本发明涉及一种工装，尤其是一种高精度通用可调v型定位工装，属于机械加工技术领域。
背景技术：
在卧式加工中心上加工轴类零件、特别是带台阶轴类零件时，需要制作使工件轴心线保持水平的定位支撑工装。现有定位支撑主要有两类：固定式v型块配合垫铁定位以及借助螺纹的可调间距v型块定位。其中，前者不仅需准备大量规格的垫铁，而且一旦需微调，会十分困难；此外多个垫铁支撑工件，由于间隙的存在，稳定性较差，当工件直径变化较大时，往往不能满足定位要求。后者由于螺纹制造误差的存在，v型块配对使用时，很难保证两侧v型块水平中心对正；此外，当工件支撑在v型块上调整间距时，由于工件与v型块接触面间摩擦力的存在，调整扭矩较大，容易擦伤接触面，不利于长期使用；若将工件吊起，调整好后再放下，则需反复调整，操作繁琐，不利于批量加工。
总之，现有定位支撑的通用性、精准性以及操作便捷性等方面存在缺陷，影响生产效率。
技术实现要素：
本发明的目的在于：针对上述现有技术面临的难题以及现有工装存在的缺陷，提供一种通用性、精准性以及操作便捷性俱佳的高精度通用可调v型定位工装，从而保证加工质量，提高生产效率。
为了达到上述目的，本发明提出的高精度通用可调v型定位工装基本技术方案为：包括沿工件长度方向前后分布的两v形支撑总成，所述两v形支撑总成之一的底座承担在左、右可调垫铁组件上，所述底座上设有与之构成水平移动副且相对分离的左、右滑块组件，所述滑块组件下具有与轴向约束支撑在底座上的调整螺杆构成螺旋副的滑环；
所述左、右滑块组件下的调整螺杆分别具有相反旋向的螺纹，且其相邻端通过夹壳联轴器组件固定连接；
所述可调垫铁组件包括两端分别朝上延伸出凸起挡边的下底座，所述凸起挡边装有轴向约束的调节螺栓，所述调节螺栓与底面承担在下底座中部的中间滑块构成螺旋副，所述中间滑块的上表面与上压块的下表面以具有相配自锁斜度的方向相互贴合，所述上压块与底座构成垂向移动副；
所述左、右可调垫铁组件的调节螺栓相对端分别具有端面啮合结构，通过与联轴体组件两端的相应结构啮合实现约束联轴。
本发明进一步的完善是，所述夹壳联轴器组件由对合固连形成调整螺杆夹持孔的上、下壳体构成。这样，不仅便于两相对调整螺杆的联轴组装，而且可以在组装时按需初步调整两相对调整螺杆的角向和轴向位置，从而使后期的工装调节更为快捷精准。
本发明更进一步的完善是，所述联轴体组件包括一对相邻端分别具有连接法兰的连杆，所述连杆的另一端具有与相应调节螺栓相对端适配啮合的端面齿，两连接法兰的中部分别具有安装可锁定调整螺钉的螺纹孔，所述两连接法兰的外侧分别装有通过紧固件和定位件夹持固定的锁紧法兰。该进一步完善同样不仅便于与两端调节螺栓的联轴组装，而且可以按需调整两相对调整螺杆的角向和轴向位置，从而使后期的工装调节更为快捷精准。
使用时基本的调整过程为，通过旋动前后两v形支撑总成的调整螺杆可同时调整左、右滑块组件形成的v型块间距，保证v型块斜面与工件定位外圆相切，直至工件端面跳动满足要求。通过紧固螺栓预紧后，复检工件端面跳动，若超标，则旋动相应位置两侧可调垫铁组件之间的联轴体组件，使两侧的可调垫铁联动微调，直至合格。
