專利名稱：軸類及管類工件拉緊狀態(tài)下的加工裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種軸類及管類工件的加工裝置，屬于軸類及管類工件的外表面
加工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前在車床上加工細(xì)長(zhǎng)軸類及管類零件時(shí)，通常采用一夾一頂，即車床床頭一端 采用卡盤夾緊，尾座一端采用頂尖頂緊的方式，這種加工方式在頂緊的時(shí)候，頂緊力不好控 制，力過大容易將工件頂彎，力過小，工件在徑向定位不準(zhǔn)確，并且在加工過程中由于溫度 升高，導(dǎo)致工件伸長(zhǎng)無法釋放而發(fā)生彎曲，而且加工后工件的尺寸公差和形位公差不容易 保證。 中國(guó)專利文獻(xiàn)CN201186355公開了一種《用于柔性長(zhǎng)軸加工的工裝夾具》，包括 車床主軸卡盤、尾架夾持卡盤、螺紋桿銷和鎖緊螺母，需要預(yù)先在柔性長(zhǎng)軸的端部加工螺紋 孔，通過螺紋桿銷將柔性長(zhǎng)軸夾持在尾架夾持卡盤和車床主軸卡盤上，尾架夾持卡盤和車 床主軸卡盤始終對(duì)夾持的柔性長(zhǎng)軸施加拉力。該工裝夾具使柔性長(zhǎng)軸在拉緊狀態(tài)下車削， 雖然能夠提高加工精度，但是柔性長(zhǎng)軸的拉緊是靠人力將安裝尾架夾持卡盤的車床尾座向 后推移實(shí)現(xiàn)，再固定住車床尾架，沒有施加拉緊力的裝置，拉緊力無法控制，并不能使柔性 長(zhǎng)軸真正處于拉緊狀態(tài)，在加工過程中也無法實(shí)現(xiàn)拉緊力的浮動(dòng)，不能有效減小工件徑向 跳動(dòng)和圓度等形位公差。 上述中國(guó)專利文獻(xiàn)CN201186355公開的《用于柔性長(zhǎng)軸加工的工裝夾具》還存在 另一個(gè)不足之處，就是工件的兩端都采用卡盤定位夾緊，當(dāng)工件需要改變?cè)O(shè)備類型，如由車 床車削移到磨床磨削或磨床轉(zhuǎn)車床加工時(shí)，兩次裝夾的位置就會(huì)發(fā)生變化，也就是說兩次 裝夾不是同一個(gè)定位基準(zhǔn)，同樣不能有效減小工件徑向跳動(dòng)和圓度等形位公差。 眾所周知，通過工件兩端的中心孔定位并通過兩頂尖裝夾來加工軸類工件，可以 保證工件多次裝夾采用同一個(gè)定位基準(zhǔn)，能夠有效提高定位和加工精度。如中國(guó)專利文獻(xiàn) CN1994666A公開的《一種軸類零件的夾持方法》，是先測(cè)出工件自由狀態(tài)下兩端的距離，再 將工件頂在兩頂尖之間，其中一個(gè)裝在活動(dòng)頂尖座上，工件兩端裝上法蘭盤，分別用螺母旋 緊，使頂尖與工件中心孔貼合，測(cè)量工件兩端的距離，并與自由狀態(tài)下相比較，調(diào)整活動(dòng)頂 尖座的位置，使工件兩端的距離與自由狀態(tài)下一致，固定活動(dòng)頂尖，即可加工工件。這種方 法操作復(fù)雜，也沒有給出通過何種技術(shù)手段調(diào)整活動(dòng)頂尖座的位置使工件兩端的距離與自 由狀態(tài)下一致。工件也沒有在拉緊狀態(tài)下加工，加工過程中不能抵消切削力、熱膨脹力等造 成的工件變形。 當(dāng)需要對(duì)工件精確定位，又要通過卡盤夾緊時(shí)，可以采用浮動(dòng)卡盤。浮動(dòng)卡盤主要 用于不規(guī)則的帶脫模斜度的坯件，卡盤中孔內(nèi)可安裝頂尖，以便對(duì)工件精確定位?？