一种车床双端面浮动定位被加工件的支撑座及其使用方法与流程

本发明涉及支撑机构技术领域，具体涉及一种车床双端面浮动定位被加工件的支撑座及其使用方法。

背景技术

在加工大多数大、小直径比大于3的异形零件，在车削时以小端面(第一端面)定位即能满足加工需求，但易使得整个零件的大端面(第二端面)处于悬臂状态；对于大、小端面直径比大于3的齿轮，精车端面时，为保证与拉花键等工序定位面统一，始终以小端面定位，使得精车大端面时，振刀纹明显，影响零件表面质量。

现有技术中，多数齿轮制造厂家采用进口的双端面液压浮动定位夹具进行双端面定位，但该种夹具的制作成本较高。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种车床双端面浮动定位被加工件的支撑座及其使用方法。本发明公开的车床双端面浮动定位支撑座以零件第一端面定位的同时，在零件第二端面处进行浮动支撑，作为辅助。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种车床双端面浮动定位被加工件的支撑座，包括支撑座实体，支撑座实体包括同轴的内圈和外圈，内圈的直径小于外圈的直径，内圈和外圈通过连接架连接；内圈的顶端面设置有第一支撑面，外圈的顶端面为第二支撑面，外圈的内部设置有若干个凸出第二支撑面的浮动支撑机构；所述支撑座实体安装在本体上，本体用于定位支撑座实体；本体固定安装在车床上。

支撑座实体定位被加工件时，第一支撑面支撑被加工件的第一端面，浮动支撑机构凸出第二支撑面的一端支撑被加工件的第二端面。

本发明的进一步改进在于：

优选的，外圈在其内部沿第二支撑面的周向设置有若干个通孔，每一个通孔之间的周向距离相等，每一个通孔内安装有一个浮动支撑机构。

优选的，浮动支撑机构包括封堵螺钉、弹簧和支撑头；支撑头的一端穿过第二支撑面，另一端和弹簧接触，弹簧的另一端与封堵螺钉接触。

优选的，封堵螺钉和通孔螺纹连接；通孔为台阶孔。

优选的，通孔的孔壁设置有防倾斜螺钉，用于抵住支撑头的侧面。

优选的，内圈包括同轴的支撑部分和连接部分，支撑部分在连接部分内，连接部分与连接架固定连接；第一支撑面为支撑部分的顶端面，连接部分的顶端面与连接架的顶端面平齐且低于第一支撑面；支撑部分沿其轴向在中心开设有安装孔，本体设置有凸起；安装孔和凸起轴孔配合，使支撑座实体安装在本体上；连接部分和本体之间通过若干个固定件固定连接，固定件的轴线平行于支撑座实体的轴线。

优选的，连接部分沿其周向设置有若干个调平螺钉，每个调平螺钉之间的周向距离相等；调平螺钉与连接部分螺纹连接；调平螺钉的底端面和本体接触。

优选的，第二端面的直径为d2，第一端面的直径为d1，d2/d1＞3。

一种车床双端面浮动定位被加工件的支撑座的使用方法，包括以下步骤：

(1)将浮动支撑机构装入外圈；

(2)将支撑座实体安装在本体上，调整第一支撑面的跳动，至第一支撑面的跳动范围≤公差值a；

(3)将被加工件放置在支撑座实体上，第一支撑面支撑第一端面；所有的浮动支撑机构凸出第二支撑面的一端共同支撑第二端面；通过调整浮动支撑机构凸出第二支撑面的长度，调整第二端面的跳动范围，至第二端面的跳动范围≤公差值b。

优选的，步骤(2)中，0.005mm≤公差值a≤0.008mm，0.008mm≤公差值b≤0.012mm。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明公开了一种车床双端面浮动定位被加工件的支撑座，设置有支撑座实体，支撑座实体内设置有浮动支撑机构，使得该支撑座在支撑并定位被加工件第一端面的同时，增加了浮动支撑成机构，用于对异形零件的第二端面进行浮动支撑，作为辅助；被加工零件的第二端面与第一端面之间存在一定范围内的高度差，通过精确定位第一端面，浮动支撑第二端面，能够保证第一端面定位牢固的同时，第二端面也始终与夹具紧密接触；保证零件在加工过程中第二端面不再处于悬臂状态，车削第二端面处光滑平整，振刀纹消失。