本发明的定位工装具有如下优点：通过左右滑块组件与调整螺杆之间组成双向同步螺旋传动副，调整范围广，可实现对同系列多尺寸工件的通用定位支撑，从而降低新产品加工的工装投入成本及工艺准备周期。批量加工时，对首件产品通过旋动调整螺杆调整滑块组件间距，整体调整前后v型块对称面的对正，再配合可调垫铁组件的微调高度，实现对工件支撑外圆轴心位置的精确调整，批量过程中工件上活，只需微调可调垫铁组件高度即可调整工件轴心线水平，调整便捷、高效、准确，定位稳定可靠，保证产品加工质量，大幅降低批量加工上活工时，显著提高生产效率；这是现有技术v型块配合垫铁定位及可调间距v型块定位在调整精确性及同步性方面无法比拟的。
总之，本发明不仅通过将传统的v型块与垫铁成对有机结合，巧妙利用v型块对中调心同时快速调高以及垫铁精确调高的功能，而且借助便于合理的组装联轴结构，分别实现了v型块和垫铁的左、右联动调节，从而适合各种规格的台阶轴类零件，通用性好，操作便捷，且精准性高。
附图说明
图1是本发明一个实施例的立体结构示意图；
图2是本发明前端v形支撑总成的主剖视图；
图3是本发明中的可调垫铁组件的主剖视图；
图4是图3的俯视图；
图5是本发明中底座的立体结构示意图；
图6是本发明中滑块组件的立体结构示意图；
图7是图6中滑环的立体结构示意图；
图8是本发明中调整螺杆的主视图；
图9是图8的左视图；
图10是本发明中夹壳联轴器组件的立体结构示意图；
图11是图10的主剖视图；
图12是本发明中联轴体组件的立体结构示意图；
图13是图12中a区域的局部放大图；
图14是图12的主剖视图；
图15是本发明中轴承座组件，圆锥滚子轴承，防尘密封圈1，2的
装配体的主视图；
图16是图15沿b-b的剖视图；
图17是图15沿c-c的剖视图；
图18是本发明中固定垫铁的主剖视图。
图中：1.可调垫铁组件，2.工作台，3.底座，4.调整螺杆，5.轴承座组件，6.滑块组件，7.固定垫铁，8.工件，9.圆锥滚子轴承，10.防尘密封圈1，11.防尘密封圈2，12.夹壳联轴器组件，13.联轴体组件。
具体实施方式
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：
如图1～18所示，本实施例的高精度通用可调v型定位工装含有两套可调垫铁组件1、两只底座3、四套滑块组件6、四根调整螺杆4、两套夹壳联轴器组件12、一套联轴体组件13、四只固定垫铁7、四只轴承座组件5、八只圆锥滚子轴承9、四只防尘密封圈110、四只防尘密封圈211及配套连接螺栓。
可调垫铁组件1包括下底座1-1、中间滑块1-2、上压块1-3及调节螺栓1-4，可调垫铁组件1对称活动放置于机床工作台2上。底座3上对称设有四只定位凸台3-1，定位凸台3-1上分别设有90度三角形外凸导轨面3-2，一只底座3直接放置于工作台2上，另一只底座3放置于可调垫铁组件1上端支撑面上。
滑块组件6包括滑块6-1，滑环6-2，底部对称设有两只定位凸台6-1-1，定位凸台6-1-1上分别设有90度三角形内凹导轨面6-1-2，滑块组件6下部固定连接有滑环6-2，滑环6-2内开设有内螺纹，两只滑环配套使用，一只滑环内螺纹左旋，另一只滑环内螺纹右旋，螺距相同，滑块组件6上设有45度斜面6-1-3，滑块组件6与底座3通过三角形导轨面滑动连接，右侧滑块组件6具有右斜面6-1-3，左侧滑块组件6具有左斜面6-1-3，左右两滑块组件6配对使用，构成90度v型块，实现对工件8一端外圆的支撑。