ūP的主 要特性為夾緊力大，在夾緊的同時(shí)將工件向后拉，使工件端面緊靠在卡盤的定位面上；卡爪 能單獨(dú)浮動(dòng)，能夾持不規(guī)則和帶小斜度的坯件。如中國(guó)專利文獻(xiàn)CN2154143公開的《一種頂 尖式浮動(dòng)卡盤》，包括卡盤體和三爪，卡盤體內(nèi)的三爪可以繞定位銷轉(zhuǎn)動(dòng)，有頂尖滑動(dòng)安裝在卡盤體前端內(nèi)，卡盤體內(nèi)有拉桿，拉桿上套裝有上、下兩個(gè)浮動(dòng)體，卡盤體內(nèi)有彈簧使三 爪和下浮動(dòng)體保持錐面接觸。浮動(dòng)卡盤可以實(shí)現(xiàn)對(duì)工件夾緊的同時(shí)又能精確定位，但是需 要中間拉桿的拉動(dòng)，因此無法實(shí)現(xiàn)工件在拉緊狀態(tài)下的加工。 綜合現(xiàn)有技術(shù)，使軸類工件通過兩頂尖定位在既受頂尖頂壓力又受拉緊力的狀態(tài) 下加工，是提高工件加工精度的關(guān)鍵，但在實(shí)際應(yīng)用上存在一定技術(shù)難度，目前尚未發(fā)現(xiàn)有 這方面技術(shù)的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有軸類及管類工件加工技術(shù)存在的不足，提供一種多工位加工
時(shí)定位準(zhǔn)確、能夠有效保證加工精度的軸類及管類工件拉緊狀態(tài)下的加工裝置。
本實(shí)用新型的軸類及管類工件拉緊狀態(tài)下的加工裝置采用以下技術(shù)解決方案 該裝置包括安裝在機(jī)床主軸前端的浮動(dòng)卡盤和安裝在機(jī)床尾部的拉緊裝置，該拉
緊裝置上也安裝有浮動(dòng)卡盤，所述拉緊裝置包括液壓缸、軸承座、軸承、卡盤座和底座，液壓
缸安裝在底座上，液壓缸內(nèi)設(shè)有活塞桿，活塞桿的兩端分別伸出液壓缸的前后端，活塞桿與
液壓缸的內(nèi)壁之間設(shè)有活塞桿的徑向定位裝置，活塞桿的前伸出端安裝有軸承座，軸承座
上安裝有軸承，軸承上安裝有盤座，浮動(dòng)卡盤安裝在卡盤座上，活塞桿內(nèi)部設(shè)有通孔，卡盤
座上浮動(dòng)卡盤的拉桿由活塞桿的通孔伸出，活塞桿的后伸出端安裝有一個(gè)液壓缸，該液壓
缸內(nèi)的活塞也設(shè)有內(nèi)部通孔，卡盤座上浮動(dòng)卡盤的拉桿伸入該液壓缸的活塞通孔，拉桿通
過前后兩個(gè)推力軸承與活塞連接在一起。 上述裝置應(yīng)用時(shí)，工件通過兩浮動(dòng)卡盤上的頂尖定位，然后通過拉緊裝置后部的 液壓缸驅(qū)動(dòng)后浮動(dòng)卡盤的拉桿使后浮動(dòng)卡盤夾緊工件的后端，再啟動(dòng)拉緊裝置，使后浮動(dòng) 卡盤和工件一起向后拉緊，使工件處于拉緊狀態(tài)。由于推力軸承的作用，后浮動(dòng)卡盤、工件 和后浮動(dòng)卡盤的拉桿能夠一起轉(zhuǎn)動(dòng)。 浮動(dòng)卡盤內(nèi)的頂尖可采用浮動(dòng)頂尖、活頂尖等各種結(jié)構(gòu)形式。 本實(shí)用新型采用將工件兩端頂住的定位裝夾方式，可保證多工位加工時(shí)采用同一 定位基準(zhǔn)，同時(shí)在拉緊狀態(tài)下加工工件，使工件在軸向方向有伸長(zhǎng)的趨勢(shì)，可隨時(shí)釋放工件 在加工過程中因切削力、熱膨脹力等引起的變形，在增強(qiáng)工件剛性的同時(shí)，又不會(huì)造成加工 后精度的反彈，可有效減小工件的徑向跳動(dòng)和圓度等形位公差，提高加工精度。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。 其中1 、后浮動(dòng)卡盤，2、頂尖，3、卡盤座，4、軸承，5、軸承座，6、前端蓋，7、后浮動(dòng)卡 盤拉桿，8、液壓缸，9、活塞桿，10、定位銷，11、底座，12、后端蓋，13、軸類工件，14、前浮動(dòng)卡
