CN111230156A - 油气双控防变形尾座及应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及油气双控防变形尾座，包括尾轴、密封圈、后端盖、圆螺母、前接口、衬套、环形液压槽、进油口、轴承、芯轴、锥柄、前端盖、固定套、尾座壁、顶针轴、滑动腔、后接口，所述芯轴是一个具有内孔腔的轴，芯轴内孔设有一固定套，设有锥柄通过固定套与内六角螺钉紧固于芯轴内部的顶针腔一端，所述芯轴两端设有轴承支承，且所述芯轴又滑动插在尾座壁的滑动腔中间；本发明装置与应用既能安装顶针，通过自动推动顶针从而压紧工件，又能安装弹簧夹套18，来保持或拉紧工件，防止薄壁零件加工所产生变形。

Description

油气双控防变形尾座及应用

技术领域

本发明涉及回转零件加工用工夹具，尤其是油气双控防变形尾座及应用。

背景技术

随着航空发动机加工精密化要求的不断提升，对薄壁回转零件加工精度要求也越来越高，回转体工件是由一条母线绕回转轴旋转而得，其母线可以是直线段、圆弧或者曲线，表面形状可以使圆柱面和圆锥面等。例如在加工轴类工件时，一端固定在卡盘上，另一端需要用回转装置保持或者向外拉住，从而保证工件在加工时不变形，如果直接使用传统尾座壁顶针顶住加工则无法控制工件的加工精度，导致工件报废造成损失。

现有的加工采用双驱回转轴设备(辅助回转轴有动力)或从动回转装置(辅助回转轴无动力)两种加工方式，其中双驱回转轴设备在加工超过200转/分钟时，惯性会对产品产生附加扭矩，从而导致薄壁零件变形；而从动回转装置一般都需要一定的力矩才能旋转，加工过程中，主动回转轴旋转时，通过薄壁零件带动从动回转装置而产生滞后扭矩，从而零件产生变形。故从动回转装置比较适合厚重零部件。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种装置能够自动推动顶针压紧、拉紧或保持工件不动，并能有效锁紧顶针的轴向位置，使工件装夹方便，工具装夹效率高的油气双控防变形尾座及应用，具体技术方案为：

油气双控防变形尾座，包括尾轴1、密封圈2、后端盖3、圆螺母5、(进气或进油)前接口6、衬套7、环形液压槽8、进油口9、轴承14/27、芯轴17、锥柄19、前端盖20、固定套21、尾座壁24、顶针轴25、滑动腔26、后接口28，所述芯轴17是一个具有内孔腔的轴，芯轴内孔设有一固定套21，设有锥柄19通过固定套21与内六角螺钉22紧固于芯轴17内孔腔(顶针腔23)一端，所述芯轴17两端设有(圆锥滚子)轴承14/27支承，且所述芯轴17又滑动插在尾座壁24的滑动腔26中间；所述尾轴1滑动插在滑动腔26的一端，且尾轴1的一端伸出于尾座壁24的端孔且位于尾座壁24远离顶针的一端即左端，所述尾轴1的第二端即右端还固定顶针轴25的第一端即左端；顶针轴25的第二端为Y型开口固定前端盖20；顶针轴25套在芯轴17外侧，锥柄19伸出顶针轴25外；所述衬套7安装在滑动孔腔26中并箍住顶针轴25，且衬套7固定在近尾座壁24的左端，所述衬套7的外圆侧面设有环形的液压槽8，所述顶针轴25滑动插在衬套7内；所述尾座壁24的左端设有后端盖，后端盖3的侧面设后接口28，且后接口28接入近尾轴1右端的腔体内(通过腔体的气动气压推动整个顶针轴和芯轴滑动)，所述尾座壁24上还设有(进气或进油)前接口6接入滑动腔26，所述(进气或进油)前接口6位于衬套7的左侧(腔体的另一侧)，所述尾座壁24上设有进油口9，进油口9与环形液压槽8相通。

腔体内设有活塞；所述后接口28和(进气或进油)前接口6均与滑动孔腔26相通。

所述圆螺母5将芯轴17固定于顶针轴25上(如通过端盖与台阶结构)；及衬套7，及圆螺母5，所述圆螺母5固定于芯轴一端；

通过采用上述技术方案，后接口28与气压电磁阀连接，(进油)前接口6和进油口9分别与液压电磁阀连接。进气前接口6则接气路。

压紧工件时，后接口28进气，(进气或进油)前接口6回油或回气，高压气体推动尾轴1沿滑动孔腔26的轴线向尾座壁24的前端移动，尾轴1推动芯轴17移动，芯轴17将顶针压到工件的中心孔上，达到设定压力时，然后进油口9进入高压的液压油，高压的液压油进入到环形液压槽8中，衬套7受力变形压紧在顶针轴25上，而芯轴17通过圆螺母5固定于顶针轴25内，从而实现芯轴17的定位。