调整螺杆4上设有梯形传动螺纹4-1，两根配套使用，一根螺纹4-1左旋，另一根螺纹4-1右旋，螺距相同，调整螺杆4穿过滑块组件6底部滑环6-2内螺纹，与滑块组件6实现螺旋传动连接。夹壳联轴器组件12包括上壳体12-1，下壳体12-2，卡环12-3及配套内六角螺栓，位于两根调整螺杆4之间，实现对配套使用的两侧调整螺杆4的锁紧连接。联轴体组件13包括两根连杆13-1，两块锁紧法兰13-2，调整螺钉13-3，锁紧螺母13-4，两根插销13-5，两根内六角螺栓13-6，位于两可调垫铁组件1之间，实现对两侧可调垫铁组件1的连接。固定垫铁7一面通过内六角螺钉与滑块组件6上45度斜面6-1-3固定连接，另一面与工件8外圆相切，实现对工件8的支撑。轴承座组件5由上座体5-1、下座体5-2连接构成，并通过螺栓固定连接于底座3两端。圆锥滚子轴承9为外购标准件，内孔9-4与调整螺杆4尾部光杆4-2过盈配合连接，外圆9-1与轴承座组件5内孔过渡配合连接，内圈大端面9-3配对贴合，一内圈小端面9-5与调整螺杆4挡肩4-3贴合，外圈大端面9-2与轴承座组件5内孔挡肩贴合，一对圆锥滚子轴承9背靠背装配于调整螺杆4上轴承安装外圆4-2上，与轴承座组件5一起实现对调整螺杆4的轴向固定。防尘密封圈110，防尘密封圈211分别装配于轴承座组件5两侧内孔中，实现对一对圆锥滚子轴承9的防尘密封。
如图1～4所示，可调垫铁组件1作为微调装置，包括下底座1-1，中间滑块1-2，上压块1-3及调节螺栓1-4。下底座1-1两侧设有凸起挡边1-1-1，1-1-2，中间为平行导轨平面1-1-3。中间滑块1-2底部为平面，中部开设有水平螺纹孔1-2-2，顶部为斜面1-2-1。上压块1-3底部为斜面，顶部为平面1-3-1。中间滑块1-2通过底部平面与下底座1-1滑动连接，通过上部斜面1-2-1与上压块1-3滑动连接。上压块1-3底部斜面与中间滑块1-2上部斜面1-2-1坡度相同，且斜面倾角设计具有自锁性。下底座1-1，中间滑块1-2，上压块1-3均为镂空结构，以减小滑动面之间的摩擦力。调节螺栓1-4设有轴向定位挡肩1-4-1，通过与下底座1-1一侧凸起挡边1-1-2贴合实现轴向限位，调节螺栓1-4穿过中间滑块1-2中部螺纹孔1-2-2，与中间滑块1-2组成螺旋传动连接，调节螺栓1-4一端设有接口凸缘1-4-2，接口凸缘上均布开有4只梯形槽1-4-2-1，用于与可调垫铁联轴体组件13连接用。通过旋动调节螺栓1-4，即可实现可调垫铁组件1的高度调节，从而实现对一侧v型定位工装的高度调节，进而实现对工件2轴线高度的微调。
如图1、2、5所示，底座3底部平面中部区域3-4低于两侧区域3-5，以保证底座3与工作台面充分稳定接触。底座3前后两侧对称开设有14只腰型通孔3-6，用于穿过t型螺栓与工作台2固定连接。底座3左右两侧对称设有8只螺纹孔3-7，用于轴承座组件5的固定安装。底座3上4只定位凸台3-1外侧分别设有延伸凸台3-3，延伸凸台3-3中部开有贯通腰型滑槽3-8，用于穿过螺栓与滑块组件6固定连接。
