CN218744892U - 径向浮动式顶针 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种径向浮动式顶针，包括顶盘机构、球头机构、芯轴机构和锥柄机构，顶盘机构包括顶盘以及与顶盘轴；球头机构包括球头以及球头轴；芯轴机构包括芯轴以及球头安装孔，球头径向浮动式安设于球头安装孔内；锥柄机构包括锥柄以及芯轴安装孔，芯轴的另一端转动地设置于芯轴安装孔内，锥柄的另一端用于安装于机床尾座上。本申请通过将球头径向浮动式连接于芯轴的球头安装孔内，球头带动与之同轴连接的顶盘自动校正径向偏摆，实现自动匹配同步器齿环和球头的同心度，同时可以实现尾座施加的轴线压力可以最大限度地施加在顶盘和同步器齿环上，避免了同步器齿环加工后产品圆度和同轴度超差问题的发生。

Description

径向浮动式顶针

技术领域

本申请涉及同步器齿环加工技术领域，特别涉及径向浮动式顶针。

背景技术

目前在加工同步器齿环时客户对产品的圆度及同心度要求越来越高，为满足客户的需求现有技术采用的是工序合并的加工方式，该加工方式在加工时会使用到设备的尾座与顶针来配合满足生产工艺的需求。因尾座使用的频率非常高，导致尾座的轴心线与机床的轴心线不重合的现象。

尾座与机床轴心线不重合在顶针顶紧产品时，使产品偏离了机床的轴心，加工后的产品圆度与同心度不能满足客户的需求，当不合格的产品流到客户处进行装配时，容易引起装配卡滞、换挡困难。

发明内容

本申请实施例提供一种径向浮动式顶针，以解决相关技术中尾座与机床轴心线不重合在顶针顶紧产品时，使产品偏离了机床的轴心，加工后的产品圆度与同心度不能满足客户的需求，当不合格的产品流到客户处进行装配时，容易引起装配卡滞、换挡困难的技术问题。

本申请提供了一种径向浮动式顶针，包括顶盘机构、球头机构、芯轴机构和锥柄机构，所述顶盘机构包括顶盘以及与之连接顶盘轴，所述顶盘具有与同步器齿环的内锥孔相匹配的台面，所述顶盘轴为中空轴；球头机构包括球头以及与之连接的球头轴，所述球头的主表面为部分球面，所述球头轴穿设固定于所述中空轴的轴孔内；芯轴机构包括芯轴以及开设于所述芯轴一端的球头安装孔，所述球头径向浮动式安设于所述球头安装孔内；锥柄机构包括锥柄以及开设于所述锥柄一端的芯轴安装孔，所述芯轴的另一端转动地设置与所述芯轴安装孔内，所述锥柄的另一端用于安装于机床尾座上。

一些实施例中，所述顶盘为圆盘状结构，所述圆盘状结构的外侧面为倾斜面，所述倾斜面与同步器齿环的内锥孔的孔壁倾斜角度相匹配。

一些实施例中，所述球头具有平直断面和部分球面，所述平直断面与所述部分球面的中轴线方向垂直。

一些实施例中，所述球头安装孔包括轴安装孔和与之贯通的球部安装孔，所述球部安装孔具有与所述球头部分相匹配的容纳腔，所述轴安装孔和所述球头轴之间设有弹性圈。

一些实施例中，所述球头和球头轴之间的直径差形成环状第一台阶面，所述球头轴安装孔的孔壁面上固定有限位圈，所述限位圈抵设于所述环状第一台阶面上。

一些实施例中，所述芯轴的另一端通过轴承连接于所述锥柄的另一端。

一些实施例中，所述芯轴安装孔包括轴向设置并相互贯通第一安装孔和第二安装孔，所述第一安装孔的直径大于所述第二安装孔的直径，所述第一安装孔和所述芯轴之间设有防尘盖，所述第二安装孔和所述芯轴之间设有轴承。

一些实施例中，所述芯轴的另一端还设有第三安装孔，所述第一安装孔、所述第二安装孔和所述第三安装孔轴向设置并依次相互贯通，所述第三安装孔的直径小于所述第二安装孔的直径，所述芯轴的另一近端部与所述第二安装孔之间设有滚动轴承，所述芯轴的另一端近端部与所述第三安装孔之间设有滚针轴承。

一些实施例中，所述第二安装孔和所述第三安装孔之间的直径差形成第二台阶面，所述第二台阶面和所述芯轴的另一端近端部之间设有平面轴承。

一些实施例中，所述芯轴上设有与所述球头安装孔相贯通的缺口。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

