[发明专利]保证大直径精密管体类工件高同轴度要求的结构及方法

说明书

本发明公开了一种保证大直径精密管体类工件高同轴度要求的结构及方法，结构包括可调中心支撑和中心架，可调中心支撑包括支撑体、中心支撑体、支撑杆和支撑块等，中心架上分别以120°夹角设置支撑块。本发明可调中心支撑可实现管体类零件以顶夹方式装夹需求，能与工件内孔无间隙配合，提高装夹精度，支撑块的可径向调整尺寸拓宽工装的使用范围、减少工装制造数量及成本；用测量工件壁厚方法校调装夹工件，实现精车前工件内孔轴线与机床主轴同轴，满足精车外圆各部尺寸时与内孔高同轴度的设计要求；用巴氏合金材料的特性，改制机床附件中心架，可有效提高定心精度，消除了原有中心架轴承间隙带来的系统误差，确保加工精度要求。

技术领域

本发明属于机械制造加工领域，具体涉及一种保证大直径精密管体类工件高同轴度要求的结构及方法。

背景技术

参看图1所示，现有的大直径高精密管体工件主孔A尺寸￠600H8，粗糙度≤0.8，直线度≤0.1mm，孔深范围4000mm至8000mm，管体对接处的外肩圆c及内肩孔B与主孔A的同轴度≤0.03mm，两端联接螺纹a与主孔A同轴度≤0.06mm，管体外圆b与主孔A同轴度为≤0.06mm，该类零件加工制造的技术难点是保证外圆、两端螺纹及肩孔/肩圆与主孔A高同轴度要求。现有技术存在如下问题：(1)参看图2所示，现有技术选用卧式车床用顶夹方式装夹工件精车外圆时，需以内孔尺寸按￠600H7/h6配合配制闷头1(其中标号2为后顶针)，配合间隙范围为0-0.14mm，工件0以图2所示方式装夹精车外圆时，内孔轴线与机床主轴回转轴线的偏差完全取决于闷头1的制造精度，即便控制到0.02mm小间隙配合，也很难保证外圆与内孔同轴度优于0.03mm-0.06mm形位精度要求，且闷头1装/取过程中，极易划伤已精磨内孔。项目中管体批量大，内孔尺寸范围为￠580-￠600mm，需配制闷头1数量及规格较多，因此，需要对现有装夹工装进行有效改进；(2)加工管体对接处的外肩圆c及内肩孔B时，需要用车床上三爪卡盘夹紧工件一端，另一端中心架支撑的装夹方式加工，现有的车床配备的中心架是具有三个120°分体式螺杆调节定心，使用时往往依赖于操作人员的操作与感觉，支撑工件的轴承最精密的轴承间隙也约0.02mm，用现有中心架支撑装夹进行加工，很难保证管体对接处的外肩圆c及内肩孔B与主孔A的同轴度≤0.03mm的设计要求，因此，消除中心架上支撑轴承间隙，提高装夹定位精度是保证最终加工精度的关键。现有公开专利技术中，与“管体and同轴度”有关的中国专利有104篇，其中专利CN107855612A公开了一种确保管体外圆与内孔同轴度的手动刮刀，包括固定支架，固定支架上可上下滑动的穿设有一导向棒，导向棒上设有与固定座相适配的导向部，导向部的下端向下延伸设有与管体的孔壁相适应的定位部，导向部与定位部之间设有限位台阶，固定支架的底部安装有可以横向滑动与导向棒相适应的刀夹结构，刀夹结构上设有可以与定位部相适应的刮刀，固定支架上设有竖直定位导向棒的定位结构。该技术方案无法完全解决上述技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种保证大直径精密管体类工件高同轴度要求的加工方法，以解决现有技术中的不足。

为了达到上述目的，本发明的目的是通过下述技术方案实现的：

一方面，提供一种保证大直径精密管体类工件高同轴度要求的结构，其中，包括可调中心支撑和中心架，所述可调中心支撑位于工件内孔，所述中心架用于支撑工件外圆，所述可调中心支撑包括支撑体、中心支撑体、定位套、支撑杆和第一支撑块，所述第一支撑块及所述支撑杆通过所述定位套及紧定螺钉装配在所述支撑体上，所述中心支撑体与所述支撑体组装一体，所述可调中心支撑的调整范围按工件内孔尺寸在所述中心架包括架体，所述架体上分别以120°夹角设置第二支撑块，并在所述架体的相适位置加工出与所述第二支撑块相匹配的定位斜凹槽及螺栓孔，将所述第二支撑块与所述架体装配一体。

上述结构，其中，所述第二支撑块上设有长螺栓孔、支撑爪、定位键和油孔，所述定位键与所述定位斜凹槽相适配，通过调整斜面配合位置来调整工件径向尺寸，所述长螺栓孔与所述螺栓孔相适配，所述支撑爪上喷涂巴氏合金并开设油槽，所述油槽与所述油孔相连。