盤拉桿，15、前浮動(dòng)卡盤，16、連接盤，17、左端蓋，18、活塞，19、推力軸承，20、缸體，21、右端
圭
具體實(shí)施方式如圖1所示，本實(shí)用新型的裝置包括安裝在機(jī)床主軸前端的前浮動(dòng)卡盤15和安裝 在機(jī)床尾部的拉緊裝置，該拉緊裝置上安裝有后浮動(dòng)卡盤1。前浮動(dòng)卡盤15安裝在機(jī)床主
4軸上，在機(jī)床主軸的后端安裝有中通回轉(zhuǎn)油缸(未畫出)，前浮動(dòng)卡盤的拉桿14與該回轉(zhuǎn)油 缸的活塞連接，在該回轉(zhuǎn)油缸的帶動(dòng)下前浮動(dòng)卡盤的拉桿14拉動(dòng)前浮動(dòng)卡盤15夾緊工件， 中通回轉(zhuǎn)油缸、前浮動(dòng)卡盤15和軸類工件13隨機(jī)床主軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。 所述的拉緊裝置采用液壓驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，包括液壓缸8、軸承座5、軸承4、卡盤座3和底 座11，液壓缸8安裝在底座11上，底座11的底部結(jié)構(gòu)與車床尾座一樣，其在機(jī)床上的移動(dòng) 和固定方式與車床尾座在車床上的移動(dòng)和固定方式一樣。液壓缸8內(nèi)設(shè)有活塞桿9，活塞桿 9的兩端分別伸出液壓缸8的前端蓋6和前端蓋12，活塞桿9與液壓缸8的缸體內(nèi)壁之間 設(shè)有密封圈，液壓缸8的前端蓋6與活塞桿9接觸處設(shè)有密封圈和防塵圈，液壓缸8的后端 蓋12與液壓缸8的缸體內(nèi)壁之間也設(shè)有密封圈。液壓缸8的前后部分別設(shè)有進(jìn)出油口，與 液壓控制系統(tǒng)連接，液壓控制系統(tǒng)為現(xiàn)有常規(guī)技術(shù)?；钊麠U9的前伸出端安裝有軸承座5， 軸承座5與活塞桿9通過鍵連接，并通過擋圈軸向固定。軸承座5上安裝有軸承4，軸承4 采用具有高軸向和徑向承載能力的YRT轉(zhuǎn)臺(tái)軸承，YRT轉(zhuǎn)臺(tái)軸承包括一個(gè)座圈和一個(gè)軸圈， 座圈通過螺釘與軸承座5連接，軸圈通過螺釘與卡盤座3連接。后浮動(dòng)卡盤1通過螺栓安 裝在卡盤座3上。拉緊裝置的作用是帶動(dòng)后浮動(dòng)卡盤1軸向移動(dòng)，活塞桿9只能軸向移動(dòng) 不能轉(zhuǎn)動(dòng)。為了防止活塞桿9隨后浮動(dòng)卡盤1轉(zhuǎn)動(dòng)，在活塞桿9上加工出軸向槽，在液壓缸 8的缸體內(nèi)壁上安裝定位銷IO，定位銷10與活塞桿9上的軸向槽配合，保證了活塞桿9只 能軸向移動(dòng)而不能轉(zhuǎn)動(dòng)。定位銷10可采用T型鍵。液壓缸8的活塞桿9的內(nèi)部是帶通孔 的，并且伸出液壓缸8的后端蓋12，后浮動(dòng)卡盤1的拉桿7伸出活塞桿9的內(nèi)孔。