CN105563233B - 一种机床夹头进气套及其制造工艺 - Google Patents
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Abstract
一种机床夹头进气套及其制造工艺，属于机床部件装置。进气套呈圆筒形，包括耐磨套和紧密外套于耐磨套的支撑套，耐磨套在径向上从内到外分为连为一体的铅合金层、互渗层和铁基体层，铅合金层内表面设置有环形储气凹槽，铁基体层外表面设置有环形进气凹槽，环形进气凹槽与环形储气凹槽之间设置至少两个通气孔，支撑套上设置贯通进气凹槽贯通的通气孔；进气套制造时先制造耐磨套，再根据耐磨套外径制造支撑套，然后将耐磨套装配入支撑套内孔；制造耐磨套包括耐磨套铁基体层的基圈制造、沸水清洗预热、酸洗、在基圈内孔表面涂助焊剂、浸铸打底、回炉加热、离心浇铸、车削加工环形储气凹槽和环形密封凹槽等工艺步骤，解决了两种金属的结合强度。
Description
技术领域
本发明属于机床部件装置技术领域，尤其与一种机床夹头进气套及其制造工艺有关。
背景技术
为解决现有机床工件夹装机构无法检测工件装夹定位是否准确的问题，本申请人研制了一种新型机床夹头，在夹头上设置出口位于工件定位靠肩端面上的检测空气通道，通过对比检测空气通道内空气压力是否升高来判定工件装夹是否准确。该空气通道中空气由外接的压力空气源输送压力空气，则夹头需要设置与外接压力空气源连接的连接机构，而夹头在工件加工时是需要随主轴高速旋转的，而与外接压力空气源连接的连接机构却不能跟随旋转，并且该连接机构与旋转件需要有良好的气密性和润滑性，提高连接机构的使用寿命，所以需要设计专门的连接机构用以夹头连接气源。
发明内容
本发明的目的旨在解决气压检测工件装夹定位的夹头在保证高气密性要求的前提下连接机构与旋转件的摩擦问题，提供一种重量较轻、使用寿命长的机床夹头进气套以及这种进气套的制造工艺。
为此，本发明采用以下技术方案：一种机床夹头进气套，其特征是，所述的进气套呈圆筒形，包括耐磨套和紧密外套于耐磨套的支撑套，耐磨套在径向上从内到外分为连为一体的铅合金层、互渗层和铁基体层，铅合金层内表面设置有环形储气凹槽，进气套与夹头旋转件配合后，旋转件上的检测空气通道进口在任何角度都能与环形储气凹槽配合，铁基体层外表面设置有环形进气凹槽，环形进气凹槽与所述的环形储气凹槽之间设置至少两个通气孔，支撑套上设置贯通其内表面和外表面并与所述的环形进气凹槽贯通的通气孔。
所述的环形储气凹槽两侧的耐磨套铅合金层内表面上每一侧设置有至少一道环形密封凹槽，用于气密封和减少耐磨套铅合金层内表面与旋转件的摩擦面积。
所述环形进气凹槽与所述环形储气凹槽之间的通气孔沿周向平均设置，使浸入环形储气凹槽的气流气压稳定均匀，提高工件装夹定位检测精度。
所述机床夹头进气套的制造工艺，其特征是，先制造耐磨套，再根据耐磨套外径制造支撑套，支撑套内径与耐磨套外径相当能形成紧密配合，然后将耐磨套装配入支撑套内孔；其中制造耐磨套的工艺步骤如下：1、根据设计尺寸机加工作为耐磨套铁基体层的基圈，加工出外表面具有环形进气凹槽的基圈；2、对基圈进行沸水清洗，由沸水对基圈进行预热，去除油污杂质；3、对基圈进行酸洗，使用强酸擦洗经沸水清洗的基圈内孔表面，去除油污；4、在经酸洗的基圈内孔表面涂助焊剂；5、浸铸打底，将经过预热并在内孔表面涂过助焊剂的基圈浸入摄氏温度为190～300度的铅合金液中，使内孔表面充分接触铅合金液后离开铅合金液自然结晶，在内孔表面铸覆铅合金薄层；6、回炉加热，将铸覆有铅合金薄层的基圈再浸入铅合金液中一分钟，使基圈内表面铅合金薄层表面熔化；7、离心浇铸，将铅合金薄层表面熔化的基圈快速置入离心浇铸机浇铸腔，倒入设定量的铅合金液，启动离心浇铸机，离心浇铸机转速为1000转/分，转速误差不超过50转/分，在基圈铅合金薄层表面形成符合设定厚度的铅合金层；8、在基圈铅合金层上车削加工环形储气凹槽和环形密封凹槽。
上述制造工艺中，助焊剂使用松香，强酸使用硫酸，也可以使用盐酸，或者硝酸。
本发明可以达到以下有益效果：1、通过在铁质基圈内孔表面离心浇铸铅合金层，以铅合金层作为与旋转件的接触润滑，提高了进气套与旋转件的润滑性，延长进气套的使用寿命；2、使用环形储气凹槽与旋转件检测空气通道进口配合，实现在任何角度都能接通压力气源；3、在铅合金层设置环形密封凹槽形成气密封，减少密封件损伤，延长了进气套的使用寿命；4、采用主要包括沸水清洗预热、酸洗、表面涂助焊剂和浸铸打底等预处理步骤的基圈离心浇铸制造工艺，保证了基圈内孔表面的清洁度，能形成铅合金和铁金属的互渗层，增大了铅合金层和铁基体层的结合力。
