CN203449049U

CN203449049U - 分节辊装夹装置

Info

Publication number: CN203449049U
Application number: CN201320546452.0U
Authority: CN
Inventors: 陈涛; 李昆生; 郑广贤; 周泉华
Original assignee: Wuhan Iron and Steel Group Corp
Current assignee: Wuhan Iron & Steel Heavy Industry Group Co Ltd
Priority date: 2013-09-04
Filing date: 2013-09-04
Publication date: 2014-02-26
Anticipated expiration: 2023-09-04

Abstract

本实用新型公开了一种分节辊装夹装置，包括主轴箱、尾座和分节辊，主轴箱和尾座分别设有能绕自身轴心旋转的主轴和顶尖，还包括一端与主轴同轴固定的连接轴，分节辊两端分别设有与其内孔同轴配合、中心开有套孔的压紧端盖，顶尖的尖端穿过其中一个压紧端盖的套孔将所述压紧端盖与分节辊的一端压紧，连接轴的另一端穿过与其键连接的另一个压紧端盖的套孔、并通过与该端螺纹相连的压紧螺母将压紧端盖与分节辊的另一端压紧，与连接轴相连的压紧端盖与分节辊键连接。本实用新型保证分节辊表面同心度精度、降低人为因素造成的加工误差以及实现分节辊在机床上一次完成走刀加工，可以广泛应用于普通机床加工或修复技术领域。

Description

分节辊装夹装置

技术领域

本实用新型涉及普通机床加工或修复技术领域，具体地指一种分节辊装夹装置。

背景技术

分节辊不仅结构简单，而且在满足使用性能要求的前提下可以最大限度地降低成本，同时具有良好的抗弯特性，可以有效避免长期使用后带来的弯曲变形。由于具有以上优异的特性，分节辊目前已广泛应用于机械加工、冶金工业生产的精密产品中，而通常这些产品对分节辊外表面的同心度精度要求较高。

由于分节辊内孔具有斜面弧，所以其定位装夹无法采用内卡装夹法，在加工分节辊外圆表面时，传统的加工方案都是利用机床自带卡盘夹紧一端，另一端用机床尾座处的顶尖来顶紧，这造成被夹一端无法与未夹部分同时被加工，通常在加工完未夹一端后，需要将分节辊调换位置，再加工另一端。如此反复，不仅增加了工作中的人为因素，加大了找正装夹的难度系数和误差指数，难以保证产品对同心度的精度要求，而且降低了生产效率，增加了额外的生产成本。以现在国内各钢厂广泛采用的CW6163C机床加工分节辊的实际情况来看，其找正时间几乎占据了总体加工时间的30%，且表面同心度只能控制在0.05mm左右，而设计的同心度需要控制在0.03mm以内。有鉴于此，有必要对其加以改进。

发明内容

本实用新型的目的就是要提供一种保证分节辊表面同心度精度、降低人为因素造成的加工误差以及实现分节辊在机床上一次完成走刀加工的分节辊装夹装置。

为实现上述目的，本实用新型所设计的一种分节辊装夹装置，包括主轴箱、尾座和分节辊，所述主轴箱和尾座分别设有能绕自身轴心旋转的主轴和顶尖，还包括一端与主轴同轴固定的连接轴，所述分节辊两端分别设有与其内孔同轴配合、中心开有套孔的压紧端盖，所述顶尖的尖端穿过其中一个压紧端盖的套孔将所述压紧端盖与分节辊的一端压紧，所述连接轴的另一端穿过与其键连接的另一个压紧端盖的套孔、并通过与该端螺纹相连的压紧螺母将所述压紧端盖与分节辊的另一端压紧，且该端的压紧端盖也与分节辊键连接。

作为优选方案，所述压紧端盖与分节辊内孔同轴配合的侧壁为锥形，与分节辊内孔在径向与轴向两个方向上同时定位。

进一步地，所述连接轴上与主轴相连的一端和主轴分别呈内外同轴配合的锥形体和锥形筒。

再进一步地，所述锥形体和锥形筒开口小的一端均背离分节辊，所述锥形体开口小的一端通过螺纹孔与双头连接螺杆一端相连，所述双头连接螺杆另一端穿过位于主轴开口小的一端的锁紧端盖、并通过锁紧螺母使锁紧端盖与主轴端部压紧。