进一步的，支撑座实体在其内部沿第二支撑面设置有若干个通孔，每一通孔内安装有一个浮动支撑机构，所有浮动支撑机构凸出第二支撑面的球形端部共同支撑被加工件的第二端面；因通孔之间的周向距离相等，第二端面受到的支撑力均匀。

进一步的，本发明的浮动支撑机构设置有支撑头、弹簧和封堵螺钉，支撑头和第二端面直接接触，弹簧用于浮动支撑支撑头，进而浮动支撑第二端面，封堵螺钉将弹簧封堵在通孔内。

进一步的，封堵螺钉和支撑座实体为螺纹连接，通过调节封堵螺钉的螺纹旋入深度，能够调整弹簧的松紧程度及支撑头凸出第二支撑面的长度，使得所有凸出的支撑头能够形成公差小的平面，第二端面的跳动值在公差范围内；通孔设置为台阶孔，使得安装弹簧的通孔太大而影响实体的整体强度，与封堵螺钉相配合的螺纹孔孔径稍大，则利于选用标准螺钉，且方便安装。。

进一步的，通孔的孔壁侧面设置有防倾斜螺钉，抵住支撑头的侧面，防止支撑头在上下移动的同时发生倾斜，影响第二端面的定位。

进一步的，内圈依据顶端面的高低不同分为支撑部分和连接部分，支撑部分的顶端面即为第一支撑面，第一支撑面比连接部分的顶端面高；支撑座实体和本体通过轴孔配合，限制支撑座实体在本体上的径向移动；通过固定件连接支撑座实体和本体，限制支撑座实体在本体上的轴向移动。

进一步的，支撑座实体上设置有若干个调平螺钉，调平螺钉凸出支撑座实体的部分和本体接触，通过调节调平螺钉，能够调节支撑座实体和本体之间轴向距离，保证支撑座实体上的第一支撑面垂直于小支撑座实体的轴线。

进一步的，本发明针对的被加工零件主要为异形零件，即第二端面和第一端面的直径比大于3。

本发明公开了一种车床双端面浮动定位被加工件的支撑座的使用方法，将浮动支撑机构装入支撑座实体后，将支撑座实体安装在本体上，调节第一支撑面的跳动范围，至第一支撑面的跳动在公差范围内；将被加工件安装在支撑座实体上后，通过调整浮动支撑机构凸出第二支撑面的长度，调整第二端面的跳动，至第二端面的跳动在公差范围内；该方法能够精确定位并支撑被加工件的第二、第一端面，使得本支撑座上的被加工件在加工过程中不再处于悬臂状态，加工过程中，被加工面的精度高、平整性好。

进一步的，本发明对第一支撑面的跳动公差和第二端面的跳动公差进行限定，保证被加工件的支撑条件满足工艺加工要求。

附图说明

图1为本发明的异形齿轮剖面图；

图2为本发明的双端面浮动定位支撑座结构图；

图3为a处细节图；

图4为双端面浮动定位支撑座和本体的装配效果图；

其中：1-支撑座实体；2-调平螺钉；3-封堵螺钉；4-弹簧；5-支撑头；6-防倾斜螺钉；7-第一支撑面；8-第二支撑面；9-第一端面；10-第二端面；11-浮动支撑机构；12-本体；13-通孔；14-固定件；15-安装孔；16-凸起；17-内圈；18-外圈；19-连接架；20-被加工件；21-支撑部分；22-连接部分。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参见图1，本发明的被加工件20为异形零件，异形零件为第二、第一端面的直径比大于3的零件，本实施例中为齿轮，第二端面10为两个端面上靠近齿轮的齿部的支撑面，第一端面9为两个端面上靠近齿轮轴线的支撑面；第一端面9和第二端面10存在一定范围内变动的高度差；第二端面10的直径为d2，第一端面9的直径为d1，d2/d1>3；本实施例中齿轮两端面均开设有减重槽。

参见图2和图3，本发明的支撑座实体1包括安装孔15、内圈17和外圈18；内圈17包括同轴且一体的支撑部分21和连接部分22，支撑部分21在连接部分22内，连接部分22与连接架19固定连接；第一支撑面7为支撑部分21的顶端面，连接部分22的顶端面与连接架19的顶端面平齐且低于第一支撑面7；支撑部分21沿其轴向在中心开设有安装孔15；连接部分22沿其周向设置有若干个调平螺钉2，调平螺钉2与连接部分22螺纹连接，调平螺钉2的一端与本体12接触；外圈18上端面为第二支撑面8，外圈18沿支撑座实体1的轴向开设有若干个通孔13，每一个通孔13内安装有一个浮动支撑机构11，通孔13优选为台阶孔；浮动支撑机构11包括封堵螺钉3、弹簧4和支撑头5，支撑头5的一端穿过第二支撑面8，另一端和弹簧4接触，支撑头5和通孔13轴孔配合；弹簧4的另一端被封堵螺钉3压装在通孔13内，封堵螺钉3与通孔13螺纹连接，封堵螺钉3的尾部与外圈18的下端面平齐。通过调节封堵螺钉3在通孔13的旋入深度，能够调整弹簧4的松紧程度及支撑头5凸出第二支撑面8的长度；通孔13的侧壁安装有防倾斜螺钉6，防倾斜螺钉6垂直抵住支撑头5的侧端面。

