專利名稱:軸向定位無中心孔不停車頂尖的制作方法
本實用新型是一種車床夾具。
在普通車床上成批加工中，小軸類零件(包括端面形狀以中心對稱的各種軸，例如六角頭螺栓)，多用反向頂尖或外撥頂尖(亦稱內(nèi)梅花頂尖或反向梅花頂尖，在反向頂尖的內(nèi)圓錐上刻齒即是)，裝卸工件不停車。但是這兩種頂尖都會因為軸類零件被夾持端的端面直徑公差或外接圓直徑公差轉(zhuǎn)化為裝夾后的軸向定位誤差，因而不能應用定位擋塊裝置或自動停車機構來控制工件軸向尺寸精度，只好增加一些工藝環(huán)節(jié)或手段來保證工件加工的軸向尺寸精度，例如先將工件端部直徑車成統(tǒng)一尺寸，或者手工操作用“試車法”，或者監(jiān)視隨刀架運行的指針在車床尾座套筒上標尺的讀數(shù)來補償軸向定位誤差，等等。效率低，精度差，對操作技術要求高。在微機控制普通車床等各種自動車床上，刀架隨大拖板在程序控制下從某一原點出發(fā)，精確地運行所需位置，自動停下。完成一個工步后自動準確地返回原點，開始一個新的工步。每個零件的加工過程都是相同軌跡的重復，由于自動車床的這個特點，對裝夾不能軸向定位的軸零件的軸向尺寸精度(例如軸上某臺階對軸端的尺寸精度)就不能保證。因此，無論在普通車床上，還是在自動車床上成批加工中小軸類零件，都要求工件裝夾能軸向定位。
公知技術中，與解決上述問題相關的夾具有兩種《車工技術問答》(車路主編)圖10～11所示的彈性頂尖，雖然能使軸零件軸向定位，但必須在工件端面上鉆中心孔(不含反頂尖裝夾的基本要素)，而大量的徑向精度允許用反向頂尖或外撥頂尖裝夾的軸類零件或工序，例如六角頭螺栓，無心磨削之前的粗車和半精車工序等等，(參看《車削工藝》P205～211國營黎明機械制造廠編)都沒有必要鉆中心孔。因此，在這些情況下使用該頂尖不經(jīng)濟，效率低，要增加工藝環(huán)節(jié)和制造成本。
《車工》(上海市第一機電工業(yè)局工代會)圖11～48所示六角頭螺栓的專用不停車夾頭，雖然既能使螺栓軸向定位，也毋需在螺栓頭部鉆中心孔，但是它有下述不足之處帶動螺栓旋轉(zhuǎn)靠凹六角孔，裝夾時，須將螺栓的凸六角與凹六角對正，而且凸凹六角間要有足夠的間隙，才能裝進去，很不方便，凸凹間隙直接降低了螺栓的徑向定位精度；軸承內(nèi)圈在軸上滑動，是間隙配合。軸承本身也有間隙(沒有預緊)，這些間隙的存在降低了螺栓裝夾剛度，影響加工精度；裝卸工件時，活動套1軸向移動距離長，增加了輔助時間，降低了裝卸效率，這種結(jié)構的頂尖只適合端面是非圓形的以中心對稱的軸類零件(如六角頭螺栓)，而不能裝夾端面是圓的軸零件。
本實用新型的目的是設計一種新型頂尖，其功能應對端面形狀以中心對稱的各種中小軸類零件都適合，而且不需在夾持端鉆中心孔，就能實現(xiàn)軸類零件裝夾的軸向定位和徑向定位，并且消除上述六角頭螺栓專用不停車夾頭的諸多不足之處。
本實用新型的技術解決方案是包括頂尖主體，壓縮彈簧，推力軸承，在 頂尖主體的內(nèi)圓錐孔中插有一個平面頂尖，平面頂尖的工作端面可部分刻齒，其余不刻齒部分作成凹坑以容納工件端面上的凸起部分，平面頂尖的圓柱段外圓上套有一個從大端至小端直徑逐漸減小的內(nèi)迥轉(zhuǎn)面套，其小端靠近平面頂尖工作端面，內(nèi)迥轉(zhuǎn)面套的外圓錐面與滑動套的內(nèi)圓錐孔配合，滑動套的圓柱孔與頂尖主體圓柱段外圓小間隙配合，若干壓縮彈簧均布在滑動套的內(nèi)臺階壁上，彈簧另一端壓在推力軸承上，內(nèi)迥轉(zhuǎn)面套相對于頂尖主體可軸向伸縮和周向轉(zhuǎn)動，限位環(huán)一端與頂尖主體螺紋聯(lián)結(jié)，另一端與滑動套凸緣相扣。
