CN220426850U - 一种承载大载荷扭矩轻精度高随动尾座 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种承载大载荷扭矩轻精度高随动尾座，包括尾座本体和可转动安装于尾座本体上部阶梯通孔内的芯轴分总成。芯轴分总成包括尾座芯轴和套设于尾座芯轴左右两端的高精度高速角接触轴承和高精度向心滚动轴承，尾座芯轴右端的下部为半圆柱体；半圆柱体中间开设的定位销孔内安装有定位销，并通过定位销孔两侧对称开设的紧固螺孔可拆卸连接夹具或工件。本实用新型高随动尾座中的尾座芯轴可进行高精度旋转，起到支撑大负荷、高精度、高速加工作用，提高加工强度和刚性；且其结构紧凑，性能可靠，旋转精度高，旋转灵活、载荷大、定位精准，换产快捷，满足技术质量要求，综合效益显著。

Description

一种承载大载荷扭矩轻精度高随动尾座

技术领域

本实用新型涉及一种数控立式加工中心、数控铣、立铣、卧铣等机床设备与第四轴配合使用机构，尤其是一种与机床设备第四轴配合实现批量生产的承载大载荷扭矩轻精度高随动尾座。

背景技术

数控立式加工中心、数控铣、立铣、卧铣等机床设备与第四轴配合使用常采用的尾座使用的是呆顶针或换装常用的活顶针。一、呆顶针顶重了扭矩重，则第四轴旋转负荷加大，造成旋转不畅，易出现旋转角度误差，有时只能降低第四轴旋转速度来减少误差。再是，顶针与中心孔的接触面积小，如出现加工重工件或承载大、重夹具，在切削力大长时间生产时，易产生疲劳而出现顶针断裂；呆顶针顶轻了，如出现加工重工件或大、重夹具，在切削力大，则易产生轴向和径向窜动，影响加工精度；二、换装常用活顶针，则承载载荷更小，轴向和径向精度更差；三、换产的定位精度不能满足加工高精度产品。

因此，为提高生产效率、产品质量、适应大载荷夹具及产品加工，有必要设计了一种可快换产高精度、实用高效在数控立式加工中心、数控铣、立铣、卧铣等机床设备与第四轴配合使用的随动尾座机构。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有技术的缺陷，提供一种承载大载荷扭矩轻精度高随动尾座，其结构紧凑，性能可靠，旋转精度高(可达到1um级)，旋转灵活、载荷大、定位精准，换产快捷，满足技术质量要求。

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：

本实用新型提供一种承载大载荷扭矩轻精度高随动尾座，包括尾座本体和可转动安装于所述尾座本体上部阶梯通孔内的芯轴分总成，其中：所述芯轴分总成包括尾座芯轴和套设于所述尾座芯轴左右两端的高精度高速角接触轴承和高精度向心滚动轴承，所述尾座芯轴右端的下部为半圆柱体；所述半圆柱体中间开设的定位销孔内安装有定位销，并通过所述定位销孔两侧对称开设的紧固螺孔可拆卸连接夹具或工件。

优选地，所述阶梯通孔由依次连通且呈同轴心布置的第一通孔、第二通孔和第三通孔组成，且所述第二通孔的直径小于所述第一通孔的直径，所述第一通孔的直径小于所述第三通孔的直径。

优选地，所述阶梯通孔左右两端开口的外周壁上分别均布有若干左盖螺孔和右盖螺孔，且若干所述左盖螺孔和右盖螺孔均呈环形间隔布置。

优选地，所述尾座本体为直角平行长方体，其底部两侧分别设置有耳板，且所述耳板中部开设有安装槽，以通过T形螺栓与机床设备连接。

优选地，所述尾座芯轴为多台阶圆柱体，其自右至左依次由一体成型且逐渐缩小的端头、第一柱体、第二柱体和第三柱体构成，且于所述端头的右端下部设置有所述半圆柱体，所述第一柱体上套设有所述高精度高速角接触轴承，所述第三柱体上套设有所述高精度向心滚动轴承。

较为优选地，所述端头的左端靠近所述第一柱体的位置设置有挡边，且所述第一柱体左端靠近所述第二柱体的周体上开设有外螺纹。

较为优选地，所述第三柱体的右端靠近所述第二柱体的周体上套设有挡圈，左端周体上开设有卡簧槽。

优选地，所述高精度向心滚动轴承采用圆柱环形向心滚动轴承；所述高精度高速角接触轴承采用标准圆柱环形角接触轴承，其为两个，且两个所述高精度向心滚动轴承之间设置有内隔圈和外隔圈。

