CN209477443U - 轴类零件预应力加工装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及零件加工制造领域，具体地涉及一种轴类零件预应力加工装置。包括可在床身上滑动的尾座，所述床身上设置有驱动机构用于对所述尾座施加预应力，所述尾座上可旋转的安装有卡盘，所述卡盘上的卡爪末端向卡盘中心突出成钩爪，所述钩爪与工件上的凹槽相互配合对工件施加预应力。本实用新型具有操作简单，拆装工件方便，适用的工件直径范围广的优点。

Description

轴类零件预应力加工装置

技术领域

本实用新型涉及零件加工制造领域，具体地涉及一种轴类零件预应力加工装置。

背景技术

已加工表面残余应力是表面质量的重要指标，机械零件表面的残余压应力有利于其疲劳寿命和抗化学腐蚀性能的提高，而残余拉应力的效果则相反。而单纯地切削、铣削、磨削等加工方法往往会在已加工表面形成残余拉应力，不利于机械零件的疲劳寿命和抗化学腐蚀性能。目前多种调整和控制工件表层残余应力的方法，如热处理、熨压、滚压、喷丸等，然而这些方法都需要专用设备，工艺操作难度较大，材料成本与工艺成本都较高，在应用上受到了一些限制。在精密切削加工或者磨削加工中对工件施加预应力得到表面的残余压应力是更为有效的方法。但是一般加工中对轴类零件的装夹固定时不能对零件施加较大的轴向应力，施加轴向的拉应力更加困难。

在公布号为CN105196139A的实用新型专利中提出过一种预应力砂带磨削轴类零件的加载装置，其中对轴类零件施加拉力的方法是通过两个半圆型的上夹体和下夹体来夹持零件。但是这种方式有几个明显缺点；一是对工件的拆装不方便，需要拧下两个夹具的螺丝拆下上下夹体中的一个才能完成对工件的拆装；二是要求工件两端的直径大于中间位置的直径，而将胚料加工成这种形状需要浪费较多的材料；三是只能装夹两端直径为固定值的工件，直径过大会出现偏向或者不能装夹的问题，过小则会松动，不能有效的带动工件旋转，从而限制了设备的使用范围。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的对轴类零件施加轴向应力困难问题，提供一种轴类零件预应力加工装置，该装置具有拆装方便能够适应多种不同直径的工件的优点。

为实现以上目的本实用新型提供一种轴类零件预应力加工装置，包括可在床身上滑动的尾座，所述床身上设置有驱动机构用于对所述尾座施加预应力，所述尾座上可旋转的安装有卡盘，所述卡盘上的卡爪末端向卡盘中心突出成钩爪，所述钩爪与工件上的凹槽相互配合对工件施加预应力。

优选地，在所述尾座上设置梯形导轨通过与床身上开设的燕尾槽相互配合实现尾座在床身上的滑动。

优选地，所述卡盘与阶梯轴相互固定，所述阶梯轴通过推力轴承安装在所述尾座上。

优选地，所述尾座上设置有金属应变片，通过尾座的应力变化计算加工中工件受到的实际预应力。

优选地，所述卡爪至少为三个，多个所述卡爪在所述卡盘上旋转对称布置。

通过上述技术方案，在轴类零件预应力加工方法中，只需要在待加工的胚料上开设两个凹槽便可稳定的在工件加工过程中施加和改变预应力，对胚料形状没有特殊要求适用范围广。具有拆装方便，使用卡盘夹持工件定心方便对能够安装夹持不同直径的工件。

附图说明

图1是本实用新型轴类零件预应力加工装置的立体图；

图2是本实用新型轴类零件预应力加工装置的俯视图；

图3是本实用新型轴类零件预应力加工装置的图2中A-A的剖视图；

图4是本实用新型轴类零件预应力加工装置的卡盘1的爆炸图；

图5是本实用新型轴类零件预应力加工装置的卡盘1的正视图；

图6是本实用新型轴类零件预应力加工装置的图5中B-B的剖视图；

图7是本实用新型轴类零件预应力加工装置的部分示意图；

附图标记说明

1-卡盘 2-尾座

3-床身 4-驱动机构

5-卡爪 6-卡钩

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指图3中所述的位置关系“内、外”是指设备本身的内外关系。

本实用新型另一方面提供了一种轴类零件预应力加工装置，如图1至7所示的，包括可在床身3上滑动的尾座2，所述床身3上设置有驱动机构4用于对所述尾座2施加预应力，所述尾座2上可旋转的安装有卡盘1，所述卡盘1上的卡爪5末端向卡盘1中心突出成钩爪，所述钩爪与工件上的凹槽相互配合对工件施加预应力。原有的卡盘1卡爪5用于夹持工件的一面为平面或者弧面用于贴合工件轮廓，这种卡盘1仅能够带动工件旋转不能对工件施加轴向的应力。在本实用新型中，为了能够对工件施加较大的轴向应力，在卡爪5的末端向卡盘1中心位置设置一个突出的钩爪如图4中所示的，钩爪能够与工件上的凹槽相互配合对工件施加轴向应力。同时在床身3上设置有驱动机构4能够驱动尾座2运动，在尾座2上设置卡盘1，从而通过驱动机构4对尾座2施加应力便可对工件施加预应力。

在具体的对于尾座2的设计中，在所述尾座2上设置梯形导轨通过与床身3上开设的燕尾槽相互配合实现尾座2在床身3上的滑动。所述燕尾槽的方向与所述卡盘1的中心线平行，便于对工件施加轴向应力。

所述卡盘1与阶梯轴相互固定，所述阶梯轴通过推力轴承安装在所述尾座2上。因为卡盘1要对工件施加拉伸应力，所以在卡盘1的安装中，采用阶梯轴固定安装卡盘1，再将阶梯轴安装到尾座2上，通过阶梯轴的轴肩定位推力轴承，同时承载轴向应力。

为了便于监测工件受力大小，所述尾座2上设置有金属应变片，通过尾座2的应力变化计算加工中工件受到的实际预应力。

优选的，所述卡爪5至少为三个，多个所述卡爪5在所述卡盘1上旋转对称布置。进一步优选的卡爪5为三个的三爪卡盘，便于定位安装。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种轴类零件预应力加工装置，其特征在于，包括可在床身(3)上滑动的尾座(2)，所述床身(3)上设置有驱动机构(4)用于对所述尾座(2)施加预应力，所述尾座(2)上可旋转的安装有卡盘(1)，所述卡盘(1)上的卡爪(5)末端向卡盘(1)中心突出成钩爪(6)，所述钩爪(6)与工件上的凹槽相互配合对工件施加预应力。

2.根据权利要求1所述的轴类零件预应力加工装置，其特征在于，在所述尾座(2)上设置梯形导轨通过与床身(3)上开设的燕尾槽相互配合实现尾座(2)在床身(3)上的滑动。

3.根据权利要求1所述的轴类零件预应力加工装置，其特征在于，所述卡盘(1)与阶梯轴相互固定，所述阶梯轴通过推力轴承安装在所述尾座(2)上。

4.根据权利要求1所述的轴类零件预应力加工装置，其特征在于，所述尾座(2)上设置有金属应变片，通过尾座(2)的应力变化计算加工中工件受到的实际预应力。

5.根据权利要求1所述的轴类零件预应力加工装置，其特征在于，所述卡爪(5)至少为三个，多个所述卡爪(5)在所述卡盘(1)上旋转对称布置。