CN206066023U - 一种装夹薄壁工件的自定心装置 - Google Patents

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白亚玲
张宏
张一宏
王锁林
雍虎军
胡阿林
李振源
鱼增学
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Abstract

本实用新型公开了一种装夹薄壁工件的自定心装置。所述装夹薄壁工件的自定心装置包括用于通过连接件与车床主轴相连的锥柄,用于通过连接件与机床尾座连接的尾椎;所述尾椎上装有顶尖头,所述锥柄上装有对旋转对称定心结构,薄壁工件套装在该旋转对称定心结构上并有通过所述顶尖头对薄壁工件进行顶紧。本实用新型解决了薄壁工件加工易变形的问题。

Description

一种装夹薄壁工件的自定心装置
技术领域
本实用新型涉及一种装夹薄壁工件的自定心装置,属于工艺辅助设备领域,尤其适用于薄壁类工件的外圆加工。
背景技术
起落架生产中常遇到一些长径比≥6、壁厚≤1mm的大长径比薄壁工件,在切削力、夹紧力及切削热和残余应力作用下易产生弯曲变形,因此控制加工变形是大长径比薄壁工件加工质量的关键。
目前控制加工变形的主要措施,如合理选择刀具材料、刀具几何角度、切削用量、改进装夹方式等,其中装夹方式是重要的影响因素。薄壁工件在机床上的装夹精度是影响加工质量的重要因素,20%至60%的加工误差是由定位、夹紧方式引起的,因此通过优化定位、夹紧方案来减小工件弹性变形是提高加工效率和加工质量的重要途径。
实用新型内容
本实用新型旨在提供一种装夹薄壁工件的自定心装置,该自定心装置结合机床现有主轴、尾座莫氏锥孔,设计了薄壁工件的装夹薄壁工件的自定心装置,解决了薄壁工件加工易变形的问题。
为了实现上述目的,本实用新型所采用的技术方案是:
一种装夹薄壁工件的自定心装置,包括用于通过连接件与车床主轴相连的锥柄,用于通过连接件与机床尾座连接的尾椎;所述尾椎上装有顶尖头,所述锥柄上装有对旋转对称定心结构,薄壁工件套装在该旋转对称定心结构上并有通过所述顶尖头对薄壁工件进行顶紧。
由此,通过旋转对称定心结构和顶尖头对薄壁工件进行支撑、定位,充分利用莫氏锥度的自锁型功能,定心精度高,结构简单,解决了薄壁工件加工变形问题,增强了普通车床加工能力。
本实用新型所述的薄壁工件的壁厚优选≤1mm。
根据本实用新型的实施例,还可以对本实用新型作进一步的优化,以下为优化后形成的技术方案:
根据本实用新型的优选实施例,所述旋转对称定心结构包括套装在锥柄上的夹头,该夹头具有第一锥形孔和第二锥形孔;所述锥柄端部装有用于与所述第二锥形孔配合的第二锥形块,所述锥柄上套装有用于对薄壁工件进行端面定位的第一锥形块,该第一锥形块与第一锥形孔配合。
为了保证夹头对薄壁工件保持涨紧状态,避免薄壁工件变形,所述夹头上具有多个涨槽。
优选地,所述夹头为弹簧夹头,该弹簧夹头与第一锥形孔之间、弹簧夹头与第二锥形孔之间均设有弹簧。
为了调整夹头对薄壁工件的涨紧力度,所述锥柄端部装有用于驱动第二锥形块移动的第三螺母。
优选地,所述锥柄上装有用于适应薄壁工件不同长度的第二螺母,以及用于锁紧第二螺母的第一螺母。
优选地,所述顶尖头通过顶尖轴装在所述尾椎上,该顶尖轴与尾椎之间设有套装在顶尖轴上的轴承。进一步地,所述顶尖轴与尾椎之间装有圆锥轴承和推力球轴承,该圆锥轴承与推力球轴承的游隙通过装在顶尖轴上的第四螺母来调整;所述顶尖轴与尾椎之间还装有确保顶尖轴转动并承受径向载荷的滚针轴承,该顶尖轴端部装有调整滚针轴承游隙的螺塞。
优选地,所述锥柄用于通过5号莫氏锥体安装到车床主轴箱中,所述尾椎用于通过4号莫氏锥体与机床尾座连接。换句话说,锥柄上的连接件为5号莫氏锥体,尾椎上的连接件为4号莫氏锥体。
所述顶尖头具有锥台面,该锥台面的锥角为85°-95°,这种设计能适用于多种尺寸并使夹紧更加可靠,还具有传统顶尖的功能。
