CN102950305A - 胀开芯轴装置及车削加工成组滚轮的方法 - Google Patents
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Abstract
提供一种用于车床挟持工件的胀开芯轴装置与在车床上车削加工成组滚轮的方法，胀开芯轴装置包括主体、锥形体、膨胀套及一端用于连接液压油缸活塞杆的连接杆，主体左端设有与车床法兰盘相配的凸台及连接孔，锥形体内端插入主体内孔而外端呈锥形位于主体外，膨胀套内设有与锥形体的锥形外端相配的锥形内腔，膨胀套形成薄壁端与厚壁端，沿膨胀套外壁圆周均匀地设有至少3条直槽穿透其壁厚，膨胀套套装在锥形体的锥形外端外面，连接杆位于中心轴线上，穿过锥形体，其另一端卡止于所述膨胀套的厚壁端；锥形体内端及与其相配的主体内孔也为锥形。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于车床挟持工件的胀开芯轴装置与在车床上车削加工成组滚轮的方法。
背景技术
传统的车床使用三爪卡盘从工件的外周夹持工件，后来出现的胀开芯轴从工件的内孔夹持工件，能达到较高同心度要求，但要求工件必须有内孔以套入胀开芯轴。
滚压加工是一种无切屑连续加工，是以让金属带状工件强行通过由多组滚轮组成的滚轮组的上下滚轮之间，滚轮组人头至尾的滚轮形状逐步演进，通过滚轮向工件表面施加压力，在常温下利用金属的塑性变形，使工件达到改变形状和尺寸的目的。一条滚压加工生产线的滚轮组通常由几十个滚轮组成，如图7所示，为了提供一条滚压加工生产线，滚轮的车削加工量很大；由于滚轮的精度确定滚压加工精度，所以通常这些滚轮的加工精度要求较高，尤其是其同心度要求较高。选用合适的挟持装置与挟持方法及合理安排车削加工过程，对提高滚轮的加工精度与加工效率十分重要。
另外，虽然目前能在市场上采购到由专业厂商(如德国罗姆ROHM公司)提供的各种规格尺寸的胀开芯轴装置，但这些胀开芯轴装置自成一体，更换时需整体更换；当工件规格尺寸频繁变换时，则需频繁整体更换整个胀开芯轴装置，很不方便。
本发明正是解决上述问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述技术现状，提供一种用于车床挟持工件的胀开芯轴装置与在车床上车削加工成组滚轮的方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：
一种用于车床挟持工件的胀开芯轴装置，包括用于连接车床法兰盘的主体、锥形体、膨胀套及一端用于连接液压油缸活塞杆的连接杆，所述主体左端设有与车床法兰盘定位孔相紧配的凸台及与车床法兰盘连接孔相配的连接孔，其特征在于，所述锥形体内端插入主体内孔而外端呈锥形位于主体外，所述膨胀套内设有与锥形体的锥形外端相配的锥形内腔，使得所述膨胀套形成薄壁端与厚壁端，沿所述膨胀套外壁圆周均匀地设有至少3条直槽穿透其壁厚，所述膨胀套套装在锥形体的锥形外端外面，所述连接杆位于中心轴线上，穿过所述锥形体，其另一端卡上于所述膨胀套的厚壁端。
所述锥形体内端及与其相配的主体内孔也为锥形。
在所述锥形体内端与主体内孔之间加设一锥形套筒。
所述主体内孔的右端设有内螺纹，以螺纹连接方式安装一连接环，在所述锥形体及连接环的右侧设置一端盖，所述端盖用螺栓穿过该连接环与锥形体相连接。
所述连接杆由左右二段组成，中间设置螺纹连接，其螺纹连接处位于所述锥形体内。
所述膨胀套沿其外壁圆周均匀地设有6条直槽穿透其壁厚。
所述膨胀套的6条直槽中的任意相邻二条中的其中一条自其薄壁端开设至近厚壁端位置并以一直径略大于直槽宽度的圆孔结束，而另一条自其厚壁端开设至近薄壁端位置并以一直径略大于直槽宽度的圆孔结束。
在车床上车削加工成组滚轮的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、在车床上装上外圆卡盘，逐个将滚轮工件装夹在卡盘上，车削加工滚轮的内孔；
步骤二、在该车床上装上如权利要求1至7任一项所述的胀开芯轴装置，其膨胀套的外径尺寸与滚轮工件的内孔直径尺寸相适合，逐个将滚轮工件装夹在膨胀套上，车削加工滚轮的外圆与端面；其过程中，每个滚轮工件在车削加工前，先套装在膨胀套上，起动所述液压油缸活塞杆回缩，连接杆带动膨胀套沿所述锥形体向左移动，膨胀套扩张而紧紧夹住滚轮工件；每个滚轮工件在车削加工后，起动所述液压油缸活塞杆伸长，连接杆带动膨胀套沿所述锥形体向右移动，膨胀套收缩而放松滚轮工件，从而取下该滚轮工件。
所述锥形体的锥形外端按不同尺寸配置形成一个系列，相应的膨胀套也按不同尺寸配置形成一个系列。
在车床上车削加工不同尺寸内孔工件的方法，其特征在于，使用如如权利要求9所述的胀开芯轴装置，当更换不同尺寸内孔的工件时，选择换上尺寸合适的所述锥形体与相应的膨胀套。
本发明胀开芯轴装置的主体、锥形体、膨胀套之间采用锥形连接，工件加工精度，尤其是其同心度均高于非锥形的柱形连接方式，拆装更换更为方便；当工件规格尺寸变换时，只要更换锥形体与膨胀套即可。
附图说明
图1为本发明胀开芯轴装置示意图；
图2为本发明胀开芯轴装置剖面图；
图3为与本发明胀开芯轴装置有关的车床法兰盘剖面图；
图4为本发明胀开芯轴装置主体剖面图；
图5为本发明胀开芯轴装置各组成件分离状态左视方向立体示意图；
图6为本发明胀开芯轴装置各组成件分离状态右视方向立体示意图；
图7为与本发明有关的滚轮组立体示意图；
图8为本发明胀开芯轴装置的膨胀套主视剖面图；
图9为本发明胀开芯轴装置的膨胀套俯视图。
具体实施方式
图1至图6所示，一种用于车床挟持工件的胀开芯轴装置，包括用于连接车床法兰盘1的主体2、锥形体3、膨胀套4及一端用于连接液压油缸活塞杆的连接杆5，主体2左端设有与车床法兰盘1定位孔6相紧配的凸台7及与车床法兰盘连接孔8相配的连接孔9，锥形体3内端10插入主体2的内孔11而外端12呈锥形位于主体2外，膨胀套4内设有与锥形体3的锥形外端12相配的锥形内腔13，使得所述膨胀套4形成薄壁端14与厚壁端15，如图8所示；沿膨胀套4外壁圆周均匀地设有至少3条直槽16穿透其壁厚，如图9所示；膨胀套4套装在锥形体3的锥形外端12外面，连接杆17位于中心轴线上，穿过锥形体3，其另一端卡止于膨胀套4的厚壁端15；如图2、图5、图6及图8所示，连接杆17右端为直径大于膨胀套4厚壁端15孔径的卡止端。锥形体3的内端10及与其相配的主体内孔11也为锥形；与柱形连接相比，锥形连接不但拆装更换更为方便，而且其连接面之间的接触可靠性提高，连接更为紧密，有利于提高工件的加工精度，尤其是同心度。
锥形体3的内端10与主体2的内孔11之间可加设一锥形套筒18，以避免直接与锥形体3连接在频繁拆装更换时或意外撞击对主体2的内孔11表面的损害，这样，当锥形套筒18的内壁受损时，只要更换锥形套筒18即可。
主体2的内孔11的右端设有内螺纹，以螺纹连接方式安装一连接环19，在锥形体3及连接环19的右侧设置一端盖20，端盖20用螺栓穿过该连接环19与锥形体3相连接。连接杆17由左右二段组成，中间设置螺纹连接，其螺纹连接处位于锥形体3内。
膨胀套沿其外壁圆周均匀设置穿透其壁厚的直槽16以6条为佳，该6条直槽16中的任意相邻二条中的其中一条自其薄壁端14开设至近厚壁端15位置并以一直径略大于直槽16宽度的圆孔20结束，而另一条自其厚壁端15开设至近薄壁端14位置并以一直径略大于直槽16宽度的圆孔20结束。
锥形体3的锥形外端12按不同尺寸配置形成一个系列，相应的膨胀套4也按不同外径尺寸配置形成一个系列。
一条滚压加工生产线的滚轮组通常由几十个滚轮组成，如图7所示，为了提供一条滚压加工生产线，滚轮的车削加工量很大；由于滚轮的精度确定滚压加工精度，所以通常这些滚轮的加工精度要求较高，尤其是其同心度要求较高。选用合适的挟持装置与挟持方法及合理安排车削加工过程，对提高滚轮的加工精度与加工效率十分重要。本发明所述胀开芯轴装置尤其适合用于车削加工滚轮。
使用本发明所述胀开芯轴装置车削加工成组滚轮的方法，目前多采用数控车床，一条滚压加工生产线的滚轮组通常由几十个滚轮组成，适合先完成该批次所有滚轮内孔的加工，再逐个完成该批次所有滚轮的外圆与端面的车削加工，这样可有效地保证滚轮精度与加工效率；具体包括如下步骤：
步骤一、在车床上装上外圆卡盘，逐个将滚轮工件装夹在卡盘上，车削加工滚轮的内孔；
步骤二、选用尺寸合适的膨胀套4与锥形体3，在该车床上装上胀开芯轴装置，膨胀套4的外径尺寸与滚轮工件的内孔直径尺寸相适合，逐个将滚轮工件装夹在膨胀套4上，车削加工滚轮的外圆与端面；其过程中，每个滚轮工件在车削加工前，先套装在膨胀套4上，起动所述液压油缸活塞杆回缩，连接杆17带动膨胀套4沿锥形体3向左移动，膨胀套4扩张而紧紧夹住滚轮工件；每个滚轮工件在车削加工后，起动所述液压油缸活塞杆伸长，连接杆17带动膨胀套4沿锥形体3向右移动，膨胀套4收缩而放松滚轮工件，从而取下该滚轮工件。
使用本发明胀开芯轴装置，当更换不同尺寸内孔的工件时，只要选择换上尺寸合适的锥形体与相应的膨胀套即可，而不需要更换本发明胀开芯轴装置的其它部件。
另外，本申请文件中所称左、右、上、下方位，仅相对本专利申请图的表示便于表述而言，并不构成对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种用于车床挟持工件的胀开芯轴装置，包括用于连接车床法兰盘的主体、锥形体、膨胀套及一端用于连接液压油缸活塞杆的连接杆，所述主体左端设有与车床法兰盘定位孔相紧配的凸台及与车床法兰盘连接孔相配的连接孔，其特征在于，所述锥形体内端插入主体内孔而外端呈锥形位于主体外，所述膨胀套内设有与锥形体的锥形外端相配的锥形内腔，使得所述膨胀套形成薄壁端与厚壁端，沿所述膨胀套外壁圆周均匀地设有至少3条直槽穿透其壁厚，所述膨胀套套装在锥形体的锥形外端外面，所述连接杆位于中心轴线上，穿过所述锥形体，其另一端卡止于所述膨胀套的厚壁端。
2.如权利要求1所述的胀开芯轴装置，其特征在于，所述锥形体内端及与其相配的主体内孔也为锥形。
3.如权利要求2所述的胀开芯轴装置，其特征在于，在所述锥形体内端与主体内孔之间加设一锥形套筒。
4.如权利要求3所述的胀开芯轴装置，其特征在于，所述主体内孔的右端设有内螺纹，以螺纹连接方式安装一连接环，在所述锥形体及连接环的右侧设置一端盖，所述端盖用螺栓穿过该连接环与锥形体相连接。
5.如权利要求1所述的胀开芯轴装置，其特征在于，所述连接杆由左右二段组成，中间设置螺纹连接，其螺纹连接处位于所述锥形体内。
6.如权利要求1所述的胀开芯轴装置，其特征在于，所述膨胀套沿其外壁圆周均匀地设有6条直槽穿透其壁厚。
7.如权利要求6所述的胀开芯轴装置，其特征在于，所述膨胀套的6条直槽中的任意相邻二条中的其中一条自其薄壁端开设至近厚壁端位置并以一直径略大于直槽宽度的圆孔结束，而另一条自其厚壁端开设至近薄壁端位置并以一直径略大于直槽宽度的圆孔结束。
8.在车床上车削加工成组滚轮的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、在车床上装上外圆卡盘，逐个将滚轮工件装夹在卡盘上，车削加工滚轮的内孔；
步骤二、在该车床上装上如权利要求1至7任一项所述的胀开芯轴装置，其膨胀套的外径尺寸与滚轮工件的内孔直径尺寸相适合，逐个将滚轮工件装夹在膨胀套上，车削加工滚轮的外圆与端面；其过程中，每个滚轮工件在车削加工前，先套装在膨胀套上，起动所述液压油缸活塞杆回缩，连接杆带动膨胀套沿所述锥形体向左移动，膨胀套扩张而紧紧夹住滚轮工件；每个滚轮工件在车削加工后，起动所述液压油缸活塞杆伸长，连接杆带动膨胀套沿所述锥形体向右移动，膨胀套收缩而放松滚轮工件，从而取下该滚轮工件。
9.如权利要求1至7任一项所述的胀开芯轴装置，其特征在于，所述锥形体的锥形外端按不同尺寸配置形成一个系列，相应的膨胀套也按不同尺寸配置形成一个系列。
10.在车床上车削加工不同尺寸内孔工件的方法，其特征在于，使用如如权利要求9所述的胀开芯轴装置，当更换不同尺寸内孔的工件时，选择换上尺寸合适的所述锥形体与相应的膨胀套。
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