另一個本實用新型技術解決方案是包括頂尖主體，壓縮彈簧，推力軸承，在 頂尖主體的內(nèi)圓錐孔中插有一個平面頂尖，平面頂尖的工作端面可部分刻齒，其余不刻齒部分作成凹坑以容納工件端面上的凸起部分，平面頂尖的圓柱段外圓上套有一個從大端至小端直徑逐漸減小的內(nèi)迥轉(zhuǎn)面套，其小端靠近平面頂尖的工作端面，內(nèi)迥轉(zhuǎn)面套的外圓錐面與滑動套的內(nèi)圓錐孔配合，滑動套的圓柱孔與頂尖主體圓柱段外圓間裝有滾針軸承，滾針軸承內(nèi)圈與頂尖主體圓柱段外圓是小間隙配合，外圈與滑動套圓柱孔間是小過盈量配合，若干壓縮彈簧均布在滑動套的內(nèi)臺階壁上，彈簧的另一端壓在推力軸承上，內(nèi)迥轉(zhuǎn)面套相對于頂尖主體可軸向伸縮和周向轉(zhuǎn)動，限位環(huán)一端與頂尖主體螺紋聯(lián)結(jié)，另一端與滑動套凸緣相扣。
再一個本實用新型的技術解決方案是包括頂尖主體，壓縮彈簧，在 頂尖主體的內(nèi)圓錐孔中插有一個平面頂尖，平面頂尖的工作端面上可以不刻齒(光面)，亦可部分刻齒，部分刻齒時其余部分作成凹坑以容納工件端面上的凸起部分，平面頂尖的圓柱段外圓上套有一個從大端至小端直徑逐減小的內(nèi)迥轉(zhuǎn)面套，其內(nèi)迥轉(zhuǎn)面上刻有齒，內(nèi)迥轉(zhuǎn)面套的外圓錐面與滑動套的內(nèi)圓錐孔配合，滑動套的圓柱孔與頂尖主體圓柱段外圓間用導向鍵聯(lián)結(jié)，若干壓縮彈簧均布在滑動套的內(nèi)臺階壁上，彈簧另一端壓在頂尖主體的臺階壁上，內(nèi)迥轉(zhuǎn)面套相對于頂尖主體可以軸向伸縮，不能周向轉(zhuǎn)動，限位環(huán)一端與頂尖主體螺紋聯(lián)結(jié)，另一端與滑動套凸緣相扣。
本實用新型解決了傳統(tǒng)的反向頂尖和外撥頂尖不能軸向定位的問題，降低了反向裝夾法對坯件尺寸精度的要求。適合端面形狀以中心對稱且徑向精度允許用反向頂尖或外撥頂尖裝夾的各種中小軸類零件，不需在軸的被夾持端鉆中心孔就能實現(xiàn)軸類零件的軸向定位和徑向定位，能使工藝簡化。徑向定位精度比前述六角頭螺栓專用不停車夾頭的徑向定位精度高，裝卸更方便，更快，更牢靠，因而效率更高。能裝夾毛坯，也能裝夾光坯，粗車和精車均可，結(jié)構簡單，制造容易。
附圖1和2是本實用新型的滑動套與頂尖主體之間即可相對周向轉(zhuǎn)動又可相對軸向滑動之類型的兩種結(jié)構的縱剖視圖。
附圖3是本實用新型的滑動套與頂尖主體間不能相對周向轉(zhuǎn)動(同步轉(zhuǎn)動)只能相對軸向滑動的一種結(jié)構的縱剖視圖。
以下結(jié)合附圖進一步對本實用新型進行說明。
附圖1所示的實施例包括一個頂尖主體〔1〕，其左段是與車床主軸錐孔配合的錐柄，右段是光軸，頂尖主體內(nèi)有軸向通孔，通孔右段是錐孔，滑動套〔4〕右端有一錐孔，左段是圓柱孔，圓柱孔與頂尖主體〔1〕右段光軸間為同軸度高的小間隙配合，可以相對軸向滑動，也可相對轉(zhuǎn)動?；瑒犹住?〕左內(nèi)臺階壁上均布有若干壓縮彈簧〔3〕，推力球軸承〔7〕裝在頂尖主體〔1〕光軸的左端軸肩處，推力軸承〔7〕的
