1.一種用立式插齒機加工薄壁空心長軸的工裝,其特征在于包括定位底盤(1)、定位環(2)、定位芯軸(3)、擋板(4)、緊固螺釘(5)、脹套(6)、錐度芯軸(7)、蓋板(8)、基座(9)、定位支座(10)、夾套(11)和定位螺釘(12),
所述定位底盤(1)的數量為一個,定位底盤中心部位設置有上大下小的階梯通孔,所述階梯通孔中,位于下部的小孔供定位芯軸(3)下端通過,位于上部的大孔對被加工薄壁空心長軸(13)下端定位,
所述定位環(2)的數量為一個,定位環為圓筒體,其上端端部設置有第一定位軸肩(2-1),第一定位軸肩以下部分為定位環主體部分(2-2),定位環主體部分的外徑d9=d8-(0.1~0.5)mm,定位環第一定位軸肩的外徑d10=d1-(2~3)mm,式中,d1為被加工薄壁空心長軸定位段(13-1)的內徑或定位段(13-1)主體部分的內徑,d8為被加工薄壁空心長軸內孔中設置的定位臺階(13-2)的中心孔孔徑,所述d8=d1-(12~20)mm,所述d1由被加工薄壁空心長軸的具體類型而定,
所述定位芯軸(3)的數量為一根,定位芯軸為圓柱體,其上端設置有外螺紋段(3-1),下端設置有內螺紋段(3-2),靠外螺紋段一端設置有第二定位軸肩(3-3),定位芯軸(3)的直徑(d11)與定位環(2)的內徑為間隙配合,第二定位軸肩(3-3)的直徑d2=d10-(15~35)mm,外螺紋段(3-1)的大徑小于定位芯軸的直徑,第二定位軸肩(3-3)下環面與外螺紋段(3-1)端面之間的長度(L7)小于被加工薄壁空心長軸定位段(13-1)的長度(L5),第二定位軸肩(3-3)下環面與定位芯軸下端面之間的長度(L9)-被加工薄壁空心長軸內孔中設置的定位臺階(13-2)上環面與被加工薄壁空心長軸下端面之間的長度(L10)-定位環第一定位軸肩(2-1)的長度L8=定位底盤中心部位設置的階梯通孔中小孔的長度,
所述擋板(4)的數量為一個,擋板中心部位設置有供緊固螺釘通過的過孔,所述緊固螺釘(5)的數量為一顆,緊固螺釘的外螺紋與定位芯軸設置的內螺紋段(3-2)的內螺紋相匹配,
所述脹套(6)的數量為一個,脹套的制作材料為黃銅,外形為圓臺形,內孔為有錐度的圓形通孔,脹套的外徑(d3)與被加工薄壁空心長軸定位段(13-1)或定位段(13-1)主體部分的內徑(d1)為過盈配合,脹套內孔小端的孔徑d4=d2+(2~4)mm、脹套內孔大端的孔徑d5=d4+2×L2×tgα1,式中,α1為脹套內孔的錐度角,α1=1.0°~2.0°,L2為脹套的長度,L2=L1,式中,L1為定位芯軸中第二定位軸肩(3-3)下環面與外螺紋段(3-1)起始處之間的長度,所述脹套至少被分割成五個圓弧片,其中,至少有兩個圓心角為10°的圓弧片,
所述錐度芯軸(7)的數量為一個,錐度芯軸為筒體結構,其外形為圓錐臺形,內孔為圓形通孔,錐度芯軸內孔的孔徑與定位芯軸(3)的直徑(d11)為間隙配合,錐度芯軸大端的外徑d6=d5+(0.2~1.0)mm、錐度芯軸小端的外徑d7=d6-2×L3×tgα2,式中,α2為錐度芯軸外壁的錐度角,α2=α1=1.0°~2.0°,L3為錐度芯軸的長度,L3=L2-(20~30)mm,