藉由上述结构,本实用新型从解决大长径比薄壁工件加工中易受到切削力、夹紧及残余应力等易变形的原因着手,以控制加工变形保证加工质量为目的,结合普通车床主轴、尾座莫氏锥孔,充分利用莫氏锥度的自锁型功能,机构定心精度高,结构简单,解决了薄壁工件加工变形问题,增强了普通车床加工能力。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:
本实用新型的自定心装置更换弹簧夹头能适用于多种尺寸零件的外圆加工;顶尖头的90°左右的设计能适用于多种尺寸并使夹紧更加可靠,还具有传统顶尖的功能。
本装置主要工作部件都是锥度配合,充分发挥锥形的旋转对称功能;错槽簧瓣弹簧夹头的弹性均匀变形使该机构定心精度高;顶尖部分圆锥滚子轴承、推力轴承、滚针轴承的组合设计保证被加工工件在车床主轴的旋转中心,解决了起落架生产中薄壁工件的加工变形问题,在多个型号的起落架生产中试用效果良好。
附图说明
图1是本实用新型一个实施例的结构原理图;
图2是弹簧夹头5号件简图;
图3是弹簧夹头三维简图;
图4是尾椎13号件三维简图。
在图中
1-锥柄;2-第一螺母;3-第二螺母;4-第一锥形块;5-夹头;6-弹簧;7-第二锥形块;8-第三螺母;9-顶尖头;10-第四螺母;11-圆锥轴承;12-推力球轴承;13-尾椎;14-顶尖轴;15-滚针轴承;16-螺塞;17-密封圈;18-螺钉;19-密封圈;20-第一锥形孔;21-第二锥形孔;22-涨槽;23-4号莫氏锥体;24-5号莫氏锥体。
具体实施方式
以下将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是,在不冲突的情况下,本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便,下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样,仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致,并不对结构起限定作用。
一种大长径比薄壁工件装夹薄壁工件的自定心装置,如图1所示,包括自定心部分和顶尖部分。
所述自定心部分的结构为:锥柄1通过5号莫氏锥体安装到车床主轴箱中,利用莫氏锥度的自锁型功能,实现夹具在机床上的定位;第一螺母2用于锁紧第二螺母3,保证工件位置;第二螺母3的左右旋转适用于不同长度工件的调整;第一锥形块4用于工件的端面定位;因工件的长径比大,故弹簧夹头5的两端设计为错槽簧瓣有利于均匀涨开,将基准孔定心夹紧,如图2所示;弹簧6在拧松第三螺母8时迫使第二锥形块7向右移动松开工件。
所述顶尖部分的结构为:顶尖头9用于工件的顶紧;第四螺母10用于圆锥轴承11、推力球轴承12游隙的调整,保证顶尖与机床主轴高的旋转精度,承受轴向载荷;尾椎13通过4号莫氏锥体和机床尾座连接;顶尖轴14和顶尖头9通过1:20锥度连为一体,在尾椎13中旋转;滚针轴承15确保顶尖轴14的转动并承受径向载荷;螺塞16调整滚针轴承15的游隙;密封圈17、密封圈19用于密封;螺钉18用于密封注油孔。
工作原理
车削外圆时,将锥柄1利用5号莫氏锥体安装到车床主轴孔中;第一螺母2用于第二螺母3安装到位后的锁紧定位;第三螺母8旋转,第一锥形块4和第二锥形块7的外锥面迫使弹簧夹头5的各簧瓣向外均匀涨开,将工件自动均匀定心锁紧;顶尖头9、第四螺母10、圆锥轴承11、推力球轴承12、尾椎13、顶尖轴14、滚针轴承15、螺塞16、密封圈17、螺钉18、密封圈19组成的顶尖部分顶紧工件另一端面;松开顶尖,反向旋转第三螺母8,弹簧6带退第二锥形块7,便可卸下工件。当机床精度低或刚性差时,适当降低切削速度,保证产品质量。
上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本实用新型,而不用于限制本实用新型的范围,在阅读了本实用新型之后,本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围。

Claims (10)

1.一种装夹薄壁工件的自定心装置,其特征在于,包括用于通过连接件与车床主轴相连的锥柄(1),用于通过连接件与机床尾座连接的尾椎(13);所述尾椎(13)上装有顶尖头(9),所述锥柄(1)上装有对旋转对称定心结构,薄壁工件套装在该旋转对称定心结构上并有通过所述顶尖头(9)对薄壁工件进行顶紧。
2.根据权利要求1所述的装夹薄壁工件的自定心装置,其特征在于,所述旋转对称定心结构包括套装在锥柄(1)上的夹头(5),该夹头(5)具有第一锥形孔(20)和第二锥形孔(21);所述锥柄(1)端部装有用于与所述第二锥形孔(21)配合的第二锥形块(7),所述锥柄(1)上套装有用于对薄壁工件进行端面定位的第一锥形块(4),该第一锥形块(4)与第一锥形孔(20)配合。
3.根据权利要求2所述的装夹薄壁工件的自定心装置,其特征在于,所述夹头(5)上具有多个涨槽(22)。
4.根据权利要求2所述的装夹薄壁工件的自定心装置,其特征在于,所述夹头(5)为弹簧夹头,该弹簧夹头与第一锥形孔(20)之间、弹簧夹头与第二锥形孔(21)之间均设有弹簧(6)。
5.根据权利要求2所述的装夹薄壁工件的自定心装置,其特征在于,所述锥柄(1)端部装有用于驱动第二锥形块(7)移动的第三螺母(8)。
6.根据权利要求1-5之一所述的装夹薄壁工件的自定心装置,其特征在于,所述锥柄(1)上装有用于适应薄壁工件不同长度的第二螺母(3),以及用于锁紧第二螺母(3)的第一螺母(2)。
7.根据权利要求1-5之一所述的装夹薄壁工件的自定心装置,其特征在于,所述顶尖头(9)通过顶尖轴(14)装在所述尾椎(13)上,该顶尖轴(14)与尾椎(13)之间设有套装在顶尖轴(14)上的轴承。
8.根据权利要求7所述的装夹薄壁工件的自定心装置,其特征在于,所述顶尖轴(14)与尾椎(13)之间装有圆锥轴承(11)和推力球轴承(12),该圆锥轴承(11)与推力球轴承(12)的游隙通过装在顶尖轴(14)上的第四螺母(10)来调整;所述顶尖轴(14)与尾椎(13)之间还装有确保顶尖轴(14)转动并承受径向载荷的滚针轴承(15),该顶尖轴(14)端部装有调整滚针轴承(15)游隙的螺塞(16)。
9.根据权利要求1-5之一所述的装夹薄壁工件的自定心装置,其特征在于,所述顶尖头(9)具有锥台面,该锥台面的锥角为85°-95°。
10.根据权利要求1-5之一所述的装夹薄壁工件的自定心装置,其特征在于,所述锥柄(1)用于通过5号莫氏锥体(24)安装到车床主轴箱中,所述尾椎(13)用于通过4号莫氏锥体(23)与机床尾座连接。
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