本專利的方法屬機(jī)械加工的金屬切削領(lǐng)域，特別涉及一種用于車床上加工精密細(xì)長階梯軸的固定位置輔助支撐裝置。

背景技術(shù)：

在機(jī)械加工領(lǐng)域，經(jīng)常要用車床加工一些軸類零件，當(dāng)這些軸類零件所要求的精度較高且軸的直徑與軸的長度比超過1:25時(shí)，則很難達(dá)到較高的加工精度。

傳統(tǒng)的加工方法是使用跟刀架進(jìn)行車削，但這種加工方法極容易在所加工的細(xì)長軸圓柱表面產(chǎn)生大小不一的竹節(jié)型，有時(shí)在加工過程中還會產(chǎn)生振動。如用傳統(tǒng)的加工方法，要想達(dá)到較高的精度，只能留有較多的磨削余量，并增加磨削工序，而有些細(xì)長軸的材質(zhì)往往不適合磨削加工，因此這種方法的生產(chǎn)效率及成品率都較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于傳統(tǒng)加工方法的種種缺陷，本專利之目的在于提供一種能用車床精密加工直徑與長度比在1:25-35且長度在150-250mm之間的細(xì)長軸的輔助支撐裝置，

一種加工階梯細(xì)長軸的固定位置輔助支撐裝置，它由活頂尖1、裝置基件2、緊固螺釘3、兩件輔助支撐螺釘4及塑料支撐頭5所組成。

所述的活頂尖1包括軸承外殼大外圓1-1和直徑為20-25mm的旋轉(zhuǎn)頂尖小外圓1-2，其特征為軸承外殼大外圓1-1與旋轉(zhuǎn)頂尖小外圓1-2為不同的零件， 相互之間能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)。

所述的裝置基件2，是一形狀如漏斗的階梯管套狀構(gòu)件經(jīng)切割小管套而成，它由連接套2-1及扇面懸臂支撐桿2-5所構(gòu)成。所述的連接套2-1為圓筒狀，其上有連接套內(nèi)孔2-2、連接套外圓2-3及緊固螺釘孔2-4。連接套內(nèi)孔2-2與活頂尖1上軸承外殼大外圓1-1為間隙配合，配合間隙為0.05-0.10mm，其深度大于軸承外殼大外圓1-1長度8-12mm。連接套外圓2-3大于連接套內(nèi)孔2-212-20mm，其長度大于連接套內(nèi)孔2-2深度6-8mm。緊固螺釘孔2-4貫穿連接套2-1，螺紋規(guī)格為M8或M10,位于連接套內(nèi)孔2-2中間并且指向圓心，與水平面垂直，或與水平面垂直線呈±15°。

所述的扇面支撐懸臂桿2-5是剖面為扇形的懸臂桿件，以小管套沿母線切割至小管套根部而成,其長度為連接套外圓2-3長度的1.2-1.5倍。它包括有垂直支撐螺釘孔2-6、水平支撐螺釘孔2-7、垂直切割面2-8、水平切割面2-11、及小管套內(nèi)孔2-9和小管套外圓2-10。所述的垂直支撐螺釘孔2-6螺紋的規(guī)格為M6-M8，螺釘孔貫穿，其中心線指向扇面中心，并且與緊固螺釘孔2-4中心線夾角為0°±15°，與扇面懸臂支撐桿2-5左端面距離8-10mm；所述的水平支撐螺釘孔2-7，其螺紋規(guī)格及距離扇面懸臂支撐桿2-5左端面距離與垂直支撐螺釘孔2-6相同，水平支撐螺釘孔2-7螺紋中心線與垂直支撐螺釘孔2-6的螺紋中心線夾角呈90°±2°；所述的垂直切割面2-8與垂直支撐螺釘孔2-6中心線平行且相距6-8mm；所述的水平切割面2-11與水平支撐螺釘孔2-7中心線平行且相距6-8mm；所述的小管套內(nèi)孔2-9的內(nèi)徑尺寸大于活頂尖1上旋轉(zhuǎn)頂尖小外圓1-2的外徑2-4mm；所述的小管套外圓2-10的外徑尺寸大于小管套內(nèi)孔2-9的內(nèi)徑10-12mm；

所述的緊固螺釘3是螺紋規(guī)格與緊固螺釘孔2-4螺紋的規(guī)格相同，且螺紋 長度為15-20mm的外六角或內(nèi)六角螺釘。

所述的輔助支撐螺釘4由旋轉(zhuǎn)盤4-1、頂緊螺紋4-2及定位凸臺4-3所組成。所述的旋轉(zhuǎn)盤4-1是直徑為15-25mm，厚度為3-6mm的圓盤狀構(gòu)件，在外圓上有直型或網(wǎng)狀滾壓痕。所述的頂緊螺紋4-2其螺紋規(guī)格與垂直支撐螺釘孔2-6的螺紋規(guī)格相同，其長度與小管套外圓2-10的半徑相差±2mm。所述的定位凸臺4-3為一段圓柱體，其外徑為頂緊螺紋4-2上螺紋內(nèi)徑的一半并±0.2mm，它的長度為其直徑的1-1.5倍。

所述的塑料支撐頭5為有球面底的杯狀構(gòu)件，它包括定位連接內(nèi)孔5-1、圓柱體5-2與球型頂5-3。所述的定位連接內(nèi)孔5-1的內(nèi)徑小于定位凸臺4-3的外徑0.04-0.08mm，其深度大于定位凸臺4-3的長度0.5-1mm；所述的圓柱體5-2的外圓直徑小于頂緊螺紋4-2的螺紋內(nèi)徑0.1-0.2輔助支撐螺釘4mm，其長度大于定位連接內(nèi)孔5-1的深度1-2mm；所述的頂端球面5-3與圓柱體5-2相連接，其球面半徑為圓柱體5-2外圓直徑尺寸的0.75-1.0倍。

將活頂尖1上的軸承外殼大外圓1-1配入裝置基件2的連接套內(nèi)孔2-2，緊固螺釘3旋入裝置基件2上的緊固螺釘孔2-4，塑料支撐頭5上定位連接內(nèi)孔5-1配入輔助支撐螺釘4上的定位凸臺4-3，輔助支撐螺釘4旋入裝置基件2上的垂直支撐螺釘孔2-6、另一輔助支撐螺釘4旋入水平支撐螺釘孔2-7，這就形成了一種用于加工階梯細(xì)長軸的固定位置輔助支撐裝置。

本專利的優(yōu)點(diǎn)在于：使用本裝置消除了加工階梯細(xì)長軸過程中的振動與變形現(xiàn)象，提高了細(xì)長軸零件的加工精度，改善了零件的表面質(zhì)量。該裝置的工作原理是：利用兩個(gè)輔助支撐螺釘4上塑料支撐頭5的頂端球面5-3，對已加工完成的細(xì)長軸靠近頂尖四分子一±5mm至三分之一±5mm處進(jìn)行支撐，減少了細(xì)長軸零件在加工過程中因受到切削力而產(chǎn)生的彎曲變形。

有益效果

經(jīng)在車床上使用固定位置支撐裝置加工階梯細(xì)長軸，其加工出來的各圓柱表面徑向全跳動誤差可小于0.008mm，圓柱度誤差小于0.008mm，產(chǎn)品的合格率可達(dá)95％，因代替了磨床的加工，還提高了生產(chǎn)效率。

附圖說明

圖1為固定位置輔助支撐裝置裝配示意圖。

圖2為活頂尖1示意圖。

圖3為裝置基件2示意圖。

圖4為扇面懸臂支撐桿(2-5)的緊固螺釘孔(2-4)軸向示意圖。

圖5為輔助支撐螺釘4示意圖。

圖6為塑料支撐頭5示意圖。

具體實(shí)施方式

一種加工階梯細(xì)長軸的固定位置輔助支撐裝置，它由活頂尖1、裝置基件2、緊固螺釘3、兩件輔助支撐螺釘4及塑料支撐頭5所組成。

1.其特征在于：所述的活頂尖1為商用活頂尖，包括軸承外殼大外圓1-1和直徑為20-25mm的旋轉(zhuǎn)頂尖小外圓1-2，其特征為軸承外殼大外圓1-1與旋轉(zhuǎn)頂尖小外圓1-2為不同的零件，相互之間能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)。

所述的裝置基件2，是一形狀如漏斗的階梯管套狀構(gòu)件經(jīng)切割小管套而成，它由連接套2-1及扇面懸臂支撐桿2-5所構(gòu)成。所述的連接套2-1為圓筒狀，其上有連接套內(nèi)孔2-2、連接套外圓2-3及緊固螺釘孔2-4。連接套內(nèi)孔2-2與活頂尖1上軸承外殼大外圓1-1為間隙配合，配合間隙為0.05-0.10mm，其深度大于軸承外殼大外圓1-1長度8-12mm。連接套外圓2-3大于連接套內(nèi)孔2-212-20mm，其長度大于連接套內(nèi)孔2-2深度6-8mm。緊固螺釘孔2-4貫穿 連接套2-1，螺紋規(guī)格為M8或M10,位于連接套內(nèi)孔2-2中間并且指向圓心，與水平面垂直，或與水平面垂直線呈±15°。

所述的扇面支撐懸臂桿2-5是剖面為扇形的懸臂桿件，以小管套沿母線切割至小管套根部而成,其長度為連接套外圓2-3長度的1.2-1.5倍。它包括有垂直支撐螺釘孔2-6、水平支撐螺釘孔2-7、垂直切割面2-8、水平切割面2-11、及小管套內(nèi)孔2-9和小管套外圓2-10。所述的垂直支撐螺釘孔2-6螺紋的規(guī)格為M6-M8，螺釘孔貫穿，其中心線指向扇面中心，并且與緊固螺釘孔2-4中心線夾角為0°±15°，與扇面懸臂支撐桿2-5左端面距離8-10mm；所述的水平支撐螺釘孔2-7，其螺紋規(guī)格及距離扇面懸臂支撐桿2-5左端面距離與垂直支撐螺釘孔2-6相同，水平支撐螺釘孔2-7螺紋中心線與垂直支撐螺釘孔2-6的螺紋中心線夾角呈90°±2°；所述的垂直切割面2-8與垂直支撐螺釘孔2-6中心線平行且相距6-8mm；所述的水平切割面2-11與水平支撐螺釘孔2-7中心線平行且相距6-8mm；所述的小管套內(nèi)孔2-9的內(nèi)徑尺寸大于活頂尖1上旋轉(zhuǎn)頂尖小外圓1-2的外徑2-4mm；所述的小管套外圓2-10的外徑尺寸大于小管套內(nèi)孔2-9的內(nèi)徑10-12mm；

所述的緊固螺釘3是螺紋規(guī)格與緊固螺釘孔2-4螺紋的規(guī)格相同，且螺紋長度為15-20mm的外六角或內(nèi)六角螺釘。

所述的輔助支撐螺釘4由旋轉(zhuǎn)盤4-1、頂緊螺紋4-2及定位凸臺4-3所組成。所述的旋轉(zhuǎn)盤4-1是直徑為15-25mm，厚度為3-6mm的圓盤狀構(gòu)件，在外圓上有直型或網(wǎng)狀滾壓痕。所述的頂緊螺紋4-2其螺紋規(guī)格與垂直支撐螺釘孔2-6的螺紋規(guī)格相同，其長度與小管套外圓2-10的半徑相差±2mm。所述的定位凸臺4-3為一段圓柱體，其外徑為頂緊螺紋4-2上螺紋內(nèi)徑的一半并±0.2mm，它的長度為其直徑的1-1.5倍。

所述的塑料支撐頭5為有球面底的杯狀構(gòu)件，它包括定位連接內(nèi)孔5-1、圓柱體5-2與球型頂5-3。所述的定位連接內(nèi)孔5-1的內(nèi)徑小于定位凸臺4-3的外徑0.04-0.08mm，其深度大于定位凸臺4-3的長度0.5-1mm；所述的圓柱體5-2的外圓直徑小于頂緊螺紋4-2的螺紋內(nèi)徑0.1-0.2輔助支撐螺釘4mm，其長度大于定位連接內(nèi)孔5-1的深度1-2mm；所述的頂端球面5-3與圓柱體5-2相連接，其球面半徑為圓柱體5-2外圓直徑尺寸的0.75-1.0倍。

將活頂尖1上的軸承外殼大外圓1-1配入裝置基件2的連接套內(nèi)孔2-2，緊固螺釘3旋入裝置基件2上的緊固螺釘孔2-4，塑料支撐頭5上定位連接內(nèi)孔5-1配入輔助支撐螺釘4上的定位凸臺4-3，輔助支撐螺釘4旋入裝置基件2上的垂直支撐螺釘孔2-6、另一輔助支撐螺釘4旋入水平支撐螺釘孔2-7，這就形成了一種用于加工階梯細(xì)長軸的固定位置輔助支撐裝置。

本專利的固定位置輔助支撐裝置的使用方法為：先將活頂尖1安裝到車床的尾架上，再將裝置基件2的連接套內(nèi)孔2-2配入活頂尖1上的軸承外殼大外圓1-1，然后把留有精加工余量的細(xì)長軸以兩頂尖或一夾一頂?shù)陌惭b方式安裝到車床上，對細(xì)長軸靠近頂尖四分子一±5mm至三分之一±5mm處的外圓段進(jìn)行精加工，最后對已加工完成的細(xì)長軸外圓段根部處進(jìn)行支撐，具體的支撐方法是：移動裝置基件2，使輔助支撐螺釘4對準(zhǔn)已精車完成的外圓段根部，并使垂直支撐螺釘孔2-6與水平面垂直，之后擰緊緊固螺釘3。再旋轉(zhuǎn)兩個(gè)輔助支撐螺釘4，使塑料支撐頭5上的頂端球面5-3與細(xì)長軸上已精車完成的外圓段接觸，并以百分表檢測，使兩個(gè)輔助支撐螺釘4與細(xì)長軸外圓接觸后軸的變形量在0.01MM之內(nèi)。