还进一步地，所述锁紧端盖与锁紧螺母之间设有垫圈。

更进一步地，与顶尖相连的套孔外端部设有与顶尖尖端同轴配合的锥形孔。

更进一步地，所述锥形孔的锥度α为60°。

更进一步地，所述压紧螺母周向均布有径向插孔。

本实用新型的工作原理是这样的：从属于连接轴的锥形体开口小的一端通过双头连接螺杆分别与锁紧端盖和锁紧螺母相连，当拧紧锁紧螺母时，由于锥形体与呈锥形筒的主轴同轴固定，且主轴被主轴箱轴向限位，所以连接轴被轴向固定、且与主轴不发生相对旋转。而由于分节辊两端分别设有与其内孔相配合的压紧端盖，并通过连接轴和顶尖将两个压紧端盖分别将分节辊两端轴向固定，且所述连接轴与其对应的压紧端盖之间、该压紧端盖与分节辊之间键连接，同时两个压紧端盖与分节辊内孔同轴配合的侧壁分别为锥形，从而在径向与轴向两个方向上同时定位，所以当向分节辊一端拧紧压紧螺母后，在压紧螺母和顶尖强大的轴向顶紧力作用下，所述分节辊就被两端的压紧端盖牢牢地轴向和径向固定，并在顶尖和主轴带动下绕轴心作360°的同步旋转。由于采用了均只与分节辊内孔接触压紧端盖，不占据分节辊外壁面空间，所以实现了分节辊在机床上一次完成走刀加工的设想，降低了人为因素造成的加工误差。

本实用新型的优点在于：避免了分节辊在机床上因反复换位造成的人工找正误差，实现了分节辊在机床上一次完成走刀加工的设想，保证了分节辊表面同心度精度，提高了生产效率，降低了生产成本，且与现有的分节辊装夹装置相比，不仅结构简单，而且制作方便，对材料的要求低。通过在国内部分钢厂的试用，生产出的分节辊同心度精度可达0.01mm，完全符合设计要求，且加工时间节省了50%以上。

附图说明

图1为本实用新型分节辊装夹装置的整体结构示意图；

图2为图1中分节辊的结构放大示意图；

图3为图1中与连接轴相连的压紧端盖的结构放大示意图；

图4为图3中A-A的结构剖视图；

图5为图1中与顶尖相连的压紧端盖的结构放大示意图；

图6为图1中连接轴的结构放大示意图；

图7为图6中B-B的结构剖视图；

图8为图1中双头连接螺杆的结构放大示意图；

图9为图1中锁紧端盖的结构放大示意图；

图10为图1中压紧螺母的结构放大图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述：

参见图1，本实用新型的分节辊装夹装置，包括主轴箱1、尾座2、分节辊3、主轴4、顶尖5、连接轴6、压紧端盖7、压紧螺母8、双头连接螺杆9、锁紧端盖10、锁紧螺母11、垫圈12、内键块13和外键块14。

参见图1，所述主轴箱1和尾座2分别设有能绕自身轴心旋转的主轴4和顶尖5。参见图2、图3和图5，所述分节辊3两端分别设有与其内孔同轴配合、中心开有套孔7.1的压紧端盖7。参见图1和图5，所述顶尖5的尖端穿过其中一个压紧端盖7的套孔7.1将所述压紧端盖7与分节辊3的一端压紧。