如图1、2、6、7所示，滑块组件6的滑块6-1底部开设有矩形沉孔6-1-6，矩形沉孔6-1-6底部开设有4只螺纹孔，用于与滑环6-2通过内六角圆柱头螺钉固定连接。滑块6-1前后两侧面设有6只带通孔耳形凸台6-1-5，用于与底座3通过螺栓连接实现轴向锁紧。滑块6-1的45度斜面6-1-3上设有2只螺纹孔6-1-4，用于与固定垫铁7通过内六角螺钉固定连接。滑块6-1顶部平面上设有螺纹孔6-1-7，用于滑块组件6吊装及对工件8竖直压紧连接用。左侧滑环6-2内螺纹左旋，右侧滑环6-2内螺纹右旋，与左、右调整螺杆4上左、右旋螺纹分别配合，可实现双向同步螺旋传动。
如图1、2、8、9所示，调整螺杆4一端设有轴承安装外圆4-2及挡肩4-3，用于圆锥滚子轴承9内圈的安装及定位。调整螺杆4一端尾部设有四方扭转接头4-4，用于扳手或套筒的连接。调整螺杆4另一端设有连接外圆4-5，用于与夹壳联轴器组件12连接。
如图1、2、10、11所示，夹壳联轴器组件12包括上壳体12-1，下壳体12-2，卡环12-3及配套内六角螺栓。上壳体12-1与下壳体12-2均为近似半圆环结构，孔中部均开设有矩形凹槽12-1-1，两侧为连接孔12-1-3，外周均对称开设有4只沉头螺栓通孔12-1-2。卡环12-3分别过盈安装于上、下壳体的矩形凹槽12-1-1中。上壳体12-1、下壳体12-2通过连接孔12-1-3与两侧调整螺杆4上连接外圆4-5分别配合，靠4只内六角螺栓连接，从而实现对左右旋调整螺杆4的连接。夹壳联轴器组件12为快速拆装结构，当需对两侧滑块组件6同步调整时，将其装配于两调整螺杆4之间即可。因螺纹制造误差的存在，当需微调一侧滑块组件6补偿同步误差时，拆除夹壳联轴器组件12即可实现单独调整。因此处仅通过内孔配合，靠摩擦力传递扭矩，组装夹壳联轴器组件12于调整螺杆4上时，无需旋动调整螺杆4，故该结构可实现对两侧任意相位调整螺杆4的连接，避免组装夹壳联轴器组件12前后v型块组件中心对称面的移动，从而可实现在不整体移动v型块组件情况下对换产工件的快速定位调整，保证对中性。
如图1、2、12～14所示，联轴体组件13包括两根连杆13-1，两块锁紧法兰13-2，调整螺钉13-3，锁紧螺母13-4，两根插销13-5，两根内六角螺栓13-6。连杆13-1一端为连接法兰13-1-1，此端中心为一段螺纹孔13-1-2，中段为空心光杆13-1-3，另一端对称设有4只梯形连接齿13-1-4。调整螺钉13-3旋入其中一根连杆13-1中，可调节两根连杆间距离，调节结束后通过锁紧螺母13-4锁紧，起到防松作用。两块锁紧法兰13-2分别穿过两根连杆13-1，一侧平面与连杆13-1上连接法兰13-1-1贴合。两根插销13-5同时穿过两锁紧法兰13-2上销孔，起到传递扭矩作用。两根内六角螺栓13-6同时穿过两锁紧法兰13-2上螺栓孔，将两锁紧法兰13-2连同两连杆13-1连为一体。联轴体组件13位于两可调垫铁组件1之间，通过连杆13-1上梯形连接齿13-1-4与可调垫铁组件1中调节螺栓1-4上的梯形槽1-4-2-1配合，实现对两侧可调垫铁组件1的连接。联轴体组件13为快速拆装结构，当需对v型块组件高度进行微调时，为保证两侧可调垫铁组件1高度调整量相同，需将其装配于两可调垫铁组件1之间。