细长轴零件自动加工设备及加工方法技术

一种细长轴零件自动加工设备，包括一个用于放置细长加工工件的床身，床身一端设置有一个主轴箱，床身另一端设置有一尾架，主轴箱上设置有一个卡盘，尾架上设置有顶尖，床身上设置有若干个用于支撑工件的可以打开并前后移动的径向支撑架，径向支撑架支撑在工件的一侧；床身上还设置有导轨，导轨上设置有一拖板，拖板上设置有用于安装车刀的刀台，拖板上还设置有一用于支撑工件的可轴向滑动的轴向支撑架，轴向支撑架支撑在工件的另一侧。本发明专利技术能取代传统的多点固定支承、人工接刀加工方法，可大幅度提高生产效率。本发明专利技术还提供一种细长轴零件自动加工方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种细长轴零件自动加工设备和采用该设备进行细长轴零件自动加工的方法，尤其是一种超细长轴零件自动加工设备和方法。
技术介绍
如一种超细长轴零件驱动杆最大直径Φ60，总长6000mm，要求同轴度Φ0.03， 圆拄度0. 013/1000mm,粗糙度Ral. 6 μ m ；另一种细长轴类零件顶杆，材料为H13，硬度 HB315 360，加工直径Φ400，长度20000mm，直线度0. 3mm，粗糙度I a3. 2 μ m。目前，由于上述细长轴、超细长轴零件其整体刚性很差，在加工过程中另受到切削力、自重的作用，必然会产生较大的弯曲变形而导致振动。加工方法一般只能采用传统的多点固定支承、人工接刀方式，其生产效率非常低；由于外表面留有接刀错位痕迹，整体粗糙度不能达到要求； 另由于切削过程人为分割为多次断续加工，每次所形成的加工面其尺寸、形状精度均不同， 零件整体加工精度难以保证。针对上述情况，需要提供一条有效的解决途径。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种细长轴零件自动加工设备，以及采用该设备进行细长轴零件进行自动加工的方法。主要用于细长轴类、超细长轴类零件的精密加工，可保证加工精度，提高生产效率、增强操作安全。本专利技术还提供一种细长轴零件自动加工的方法。为了解决上述问题本专利技术的技术方案是这样的一种细长轴零件自动加工设备，包括一个用于放置细长加工工件的床身，床身一端设置有一个主轴箱，床身另一端设置有一尾架，主轴箱上设置有一个卡盘，尾架上设置有顶尖，其特征在于，床身上设置有若干个用于支撑工件的可以打开并前后移动的径向支撑架，径向支撑架支撑在工件的一侧；床身上还设置有导轨，导轨上设置有一拖板，拖板上设置有用于安装车刀的刀台，拖板上还设置有一用于支撑工件的可轴向滑动的轴向支撑架， 轴向支撑架支撑在工件的另一侧。径向支撑架在工件全程范围内均勻间隔布置，间隔的距离不大于工件外径的十倍。径向支撑架包括一个下座，下座上设置有一与工件轴向垂直的横向导轨，导轨上设置有一带有液压马达的可在横向导轨上滑动的弓形支撑座，支撑座上部具有上支撑臂， 支撑座底部具有下支撑臂，支撑座侧边具有侧支撑臂，上支撑臂、下支撑臂、侧支撑臂从上部、下部、一侧面与工件接触时对工件进行支撑。上支撑臂上还设置一驱动上支撑臂进行下压的液压油缸。轴向支撑架包括一个下座，下座上设置有一与工件轴向垂直的横向导轨，导轨上设置有一带有液压马达的可在横向导轨上滑动的支撑座，支承座上设置有一弧形导轨，弧形导轨上设置有一可弧形伸缩的弧形支撑臂，支承座上设置有一下固定支撑点，弧形导轨顶端内侧设置有一上固定支撑点，弧形支撑臂的前端设置有一回转支撑点，上固定支撑点、 下固定支撑点、回转支撑点从上部、下部、另一侧面与工件接触时对工件进行支撑。所述弧形导轨上设置有一与弧形支撑臂连接的弧形齿条，弧形导轨底部弧形支撑臂两侧设置有随动滚轮，所述弧形齿条与一主动齿轮啮合，所述主动齿轮连接一液压马达。