附图说明
图1是本发明中耐磨套的主视图。
图2是图1的A-A剖面图。
图3是图1中a处的放大图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细描述。
如图1～图3所示，本发明是一种机床夹头进气套，进气套呈圆筒形，包括耐磨套和紧密外套于耐磨套的支撑套，耐磨套在径向上从内到外分为连为一体的铅合金层1、互渗层7和铁基体层2，铅合金层内表面设置有环形储气凹槽3，环形储气凹槽3两侧的铅合金层内表面上每一侧设置有至少一道环形密封凹槽5，铁基体层2外表面设置有环形进气凹槽6，环形进气凹槽6与环形储气凹槽3之间设置至少两个沿周向平均设置的通气孔4，支撑套上设置贯通其内表面和外表面并与所述的进气凹槽贯通的通气孔。
机床夹头进气套制造时，先制造耐磨套，再根据耐磨套外径制造支撑套，支撑套内径与耐磨套外径相当能形成紧密配合，然后将耐磨套装配入支撑套内孔；其中制造耐磨套的工艺步骤如下：1、根据设计尺寸机加工作为耐磨套铁基体层的基圈，加工出外表面具有环形进气凹槽的基圈；2、对基圈进行沸水清洗，由沸水对基圈进行预热，去除油污杂质；3、对基圈进行酸洗，使用硫酸、盐酸或硝酸等强酸擦洗经沸水清洗的基圈内孔表面，去除油污；4、在经酸洗的基圈内孔表面涂松香助焊剂；5、浸铸打底，将经过预热并在内孔表面涂过助焊剂的基圈浸入摄氏温度为190～300度的铅合金液中，使内孔表面充分接触铅合金液后离开铅合金液自然结晶，在内孔表面铸覆铅合金薄层；6、回炉加热，将铸覆有铅合金薄层的基圈再浸入铅合金液中一分钟，使基圈内表面铅合金薄层表面熔化；7、离心浇铸，将铅合金薄层表面熔化的基圈快速置入离心浇铸机浇铸腔，倒入设定量的铅合金液，启动离心浇铸机，离心浇铸机转速为1000转/分，转速误差不超过50转/分，在基圈铅合金薄层表面形成符合设定厚度的铅合金层；8、在基圈铅合金层上车削加工环形储气凹槽和环形密封凹槽。
Claims (6)
1.一种机床夹头进气套，其特征在于：所述的进气套呈圆筒形，包括耐磨套和紧密外套于耐磨套的支撑套，耐磨套在径向上从内到外分为连为一体的铅合金层（1）、互渗层（7）和铁基体层（2），铅合金层内表面设置有环形储气凹槽（3），铁基体层外表面设置有环形进气凹槽（6），环形进气凹槽（6）与所述的环形储气凹槽（3）之间设置至少两个通气孔（4），支撑套上设置贯通其内表面和外表面并与所述的环形进气凹槽贯通的通气孔。
2.根据权利要求1所述的一种机床夹头进气套，其特征在于：所述的环形储气凹槽（3）两侧的耐磨套铅合金层内表面上每一侧设置有至少一道环形密封凹槽（5）。
3.根据权利要求2所述的一种机床夹头进气套，其特征在于：所述环形进气凹槽与所述环形储气凹槽之间的通气孔（4）沿周向平均设置。
4.如权利要求3所述的机床夹头进气套的制造工艺，其特征在于：先制造耐磨套，再根据耐磨套外径制造支撑套，支撑套内径与耐磨套外径相当能形成紧密配合，然后将耐磨套装配入支撑套内孔；其中制造耐磨套的工艺步骤如下：1、根据设计尺寸机加工作为耐磨套铁基体层的基圈，加工出外表面具有环形进气凹槽的基圈；2、对基圈进行沸水清洗，由沸水对基圈进行预热，去除油污杂质；3、对基圈进行酸洗，使用强酸擦洗经沸水清洗的基圈内孔表面，去除油污；4、在经酸洗的基圈内孔表面涂助焊剂；5、浸铸打底，将经过预热并在内孔表面涂过助焊剂的基圈浸入摄氏温度为190～300度的铅合金液中，使内孔表面充分接触铅合金液后离开铅合金液自然结晶，在内孔表面铸覆铅合金薄层；6、回炉加热，将铸覆有铅合金薄层的基圈再浸入铅合金液中一分钟，使基圈内表面铅合金薄层表面熔化；7、离心浇铸，将铅合金薄层表面熔化的基圈快速置入离心浇铸机浇铸腔，倒入设定量的铅合金液，启动离心浇铸机，离心浇铸机转速为1000转/分，转速误差不超过50转/分，在基圈铅合金薄层表面形成符合设定厚度的铅合金层；8、在基圈铅合金层上车削加工环形储气凹槽和环形密封凹槽。
5.根据权利要求4所述的机床夹头进气套的制造工艺，其特征在于：所述的助焊剂使用松香。
6.根据权利要求4或5所述的机床夹头进气套的制造工艺，其特征在于：所述的强酸使用硫酸、盐酸或硝酸。
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