本申请实施例提供了一种径向浮动式顶针，通过将球头径向浮动式连接于芯轴的球头安装孔内，球头带动与之同轴连接的顶盘自动校正径向偏摆，实现自动匹配同步器齿环和球头的同心度，同时可以实现尾座施加的轴线压力可以最大限度地施加在顶盘和同步器齿环上，保障了顶盘和尾座之间的同心度，从而保障了同步器齿环产品加工的圆度和同心度，避免了同步器齿环加工后产品圆度和同轴度超差问题的发生。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的径向浮动式顶针的分解结构示意图；

图2为本申请实施例提供的径向浮动式顶针的剖面结构示意图；

图3为本申请实施例提供的径向浮动式顶针的安装示意图；

图4为本申请实施例提供的径向浮动式顶针的另一安装示意图；

图5为本申请实施例提供的径向浮动式顶针的另一安装示意图；

图6为本申请实施例提供的径向浮动式顶针的另一安装示意图

图7为本申请实施例提供的径向浮动式顶针的安装于机床尾座上的安装示意图。

图中：1、锥柄，2、芯轴，3、滚针轴承，4、平面轴承，5、滚动轴承，6、防尘盖，7、球头机构，71、球头轴，702、球头，8、限位圈，9、高回弹性橡胶圈，10、顶盘机构，101、顶盘，102、顶盘轴，11、同步器齿环，110、内锥孔。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

现有技术中同步器齿环11加工时，需要保证同步器齿环11的圆度和同心度，现有技术中通过顶针将同步器齿环11连接于设备尾座上，但是由于尾座的使用频率非常高，导致尾巴和机床的轴心线不重合，当尾座和机床轴心线不重合在顶针顶紧产品时，使产品偏离了机床的轴心，加工的产品圆度和同心度不能满足客户的需求。

有鉴于此，本申请实施例提供一种径向浮动式顶针，以解决相关技术中尾座与机床轴心线不重合在顶针顶紧产品时，使产品偏离了机床的轴心，加工后的产品圆度与同心度不能满足客户的需求，当不合格的产品流到客户处进行装配时，容易引起装配卡滞、换挡困难的技术问题。

请参考图1-2，本申请提供了一种径向浮动式顶针，包括顶盘机构10、球头机构7、芯轴2机构和锥柄1机构，所述顶盘机构10包括顶盘101以及与之连接顶盘轴102，所述顶盘101具有与同步器齿环11的内锥孔110相匹配的台面，所述顶盘轴102为中空轴；球头机构7包括球头702以及与之连接的球头轴701，所述球头702的主表面为部分球面，所述球头轴701穿设固定于所述中空轴的轴孔内；芯轴2机构包括芯轴2以及开设于所述芯轴2一端的球头安装孔，所述球头702径向浮动式安设于所述球头702安装孔内；锥柄1机构包括锥柄1以及开设于所述锥柄1一端的芯轴2安装孔，所述芯轴2的另一端转动地设置与所述芯轴2安装孔内，所述锥柄1的另一端用于安装于机床尾座上。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

本申请实施例提供了一种径向浮动式顶针，通过将球头702径向浮动式连接于芯轴2的球头702安装孔内，球头702带动与之同轴连接的顶盘101自动校正径向偏摆，实现自动匹配同步器齿环11和球头702的同心度，同时可以实现尾座施加的轴线压力可以最大限度地施加在顶盘101和同步器齿环11上，保障了顶盘101和尾座之间的同心度，从而保障了施加在顶盘101和同步器齿环11上的轴线压力和尾座之间的同心度，保障了同步器齿环11产品加工的圆度和同心度，避免了同步器齿环11加工后产品圆度和同轴度超差问题的发生。

如上所述，所述球头轴为球头的连接轴，非形状描述定义，所述顶盘轴为顶盘的连接轴，非形状描述定义。

在一实施例中，所述顶盘101为圆盘状结构，所述圆盘状结构的外侧面为倾斜台面，所述倾斜台面与同步器齿环11的内锥孔110的孔壁倾斜角度相匹配，即同步器齿环11的内锥孔110的锥面相匹配，当所述顶面的外侧面与同步器齿环11的内锥孔110相匹配时，两者处于同一中轴线上。

在一实施例中，所述球头702具有平直断面和部分球面，为整球横切形成的部分球，所述平直断面与所述部分球面的中轴线方向垂直，所述球头轴701固定于所述平直端面的中部，以实现所述球头轴701穿设并固定于所述顶盘轴102中后，所述球头702和所述顶盘101处于同一中轴线上。