圈被壓縮彈簧〔3〕帶動與滑動套〔4〕保持相對靜止。限位環(huán)〔2〕與頂尖主體〔1〕螺紋聯(lián)結(jié)，另一端的內(nèi)凸緣與滑動套〔4〕的外凸緣相扣，內(nèi)迥轉(zhuǎn)面套〔6〕的外表面也是一個圓錐，此外圓錐面與滑動套〔4〕右端的內(nèi)圓錐配合，內(nèi)迥轉(zhuǎn)面套的內(nèi)迥轉(zhuǎn)面是光面，沒有刻齒，平面頂尖〔5〕的左段錐柄與頂尖主體〔1〕上的錐孔配合，平面頂尖〔5〕的工作端面和內(nèi)迥轉(zhuǎn)面套〔6〕的內(nèi)迥轉(zhuǎn)面有高的硬度和強度。裝夾時，被加工軸的端面外圓或外接圓首先接觸內(nèi)迥轉(zhuǎn)面套〔6〕的內(nèi)迥轉(zhuǎn)面，實現(xiàn)徑向定位，這時被加工軸端面與平面頂尖〔5〕的工作端面的距離小于滑動套〔4〕在頂尖主體〔1〕上的可伸縮行程，繼而，被加工軸靠車床尾座頂尖的推進，內(nèi)迥轉(zhuǎn)面套〔6〕推動滑動套〔4〕向左移動壓縮彈簧〔3〕，這時限位環(huán)〔2〕與滑動套〔4〕相扣處脫落，滑動套〔4〕與頂尖主體〔1〕的旋轉(zhuǎn)分離，工件隨滑動套〔4〕停止轉(zhuǎn)動或者減速轉(zhuǎn)動，頂尖主體〔1〕仍然隨車床主軸轉(zhuǎn)動，彈簧〔3〕被繼續(xù)壓縮直至工件端面被頂緊在平面頂尖〔5〕的工作端面上，實現(xiàn)軸向定位，并撥動工件旋轉(zhuǎn)傳遞切削力矩。這時滑動套〔4〕與頂尖主體〔1〕和工件一起同步轉(zhuǎn)動。撤退車床尾座頂尖時，內(nèi)迥轉(zhuǎn)面套〔6〕隨滑動套〔4〕被彈簧〔3〕推向右移，工件端面離開平面頂尖〔5〕的工作端面，工件又停止轉(zhuǎn)動或減速轉(zhuǎn)動，即可卸下工件，限位環(huán)〔2〕限制滑動套〔4〕退回的位置。
滑動套〔4〕圓柱孔與頂尖主體〔1〕光軸之間可視為滑動軸承，因而可在其結(jié)構、材料和潤滑等方面按滑動軸承考慮。
附圖2所示的實施例與附圖1所示的實施例的不同之處在于滑動套〔4〕與頂尖主體〔1〕之間裝有滾針軸承〔8〕，滾針軸承〔8〕的內(nèi)圈與頂尖主體〔1〕光軸間是同軸度高的小間隙配合，外圈與滑動套〔4〕的圓柱孔之間是小過盈量配合，滑動套〔4〕與滾針軸承〔8〕一起在頂尖主體〔1〕的光軸段上軸向滑動，當然也能相對轉(zhuǎn)動。
附圖3所示實施例與附圖1和附圖2所示實施例不同之處在于滑動套〔4〕與頂尖主體〔1〕之間沒有滾針軸承和推力軸承，而用導向鍵聯(lián)結(jié)只能相對軸向滑動，不能相對周向轉(zhuǎn)動。在內(nèi)迥轉(zhuǎn)面套〔6〕的內(nèi)迥轉(zhuǎn)面上刻齒，同時加大彈簧〔3〕的剛度，則可用這個刻齒內(nèi)迥轉(zhuǎn)面實現(xiàn)工件徑向定位并撥動工件旋轉(zhuǎn)傳遞切削力矩。與平面頂尖〔5〕的刻齒工作端面同時作用，則可傳遞更大的力矩，適合于切削力很大的情況，又可根據(jù)被加工軸端面上的一些特殊情況確定平面頂尖〔5〕的工作端面不刻齒或刻一部分齒，刻一部分齒時，其余不刻齒部分作成凹坑。
本實用新型的平面頂尖〔5〕和內(nèi)迥轉(zhuǎn)面套〔6〕裝撤方便，可按中小軸類零件的端面直徑或外接圓直徑分段備制系列尺寸規(guī)格，對應使用，平面頂尖〔5〕與頂尖主體〔1〕的圓錐聯(lián)結(jié)可以是螺紋聯(lián)結(jié)或其它方式的聯(lián)結(jié)。內(nèi)迥轉(zhuǎn)面套〔6〕與滑動套〔4〕之間的圓錐聯(lián)結(jié)也可以是螺紋聯(lián)結(jié)或其它方式聯(lián)結(jié)。
權利要求
