CN214237283U - 一种高精度薄壁套筒车磨自定心装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高精度薄壁套筒车磨自定心装置，属于机械工程技术领域；包括本体(1)、弹性套(5)、键(6)和螺母；本体用于与车床同轴连接，并提供弹性套的同轴支撑；本体为台阶轴类结构，本体用于与弹性套连接的外圆面为锥面，其上设键槽用于通过键固位弹性套与本体的周向相对位置；锥面两侧外圆面开有螺纹，用于通过螺母调整弹性套相对于本体的轴向位置，以涨紧套于弹性套上的待机加件(14)，确保待机加件在加工过程中不变形。对比现有技术，本实用新型根据弹性套膨胀自定心与贴合性原理，通过锥度芯轴无间隙调整弹性套与待机加件内孔的贴合与定心，实现待机加件定位、装夹与加工过程中内壁及外圆周向均匀受力，避免加工过程中变形。

Description

一种高精度薄壁套筒车磨自定心装置

技术领域

本实用新型涉及一种自定心装置，特别涉及一种高精度薄壁套筒车磨自定心装置，属于机械工程技术领域。

背景技术

高精度薄壁套筒类零部件在机械行业中属于难加工件，由于薄壁套筒孔壁较薄，零件刚度差，加工中常因夹紧力、切削力、残余应力和切削热等因素的影响而导致车削或磨削时产生变形，使零件尺寸精度、形状精度如圆度、圆柱度、同轴度及壁厚差等加工精度难以保证。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服已有技术的缺陷，为了解决现有薄壁套筒类零部件加工过程中产生变形难以保证加工精度的问题，提出一种高精度薄壁套筒车磨自定心装置，应用于现有薄壁套筒的加工，提高零件精度要求。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。

一种高精度薄壁套筒车磨自定心装置，包括：本体、弹性套、键、螺母；

所述本体用于与车床同轴连接，并提供所述弹性套的同轴支撑；所述本体为台阶轴类结构，所述本体用于与所述弹性套连接的外圆面为锥面，其上开有键槽用于通过所述键固位所述弹性套与所述本体的周向相对位置；所述锥面两侧外圆面开有螺纹，用于通过所述螺母调整所述弹性套相对于所述本体的轴向位置，以涨紧套于所述弹性套上的待机加件，确保所述待机加件在加工过程中不变形。

作为优选，为便于加工及装配，所述本体由底盘与芯轴通过基孔制原则紧配合组成。

作为优选，为提高所述本体的可靠性，所述底盘与芯轴连接的两端面通过圆周焊缝加固。

作为优选，为降低所述装置自重，所述芯轴内部设阶梯孔。

作为优选，为提高所述螺母的耐用性，在其与所述弹性套的接触面侧设有垫圈。

作为优选，为提高所述本体的耐用性，在所述本体与所述车床顶尖的连接处设顶尖套，所述顶尖套与所述本体通过锥面紧配合使设于所述顶尖套上的顶尖孔中心线与所述本体中心线重合。

作为优选，所述顶尖套材质为碳素工具钢，并经热处理提高零件硬度，保证耐磨性。

作为优选，所述弹性套为薄壁套类零件，长度短于所述本体外锥面，锥度与所述本体外锥面锥度相匹配，内外侧圆面上分别错位从两端部向对侧均布开设多个类T型槽，保证所述待机加件装夹时受力均匀，并且始终与所述装置中心重合，即自定心安装。

作为优选，为提高所述弹性套的强度、弹性和淬透性，所述弹性套材质为经热处理的弹簧钢。

作为优选，便于操作所述螺母，在所述螺母上设有垂直于其轴线的套管，以便通过扳手作为把手旋转所述螺母使其沿螺纹轴向运动。

有益效果

与现有技术相比，本实用新型根据弹性套膨胀自定心与贴合性原理，通过锥度芯轴无间隙调整弹性套与待机加件内孔的贴合与定心，实现待机加件定位、装夹与加工过程中内壁及外圆周向均匀受力，避免待机加件在加工过程中变形，保证了待机加件的加工精度要求；同时，该装置结构简单，易于加工、安装及使用，制造成本低，耐用度高；适用于各种高精度薄壁套筒批量的加工，可提升加工质量、提高加工效率、降低加工成本。

附图说明

图1是本实用新型自定心装置的结构示意图；

图2是图1的A-A向视图；

图3是本体结构正视剖面图；

图4是图3的侧视图；

图5是图3的B向示意图；

图6是弹性套结构示意图；其中，图(a)为图(b)的C向视图，图(b) 为俯视图，图(c)为正视图；

图7是顶尖套结构示意图；

附图标记：1-本体；1-1-底盘；1-2-芯轴；2-套管；3-1号螺母；4-1号垫圈；5-弹性套；6-键；7-2号垫圈；8-扳手；9-2号螺母；10-顶尖套；11-螺钉； 12-1号圆周焊缝；13-2号圆周焊缝；14-待机加件；15-花盘；16-止口。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限于本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

为对本发明实施例的目的、技术方案和优点进行说明，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1

如图1、2所示，为本实用新型高精度薄壁套筒车磨自定心装置结构示意图，可以支撑薄壁套筒类零件的加工，避免加工过程中零件变形影响加工精度；

一种高精度薄壁套筒车磨自定心装置，包括：本体1、弹性套5、键6、螺母；

所述本体1用于与车床同轴连接，并提供所述弹性套5的同轴支撑；所述本体1为台阶轴类结构，所述本体1用于与所述弹性套5连接的外圆面为锥面，其上开有键槽用于通过所述键6固位所述弹性套5与所述本体1的周向相对位置；所述锥面两侧外圆面开有螺纹，用于通过所述螺母调整所述弹性套5相对于所述本体1的轴向位置，以涨紧套于所述弹性套5上的待机加件，确保所述待机加件在加工过程中不变形。

较优的，为便于加工及装配，所述本体1由底盘1-1与芯轴1-2通过基孔制原则紧配合组成，如图3、4所示。

较优的，为提高所述本体1的可靠性，即底盘1-1与芯轴1-2连接的可靠性，如图3、4所示，所述底盘1-1与芯轴1-2相连接的两端面通过圆周焊缝加固，即芯轴1-2左端的1号圆周焊缝12和底盘1-1右端的2号圆周焊缝13。

此外，为降低所述装置自重，如图3、4所示，根据芯轴1-2外形在其内部设置阶梯孔，即掏空所述芯轴内部。

此外，结合本例加工设备，在所述底盘1-1左端中心设置用于与车床或磨床上的花盘连接的止口以及外圆面上均布设置4个U型槽，用于通过螺栓与设备卡盘连接。在所述底盘1-1右端设置内止口用于芯轴1-2的定位连接。

较优的，为提高所述本体的耐用性，在所述本体与所述设备顶尖的连接处设顶尖套10，所述顶尖套10与所述本体1通过锥面紧配合使设于所述顶尖套 10上的顶尖孔中心线与所述本体1中心线重合。如图7所示，为顶尖套10结构示意图，其为锥体结构，右端中心开有用于与设备顶尖配合的中心孔。此外，为便于加工顶尖套10的外锥面，其左端亦设有与设备顶尖配合的中心孔，左右两端的中心孔中心线与所述装置的中心线重合。此种分体结构便于所述顶尖套 10不满足使用要求后及时更换。并且，可以使用耐磨材料制造顶尖套10，降低所述本体整体的材料成本。例如，所述顶尖套材质为碳素工具钢，并经热处理提高零件硬度，保证耐磨性。

结合图3、4，芯轴1-2为轴套类结构，右端设内锥孔，用于安装顶尖套；外圆中部设为圆锥面，用于与所述弹性套5内锥面连接，其上开有键槽用于通过所述键6固位所述弹性套5与所述芯轴1-2的周向相对位置，如图5所示，可通过螺钉11紧固，从而基于键6的固位限制弹性套5旋转的自由度，进而限制待机加件旋转的自由度，保证待机加件安装定位的精度；所述圆锥面两侧外圆面开有螺纹，用于通过1号螺母3和2号螺母9调整所述弹性套5相对于所述芯轴1-2的轴向位置。

较优的，在弹性套5外套待机加件反复拆、装、加工过程中会对螺母造成磨损，为提高所述螺母的耐用性，在其与所述弹性套5的接触面侧设有垫圈，即1号垫圈4和2号垫圈7，所述垫圈可使用耐磨材料制成。

较优的，如图6所示，所述弹性套5为薄壁套类零件，长度短于所述本体1 外锥面，内孔为锥孔，锥度与所述本体1或所述芯轴1-2外锥面锥度相匹配，外圆为柱面，内外侧圆面上分别错位从两端部向对侧均布开设多个类T型槽，本例中为间隔60度均匀布置6个T型槽，保证所述待机加件装夹时受力均匀，并且始终与所述装置中心重合，即自定心安装。在其外圆面上沿轴向开设一通孔，即键槽孔，用于卡入键6，使其周向固位，长度长于键6，以便在键6的限位下沿轴向移动。进一步的，为便于定位，所述弹性套5一端设有凸台用于作为待机加件安装定位面。

较优的，为提高所述弹性套5的强度、弹性和淬透性，所述弹性套5材质为经热处理的弹簧钢。

较优的，为便于操作所述螺母以及提供旋转力矩，在所述螺母上设有垂直于其轴线的套管2，以便通过扳手8作为把手旋转所述螺母使其轻松的沿螺纹轴向运动。

连接关系：

1号螺母3连同1号垫圈4连接于本体1左端螺纹，待机加件14套于弹性套5后，将弹性套5套于本体1锥面，2号垫圈7套于本体1后将2号螺母连接于右端螺纹。

使用过程，如图5所示：

将上述装置本体左右端通过设备花盘和顶尖定位连接，通过螺栓与设备卡盘固位连接，将扳手8深入1号螺母和2号螺母上的套管，通过正向或反向旋转扳手8对1号垫圈4或2号垫圈7施加轴向力，使弹性套5产生轴向位移，从而使弹性套膨胀与待机加件14自定心定位，最终完成工件的安装定位。此时，待机加件14处于均匀支撑状态，受力及切削热不会变形，从而能够保证机加精度要求。

本装置通过弹性套与本体的同轴套接，进而通过本体与设备的定心安装保证薄壁待机加件14与设备同轴，然后通过弹性套沿锥面左右移动实现弹性套均匀涨开或复位提供薄壁待机加件14的稳定支撑，从而实现薄壁待机加件14的自定心定位，安装及使用方便，适用于各种高精度薄壁套筒批量的加工，可提升加工质量、提高加工效率、降低加工成本。

为了说明本发明的内容及实施方式，本说明书给出了具体实施例。在实施例中引入细节的目的不是限制权利要求书的范围，而是帮助理解本发明所述内容。本领域的技术人员应理解：虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。并且在不脱离本发明及其所附权利要求的精神和范围内，对最佳实施例步骤的各种修改、变化或替换都是可能的。因此，本发明不应局限于最佳实施例及附图所公开的内容。

Claims (10)

1.一种高精度薄壁套筒车磨自定心装置，其特征在于：包括本体(1)、弹性套(5)、键(6)和螺母；

所述本体(1)用于与车床同轴连接，并提供所述弹性套(5)的同轴支撑；所述本体(1)为台阶轴类结构，所述本体(1)用于与所述弹性套(5)连接的外圆面为锥面，其上开有键槽用于通过所述键(6)固位所述弹性套(5)与所述本体(1)的周向相对位置；所述锥面两侧外圆面开有螺纹，用于通过所述螺母调整所述弹性套(5)相对于所述本体(1)的轴向位置，以涨紧套于所述弹性套(5)上的待机加件(14)，确保所述待机加件(14)在加工过程中不变形。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：在所述本体(1)与所述车床的顶尖的连接处设顶尖套(10)，所述顶尖套(10)与所述本体(1)通过锥面紧配合使设于所述顶尖套(10)上的顶尖孔中心线与所述本体(1)中心线重合。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：所述顶尖套(10)材质为碳素工具钢，并经热处理提高零件硬度，保证耐磨性。

4.根据权利要求1-3任一所述的装置，其特征在于：所述本体(1)由底盘(1-1)与芯轴(1-2)通过基孔制原则紧配合组成。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：所述底盘(1-1)与芯轴(1-2)连接的两端面通过圆周焊缝加固。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：所述芯轴(1-2)内部设阶梯孔。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述螺母与所述弹性套(5)的接触面侧设有垫圈。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述弹性套(5)为薄壁套类零件，长度短于所述本体(1)外锥面，内孔为锥孔，锥度与所述本体(1)外锥面锥度相匹配，内外侧圆面上分别错位从两端部向对侧均布开设多个类T型槽，保证所述待机加件(14)装夹时受力均匀，并且始终与所述装置中心重合，即自定心安装。

9.根据权利要求1或8所述的装置，其特征在于：为提高所述弹性套(5)的强度、弹性和淬透性，所述弹性套(5)材质为经热处理的弹簧钢。

10.根据权利要求1-3、5-8任一所述的装置，其特征在于：在所述螺母上设有垂直于其轴线的套管(2)，以便通过扳手(8)作为把手旋转所述螺母使其沿螺纹轴向运动。

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