在一实施例中，所述球头安装孔包括轴安装孔和与之贯通的球部安装孔，所述球部安装孔具有与所述球头702的部分相匹配的容纳腔，即所述容纳腔为部分球形腔，所述球头702的部分限位于所述球部安装孔内，另一部分卡设于所述轴安装孔内，所述轴安装孔和所述球头轴701之间设有弹性圈，当所述顶盘101匹配同步器齿环11时，顶盘101为适应同步器齿环11，相对于其原始位置发生径向偏摆，通过顶盘轴102和球头轴701带动所述球头702相对球头安装孔发生径向偏摆，当顶盘101匹配同步器齿环11后，在弹性圈的弹性作用下，以及所述球头702安装孔与所述球头702的球面匹配作用下，弹性圈恢复被球头轴701径向偏摆导致的挤压形变，带动球头轴701、球头702以及顶盘101恢复至原始位置，实现同步器齿环11和所述球头702处于同一中轴线上。

在一实施例中，所述弹性圈为橡胶圈。

在一较佳实施例中，所述弹性圈为高回弹性橡胶圈9。

在一实施例中，为实现所述球头702的径向偏摆运动，所述球头702的最外周边沿与所述轴安装孔的孔壁之间具有活动间隙。

在一实施例中，所述部分球形腔的体积为1/3-1/2体积的整球形腔。

在一实施例中，所述球头702的体积为1/3-1/2体积整球。

在一实施例中，所述球头轴701固定于所述顶盘轴102的轴孔内，所述芯轴2和所述顶盘轴102之间具有间隙，为所述球头轴701径向偏摆提供一定的活动空间。

在一实施例中，所述芯轴2上设有与所述球头702安装孔相贯通的缺口，所述缺口为所述球头702相对于球部安装孔和轴安装孔发生径向偏摆时，避免球形安装孔的球面孔壁对所述球头702产生紧吸附力，保证其径向偏摆运动的有效性。

在一实施例中，所述球头702和球头轴701之间的直径差形成环状第一台阶面，所述轴安装孔的孔壁面上固定有限位圈8，所述限位圈8抵设于所述环状第一台阶面上，所述限位圈8用于限制所述球头702在顶盘101与同步器齿环11相匹配时，所述球头702径向偏摆的角度。

如上所述，所述径向偏摆包括径向摆动和非径向摆动。具体地，所述球头轴701在球头702发生径向移动时，还发生非径向摆动，以球头702为中心的角度旋转运动。所述径向摆动为所述球头702沿着其圆形的平直端面的径线方向发生移动。

在一实施例中，所述芯轴2的另一端通过轴承转动地连接于所述锥柄1的芯轴2安装孔内。

在一实施例中，所述芯轴2安装孔包括轴向设置并相互贯通第一安装孔和第二安装孔，所述第一安装孔的直径大于所述第二安装孔的直径，所述第一安装孔和所述芯轴2之间设有防尘盖6，所述防尘盖6用于防止所述第二安装孔内进入灰尘或其他异物，影响第二安装孔内的轴承的转动运动的稳定性，所述第二安装孔和所述芯轴2之间设有轴承。

在一实施例中，所述芯轴2的另一端还设有第三安装孔，所述第一安装孔、所述第二安装孔和所述第三安装孔轴向设置并依次相互贯通，所述第三安装孔的直径小于所述第二安装孔的直径，所述芯轴2的另一近端部与所述第二安装孔之间设有滚动轴承5，所述芯轴2的另一端近端部与所述第三安装孔之间设有滚针轴承3，所述滚动轴承5和所述滚针轴承3用于保证所述芯轴2的另一端近端部可以顺利地转动连接于所述锥柄1的芯轴2安装孔内，并可以保证芯轴2和锥柄1的同轴度。

在一实施例中，所述第二安装孔和所述第三安装孔之间的直径差形成第二台阶面，所述第二台阶面和所述芯轴2的另一端近端部之间设有平面轴承4，所述平面轴承4、滚动轴承5和所述滚针轴承3用于保证所述芯轴2的另一端的近端部顺利地转动连接于所述锥柄1的芯轴2安装孔内，同时保证芯轴2和锥柄1的同轴度。