活塞桿9 的后端安裝有連接盤16，連接盤16上安裝有由左端蓋17、缸體20、活塞18和右端蓋21組 成的液壓缸，活塞18的兩端與后浮動(dòng)卡盤拉桿7之間均設(shè)有推力軸承19。兩個(gè)浮動(dòng)卡盤內(nèi) 的頂尖2可以是固定的也可以是浮動(dòng)的。 軸類工件13的兩端安裝在前浮動(dòng)卡盤15和后浮動(dòng)卡盤1的頂尖2之間，通過兩 浮動(dòng)卡盤的頂尖定位。然后通過由左端蓋17、缸體20、活塞18和右端蓋21組成的液壓缸 驅(qū)動(dòng)后浮動(dòng)卡盤的拉桿7使后浮動(dòng)卡盤1夾緊軸類工件13的后端。再啟動(dòng)拉緊裝置，使后 浮動(dòng)卡盤1、其上的頂尖和軸類工件13 —起向后拉緊，使軸類工件13處于拉緊狀態(tài)。由于 推力軸承19的作用，后浮動(dòng)卡盤1、軸類工件13和后浮動(dòng)卡盤拉桿7能夠一起轉(zhuǎn)動(dòng)。 加工管類工件時(shí)，將管類工件的兩端預(yù)先固定安裝工藝頭，工藝頭的外端面上帶 有中心孔。加工時(shí)，將管類工件兩端的工藝頭裝夾在前浮動(dòng)卡盤15和后浮動(dòng)卡盤1的頂尖 2之間。其它過程與加工軸類工件一樣。
權(quán)利要求一種軸類及管類工件拉緊狀態(tài)下的加工裝置，包括安裝在機(jī)床主軸前端的浮動(dòng)卡盤和安裝在機(jī)床尾部的拉緊裝置，該拉緊裝置上也安裝有浮動(dòng)卡盤，其特征是所述拉緊裝置包括液壓缸、軸承座、軸承、卡盤座和底座，液壓缸安裝在底座上，液壓缸內(nèi)設(shè)有活塞桿，活塞桿的兩端分別伸出液壓缸的前后端，活塞桿與液壓缸的內(nèi)壁之間設(shè)有活塞桿的徑向定位裝置，活塞桿的前伸出端安裝有軸承座，軸承座上安裝有軸承，軸承上安裝有盤座，浮動(dòng)卡盤安裝在卡盤座上，活塞桿內(nèi)部設(shè)有通孔，卡盤座上浮動(dòng)卡盤的拉桿由活塞桿的通孔伸出，活塞桿的后伸出端安裝有一個(gè)液壓缸，該液壓缸內(nèi)的活塞也設(shè)有內(nèi)部通孔，卡盤座上浮動(dòng)卡盤的拉桿伸入該液壓缸的活塞通孔，拉桿通過前后兩個(gè)推力軸承與活塞連接在一起。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種軸類及管類工件拉緊狀態(tài)下的加工裝置，該裝置包括安裝在機(jī)床主軸前端的浮動(dòng)卡盤和安裝在機(jī)床尾部的拉緊裝置，該拉緊裝置上也安裝有浮動(dòng)卡盤，所述拉緊裝置包括液壓缸、軸承座、軸承、卡盤座和底座，浮動(dòng)卡盤安裝在卡盤座上，活塞桿內(nèi)部設(shè)有通孔，卡盤座上浮動(dòng)卡盤的拉桿由活塞桿的通孔伸出，活塞桿的后伸出端安裝有一個(gè)液壓缸，該液壓缸內(nèi)的活塞也設(shè)有內(nèi)部通孔，卡盤座上浮動(dòng)卡盤的拉桿伸入該液壓缸的活塞通孔，拉桿通過前后兩個(gè)推力軸承與活塞連接在一起。本實(shí)用新型可保證多工位加工時(shí)采用同一定位基準(zhǔn)，同時(shí)在拉緊狀態(tài)下加工工件，提高了工件加工時(shí)的剛度，使工件在軸向方向有伸長(zhǎng)的趨勢(shì)可有效提高加工精度。
文檔編號(hào)B23Q3/00GK201519882SQ20092026937
公開日2010年7月7日 申請(qǐng)日期2009年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月6日
發(fā)明者王愛福, 趙顯華 申請(qǐng)人:趙顯華