松开工件时，进油口9泄压，(进气或进油)前接口6进油或进气，后接口28出气，气压推动尾轴1向尾座壁24的后端移动，芯轴17带动顶针离开工件的中心孔。

本发明的应用尤其是进油前接口6回油或进油。活塞的一端为气另一端为油。压紧工件时，后接口28进气，前接口6回油，松开工件时，进油口9泄压，前接口6进油。

采用高压气体自动推动芯轴17移动，无需手动转动手轮，工人只需要保证工件的轴线与顶针的轴线基本重合即可，然后启动电磁阀，自动压入顶针，并且自动锁紧芯轴17，固定顶针的位置，使用非常方便，极大的缩短了工件的装夹时间，提高了加工效率。

当推动芯轴17的气压达到一定数值，液压系统启动锁紧芯轴17。

优选的，还包括后端盖3，所述后端盖3固定在尾座壁24的一端，所述芯轴17滑动插在后端盖3上，所述后端盖3上设有后接口28，所述后接口28与滑动孔腔26相通。

通过采用上述技术方案，使用后端盖3能够减小尾座壁24的滑动孔腔26的加工难度，使滑动孔腔26为一长通孔腔，并且方便安装。

优选的，所述后端盖3上装有第一防尘密封圈2和第一Y型密封圈29。

通过采用上述技术方案，第一防尘密封圈2能够防止灰尘等杂物进入到滑动腔26中，保护尾轴1和滑动孔腔26。

第一Y型密封圈29提高密封效果，防止漏气。

优选的，所述芯轴17为阶梯(带有台阶的)轴，被包裹依的次设置且直径依次增大直径的尾轴1端部台阶和顶针轴25，所述尾轴1滑动插在后端盖3内孔，所述尾轴1端部固定于顶针轴25上，所述芯轴17内中孔设有顶针腔23，所述顶针轴25外侧壁滑动插入衬套7内。

通过采用上述技术方案，增大直径的尾轴1即尾轴1右端部台阶在后端盖3上限制芯轴17的移动位置。

优选的，还包括圆螺母5，所述圆螺母5固定在芯轴17上，所述圆螺母5将芯轴17固定在顶针轴25上；所述前端盖20固定于顶针轴25前端面；及第一密封圈4，所述第一密封圈4套接固定在尾轴1上，且位于尾轴1与尾座壁24之间。

通过采用上述技术方案，圆螺母5和顶针轴25的端部限制尾轴1的位置，防止尾轴1轴向窜动。

通过采用上述技术方案，两个第一密封圈4能够提高尾轴1的密封性。防止液压油进入到尾轴1腔体中。

优选的，所述衬套7的外侧圆柱面的两端即环形的液压槽8两端装有第二密封圈10，；所述衬套7的内侧圆柱面对称装有两个第三Y型密封圈12，用于密封顶针轴25外侧壁的滑动，且第三Y型密封圈12和第二密封圈10均位于尾座壁24的一端。

通过采用上述技术方案，第二密封圈10防止液压油渗漏。

优选的，还包括防转套30，所述防转套30固定在尾轴1的顶端(左端)。

通过采用上述技术方案，必要时防转套30上装有紧定螺钉，紧定螺钉拧在尾轴1上的防转槽中。防转套30与机床上的限位机构连接，防止芯轴17转动。

优选的，所述衬套7的内圆面设有环形的变形槽11，所述变形槽11位于环形液压槽8的两端下侧。

通过采用上述技术方案，变形槽11使衬套7有径向可变形的间隙，方便液压槽变形。

优选的，所述芯轴17两端设有轴承为圆锥滚子轴承14/27，所述的圆锥滚子轴承14/27位于滑动孔腔26两端。圆锥滚子轴承14/27的作用是利于芯轴17高速旋转，并防止芯轴17左右窜动。

优选的，所述芯轴17内部设有紧定装置，所述紧定装置设有内六角螺钉22及固定套21。

通过采用上述技术方案，固定套21通过螺纹固定于芯轴17内孔，内六角螺钉22通过锥柄19与工件相连。

优选的，所述前端盖20内部设有涡卷弹簧13，所述涡卷弹簧13固定在前端盖20与尾座壁24之间。涡卷弹簧13的作用是防止铁屑及异物进入尾座壁24装置中，防止尾座壁24卡死。

与现有技术相比本发明具有以下有益效果：本发明提供的油气双控防变形尾座能够自动推动顶针压紧工件，并能有效锁紧顶针的轴向位置、使工件装夹方便、工具装夹效率高、结构简单、能适应多种机床。本发明装置与应用既能安装顶针，通过自动推动顶针从而压紧工件，又能安装弹簧夹套18，来保持或拉紧工件，防止薄壁零件加工所产生变形，根据对加工工件要求，通过这两种方式能有效锁紧顶针对加工件的轴向定位、使工件装夹方便、工具装夹效率高、结构简单、能适应多种机床，且具有一定的互换性。