本申请提供的径向浮动式顶针的安装方法为：

第一步，请参考图3，将滚针轴承3、平面轴承4和滚动轴承5安装在芯轴2的另一端近端部；

第二步，请参考图4，将芯轴2安装在锥柄1的芯轴2安装孔内，并用防尘盖6压紧；

第三步，请参考图5，将限位圈8安装在球头轴701或芯轴2的球头702安装孔孔壁上，并将橡胶圈安装在球头轴701和球头702安装孔孔壁之间，检查所述球头702的外球面和所述球部安装孔孔壁之间，球头702转动是否顺畅无干涉，橡胶圈能否将球头702返回至轴线上，调整球头702和轴安装孔之间的间隙并通过螺钉限位固定于轴安装孔的孔壁上；

第四步，请参考图6，将顶盘机构10安装在球头机构7上，并用螺钉进行固定。

本申请提供的径向浮动式顶针的使用方法为：

第一步，如图7所示，将本申请提供的径向浮动式顶针的尾椎固定于机床尾座上；

第二步，将同步器的内锥孔110适配所述顶面的台面；

第三步，在橡胶圈的弹性复位作用下，带动球头机构7和顶盘机构10复位，实现所述同步器齿环11和机床尾座处于同一中轴线上；

第四步，通过尾座向所述顶盘101和同步器齿环11施加轴线压力，以便后续同步器齿环11的圆度加工。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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申请和简化描述，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，因此不能理解为对本申请的限制。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，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种径向浮动式顶针，其特征在于，包括：

顶盘机构，包括顶盘以及与之连接顶盘轴，所述顶盘具有与同步器齿环的内锥孔相匹配的台面，所述顶盘轴为中空轴；

球头机构，包括球头以及与之连接的球头轴，所述球头的主表面为部分球面，所述球头轴穿设固定于所述中空轴的轴孔内；

芯轴机构，包括芯轴以及开设于所述芯轴一端的球头安装孔，所述球头径向浮动式安设于所述球头安装孔内；

锥柄机构，包括锥柄以及开设于所述锥柄一端的芯轴安装孔，所述芯轴的另一端转动地设置于所述芯轴安装孔内，所述锥柄的另一端用于安装于机床尾座上；

当所述顶盘未匹配同步器齿环时，所述顶盘、顶盘轴、球头、球头轴、芯轴和锥柄位于同一中轴线上。

2.如权利要求1所述的径向浮动式顶针，其特征在于，所述顶盘为圆盘状结构，所述圆盘状结构的外侧面为倾斜面，所述倾斜面与同步器齿环的内锥孔的孔壁倾斜角度相匹配。

3.如权利要求1所述的径向浮动式顶针，其特征在于，所述球头具有平直断面和部分球面，所述平直断面与所述部分球面的中轴线方向垂直。

4.如权利要求3所述的径向浮动式顶针，其特征在于，所述球头安装孔包括轴安装孔和与之贯通的球部安装孔，所述球部安装孔具有与所述球头部分相匹配的容纳腔，所述轴安装孔和所述球头轴之间设有弹性圈。

5.如权利要求4所述的径向浮动式顶针，其特征在于，所述球头和球头轴之间的直径差形成环状第一台阶面，所述球头轴安装孔的孔壁面上固定有限位圈，所述限位圈抵设于所述环状第一台阶面上。

6.如权利要求1所述的径向浮动式顶针，其特征在于，所述芯轴的另一端通过轴承连接于所述锥柄的另一端。

7.如权利要求6所述的径向浮动式顶针，其特征在于，所述芯轴安装孔包括轴向设置并相互贯通第一安装孔和第二安装孔，所述第一安装孔的直径大于所述第二安装孔的直径，所述第一安装孔和所述芯轴之间设有防尘盖，所述第二安装孔和所述芯轴之间设有轴承。

8.如权利要求7所述的径向浮动式顶针，其特征在于，所述芯轴的另一端还设有第三安装孔，所述第一安装孔、所述第二安装孔和所述第三安装孔轴向设置并依次相互贯通，所述第三安装孔的直径小于所述第二安装孔的直径，所述芯轴的另一近端部与所述第二安装孔之间设有滚动轴承，所述芯轴的另一端近端部与所述第三安装孔之间设有滚针轴承。

9.如权利要求8所述的径向浮动式顶针，其特征在于，所述第二安装孔和所述第三安装孔之间的直径差形成第二台阶面，所述第二台阶面和所述芯轴的另一端近端部之间设有平面轴承。

10.如权利要求1所述的径向浮动式顶针，其特征在于，所述芯轴上设有与所述球头安装孔相贯通的缺口。

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