参见图6，所述连接轴6一端与主轴4相连、且该端和主轴4分别呈内外同轴配合的锥形体6.1和锥形筒。参见图1、图7、图8和图9，所述锥形体6.1和锥形筒开口小的一端均背离分节辊3，所述锥形体6.1开口小的一端通过螺纹孔与双头连接螺杆9一端相连，所述双头连接螺杆9另一端穿过位于主轴4开口小的一端的锁紧端盖10、并通过锁紧螺母11使锁紧端盖10与主轴4端部压紧，所述锁紧端盖10与锁紧螺母11之间设有垫圈12，所述垫圈12可以使锁紧端盖10与锁紧螺母11接触更紧而不易松脱。参见图1、图3、图4和图10，所述连接轴6的另一端穿过与其键连接的另一个压紧端盖7的套孔7.1、并通过与该端螺纹相连的压紧螺母8将所述压紧端盖7与分节辊3的另一端压紧，参见图6至图7，所述连接轴6另一端沿轴向设有连接轴键槽6.2，所述连接轴键槽6.2内焊接有内键块13。且该端的压紧端盖7也与分节辊3键连接，参见图1至图4，该端的压紧端盖7的套孔7.1和外壁内分别设有端盖内键槽7.2和端盖外键槽7.3，所述端盖内键槽7.2与内键块13键配合，所述端盖外键槽7.3内焊接有外键块14，所述分节辊3相应的内孔处设有分节辊键槽3.1，所述分节辊键槽3.1与外键块14键配合。参见图10，所述压紧螺母8周向均布有径向插孔8.1，由于压紧螺母8为环形回转体，锁紧时不便用力，需要将插杆（图中未示出）插入插孔8.1才能在杠杆作用下转动并拧紧压紧螺母8。

参见图4至图5，所述压紧端盖7与分节辊3内孔同轴配合的侧壁为锥形，与分节辊3内孔在径向与轴向两个方向上同时定位。参见图5，同时，与顶尖5相连的套孔7.1外端部设有与顶尖5尖端同轴配合的锥形孔7.1.1，所述锥形孔7.1.1的锥度α为60°。

本实用新型分节辊装夹装置的具体装夹步骤如下：

1）加工连接轴6的锥度使其与主轴4的锥度相适配，其连接轴键槽6.2应对应焊入内键块13，所述内键块13尺寸与端盖内键槽7.2相适配。

2）双头连接螺杆9的一端螺纹与连接轴6螺纹孔相适配。

3）将锁紧端盖10装配在主轴4开口小的一端的主轴孔内，锁紧端盖10外圆尺寸与主轴内孔间隙配合。

4）压紧端盖7与分节辊3内孔相配合的面制作成一定比例的锥度，与分节辊3内孔在径向与轴向两个方向上同时定位，以形成一种自然的紧配合状态，所述套孔7.1与压紧端盖7外侧面加工时应将同心精度控制在0.015mm以内，同时按图纸要求在端盖外键槽7.3内焊接外键块14，所述外键块14尺寸应与分节辊键槽3.1相适配。

5）所述压紧螺母8螺纹尺寸应与连接轴6靠近压紧端盖7处的外螺纹相适配。

6）分节辊另一端的压紧端盖7的制造标准及使用原理应与和连接轴6相连的压紧端盖7相同，制作仍需满足高同心度要求。同时在其向外端部中心加工出60°的锥形孔7.1.1，使其与顶尖5相适配，便于顶尖5压紧。

7）拆下主轴箱1卡盘（图中未示出）中的卡头（图中未示出）和卡爪（图中未示出）部件。

8）将双头连接螺杆9一端旋入锥形体6.1的内螺纹内，旋紧固定好，按照主轴4的锥度方向将锥形体6.1插入主轴4内孔，待双头连接螺杆9穿出主轴4开口小的一端后，依次装入锁紧端盖10、垫圈12以及与双头连接螺杆9螺纹相适配的锁紧螺母11，锁紧固定好。

9）从连接轴6另一端的外螺纹处旋入压紧螺母8。随后装入压紧端盖7，注意压紧端盖7的端盖内键槽7.2与内键块13相适配，其端盖外键槽7.3焊接的外键块14应与分节辊键槽3.1相适配。

10）按照键槽对应方向将分节辊3装入压紧端盖7的相应位置。

11）待分节辊3吊运平衡后，将分节辊3另一端的压紧端盖7装入分节辊3另一端。

12）将顶尖5对准另一端的压紧端盖7并锁紧。

13）整体压紧：先将锁紧端盖10锁紧，确保无松动间隙，依次将与连接轴6相连的压紧端盖7装入到位，利用压紧螺母8将其压紧并锁死，最后利用顶尖5和尾座2压紧另一端的压紧端盖7。