附图说明

图1是油气双控防变形尾座的结构示意图；

图2是油气双控防变形尾座的顶尖压紧方式剖面结构示意图；

图3是油气双控防变形尾座的不同顶尖(保持不动、拉伸方式)剖面结构示意图；

具体实施方式

现结合附图对本发明作进一步说明。

如图1至图3所示，油气双控防变形尾座，包括芯轴17和尾座壁24，顶针轴25，所述芯轴17是一个具有内孔腔的芯轴内孔设有一固定套21，所述锥柄19通过固定套21与内六角螺钉22紧固于芯轴17内部，所述芯轴17两端设有圆锥滚子轴承14/27，芯轴17的一端设有顶针内孔腔23，所述芯轴17滑动插在尾座壁24的滑动腔26中；还包括尾轴1，所述尾轴1滑动插在滑动孔腔26中，且尾轴1位于尾座壁24远离顶针的另一端(左端)，所述尾轴1还固定在芯轴17和在顶针轴25的一端(左端)；前端盖20固定在顶针轴25的另一端；圆螺母5固定于芯轴一端；所述圆螺母5将芯轴17固定于顶针轴25上；所述衬套7安装在滑动孔腔26中，且衬套7固定在尾座壁24的另一端，所述衬套7的外圆面设有环形液压槽8，所述顶针轴25滑动插在衬套7上；所述尾座壁24的左端设有后端盖，后端盖3的侧面设后接口28，且后接口28位于尾轴1左端，所述尾座壁24上还设有(进气或进油)前接口6，所述(进气或进油)前接口6位于衬套7的一端，所述后接口28和(进气或进油)前接口6均与滑动孔腔26相通；所述尾座壁24上设有进油口9，进油口9与环形液压槽8相通。

(进气或进油)前接口6、进油口9和后接口28均分别与电磁阀连接，后接口28电磁阀与高压气源连接，(进气或进油)前接口6和进油口9电磁阀与液压泵连接。

具体的，还包括后端盖3，后端盖3的一端设有法兰，后端盖3通过法兰固定在尾座壁24的后端，后端盖3插在滑动孔腔26中，后端盖3与滑动孔腔26之间装有密封圈，芯轴17滑动插在后端盖3上，后端盖3侧面上设有后接口28，后接口28与滑动孔腔26的左端活塞左方的空腔相通，后接口28接入近尾轴1右端的腔体内，活塞固定顶针轴25，紧贴密封圈4。使用后端盖3能够减小尾座壁24的滑动孔腔26的加工难度，使滑动孔腔26为一长通孔，并且方便安装。

芯轴17为阶梯轴，包括依次设置且直径依次增大的尾轴1和顶针轴25，尾轴1滑动插在后端盖3上，顶针轴25上装有尾轴1，芯轴17上设有顶针腔23，顶针轴25滑动插在衬套7上。尾轴1在后端盖3上限制芯轴17的移动位置。

后端盖3上装有第一防尘密封圈2和第一Y型密封圈29，第一防尘密封圈2和第一Y型密封圈29用于密封尾轴1。

第一防尘密封圈2能够防止灰尘等杂物进入到活动腔中，保护尾轴1和滑动孔腔26。

第一Y型密封圈29提高密封效果，防止漏气。

尾轴1的外圆面对称装有两个第一密封圈2。两个第一密封圈2能够提高尾轴1的密封性，防止后接口进气推动尾轴1前进时漏气。

还包括圆螺母5，圆螺母5固定在芯轴17上，圆螺母5用于将圆锥滚子轴承27固定在芯轴17上；所述圆螺母5将芯轴17固定在顶针轴25上；所述前端盖20固定于顶针轴25上；及圆锥滚子轴承14/27，圆锥滚子轴承14/27固定在芯轴17两端，且位于芯轴17与顶针轴25之间。

衬套7的一端设有法兰，衬套7通过法兰固定在尾座壁24的前端。

衬套7的外圆面的两端装有第二密封圈10，且第二密封圈10位于环形液压槽8的两端；衬套7的内圆面装有第三Y型密封圈12，且第三Y型密封圈12位于尾座壁24前端。

第二密封圈10防止液压油进入到尾轴1孔腔中。

衬套7的内圆面设有环形的变形槽10，变形槽10位于环形液压槽8的两端。

还包括防转套30，防转套30固定在芯轴17的另一端。

防转套30上装有紧定螺钉，紧定螺钉拧在芯轴17上的防转槽中。防转套30与机床上的限位机构连接，防止芯轴17转动。

压紧工件时，进气时后接口28进气，(进气或进油)前接口高压气体推动尾轴1沿滑动孔腔26的轴线向尾座壁24的内壁前端移动，尾轴1推动芯轴17移动，芯轴17将顶针压到工件的中心孔上，然后进油口9进入高压的液压油，高压的液压油进入到环形液压槽8中，环形液压槽8受力后产生径向变形，衬套7变形后压紧在顶针轴25上，而芯轴17通过圆螺母5与前端盖20固定于顶针轴25内，从而实现芯轴17的定位。

需松开工件时，进油口9泄压，(进气或进油)前接口6进气，后接口28出气，高压气体推动尾轴1向尾座壁24的后端移动，芯轴17带动顶针离开工件的中心孔。

工件15弹簧夹套18、锁紧螺母18-1。采用圆锥滚子轴承14/27，能保持推力、支承力和旋转支撑。

采用高压气体自动推动芯轴17移动，无需手动转动手轮，工人只需要保证工件的轴线与顶针的轴线基本重合即可，然后启动电磁阀，自动压入顶针，并且自动锁紧芯轴17，固定顶针的位置，使用非常方便，极大的缩短了工件的装夹时间，提高了加工效率。

Claims (10)

1.油气双控防变形尾座，其特征是，包括尾轴(1)、密封圈(2)、后端盖(3)、圆螺母(5)、前接口(6)、衬套(7)、环形液压槽(8)、进油口(9)、轴承(14/27)、芯轴(17)、锥柄(19)、前端盖(20)、固定套(21)、尾座壁(24)、顶针轴(25)、滑动腔(26)、后接口(28)，所述芯轴是一个具有内孔腔的轴，芯轴内孔设有一固定套(21)，设有锥柄通过固定套与内六角螺钉紧固于芯轴内部的顶针腔(23)一端，所述芯轴两端设有轴承支承，且所述芯轴又滑动插在尾座壁的滑动腔中间；所述尾轴滑动插在滑动腔的一端，且尾轴的一端伸出于尾座壁的端孔且位于尾座壁远离顶针的一端即左端，所述尾轴的第二端即右端还固定顶针轴的第一端即左端；顶针轴的第二端为Y型开口固定前端盖；顶针轴套在芯轴外侧，锥柄伸出顶针轴外；所述衬套安装在滑动孔腔中并箍住顶针轴，且衬套固定在近尾座壁的左端，所述衬套的外圆侧面设有环形的液压槽，所述顶针轴滑动插在衬套内；所述尾座壁的左端设有后端盖，后端盖的侧面设后接口，且后接口接入近尾轴右端的腔体内，所述尾座壁上还设有进气或进油前接口接入滑动腔，所述进气或进油前接口位于衬套的左侧，所述尾座壁上设有进油口，进油口与环形液压槽相通。

2.根据权利要求1所述的油气双控防变形尾座，其特征在于，所述圆螺母将芯轴固定于顶针轴上；所述圆螺母固定于芯轴一端。

3.根据权利要求2所述的油气双控防变形尾座，其特征在于，所述后端盖上装有第一防尘密封圈和第一Y型密封圈。

4.根据权利要求3所述的油气双控防变形尾座，其特征在于，所述芯轴为阶梯轴，被包裹依的次设置且直径依次增大直径的尾轴端部台阶和顶针轴，所述尾轴滑动插在后端盖内孔，所述尾轴端部固定于顶针轴上，所述芯轴内中孔设有顶针腔，所述顶针轴外侧壁滑动插入衬套内。

5.根据权利要求4所述的油气双控防变形尾座，其特征在于，所述第一密封圈固定在尾轴轴上，且位于尾轴与尾座壁之间。

6.根据权利要求1所述的油气双控防变形尾座，其特征在于，所述衬套的外圆面的两端装有第二密封圈，且第二密封圈位于环形液压槽的两端；

所述衬套的内圆装有第三Y型密封圈；所述前端盖的内部设有第二防尘密封圈，且第三Y型密封圈和第二防尘密封圈均位于尾座壁的一端。

7.根据权利要求1所述的油气双控防变形尾座，其特征在于，还包括防转套，所述防转套固定在芯轴17的另一端。

8.根据权利要求1所述的油气双控防变形尾座，其特征在于，所述衬套的内圆面设有环形的变形槽，所述变形槽位于环形液压槽的两端。

9.根据权利要求1所述的油气双控防变形尾座，其特征在于，腔体内设有活塞。

10.一种根据权利要求1-9之一所述的油气双控防变形尾座的应用，其特征在于，进油前接口回油或进油。活塞的一端为气另一端为油；压紧工件时，后接口进气，前接口回油，松开工件时，进油口泄压，前接口进油。

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