参见图4，本体12固定安装在车床上，本体12设置有凸起16。支撑座实体1与本体12装配时，安装孔15和凸起16轴孔配合，使支撑座实体1安装在本体12上，凸起16和安装孔15配合限制支撑座实体1的径向移动；若干个固定件14穿过连接部分22固定连接支撑座实体1和本体12，固定件14限定支撑座实体1的轴向移动；固定件14垂直第一支撑面7，本实施例中，固定件14优选为螺栓；调平螺钉2的下端和本体12的非关键面接触，表面粗糙，使得双端面浮动定位支撑座的第一支撑面跳动不易保证，调平螺钉2与本体12非关键面接触的端部优选设置为球形，可通过螺纹调节，调节调平螺钉2伸出内圈17的长度，进而调节支撑座实体1和本体12的夹紧度，进而调节浮动定位支撑座的第一端面9跳动范围。

参见图2和图4，当被加工件20安装在支撑座实体1上时，第一支撑面7支撑第一端面9，支撑头5凸出第二支撑面8的部分构成的平面t2支撑第二端面10，因此调节支撑头5伸出第二支撑面8的长度，即能够调节第二端面10的跳动范围。

本发明车床双端面浮动定位被加工件支撑座的使用方法：

(1)安装时，先将支撑座实体1的第一支撑面7朝下，然后将支撑头5依次放入支撑座实体1的通孔13内，再依次放入弹簧4，装入封堵螺钉3，封堵螺钉3的尾部与支撑座实体1的端面平齐。

(2)将第一支撑面7朝上，用固定件14将支撑座实体1安装在与该支撑座相配的本体12上，但固定件14不能完全旋紧或顶紧，需预留1个螺距的旋入量。调整调平螺钉2的旋入深度，打第一支撑面7的端面跳动，直到该平面的跳动范围≤公差值a时，停止调整调平螺钉2；本实施例中，0.005mm≤公差值a≤0.008mm；拧紧或顶紧固定件14。再次打第一支撑面7跳动，如果该平面端面跳动范围依旧大于公差值a，继续调整调平螺钉2，直至第一支撑面7的端面跳动范围≤公差值a。

(3)将被加工件20放置在支撑座实体1上，第一支撑面7支撑第一端面9；所有支撑头5凸出第二支撑面8的部分构成的平面t2支撑第二端面10；打零件第二端面10跳动，根据零件第二端面10跳动情况调整不同部位的封堵螺钉3，使最终零件第二端面10的跳动≤公差值b，本发明中0.008mm≤公差值b≤0.012mm；然后旋紧防倾斜螺钉6。

至此，该双端面浮动定位支撑座安装调试完成。

本发明的设计原理：

本发明为避免精车过程中第二端面处于悬臂状态，该双端面浮动定位支撑座在第一端面定位的同时，在第二端面处也提供了支撑。考虑被加工的各个零件的第二端面和第一端面的高度差有细微差别，普通的双端面定位夹具实际上只能有一个端面贴实，另一端面丧失功能，且每一个零件的第二端面与第一端面高度差的不同，该双端面浮动定位支撑座采用压缩弹簧带动圆柱杆顶住零件第二端面的方式，保证第一端面定位牢固的同时，第二端面也始终与夹具紧密接触。双端面浮动定位支撑座与现有夹具的本体配用，配用的本体用于支撑双端面浮动定位支撑座的部位为非关键面，表面粗糙，使得双端面浮动定位支撑座的第一支撑面跳动不易保证。为解决该问题，将调平螺钉与本体非关键面接触的端部作为球形，且可通过螺纹调节高度。装夹时，可通过螺纹调节将双端面浮动定位支撑座的第一支撑面跳动调至要求范围。

以上所述仅为本发明的较佳实施案例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。