用于薄壁管状零件加工的可调式自定心内支撑装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于薄壁管状零件加工的可调式自定心内支撑装置，其特征在于，包括外筒、芯轴和至少三个支撑条块；外筒上设有与支撑条块适配的导向槽；芯轴设有伸入外筒内的锥轴段和露出在外筒外的圆轴段，锥轴段上设有锥螺纹，圆轴段的外端部设有扳动工具连接结构，圆轴段的外端面上设有顶尖孔，锥轴段与支撑条块螺纹连接，支撑条块安装在外筒上的导向槽内，支撑条块与外筒上的导向槽形成滑动配合，所有支撑条块均匀布置在外筒的周向上，支撑条块的外表面露出在外筒的外圆面之外，且支撑条块的外表面的横断面为弧形，所有支撑条块的外表面的支撑部位均位于与外筒同心的一个圆柱面内。本发明使用方便并且成本较低。
【专利说明】用于薄壁管状零件加工的可调式自定心内支撑装置【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于薄壁管状零件加工的工装，特别是涉及一种用于薄壁管状零件加工的可调式自定心内支撑装置。
【背景技术】
[0002]薄壁管状零件在车削加工外圆时，由于自身的中空结构和车刀Z方向进给的冲击力以及加工过程中的其它作用力极容易引起零件加工形变，从而影响零件的圆度和同轴度等加工精度。因此对于薄壁管状零件在加工过程中应该采取预防加工形变或者矫正形变措施。一般的预防措施是改变加工参数，但是这样的改变只能在一定程度上减少形变并且还降低了加工效率，延长了加工时间，同时热变形的可能性也增大了。相较而言，采用合适的内支撑是一种比较好的解决方案。一般的内支撑机构缺乏可调性而且对于定心的要求特别高，这些缺点在一定程度上限制了它们的可应用性。而采用新型材料例如可膨胀的材料来充当内支撑，就需对材料的性能提出很高的要求，不仅要可膨胀还要耐高温，同时还要能够经受住加工过程中复杂的环境考验，实现起来较为困难而且价格昂贵。
【发明内容】
[0003]本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种使用方便并且成本较低的用于薄壁管状零件加工的可调式自定心内支撑装置。
[0004]本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:一种用于薄壁管状零件加工的可调式自定心内支撑装置，包括外筒、芯轴和至少三个支撑条块；所述外筒上设有与所述支撑条块适配的导向槽；所述芯轴设有伸入所述外筒内的锥轴段和露出在所述外筒外的圆轴段，所述锥轴段上设有锥螺纹，所述圆轴段的外端部设有扳动工具连接结构，所述圆轴段的外端面上设有顶尖孔，所述锥轴段与所述支撑条块螺纹连接，所述支撑条块安装在所述外筒上的导向槽内，所述支撑条块与所述外筒上的导向槽形成滑动配合，所有所述支撑条块均匀布置在所 述外筒的周向上，所述支撑条块的外表面露出在所述外筒的外圆面之外，所有所述支撑条块的外表面的支撑部位均位于与所述外筒同心的一个圆柱面内。
[0005]所有所述支撑条块的外表面上套有一带开口的圆套。
[0006]所述转动工具连接结构为一横贯通孔。
[0007]本发明具有的优点和积极效果是:1)结构简单，使用方便，效果显著。2)能够实现分组模块化设计，使得能够成为一套产品，满足不同孔径加工要求。3)材料可选用渗碳钨钢，具有较高强度和较长的使用寿命，满足连续多次使用的要求。本发明特别适用于车床对于薄壁管状零件的外圆精加工，能够解决在加工过程中出现加工形变的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1为本发明的等轴测图；[0009]图2为本发明的剖视图；
[0010]图3为图2的侧视图。
[0011]图中:1、外筒，2、支撑条块，3、芯轴，31、锥轴段，32、圆轴段，33、横贯通孔，34、顶尖孔。
【具体实施方式】
[0012]为能进一步了解本发明的
【发明内容】
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下:
[0013]请参阅图1?图3，一种用于薄壁管状零件加工的可调式自定心内支撑装置，包括外筒1、芯轴3和至少三个支撑条块2 ;所述外筒I上设有与所述支撑条块2适配的导向槽；所述芯轴3设有伸入所述外筒I内的锥轴段31和露出在所述外筒I外的圆轴段32，所述锥轴段31上设有锥螺纹，所述圆轴段32的外端部设有扳动工具连接结构，在本实施例中，扳动工具连接结构为横贯通孔33，还可以是设置在所述圆轴段32的外端部的外六方结构。所述圆轴段32的外端面上设有顶尖孔34，所述锥轴段31与所述支撑条块2螺纹连接，所述支撑条块2安装在所述外筒I上的导向槽内，所述支撑条块2与所述外筒I上的导向槽形成滑动配合，所有所述支撑条块2均匀布置在所述外筒I的周向上，所述支撑条块2的外表面露出在所述外筒I的外圆面之外，且所述支撑条块2的外表面的横断面为弧形，所有所述支撑条块2的外表面的支撑部位均位于与所述外筒I同心的一个圆柱面内。
[0014]为了避免损伤被支撑薄壁管状零件的内孔表面，在本实施例中，在所有所述支撑条块2的外表面上套有一带开口的圆套。
[0015]本发明针对现有内支撑装置使用起来较为复杂及价格昂贵的情况，提出了上述可调式自定心内支撑装置。它主要包括三个部分:1)骨架部分一外筒I ;2)工作部分也就是与管状零件内壁相接触的部分，是至少三个支撑条块2，依靠这些支撑条块2实现对内壁支撑的受力均匀；3)调节部分也就是本发明的核心部分是一个头部为锥轴段31的芯轴3，在锥轴段31设有外锥螺纹。支撑条块2与锥轴段31的接触部分是与之配合的内锥螺纹。在圆轴段32的外端面上设有顶尖孔34，用于与车床尾座顶尖连接，从而提高加工过程中的稳定性。此外横贯通孔33，便于使用圆棒类工具来转动芯轴3调节可支撑的内径大小。支撑条块2由于受到了外筒I的约束，只剩下了一个沿垂直于外筒中心线的平动自由度，在锥螺纹的推动作用下支撑条块2可沿此方向运动，并且支撑条块2的运动步调是一致的，从而实现了调节过程中的自定心。同时本发明充分利用了锥螺纹的自锁功能，当内支撑应用于被加工零件后，能够保证芯轴3不会相对于外筒I转动，避免了支撑失效的现象发生。内支撑装置的可支撑内径范围与芯轴锥螺纹的斜度及大径有直接的关系。
[0016]本发明可以作分组化设计，根据要支撑的内径大小分成几种需要的规格，通过可调整的范围使能够支撑的内径范围相互交叠，进而使得可支撑的零件内径可连续，满足不同管状零件内支撑的要求。
[0017]本发明的使用方法:
[0018]在将薄壁管状零件装入车床三爪卡盘前，在尾端装入上述内支撑装置。安装方法是:将圆棒插入横贯通孔中，通过旋转芯轴使得支撑条块向内运动，使内支撑装置的支撑直径缩小后，放入薄壁管状零件的内孔中，然后再反向旋转芯轴使内支撑装置的支撑直径扩大，并使支撑条块涨紧在薄壁管状零件的内孔壁上。如果内孔已经进行过最终加工，可在支撑条块外围套一个合适的开口圆套，防止支撑条块对内孔表面造成损伤。之后的操作是把薄壁管状零件连同内支撑装置一同装到车床上，使用尾座顶尖顶紧芯轴。加工完成后，通过旋转芯轴取出内支撑装置即可。
[0019]尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的【具体实施方式】，上述的【具体实施方式】仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种用于薄壁管状零件加工的可调式自定心内支撑装置，其特征在于，包括外筒、芯轴和至少三个支撑条块；所述外筒上设有与所述支撑条块适配的导向槽；所述芯轴设有伸入所述外筒内的锥轴段和露出在所述外筒外的圆轴段，所述锥轴段上设有锥螺纹，所述圆轴段的外端部设有扳动工具连接结构，所述圆轴段的外端面上设有顶尖孔，所述锥轴段与所述支撑条块螺纹连接，所述支撑条块安装在所述外筒上的导向槽内，所述支撑条块与所述外筒上的导向槽形成滑动配合，所有所述支撑条块均匀布置在所述外筒的周向上，所述支撑条块的外表面露出在所述外筒的外圆面之外，所有所述支撑条块的外表面的支撑部位均位于与所述外筒同心的一个圆柱面内。
2.根据权利要求1所述的用于薄壁管状零件加工的可调式自定心内支撑装置，其特征在于，所有所述支撑条块的外表面上套有一带开口的圆套。
3.根据权利要求1所述的用于薄壁管状零件加工的可调式自定心内支撑装置，其特征在于，所述转动工具连接结构为一横贯通孔。
【文档编号】B23Q3/00GK103433765SQ201310366838
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年8月20日 优先权日:2013年8月20日
【发明者】王太勇, 吴开发, 林福训, 刘清建, 刘恒丽 申请人:天津大学