14）检查整体压紧状况，完成整个装夹过程。

从属于连接轴6的锥形体6.1开口小的一端通过双头连接螺杆9分别与锁紧端盖10和锁紧螺母11相连，当拧紧锁紧螺母11时，由于锥形体6.1与呈锥形筒的主轴4同轴固定，且主轴4被主轴箱1轴向限位，所以连接轴6被轴向固定、且与主轴4不发生相对旋转。而由于分节辊3两端分别设有与其内孔相配合的压紧端盖7，并通过连接轴6和顶尖5将两个压紧端盖7分别将分节辊3两端轴向固定，且所述连接轴6与其对应的压紧端盖7之间、该压紧端盖7与分节辊3之间键连接，同时两个压紧端盖7与分节辊3内孔同轴配合的侧壁分别为锥形，从而在径向与轴向两个方向上同时定位，所以当向分节辊3一端拧紧压紧螺母8后，在压紧螺母8和顶尖5强大的轴向顶紧力作用下，所述分节辊3就被两端的压紧端盖7牢牢地轴向和径向固定，并在顶尖5和主轴4带动下绕轴心作360°的同步旋转。由于采用了均只与分节辊3内孔接触压紧端盖7，不占据分节辊3外壁面空间，所以实现了分节辊3在机床（图中未示出）上一次完成走刀加工的设想，降低了人为因素造成的加工误差。

Claims

1.一种分节辊装夹装置，包括主轴箱（1）、尾座（2）和分节辊（3），所述主轴箱（1）和尾座（2）分别设有能绕自身轴心旋转的主轴（4）和顶尖（5），其特征在于：还包括一端与主轴（4）同轴固定的连接轴（6），所述分节辊（3）两端分别设有与其内孔同轴配合、中心开有套孔（7.1）的压紧端盖（7），所述顶尖（5）的尖端穿过其中一个压紧端盖（7）的套孔（7.1）将所述压紧端盖（7）与分节辊（3）的一端压紧，所述连接轴（6）的另一端穿过与其键连接的另一个压紧端盖（7）的套孔（7.1）、并通过与该端螺纹相连的压紧螺母（8）将所述压紧端盖（7）与分节辊（3）的另一端压紧，且该端的压紧端盖（7）也与分节辊（3）键连接。

2.根据权利要求1所述的分节辊装夹装置，其特征在于：所述压紧端盖（7）与分节辊（3）内孔同轴配合的侧壁为锥形，与分节辊（3）内孔在径向与轴向两个方向上同时定位。

3.根据权利要求1或2所述的分节辊装夹装置，其特征在于：所述连接轴（6）上与主轴（4）相连的一端和主轴（4）分别呈内外同轴配合的锥形体（6.1）和锥形筒。

4.根据权利要求3所述的分节辊装夹装置，其特征在于：所述锥形体（6.1）和锥形筒开口小的一端均背离分节辊（3），所述锥形体（6.1）开口小的一端通过螺纹孔与双头连接螺杆（9）一端相连，所述双头连接螺杆（9）另一端穿过位于主轴（4）开口小的一端的锁紧端盖（10）、并通过锁紧螺母（11）使锁紧端盖（10）与主轴（4）端部压紧。

5.根据权利要求4所述的分节辊装夹装置，其特征在于：所述锁紧端盖（10）与锁紧螺母（11）之间设有垫圈（12）。

6.根据权利要求1或2所述的分节辊装夹装置，其特征在于：与顶尖（5）相连的套孔（7.1）外端部设有与顶尖（5）尖端同轴配合的锥形孔（7.1.1）。

7.根据权利要求6所述的分节辊装夹装置，其特征在于：所述锥形孔（7.1.1）的锥度α为60°。

8.根据权利要求1或2所述的分节辊装夹装置，其特征在于：所述压紧螺母（8）周向均布有径向插孔（8.1）。