所述夾套(11)的數量為一個,夾套內孔的孔徑與被加工薄壁空心長軸定位段(13-1)的外徑為間隙配合,夾套被分割成尺寸相同的兩個圓弧片,
所述蓋板(8)的數量為一個,蓋板中心部位設置有供定位芯軸的螺紋段(3-1)通過的過孔,
所述基座(9)的數量為雙數且至少為四個,所述定位支座(10)的數量與基座的數量相同,所述定位螺釘(12)的數量與定位支座的數量相同,定位支座(10)上部設置有與定位螺釘匹配的螺孔。
2.根據權利要求1所述用立式插齒機加工薄壁空心長軸的工裝,其特征在于定位環所設置的第一定位軸肩(2-1)的長度L8為10mm~20mm,定位芯軸(3)所設置的第二定位軸肩(3-3)的長度L6為10mm~25mm。
3.權利要求1或2所述工裝的使用方法,其特征在于加工薄壁空心長軸時,按下述方式與被加工薄壁空心長軸及立式插齒機進行組合:
①定位環與被加工薄壁空心長軸內孔中設置的定位臺階組合
將定位環(2)的主體部分(2-2)穿過被加工薄壁空心長軸內孔中設置的定位臺階的中心孔位于定位臺階之下,使定位環設置的第一定位軸肩(2-1)下環面與所述定位臺階(13-2)上環面接觸;
②定位芯軸與定位環組合
將定位芯軸(3)的下端穿過定位環(2)的內孔從被加工薄壁空心長軸下端的內孔伸出,使定位芯軸設置的第二軸肩(3-3)下環面與定位環(2)設置的第一定位軸肩(2-1)上端面接觸;
③將定位芯軸及被加工薄壁空心長軸與定位底盤組合
將定位芯軸下端插入定位底盤(1)中心部位設置的階梯通孔,使被加工薄壁空心長軸的下端位于定位底盤(1)中心部位設置的階梯通孔的上部大孔中,通過擋板(4)、緊固螺釘(5)與定位芯軸下端設置的內螺紋段的配合,將定位芯軸及被加工薄壁空心長軸與定位底盤組合;
④脹套與被加工薄壁空心長軸及定位環組合
將脹套(6)內孔小端的端面與定位環(2)設置的第一定位軸肩(2-1)上端面接觸,使脹套定位在定位環(2)上端面;
⑤錐度芯軸與脹套及定位芯軸組合
將錐度芯軸(7)套在定位芯軸設置的第二定位軸肩之上的部段,使錐度芯軸的小端朝向定位芯軸設置的第二定位軸肩方向,通過錐度芯軸與脹套內孔的錐度配合實現脹套與被加工薄壁空心長軸定位段或定位段主體部分的內孔緊密結合;
⑥蓋板與錐度芯軸及定位芯軸的組合
將蓋板(8)套裝在定位芯軸設置的外螺紋段(3-1)上,并使蓋板與錐度芯軸(7)的大端端面接觸,通過螺母與所述外螺紋段(3-1)的配合,將定位底盤、定位環、定位芯軸、錐度芯軸、脹套和被加工薄壁空心長軸的定位段結合成一體,形成組合體;
⑦步驟⑥形成的組合體在立式插齒機上的安裝
將步驟⑥形成的組合體置于立式插齒機的卡盤(14)上,使其中心線與立式插齒機卡盤的中心線重合,用機床壓板(15)將步驟⑥形成的組合體固定在立式插齒機的卡盤上;
⑧被加工薄壁空心長軸定位段的支撐
將各基座(9)環繞步驟⑥形成的組合體中的定位底盤(1)等角度放置并固定在立式插齒機的卡盤(14)上,將各定位支座(10)分別安裝在相應的基座上,將各定位螺釘(12)分別安裝在相應的定位支座上,將夾套(11)與被加工薄壁空心長軸定位段的外壁貼合,通過各定位螺釘對夾套(11)施力,實現被加工薄壁空心長軸定位段的支撐。