1.一種軸向定位無中心孔不停車頂尖，包括頂尖主體[1]，壓縮彈簧[3]，推力軸承[7]，其特征是頂尖主體[1]的內(nèi)圓錐孔中插有一個平面頂尖[5]，平面頂尖的工作端面可部分刻齒，其余不刻齒部分作成凹坑以容納工作端面上的凸起部分，平面頂尖的圓柱段外圓上套有一個從大端至小端直徑逐漸減小的內(nèi)迥轉(zhuǎn)面套[6]，其小端靠近平面頂尖工作端面，內(nèi)迥轉(zhuǎn)面套的外圓錐面與滑動套[4]的內(nèi)圓錐孔配合，滑動套的圓柱孔與頂尖主體圓柱段外圓小間隙配合，若干壓縮彈簧均布在滑動套[4]的內(nèi)臺壁上，彈簧另一端壓在推力軸承上，內(nèi)迥轉(zhuǎn)面套相對于頂尖主體可軸向伸縮和周向轉(zhuǎn)動，限位環(huán)[2]一端與頂尖主體螺紋聯(lián)結(jié)，另一端與滑動套凸緣相扣。
2.一種軸向定位無中心孔不停車頂尖，包括頂尖主體〔1〕，壓縮彈簧〔3〕，推力軸承〔7〕，其特征是頂尖主體〔1〕的內(nèi)圓錐孔中插有一個平面頂尖〔5〕，平面頂尖的工作端面可部分刻齒，其余不刻齒部分作成凹坑以容納工件端面上凸起部分，平面頂尖的圓柱段外圓上套有一個從大端至小端直徑逐漸減小的內(nèi)迥轉(zhuǎn)面套〔6〕，其小端靠近平面頂尖的工作端面，內(nèi)迥轉(zhuǎn)面套的外圓錐面與滑動套〔4〕的內(nèi)圓錐孔配合，滑動套的圓柱孔與頂尖主體圓柱段外圓間裝有滾針軸承〔8〕，滾針軸承內(nèi)圈與頂尖主體圓柱段外圓是小間隙配合，外圓與滑動套圓柱孔間是小過盈量配合，若干壓縮彈簧均布在滑動套的內(nèi)臺階壁上，彈簧的另一端壓在推力軸承上，內(nèi)迥轉(zhuǎn)面套相對于頂尖主體可軸向伸縮和周向轉(zhuǎn)動，限位環(huán)〔2〕一端與頂尖主體螺紋聯(lián)結(jié)，另一端與滑動套凸緣相扣。
3.一種軸向定位無中心孔不停車頂尖，包括頂尖主體〔1〕，壓縮彈簧〔3〕，其特征是頂尖主體的內(nèi)圓錐孔中插有一個平面頂尖〔5〕，平面頂尖的工作端面上可以不刻齒(光面)，亦可部分刻齒，部分刻齒時其余部分作成凹坑以容納工作端面上的凸起部分，平面頂尖的圓柱段外圓上套有一個從大端至小端直徑逐漸減小的內(nèi)迥轉(zhuǎn)面套〔6〕，其內(nèi)迥轉(zhuǎn)面上刻有齒，內(nèi)迥轉(zhuǎn)面套的外圓錐面與滑動套〔4〕的內(nèi)圓錐孔配合，滑動套的圓柱孔與頂尖主體圓柱段外圓間用導向鍵聯(lián)結(jié)，若干壓縮彈簧均布在滑動套的內(nèi)臺階壁上，彈簧另一端壓在頂尖主體的臺階壁上，內(nèi)迥轉(zhuǎn)面套相對于頂尖主體可以軸向伸縮，不能周向轉(zhuǎn)動，限位環(huán)〔2〕一端與頂尖主體螺紋聯(lián)結(jié)，另一端與滑動套凸緣相扣。
專利摘要
軸向定位無中心孔不停車頂尖是一種高效車床夾具。是針對傳統(tǒng)的反向頂尖和外撥頂尖用于成批加工中，工件裝夾不能軸向定位(直徑公差轉(zhuǎn)化為軸向定位誤差)的缺陷設計的。以軸向固定的平面頂尖和套在平面頂尖上可軸向伸縮的內(nèi)回轉(zhuǎn)面套為基本構件，實現(xiàn)徑向和軸向定位。靠摩擦力傳遞力矩。用于車床成批加工端面形狀以中心對稱的各種中小軸類零件使工藝大大簡化。裝夾定位精度高、牢靠，精車粗車均可。使用方便，結(jié)構簡單，制造容易。
文檔編號B23B23/04GK86208383SQ86208383
公開日1988年2月24日 申請日期1986年11月23日
發(fā)明者陳偉 申請人:陳偉導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan