CN105537693A - 数控蜗杆砂轮磨齿机活动顶尖机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数控蜗杆砂轮磨齿机活动顶尖机构，包括顶尖主体和顶尖轴，顶尖主体包括顶尖座、盖板、上端盖和下端盖，顶尖座、盖板、上端盖和下端盖四者固定在一起且四者之间形成腔体，顶尖轴上部设置在腔体内，顶尖轴下部穿出下端盖，顶尖轴上安装有莫氏顶尖，顶尖轴上部设有直角面，直角面的两个直面与顶尖座内壁之间均设有第一板式滚柱链和斜镶条，斜镶条的斜面与顶尖座内壁的斜面配合，上端盖和下端盖上均螺纹连接有第一顶丝，第一顶丝上设有第一锁紧螺母，斜镶条的长度小于腔体的高度，第一板式滚柱链的长度小于斜镶条的长度，盖板上设有顶紧机构。本发明可以精确调整顶尖径向位置和顶尖对工件的压紧力，调节方便，调节精度高。

Description

数控蜗杆砂轮磨齿机活动顶尖机构

技术领域

本发明属于磨齿机技术领域，具体涉及一种数控蜗杆砂轮磨齿机活动顶尖机构。

背景技术

活动顶尖机构是数控蜗杆砂轮磨齿机主要的夹紧部件，对于细长工件的加工，需要活动顶尖机构和数控蜗杆砂轮磨齿机的转盘配合使用，以保证细长工件回转中心和转盘回转中心在一条线上，提高加工精度。一般来说，转盘的顶尖回转总会存在回转加工装配误差，随着工件长度的增加，这个误差会放大。为了保证转盘的回转中心和工件的回转中心尽量在一条直线上，数控蜗杆砂轮磨齿机的尾架顶尖(活动顶尖机构)需要径向微调整，才能加工出高精度的零件。目前，数控蜗杆砂轮磨齿机常用的顶尖机构有三种类型：第一种类型是顶尖轴和套筒结构，主要用于老式车床和磨床上；第二种类型是顶尖内组装向心轴承和一套推力轴承，向心轴承用于回转，推力轴承用于承载轴向力；第三种类型是顶尖轴和套筒之间使用密珠轴承或直线旋转村套的结构。前两类活动顶尖机构定位误差较大，主要用于精度要求不高的机床上；第三类活动顶尖机构虽然定位精度较高，但是顶尖径向位置调整是靠强制让顶尖或顶尖套变形来实现的，造成顶尖和工件顶尖孔接触不良，加工精度低。

申请号为201210073030.6、名称为《成形磨齿机活动顶尖机构》的中国专利，公开了一种成形磨齿机活动顶尖机构，包括支架，支架设置于磨齿机的机床上，支架上设置有轴向圆孔，轴向圆孔内设置有顶尖定位套，顶尖定位套内插有顶尖套，顶尖套的一端设置有顶尖，顶尖套的中间部位设置有顶尖螺栓，顶尖螺栓的一端与顶尖螺接固定，顶尖螺栓的另一端伸出到顶尖后接盘外，顶尖螺栓上套置有弹簧，顶尖定位套与轴向圆孔内壁之间设置有若干钢珠，钢珠由钢珠保持架串接。该活动顶尖机构的顶尖径向位置调节为在顶尖定位套的端部螺钉，通过螺钉的力量使顶尖套强制偏移，将造成该顶尖和工件顶尖孔接触不良，影响加工精度。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种数控蜗杆砂轮磨齿机活动顶尖机构，其结构简单、设计合理且安装操作方便，可以精确调整顶尖径向位置，同时可以调整顶尖对工件的压紧力，调节方便，调节精度高。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种数控蜗杆砂轮磨齿机活动顶尖机构，其特征在于：包括顶尖主体和顶尖轴，所述顶尖主体包括顶尖座、盖板、上端盖和下端盖，所述盖板设置在顶尖座的一侧，所述上端盖设置在顶尖座的顶部，所述下端盖设置在顶尖座的底部，所述顶尖座、盖板、上端盖和下端盖四者固定在一起且四者之间形成腔体，所述顶尖轴的上部设置在所述腔体内，所述顶尖轴的下部穿出下端盖且位于所述腔体外，所述顶尖轴上安装有莫氏顶尖，所述顶尖轴的上部设有直角面，所述直角面的两个直面与顶尖座的内壁之间均设置有第一板式滚柱链和斜镶条，所述第一板式滚柱链位于顶尖轴与斜镶条之间，所述斜镶条的斜面与顶尖座内壁的斜面配合，所述上端盖和下端盖上均螺纹连接有用于调整斜镶条上下移动的第一顶丝，所述第一顶丝上设置有第一锁紧螺母，所述斜镶条的长度小于所述腔体的高度，所述第一板式滚柱链的长度小于斜镶条的长度，所述盖板上设置有用于防止斜镶条调整时顶尖轴下滑的顶紧机构。

上述的数控蜗杆砂轮磨齿机活动顶尖机构，其特征在于：所述顶尖轴的上部沿长度方向设有切面，所述直角面的直角与切面相对设置，所述顶紧机构包括第二顶丝、弹簧和第二锁紧螺母，所述第二顶丝螺纹连接在盖板上，所述第二锁紧螺母设置在第二顶丝的头部，所述弹簧套设在第二顶丝的端部，所述第二顶丝的端部与切面之间设置有压条和第二板式滚柱链，所述压条位于第二顶丝与第二板式滚柱链之间，所述弹簧的一端顶紧于盖板上，所述弹簧的另一端顶紧于压条上，所述第二板式滚柱链的长度小于压条的长度。

上述的数控蜗杆砂轮磨齿机活动顶尖机构，其特征在于：所述直角面的两个直面的延长面均与切面之间的夹角为45°。

上述的数控蜗杆砂轮磨齿机活动顶尖机构，其特征在于：所述第二顶丝的数量为三个，三个所述第二顶丝位于一条直线上且均匀布设。

上述的数控蜗杆砂轮磨齿机活动顶尖机构，其特征在于：所述顶尖轴的中心沿长度方向设置有安装腔，所述安装腔由相连通的上部腔体和下部腔体组成，所述莫氏顶尖安装在下部腔体上，所述顶尖主体上设置有下部伸入上部腔体内的导向杆，所述导向杆的上部位于所述顶尖主体外，所述导向杆的底部设置有凸台，所述导向杆上从下至上依次套设有压簧和调整套，所述调整套穿过上端盖且与上端盖螺纹连接，所述压簧的一端顶紧于调整套上，所述压簧的另一端顶紧于凸台上。

上述的数控蜗杆砂轮磨齿机活动顶尖机构，其特征在于：所述导向杆与调整套之间设置有密封圈。

上述的数控蜗杆砂轮磨齿机活动顶尖机构，其特征在于：所述导向杆的下部开有与上部腔体和下部腔体均相通的排气孔。

上述的数控蜗杆砂轮磨齿机活动顶尖机构，其特征在于：所述上端盖上安装有开关架，所述开关架上安装有接近开关，所述开关架上竖直设置有用于调节接近开关安装高度的长条孔，所述接近开关通过固定螺母安装在开关架上，所述长条孔的一侧设置有刻度条。

上述的数控蜗杆砂轮磨齿机活动顶尖机构，其特征在于：所述莫氏顶尖上螺纹连接有便于将其从顶尖轴上拆卸下来的螺母。

上述的数控蜗杆砂轮磨齿机活动顶尖机构，其特征在于：所述顶尖座上设置有用于将其固定在数控蜗杆砂轮磨齿机上的固定孔。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明结构简单、设计合理且安装操作方便，解决了现有技术中顶尖靠顶丝强制使顶尖或顶尖套变形来调整径向位置，造成顶尖和工件(或工装)顶尖孔接触不良，磨齿精度不高的难题。

2、本发明通过调整第一顶丝调整垂直的两个斜镶条的上下位置，使顶尖轴整体偏移，从而调整莫氏顶尖的径向位置，以实现顶尖轴位置的准确控制，避免了莫氏顶尖和顶尖轴的变形，提高了活动顶尖机构和数控蜗杆砂轮磨齿机的转盘顶尖的同轴度，确保活动顶尖机构中心线和运动轴线平行，提高了工件磨削精度。

3、本发明调整套调节压簧预压量，上盖板上设置有开关架，开关架设置长条孔，长条孔的一侧设置有刻度条，调整接近开关的上下位置，改变压簧的压缩量，从而改变莫氏顶尖对工件的压力，根据工件的尺寸、重量很方便地选择压紧力，可以精确调整活动顶尖机构对工件压紧力。

4、本发明通过在顶尖轴与斜镶条之间设置第一板式滚柱链，并在顶尖轴与压条设置第二板式滚柱链，解决了顶尖轴与斜镶条之间、顶尖轴与压条之间面接触带来的加工困难，且顶尖轴的上下移动为滚动摩擦，线接触，运行平稳，精度高；调整完成后，用螺母将顶丝锁紧，机构稳定，不会产生松动，精度保持性好。

5、本发明通过顶尖轴的上部沿长度方向设有45度的切面，切面与直角面的直角相对设置，在盖板上设置有顶紧机构，防止斜镶条调整时顶尖轴下滑，使用时通过旋拧第二顶丝来调节第二顶丝对压条和第二板式滚柱链的压紧力，进而使顶紧机构对顶尖轴具有合适的压力，即既要使顶尖轴在调整时不能下滑，又要使第一顶丝调整斜镶条上下运动时力量不是太大，调整好后，上紧第二锁紧螺母保证不松动。

下面通过附图和实施例，对本发明做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1的A-A剖视图。

图3为图1的俯视图。

图4为本发明顶尖轴的立体图。

图5为本发明顶尖轴的剖面图。

图6为本发明的立体图。

附图标记说明:

1—上端盖；2—密封圈；3—调整套；

4—导向杆；4-1—凸台；4-2—排气孔；

5—压簧；6—顶尖轴；6-1—直角面；

6-2—切面；6-3—上部腔体；6-4—下部腔体；

7—第一顶丝；8—下端盖；9—第一锁紧螺母；

10—莫氏顶尖；11—螺母；12—接近开关；

13—开关架；13-1—长条孔；13-2—刻度条；

14—固定螺母；15—顶尖座；15-1—固定孔；

16—斜镶条；17—第一板式滚柱链；18—压条；

19—第二板式滚柱链；20—盖板；21—第二锁紧螺母；

22—第二顶丝；23—弹簧。

具体实施方式

如图1、图2、图3、图5和图6所示，本发明包括顶尖主体和顶尖轴6，所述顶尖主体包括顶尖座15、盖板20、上端盖1和下端盖8，所述盖板20设置在顶尖座15的一侧，所述上端盖1设置在顶尖座15的顶部，所述下端盖8设置在顶尖座15的底部，所述顶尖座15、盖板20、上端盖1和下端盖8四者固定在一起且四者之间形成腔体，所述顶尖轴6的上部设置在所述腔体内，所述顶尖轴6的下部穿出下端盖8且位于所述腔体外，所述顶尖轴6上安装有莫氏顶尖10，所述顶尖轴6的上部设有直角面6-1，所述直角面6-1的两个直面与顶尖座15的内壁之间均设置有第一板式滚柱链17和斜镶条16，所述第一板式滚柱链17位于顶尖轴6与斜镶条16之间，所述斜镶条16的斜面与顶尖座15内壁的斜面配合，所述上端盖1和下端盖8上均螺纹连接有用于调整斜镶条16上下移动的第一顶丝7，所述第一顶丝7上设置有第一锁紧螺母9，所述斜镶条16的长度小于所述腔体的高度，所述第一板式滚柱链17的长度小于斜镶条16的长度，所述盖板20上设置有用于防止斜镶条16调整时顶尖轴6下滑的顶紧机构。

如图2、图3、图5和图6所示，所述顶尖轴6的上部沿长度方向设有切面6-2，所述直角面6-1的直角与切面6-2相对设置，所述顶紧机构包括第二顶丝22、弹簧23和第二锁紧螺母21，所述第二顶丝22螺纹连接在盖板20上，所述第二锁紧螺母21设置在第二顶丝22的头部，所述弹簧23套设在第二顶丝22的端部，所述第二顶丝22的端部与切面6-2之间设置有压条18和第二板式滚柱链19，所述压条18位于第二顶丝22与第二板式滚柱链19之间，所述弹簧23的一端顶紧于盖板20上，所述弹簧23的另一端顶紧于压条18上，所述第二板式滚柱链19的长度小于压条18的长度。通过旋拧第二顶丝22来调节第二顶丝22对压条18和第二板式滚柱链19的压紧力，进而使顶紧机构对顶尖轴6具有合适的压紧力，即既要使顶尖轴6在调整时不能下滑，又要使第一顶丝7调整斜镶条16上下运动时力量不是太大，调整好后，上紧第二锁紧螺母21保证不松动。

本实施例中，所述直角面6-1的两个直面的延长面均与切面6-2之间的夹角为45°，这样切面6-2正对着直角面6-1的直角，顶紧机构的顶紧力向两个第一板式滚柱链17均匀分散，顶紧效果好。

如图6所示，所述第二顶丝22的数量为三个，三个所述第二顶丝22位于一条直线上且均匀布设。

如图1和图4所示，所述顶尖轴6的中心沿长度方向设置有安装腔，所述安装腔由相连通的上部腔体6-3和下部腔体6-4组成，所述莫氏顶尖10安装在下部腔体6-4上，所述顶尖主体上设置有下部伸入上部腔体6-3内的导向杆4，所述导向杆4的上部位于所述顶尖主体外，所述导向杆4的底部设置有凸台4-1，所述导向杆4上从下至上依次套设有压簧5和调整套3，所述调整套3穿过上端盖1且与上端盖1螺纹连接，所述压簧5的一端顶紧于调整套3上，所述压簧5的另一端顶紧于凸台4-1上。

如图1所示，所述导向杆4与调整套3之间设置有密封圈2，防止磨屑进入导向杆4影响导向杆4导向。

如图1所示，所述导向杆4的下部开有与上部腔体6-3和下部腔体6-4均相通的排气孔4-2，便于莫氏顶尖10安装时排气。

如图1、图3和图6所示，所述上端盖1上安装有开关架13，所述开关架13上安装有接近开关12，所述开关架13上竖直设置有用于调节接近开关12安装高度的长条孔13-1，所述接近开关12通过固定螺母14安装在开关架13上，所述长条孔13-1的一侧设置有刻度条13-2。调整接近开关12的上下位置，改变压簧5的压缩量，从而改变莫氏顶尖10对工件的压力，根据工件的尺寸、重量很方便地选择压紧力，可以精确调整活动顶尖机构对工件压紧力。

如图1和图6所示，所述莫氏顶尖10上螺纹连接有便于将其从顶尖轴6上拆卸下来的螺母11，拆卸莫氏顶尖10时，旋拧螺母11即可带动莫氏顶尖10从顶尖轴6上拆卸下来。

如图2和图6所示，所述顶尖座15上设置有用于将其固定在数控蜗杆砂轮磨齿机上的固定孔15-1。

本发明的工作原理为：使用时，通过安装在固定孔15-1中的紧固件将活动顶尖机构固定在数控蜗杆砂轮磨齿机上。通过调整第一顶丝7调整斜镶条16的上下位置，使顶尖轴6整体偏移，从而调整莫氏顶尖10的径向位置，避免了莫氏顶尖10和顶尖轴6的变形，提高了活动顶尖机构和数控蜗杆砂轮磨齿机的转盘顶尖的同轴度，确保活动顶尖机构中心线和运动轴线平行，提高了工件磨削精度。顶尖轴6径向位置调节时，顶紧机构将顶尖轴6顶紧，以防止斜镶条16调整时顶尖轴6下滑。调整完成后，采用第一锁紧螺母9将第一顶丝7锁紧，采用第二锁紧螺母21将第二顶丝22锁紧，机构稳定，保证不会产生松动，精度保持性好。调整套3用于调节压簧5的预压量，莫氏顶尖10和工件顶尖孔接触后，顶尖座15向下运动，顶尖轴6向上运动，导向杆4的顶端和接近开关12感应后，信号传给数控蜗杆砂轮磨齿机的控制系统，顶尖座15停止运动，工件压紧。调节接近开关12的上下位置，改变压簧5的压缩量，从而改变活动顶尖机构对工件的压紧力。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种数控蜗杆砂轮磨齿机活动顶尖机构，其特征在于：包括顶尖主体和顶尖轴(6)，所述顶尖主体包括顶尖座(15)、盖板(20)、上端盖(1)和下端盖(8)，所述盖板(20)设置在顶尖座(15)的一侧，所述上端盖(1)设置在顶尖座(15)的顶部，所述下端盖(8)设置在顶尖座(15)的底部，所述顶尖座(15)、盖板(20)、上端盖(1)和下端盖(8)四者固定在一起且四者之间形成腔体，所述顶尖轴(6)的上部设置在所述腔体内，所述顶尖轴(6)的下部穿出下端盖(8)且位于所述腔体外，所述顶尖轴(6)上安装有莫氏顶尖(10)，所述顶尖轴(6)的上部设有直角面(6-1)，所述直角面(6-1)的两个直面与顶尖座(15)的内壁之间均设置有第一板式滚柱链(17)和斜镶条(16)，所述第一板式滚柱链(17)位于顶尖轴(6)与斜镶条(16)之间，所述斜镶条(16)的斜面与顶尖座(15)内壁的斜面配合，所述上端盖(1)和下端盖(8)上均螺纹连接有用于调整斜镶条(16)上下移动的第一顶丝(7)，所述第一顶丝(7)上设置有第一锁紧螺母(9)，所述斜镶条(16)的长度小于所述腔体的高度，所述第一板式滚柱链(17)的长度小于斜镶条(16)的长度，所述盖板(20)上设置有用于防止斜镶条(16)调整时顶尖轴(6)下滑的顶紧机构。

2.按照权利要求1所述的数控蜗杆砂轮磨齿机活动顶尖机构，其特征在于：所述顶尖轴(6)的上部沿长度方向设有切面(6-2)，所述直角面(6-1)的直角与切面(6-2)相对设置，所述顶紧机构包括第二顶丝(22)、弹簧(23)和第二锁紧螺母(21)，所述第二顶丝(22)螺纹连接在盖板(20)上，所述第二锁紧螺母(21)设置在第二顶丝(22)的头部，所述弹簧(23)套设在第二顶丝(22)的端部，所述第二顶丝(22)的端部与切面(6-2)之间设置有压条(18)和第二板式滚柱链(19)，所述压条(18)位于第二顶丝(22)与第二板式滚柱链(19)之间，所述弹簧(23)的一端顶紧于盖板(20)上，所述弹簧(23)的另一端顶紧于压条(18)上，所述第二板式滚柱链(19)的长度小于压条(18)的长度。

3.按照权利要求2所述的数控蜗杆砂轮磨齿机活动顶尖机构，其特征在于：所述直角面(6-1)的两个直面的延长面均与切面(6-2)之间的夹角为45°。

4.按照权利要求2所述的数控蜗杆砂轮磨齿机活动顶尖机构，其特征在于：所述第二顶丝(22)的数量为三个，三个所述第二顶丝(22)位于一条直线上且均匀布设。

5.按照权利要求1所述的数控蜗杆砂轮磨齿机活动顶尖机构，其特征在于：所述顶尖轴(6)的中心沿长度方向设置有安装腔，所述安装腔由相连通的上部腔体(6-3)和下部腔体(6-4)组成，所述莫氏顶尖(10)安装在下部腔体(6-4)上，所述顶尖主体上设置有下部伸入上部腔体(6-3)内的导向杆(4)，所述导向杆(4)的上部位于所述顶尖主体外，所述导向杆(4)的底部设置有凸台(4-1)，所述导向杆(4)上从下至上依次套设有压簧(5)和调整套(3)，所述调整套(3)穿过上端盖(1)且与上端盖(1)螺纹连接，所述压簧(5)的一端顶紧于调整套(3)上，所述压簧(5)的另一端顶紧于凸台(4-1)上。

6.按照权利要求4所述的数控蜗杆砂轮磨齿机活动顶尖机构，其特征在于：所述导向杆(4)与调整套(3)之间设置有密封圈(2)。

7.按照权利要求4所述的数控蜗杆砂轮磨齿机活动顶尖机构，其特征在于：所述导向杆(4)的下部开有与上部腔体(6-3)和下部腔体(6-4)均相通的排气孔(4-2)。

8.按照权利要求1所述的数控蜗杆砂轮磨齿机活动顶尖机构，其特征在于：所述上端盖(1)上安装有开关架(13)，所述开关架(13)上安装有接近开关(12)，所述开关架(13)上竖直设置有用于调节接近开关(12)安装高度的长条孔(13-1)，所述接近开关(12)通过固定螺母(14)安装在开关架(13)上，所述长条孔(13-1)的一侧设置有刻度条(13-2)。

9.按照权利要求1所述的数控蜗杆砂轮磨齿机活动顶尖机构，其特征在于：所述莫氏顶尖(10)上螺纹连接有便于将其从顶尖轴(6)上拆卸下来的螺母(11)。

10.按照权利要求1所述的数控蜗杆砂轮磨齿机活动顶尖机构，其特征在于：所述顶尖座(15)上设置有用于将其固定在数控蜗杆砂轮磨齿机上的固定孔(15-1)。