动平衡传动定位装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及金属构件的机械加工技术领域，尤其涉及一种动平衡传动定位装置。
【背景技术】
[0002]航天领域中有诸多高精度非对称轴类组合件，该类组合件一端为实心光轴(台阶轴)或者是圆筒状，而且其外径圆度精度要求很高；另一端为槽形(如半圆槽、U型槽等)或板形特征，而且其不关于轴线对称。
[0003]为了满足该组合件轴端的高圆度要求，生产中采用数控精车外径或外圆磨削的加工方法。由于其特殊的几何特征，组合件装夹困难。目前采用组合夹具定位装夹该零件，但其零件一工装系统相对于回转轴的质量分配存在非对称性，产生动不平衡。动不平衡在车床或磨床的主轴轴承上造成动载荷，引起机床主轴的振动，产生噪音，增加能耗，并加快轴承的磨损，造成主轴的高频疲劳破坏、支承机座及其他机床部件的强迫振动损坏，降低机床的使用寿命。加工后的零件轴端外径尺寸精度不稳定，满足图纸圆度要求的同一批次产品合格率低，严重阻碍了产品的加工进度，加大了生产成本。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种动平衡传动定位装置，以克服零件一工装系统的动不平衡，有效减小车床或磨床的主轴振动，保护了机床精度和工作寿命，并保证零件圆度精度，提高产品的一次合格率。
[0005]本实用新型提供一种动平衡传动定位装置，包括装夹部件(1)、配重传动部件(2)和定位部件(3)，所述配重传动部件(2)的一端与所述装夹部件(I)连接，所述配重传动部件
(2)的另一端与所述定位部件(3)连接。
[0006]上述动平衡传动定位装置，所述装夹部件(I)为圆柱状，便于车床软爪或磨床工作头夹持。
[0007]上述动平衡传动定位装置，所述定位部件(3)为一圆锥与一圆柱的组合体，作为夹持高精度非对称轴类组合件的一个顶尖，与机床起到定位工件的作用。定位部件(3)的轴线与装夹部件(I)的轴线重合，保证零件和机床主轴绕同一轴线回转，减轻加工过程中零件轴端的圆跳动。
[0008]上述动平衡传动定位装置，所述配重传动部件(2)起到配重、传递主轴动力的作用。其形状依据槽形或板形的几何特征设计，因为结构件的质心偏心于其轴线，为满足零件一工装系统的动平衡，相应地，配重传动部件(2)的质心相对于装夹部件(I)和定位部件
(3)的轴线有一定的偏移，而其偏移量则通过装配后的零件一工装系统动平衡仿真计算确定。
[0009]上述动平衡传动定位装置，所述配重传动部件(2)有两个微调配重孔。两微调配重孔为公称直径一定的螺纹孔，并且关于定位部件(3)与装夹部件(I)的回转轴线对称。因为待加工零件尺寸状态不稳定，所述动平衡传动定位装置与待加工零件组合的零件一工装系统，其质心仍偏心于回转轴线，存在轻微程度的动不平衡。依据质心偏心程度对应地在相应微调配重孔上安装一定长度的螺钉，矫正零件一工装系统的偏心，消除动不平衡。
[0010]应用本实用新型能够根据组合件非轴端的非轴对称结构特征，相对应设计所述配重传动部件(2)，以达到有效的配重及传动作用，确保车削或磨削组合件轴外(内)径的整体过程中，零件一工装系统动平衡性能良好稳定，以减少工件的圆跳动，减轻机床主轴振动，保证同批次零件轴径圆度的高精度要求及其尺寸精度的稳定性。
[0011]本实用新型提供的动平衡传动定位装置由于具有以上技术特点，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果:
[0012]I)本实用新型提供的动平衡传动定位装置，有效起到传动、定位作用，与机床尾座配合，实现双顶尖定位装夹，提高零件一工装系统回转精度。
[0013]2)本实用新型提供的动平衡传动定位装置，能依据组合件几何特征对应配重，显著缓解装夹后零件一工装系统的动不平衡现象，消除加工过程中零件一工装系统由偏心引起的振动。
[0014]现场生产检验表明，应用本实用新型提供的动平衡传动定位装置后，多种非对称轴类组合件的轴端圆度精度均满足图样要求，且尺寸精度稳定性良好，产品一次合格率高。
【附图说明】
[0015]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的特征及优点表现地更为清晰:
[0016]图1是本实用新型提供的动平衡传动定位装置的结构示意图；
[0017]图2是本实用新型提供的动平衡传动定位装置与一种高精度非轴对称槽式轴类组合件组成零件一工装系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。
