专利名称：手动辅助支撑机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及机加工领域，特别是涉及对长型工件进行加工的一种手动辅助支撑机构。
背景技术：
在零件加工过程中，如果工序中加工刀具的切削力较大(如工件的粗铣平面工序)，被加工零件长度又较长(如发动机缸体、缸盖、汽车的后桥壳体)，那么在加工过程中工件极易产生挠曲变形，这种挠曲变形常导致加工完成的工件平面的平面度精度非常差，会直接导致加工的工件不合格。现在常用的解决办法是在工件支撑面上增加辅助支撑机构，对于有液压系统的夹 具来说，一般增加液压式的辅助支撑单元，但对于小批量加工、试制生产的工件，常采用的是手动夹具，手动夹具无液压系统，液压式的辅助支撑单元就无法使用，而且，液压式的辅助支撑价格昂贵。所以，很多加工厂家常用增加刚性支撑点来解决小批量工件加工过程中的挠曲变形，但存在以下两个问题I.刚性辅助支撑点的支撑力较大，力的大小无法调节，这样对于减小工件加工过程中的挠曲变形效果不好，不能保证加工工件的平面度合格；2.如果加工工件毛坯支撑平面高度存在偏差，每加工一件就得重新调整刚性辅助支撑点的整体高度，费时费力。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种手动辅助支撑机构，能够自动调节辅助支撑力，自动适应毛坯工件的支撑平面的高度误差，解决了刚性辅助支撑点调整不便费时费力的问题，并且避免了因为切削力变化导致的辅助支撑点的颤动问题。为了实现上述目的，本发明提供了一种手动辅助支撑机构，包括支座18，国定安装在夹具体20上，所述支座18内部具有上下贯通的腔体；导套15，国定安装在所述支座18的所述腔体中，所述导套15具有中心通孔；顶杆21，具有杆体和杆端，所述杆体可滑动的安装在所述中心通孔中，所述杆端位于所述导套15的下方；弹簧19，位于所述腔体内，一端顶抵在所述杆端，另一端顶抵在所述夹具体20上；支撑柱14，下端安装在所述杆体的安装槽内，上端用于支撑工件10 ；锁紧螺钉16，贯穿所述支座18、所述导套15、所述顶杆21，锁紧或松开所述支撑柱14。优选地，上述的手动辅助支撑机构中，所述支撑柱14的所述上端安装有滚轮12，通过所述滚轮12顶抵支撑所述工件11。优选地，上述的手动辅助支撑机构中，所述支撑柱14的所述下端具有与所述锁紧螺钉16配合的锁紧侧面141。
优选地，上述的手动辅助支撑机构中，还包括调节所述支撑柱14高度的螺母13，套接在所述支撑柱14上。优选地，上述的手动辅助支撑机构中，所述导套15通过过盈配合固定安装在所述腔体中。优选地，上述的手动辅助支撑机构中，还包括第二锁紧螺钉17，贯穿所述支座18并锁紧所述导套15。优选地，上述的手动辅助支撑机构中，所述导套15具有与所述第二锁紧螺钉17相配合的锁紧侧凹槽151。优选地，上述的手动辅助支撑机构中，所述顶杆21的所述杆端具有
用于套接在所述弹簧的内圈的第一凸台211 ;用于套接定位的第二凸台212，位于所述第一凸台上。本发明实施例至少存在以下技术效果I)对于不同的毛坯工件，即使工件的支撑平面高度存在偏差，也不用调整支座18和夹具体20，弹簧在提供辅助支撑力的同时会自动伸缩以适应支撑平面的高度，因此在更换毛坯工件后，大大减少了辅助支撑点的调整时间。2)在弹簧自适应毛坯工件的支撑平面高度后，通过锁紧螺钉16锁紧顶杆21，防止切削过程中因为切削力的变化导致辅助支撑点的颤动，能更好的保障加工精度。3)辅助支撑点通过滚轮12与工件11接触，在装卡时，长型工件可以直接在辅助支撑点的滚轮上推动，在加工过程中，长型工件因为切削力或者因为热胀冷缩产生轴向变形时，滚轮可以自适应这种变形，避免划伤正在加工的工件。4)本发明手动辅助支撑机构的体积小，安装使用方便，成本低，效果好。
图I为本发明实施例提供的手动辅助支撑机构的结构图；图2为图I中A向的局部视图；图3为本发明实施例提供的支撑柱的结构图；图4为图3中B-B向的剖视图；图5为本发明实施例提供的导套的结构图；图6为本发明实施例提供的顶杆的结构图；图7为图6中C-C向的剖视图；图8为本发明实施例提供的顶杆的仰视图；图9为本发明实施例提供的支座的俯视图；图10为图9中D-D向的剖视图。
具体实施例方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对具体实施例进行详细描述。图I为本发明实施例提供的手动辅助支撑机构的结构图，如图I所示，本发明实施例提供的手动辅助支撑机构包括
支座18，国定安装在夹具体20上，所述支座18内部具有上下贯通的腔体；导套15，国定安装在所述支座18的所述腔体中，所述导套15具有中心通孔；顶杆21，具有杆体和杆端，所述杆体可滑动的安装在所述中心通孔中，所述杆端位于所述导套15的下方；弹簧19，位于所述腔体内，一端顶抵在所述杆端，另一端顶抵在所述夹具体20上；支撑柱14，下端安装在所述杆体的安装槽内，上端用于支 撑工件11 ；锁紧螺钉16，贯穿所述支座18、所述导套15、所述顶杆21，锁紧或松开所述支撑柱14。可见，本发明实施例根据弹簧弹力可自调的原理，设计了一种弹性手动辅助支撑机构，在工作时，弹黃弹力由弹黃19经顶杆21、支撑柱14最后传递给工件11,因为弹黃的可伸缩性，对于不同的毛坯工件，即使工件的支撑平面高度存在偏差，也不用调整支座18和夹具体20，弹簧在提供辅助支撑力的同时会自动伸缩以适应支撑平面的高度，因此在更换毛坯工件后，大大减少了辅助支撑点的调整时间。并且，在弹簧自适应毛坯工件的支撑平面高度后，通过锁紧螺钉16锁紧顶杆21，防止切削过程中因为切削力的变化导致辅助支撑点的颤动，能更好的保障加工精度。图2为图I中A向的局部视图，如图2所示，所述支撑柱14的所述上端安装有滚轮12，滚轮12通过销钉22枢转连接，通过滚轮12来直接顶抵支撑所述工件11。可见，本发明实施例中辅助支撑点通过滚轮12与工件11接触，好处是方便工件的装卡，在装卡时，长型工件可以直接在辅助支撑点的滚轮上推动，不会划伤工件也不会损坏辅助支撑点；在加工过程中，长型工件因为切削力或者因为热胀冷缩产生轴向变形时，滚轮可以自适应这种变形，避免划伤正在加工的工件。图3为本发明实施例提供的支撑柱的结构图，图4为图3中B-B向的剖视图，如图3图4所示，所述支撑柱14的所述下端具有与所述锁紧螺钉16配合的锁紧侧面141。在本发明一个优选实施例中，还包括调节所述支撑柱14高度的螺母13 (如图I中所示)，套接在所述支撑柱14上。在本发明一个优选实施例中，所述导套15通过过盈配合固定安装在所述腔体中。手动辅助支撑机构还包括第二锁紧螺钉17(如图I中所示)，贯穿所述支座18并锁紧所述导套15。图5为本发明实施例提供的导套的结构图，如图5所示，所述导套15具有与所述第二锁紧螺钉17配合的锁紧侧凹槽151。图6为本发明实施例提供的顶杆的结构图，图7为图6中C-C向的剖视图，图8为顶杆的仰视图，如图6图7图8所示，所述顶杆21的所述杆端具有用于套接在所述弹簧内圈的第一凸台211 ;用于套接定位的第二凸台212，位于所述第一凸台上。图9为本发明实施例提供的支座的俯视图，图10为图9中D-D向的剖视图。如图9图10所示，支座具有与锁紧螺钉16相配合的第一螺纹孔181，以及与第二锁紧螺钉17相配合的第二螺纹孔182。本发明实施例中所使用的零件除了国家标准的紧固螺钉、销钉22、锁紧螺钉16、锁紧螺钉17、弹簧19及螺母13之外，其它各零件均为专用零件，为专用设计及制作。在工件11的加工过程中，为了减小工件11因切削力而产生的挠曲变形，将手动辅助支撑机构安装在夹具体20上，通过弹簧19来调整支撑柱14的高度及支撑力的大小，支撑柱14的高度要高于工件11的支撑平面，当工件11落到工件支撑平面上之后，支撑柱14在弹簧19弹性力的作用下，给工件11 一个向上的支撑力，此支撑力会抵消部分刀具的切削力，使工件受力平衡，减小工件11在加工过程中的挠曲变形，从而保证工件11的加工精度。需要注意的是，当工件11落到工件支撑平面上之后，支撑柱14上的滚轮12与工件底面接触，在弹簧19的作用下给工件11 一个向上的支撑力，但在工件加工过程中，由于刀具切削力大小的变化，会引起支撑柱14上下浮动，引起工件振动，最终影响工件11加工精度，所以在当工件11落到工件支撑平面上之后，工件11加工之前，需调整锁紧螺钉16，锁紧支撑柱14，防止支撑柱14上下浮动。在本发明实施例中，导套15过盈配合安装在支座18上，用锁紧螺钉17锁紧，滚轮12用销钉22连接在支撑柱14上，支撑柱14与顶杆21间隙配合连接，然后将弹簧19、顶杆21安装完成，最后将整个结构用螺钉安装在夹具体20上，在正式加工前调整好支撑柱14的高度，就可以进行加工了。可见，不同于传统的刚性辅助支撑，本发明支撑力的大小可以通过调整弹簧弹力的大小进行调整，而且对于毛坯支撑平面高度存在偏差的工件，不需要频繁调整支撑点的高度。可通过改变弹簧19的高度来调整辅助支撑力的大小及弹性辅助支撑点的高度。由上可知，本发明实施例具有以下优势I)对于不同的毛坯工件，即使工件的支撑平面高度存在偏差，也不用调整支座18和夹具体20，弹簧在提供辅助支撑力的同时会自动伸缩以适应支撑平面的高度，因此在更换毛坯工件后，大大减少了辅助支撑点的调整时间。2)在弹簧自适应毛坯工件的支撑平面高度后，通过锁紧螺钉16锁紧顶杆21，防止切削过程中因为切削力的变化导致辅助支撑点的颤动，能更好的保障加工精度。3)辅助支撑点通过滚轮12与工件11接触，在装卡时，长型工件可以直接在辅助支撑点的滚轮上推动，在加工过程中，长型工件因为切削力或者因为热胀冷缩产生轴向变形时，滚轮可以自适应这种变形，避免划伤正在加工的工件。4)本发明手动辅助支撑机构的体积小，安装使用方便，成本低，效果好。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，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。
权利要求
1.一种手动辅助支撑机构，其特征在于，包括 支座(18)，国定安装在夹具体(20)上，所述支座(18)内部具有上下贯通的腔体； 导套(15)，国定安装在所述支座(18)的所述腔体中，所述导套(15)具有中心通孔； 顶杆(21 )，具有杆体和杆端，所述杆体可滑动的安装在所述中心通孔中，所述杆端位于所述导套(15)的下方； 弹簧(19)，位于所述腔体内，一端顶抵在所述杆端，另一端顶抵在所述夹具体(20)上； 支撑柱(14)，下端安装在所述杆体的安装槽内，上端用干支撑エ件(10); 锁紧螺钉(16)，贯穿所述支座(18)、所述导套(15)、所述顶杆(21)，锁紧或松开所述支撑柱(14)。
2.根据权利要求I所述的手动辅助支撑机构，其特征在于，所述支撑柱(14)的所述上端安装有滚轮(12 )，通过所述滚轮(12 )顶抵支撑所述エ件(11)。
3.根据权利要求2所述的手动辅助支撑机构，其特征在于，所述支撑柱(14)的所述下端具有与所述锁紧螺钉(16)配合的锁紧侧面(141 )。
4.根据权利要求3所述的手动辅助支撑机构，其特征在于，还包括 调节所述支撑柱(14)高度的螺母(13)，套接在所述支撑柱(14)上。
5.根据权利要求I所述的手动辅助支撑机构，其特征在于，所述导套(15)通过过盈配合固定安装在所述腔体中。
6.根据权利要求5所述的手动辅助支撑机构，其特征在于，还包括第二锁紧螺钉(17)，贯穿所述支座(18)并锁紧所述导套(15)。
7.根据权利要求6所述的手动辅助支撑机构，其特征在于，所述导套(15)具有与所述第二锁紧螺钉(17)相配合的锁紧侧凹槽(151)。
8.根据权利要求I所述的手动辅助支撑机构，其特征在于，所述顶杆(21)的所述杆端具有 用于套接在所述弹簧的内圈的第一凸台(211)； 用于套接定位的第二凸台(212)，位于所述第一凸台上。
全文摘要
本发明公开了一种手动辅助支撑机构，包括支座18，国定安装在夹具体20上，支座内部具有上下贯通的腔体；导套15，国定安装在支座的腔体中，导套具有中心通孔；顶杆21，具有杆体和杆端，所述杆体可滑动的安装在所述中心通孔中，所述杆端位于导套的下方；弹簧19，位于所述腔体内，一端顶抵在所述杆端，另一端顶抵在夹具体上；支撑柱14，下端安装在杆体的安装槽内，上端用于支撑工件10；锁紧螺钉16，贯穿支座、导套、顶杆，锁紧或松开支撑柱。本发明能够自动调节辅助支撑力，自动适应毛坯工件的支撑平面的高度误差，解决了刚性辅助支撑点调整不便费时费力的问题，并且避免了因为切削力变化导致的辅助支撑点的颤动问题。
文档编号B23Q3/10GK102672507SQ20121014360
公开日2012年9月19日 申请日期2012年5月9日 优先权日2012年5月9日
发明者孙枫舒, 李慧军, 王振, 由毅, 童向荣, 赵福全 申请人:浙江吉利控股集团有限公司, 浙江吉利汽车研究院有限公司, 浙江吉利汽车研究院有限公司杭州分公司