旋紧工装与工件连接螺栓70，直到典型被平衡工件50的工件径向跳动基准53及工件轴向跳动基准54的跳动值符合要求，可对典型被平衡工件50进行动平衡处理。

如图10所示，当被平衡工件尺寸变化时，类似小尺寸被平衡工件55，只需调整本发明立式动平衡中支架21和轴向调整螺栓30的径向位置，便可适用不同尺寸规格的被平衡工件。