[0019]图1是本实用新型提供的动平衡传动定位装置的结构示意图，如图1所示，本实用新型提供的动平衡传动定位装置包括装夹部件1、配重传动部件2和定位部件3，所述配重传动部件2的一端与所述装夹部件I连接，所述配重传动部件2的另一端与所述定位部件3连接。
[0020]所述装夹部件I为圆柱状，便于车床软爪或磨床工作头夹持。
[0021]所述定位部件3为一圆锥与一圆柱的组合体，作为夹持高精度非对称轴类组合件的一个顶尖，与机床起到定位工件的作用。定位部件3的轴线与装夹部件I的轴线重合，保证零件和机床主轴绕同一轴线回转，减轻加工过程中零件轴端的圆跳动。
[0022]所述配重传动部件2起到配重、传递主轴动力的作用。其形状依据槽形或板形的几何特征设计，因为结构件的质心偏心于其轴线，为满足零件一工装系统的动平衡，相应地，配重传动部件2的质心相对于装夹部件I和定位部件3的轴线有一定的偏移，而其偏移量则通过装配后的零件一工装系统动平衡仿真计算确定。
[0023]所述配重传动部件2有两个微调配重孔。两微调配重孔为公称直径一定的螺纹孔，并且关于定位部件3与装夹部件I的回转轴线对称。因为待加工零件尺寸状态不稳定，所述动平衡传动定位装置与待加工零件组合的零件一工装系统，其质心仍偏心于回转轴线，存在轻微程度的动不平衡。依据质心偏心量对应地在相应微调配重孔上安装一定长度的螺钉，矫正零件一工装系统的偏心，消除动不平衡。
[0024]由于本实用新型采用以上的技术特点，使其特别适用于高精度非对称轴类组合件的加工。
[0025]图2是本实用新型提供的动平衡传动定位装置与一种高精度非轴对称槽式轴类组合件组成零件一工装系统的结构示意图。该零件非轴端部分为非轴对称的板槽形状。结合图1和图2，以数控车床车削为零件轴端外径的加工方式，本实用新型提供的动平衡传动定位装置的【具体实施方式】说明如下:
[0026]I)装夹高精度非轴对称槽式轴类组合件:数控车床依据所述装夹部件I的外形尺寸配车软爪，软爪贴紧夹持所述装夹部件I，缓慢转动主轴，测量所述装夹部件I的圆跳动，保证零件与机床主轴的同轴度。
[0027]2)装夹零件组合成零件一工装系统:将所述高精度非轴对称槽式轴类组合件4的板槽与所述配重传动部件2套嵌，所述定位部件3的圆锥尖顶住所述组合件4板槽内的顶针孔，同时机床尾座嵌入所述组合件4轴端孔内，完成双顶尖装夹，保证本实用新型提供的动平衡传动定位装置与所述高精度非轴对称槽式轴类组合件4的同轴度。
[0028]3)检验动平衡效果:先缓慢转动主轴，测量零件一工装系统的圆跳动;然后低速转动主轴，观察零件一工装系统的动平衡效果;最后综合评估动平衡效果，如需微调配重，则依据质心偏心程度在相应微调配重孔上安装一定长度的螺钉，矫正零件一工装系统的偏心，消除动不平衡。
[0029]4)按工艺要求对所述高精度非轴对称槽式轴类组合件4进行轴端外径数控车削。
[0030]本实用新型提供的动平衡传动定位装置有一定的通用性，特别适用于高精度非对称轴类组合件的加工，具有配重、传动、定位的作用，克服零件一工装系统的动不平衡，有效减小机床的主轴振动，保护了机床精度和工作寿命，保证零件圆度精度，提高产品的一次合格率。
[0031]以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。
【主权项】
1.一种动平衡传动定位装置，其特征在于，包括:装夹部件(I)、配重传动部件(2)及定位部件(3); 所述配重传动部件(2)的一端与所述装夹部件(I)连接； 所述配重传动部件(2)的另一端与所述定位部件(3)连接。2.根据权利要求1所述的动平衡传动定位装置，其特征在于，所述装夹部件(I)为圆柱状。3.根据权利要求1所述的动平衡传动定位装置，其特征在于，所述定位部件(3)为一圆锥与一圆柱的组合体，定位部件(3)的轴线与装夹部件(I)的轴线重合。4.根据权利要求1所述的动平衡传动定位装置，其特征在于，所述配重传动部件(2)的质心相对于装夹部件(I)和定位部件(3)的轴线有一定的偏移。
【专利摘要】本实用新型涉及一种动平衡传动定位装置，包括装夹部件、配重传动部件和定位部件；所述配重传动部件的一端与所述装夹部件连接；所述配重传动部件的另一端与所述定位部件连接。本实用新型特别适用于高精度非对称轴类组合件的加工，具有配重、传动、定位的作用，克服零件—工装系统的动不平衡，有效减小机床的主轴振动，保护了机床精度和工作寿命，保证零件圆度精度，提高产品的一次合格率。
【IPC分类】B24B41/06, B23Q3/12
【公开号】CN205290475
【申请号】
【发明人】沈义平, 潘华东, 唐水英, 江海文, 黄海林
【申请人】上海航天精密机械研究所
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2015年11月10日