装配时，先将两连杆13-1梯形连接齿13-1-4端分别插入可调垫铁组件1中调节螺栓1-4上的梯形槽1-4-2-1中，接着旋动调整螺钉13-3，使得梯形连接齿13-1-4与梯形槽1-4-2-1侧面完全贴合，接着旋紧锁紧螺母13-4，然后移动两锁紧法兰13-2，保证侧面与连杆13-1上连接法兰13-1-1贴合，并保证销孔正对，接着将两根插销13-5插入两锁紧法兰13-2对应销孔中，将两根内六角螺栓13-6穿过两锁紧法兰13-2上螺栓孔中并旋紧，即可实现对两侧可调垫铁组件1的可靠连接。因螺纹制造误差的存在，当需微调一侧可调垫铁组件1补偿同步误差时，拆除联轴体组件13即可实现单独调整。因联轴体组件13通过锁紧法兰13-2与连杆13-1上连接法兰13-1-1平面间的摩擦力及插销13-5来传递扭矩，周向可任意旋转，组装可调垫铁联轴体组件13时，无需旋动可调垫铁组件1中调节螺栓1-4，故可实现对两侧可调垫铁组件1上调节螺栓1-4任意相位的连接，避免组装可调垫铁联轴体组件13前后两侧可调垫铁组件1的高度变动，从而可快速对v型块组件高度进行同步微调。同时，梯形连接齿13-1-4与梯形槽1-4-2-1配合时，因调整螺钉13-3的轴向运动，可自动消除周向配合间隙，从而进一步保证了连接的同步性。
如图1、2、18所示，固定垫铁7两侧设有沉头通孔7-1，用于与滑块组件6通过内六角螺钉固定连接。固定垫铁7中部设有螺纹孔7-2，用于自身的吊装。
如图1、2、15～17所示，轴承座组件5包括上座体5-1，下座体5-2。上座体5-1、下座体5-2中均开设有圆锥滚子轴承9外圈安装腔，防尘密封圈110，防尘密封圈211安装腔。上座体5-1两端设有延伸凸台5-1-1，延伸凸台5-1-1上开有4只通孔5-1-2。下座体5-2两端设有延伸凸台5-2-1，延伸凸台5-2-1上开有4只通孔5-2-2，下座体5-2内腔两侧平面开设有4只螺纹孔5-2-3。上座体5-1、下座体5-2通过4只螺栓固定连接。轴承座组件5通过4只螺栓与底座3固定连接。
如图1～18所示，定位工装的使用方法为：批量工件的首件上活时，先根据工件8长度及支撑外圆直径，选取合适厚度的固定垫铁7安装于滑块组件6上，调整使两可调垫铁组件1初始高度一致，并对称放置于工作台2上对应位置，将前后v形支撑总成放置于对应位置，保证前后底座3对称面对正，在不装夹壳联轴器组件12情况下，单独调节调整螺杆4保证前后v形支撑总成对称面对正，接着组装夹壳联轴器组件12于调整螺杆4之间，然后分别旋动前后v形支撑总成一侧的调整螺杆4，使两侧滑块组件6同步调整，使其与工件8定位外圆相切，并保证工件8轴心线水平。复检前后v形支撑总成对称面是否对正，若有偏离，需拆卸掉夹壳联轴器组件12后单独微调调整螺杆4以保证对正。接着，分别将前后底座3与工作台2，底座3与滑块组件6用螺栓固定连接，并逐级交叉预紧。接着，再次复检前后v形支撑总成对称面是否对正，复检工件8端面跳动是否超标，若不满足，需微调螺栓预紧力保证。批量加工中工件上活，因工件外圆直径存在公差，可直接将工件8吊装至前后v形支撑总成间，后松掉前底座3与工作台2间螺栓，组装上联轴体组件13后，旋动任意一侧可调垫铁组件1上调节螺栓1-4来微调高度，直至工件8轴心线水平。调节时，需在底座3两端平面上放置百分表观察调整量，确保两端调整量统一。若因螺纹制造误差的存在，调整量有偏差时，需拆掉联轴体组件13后，单独微调可调垫铁组件1来保证两侧高度一致，从而保证更高定位精度。最后，将前底座3与工作台2间螺栓逐级交叉预紧即可。