一种细长轴零件自动加工方法，具体包括以下步骤第一，将细长的加工工件放置在床身上，工件的一端夹持在卡盘上，工件的另一端抵在顶尖上，在工件的一侧通过一组径向支撑架进行支撑，径向支撑架为随动支撑；在工件的另一侧设置一个轴向支撑架，轴向支撑架从工件加工的起始点开始支撑；第二，进行细长的加工工件自动加工，加工过程中轴向支撑架随拖板及刀台一起移动，当轴向支撑架移动到靠近某个径向支撑架时，此径向支撑架向一侧脱离工件以让出加工空间，而其余径向支撑架不动，当此处加工完毕后，此径向支撑架复位继续支撑工件的此位置，轴向支撑架随拖板及刀台一起继续向前移动进行加工，如此往复；第三，工件加工完毕后，退刀，同时轴向支撑架也退出对工件的支撑，所有径向支撑架退出对工件的支撑，从床身将工件取下。在第二步中，轴向支撑架退出时，轴向支撑架上的弧形支撑臂先回转复位，然后轴向支撑架整体退出。有益效果，本专利技术由于采用了上述的方法、装置，通过电气控制技术的攻关协调， 达到了下列目标超细长轴零件驱动杆最大直径Φ60，总长6000mm，要求同轴度Φ0. 03，圆拄度0. 013/1000mm,粗糙度Ral. 6 μ m ；细长轴类零件顶杆，材料为H13，硬度HB315 360， 加工直径Φ 400，长度20000mm，直线度0. 3mm,粗糙度Ra3. 2 μ m。因此，本专利技术能取代传统的多点固定支承、人工接刀加工方法，可大幅度提高生产效率、操作安全、零件整体加工精度， 为细长轴、超细长轴零件的自动加工提供了一条有效的解决途径。附图说明下面结合附图和具体实施方式来详细说明本专利技术；图Ia是本专利技术所述的细长轴零件自动加工设备的平面布局结构示意图；图Ib是本专利技术所述的细长轴零件自动加工设备的断面布置结构示意图；图加是本专利技术所述的细长轴零件自动加工过程中在纵向平面上轴向支撑架和径向支撑架相互配合的结构示意图；图2b是本专利技术所述的细长轴零件自动加工过程中零件安装与拆卸状态的结构示意图；图2c是本专利技术所述的细长轴零件自动加工过程中零件仅由径向支承架支承状态的结构示意图；图2d是本专利技术所述的细长轴零件自动加工过程中零件由轴向支承架支承状态的结构示意图；图3是本专利技术所述的轴向支承架结构示意图；图如是本专利技术所述的轴向支承架回转运动起始状态示意图；图4b是本专利技术所述的轴向支承架回转运动终止状态示意图；图5是本专利技术所述的径向支承架结构图6是本专利技术所述支承架导轨布置结构示意图。 具体实施例方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本专利技术。参看图la、图b本实施例所述的细长轴零件自动加工设备整体布局型结构如图所示加工机床由主轴箱1、卡盘2、径向支承架3、顶尖4、尾架5、拖板7、刀台8、轴向支承架9、床身10组成；细长轴零件6两端由卡盘2、顶尖4夹持定位；中间由多个径向支承架 3、单个轴向支承架9定位；径向支承架3、轴向支承架9布置与工件两侧；；拖板7沿床身导轨移动，刀台8位于拖板7上部，可沿导轨径向移动；径向支承架3可沿床身导轨独立移动、轴向支承架9由拖板7带动沿床身导轨移动。主轴箱1、卡盘2、径向支承架3、顶尖4、尾架5、拖板7、刀台8、轴向支承架9、细长轴零件6均位于床身10上部。轴向支承架结构如图3所示，轴向支承架9由下座91、导轨92、支承座93、下固定支承点94、上固定支承点95、回转支承点96、弧形导轨97、液压马达98、齿轮99、传动支架910、弧形齿条911、 支承臂912、滚轮913、液压马达914组成。支承座93可沿下座91、导轨92由液压马达914驱动实现径向移动；下固定支承点94、上固定支承点95位于工件上、下位置，主要用于承受工件重量；回转支承点96位于工件一侧，主要用于承受刀具切削力；下固定支承点94、上固定支承点95、回转支承点96形成切削加工时的工件主定位点。4.轴向支承架支承臂采用回转运动方式如图3、图如和图4b所示，轴向支承架回转运动由弧形导轨97、液压马达98、齿轮 99、传动支架910、弧形齿条911、支承臂912、滚轮913组成。回转支承点96位于支承臂912前端，滚轮913位于支承臂912尾部，齿轮99、液压马达98位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周民，何平华，宋钢韧，张琮霆，姚俊菠，孔宪筠，
申请(专利权)人：上海重型机床厂有限公司，
类型：发明
国别省市：