优选地，所述芯轴分总成还包括内隔圈、外隔圈、锁紧螺母和卡簧，其中：

所述内隔圈同心套设于所述外隔圈内，且设置于两所述高精度向心滚动轴承之间；

所述锁紧螺母套设于所述尾座芯轴上的外螺纹上，且位于所述高精度高速角接触轴承的左端侧位置；

所述卡簧卡扣于所述尾座芯轴上的卡簧槽内，且位于所述高精度向心滚动轴承的左端侧位置。

较为优选地，所述的承载大载荷扭矩轻精度高随动尾座，还包括尾座左盖和尾座右盖，其中：

所述尾座左盖为圆盘状结构，其外边缘间隔开设有若干左盖沉孔通孔，内侧壁设置有左环状柱体，且于所述左环状柱体外周壁开设有用于安装第一O型密封圈的左密封槽；

所述尾座右盖为圆环状结构，其外边缘间隔开设有若干右盖沉孔通孔，内侧壁设置有右环状柱体；且于所述右环状柱体外周壁开设有用于安装第二O型密封圈的右密封槽，内周壁开设有用于安装防尘圈的防尘槽。

本实用新型采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：

本实用新型提供的承载大载荷扭矩轻精度高随动尾座，利用其半圆柱体上的定位销与安装在机床设备第四轴上的夹具进行精准定位，并采用由两枚螺钉与紧固螺孔连接紧固，机床设备第四轴在加工中执行旋转指令，带动夹具，再带动尾座芯轴，尾座芯轴通过高精度高速角接触轴承、高精度向心滚动轴承进行高精度旋转，起到支撑大负荷、高精度、高速加工作用，提高加工强度和刚性；同时通过尾座芯轴上的定位销与夹具上的定位销孔实现精准定位，达到快速换产的目的；且该随动尾座结构紧凑，性能可靠，旋转精度高(可达到1um级)，旋转灵活、载荷大、定位精准，换产快捷，满足技术质量要求，综合效益显著。

附图说明

图1为本实用新型一种承载大载荷扭矩轻精度高随动尾座的整体结构示意图；

图2为本实用新型一种承载大载荷扭矩轻精度高随动尾座中尾座本体的结构示意图；

图3为本实用新型一种承载大载荷扭矩轻精度高随动尾座中尾座本体的左视结构示意图；

图4为本实用新型一种承载大载荷扭矩轻精度高随动尾座中尾座本体的俯视结构示意图；

图5为本实用新型一种承载大载荷扭矩轻精度高随动尾座中芯轴分总成的装配结构示意图；

图6为本实用新型一种承载大载荷扭矩轻精度高随动尾座中尾座芯轴的结构示意图；

图7为本实用新型一种承载大载荷扭矩轻精度高随动尾座中尾座芯轴的右视结构示意图；

图8为本实用新型一种承载大载荷扭矩轻精度高随动尾座中尾座左盖的结构示意图；

图9为本实用新型一种承载大载荷扭矩轻精度高随动尾座中尾座右盖的结构示意图；

图10为本实用新型一种承载大载荷扭矩轻精度高随动尾座中防尘圈的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在一些实施例中，如图1和图5所示，提供一种可快换产高精度、实用高效在数控立式加工中心、数控铣、立铣、卧铣等机床设备与第四轴配合使用的承载大载荷扭矩轻精度高随动尾座，该随动尾座主要包括尾座本体100和芯轴分总成200，所述芯轴分总成200可转动安装于所述尾座本体100上部阶梯通孔110内，构成旋转精度高，载荷大、定位精准的随动尾座。

具体地，所述芯轴分总成200主要包括尾座芯轴210、高精度高速角接触轴承220和高精度向心滚动轴承260，高精度高速角接触轴承220和高精度向心滚动轴承260分别活动套设于尾座芯轴210的左右两端，用于对尾座芯轴210进行限位，使得尾座芯轴210在阶梯通孔110内进行高速转动时不产生抖动。

此外，将所述尾座芯轴210右端的下部设置为半圆柱体216，该半圆柱体216为上半部切削的半圆柱体结构，其顶部为平面，底部为半圆弧形。在所述半圆柱体216顶部平面的中间开设有定位销孔2161，并在定位销孔2161内安装有定位销280。定位销280为小圆柱体，装配在尾座芯轴210右端半圆柱体216的定位销孔2161中，起到与夹具或工件精准定位的作用。以及在所述半圆柱体216顶部平面定位销孔2161的两侧位置分别开设有呈对称布置的紧固螺孔2162，通过该两个紧固螺孔2162采用标准螺钉可拆卸连接夹具或工件。

在其中的一些实施例中，如图1、图2和图3所示，所述阶梯通孔110为一组大小不一的通孔，其主要由依次连通且呈同轴心布置的第一通孔111、第二通孔112和第三通孔113组成，且所述第二通孔112的直径小于所述第一通孔111的直径，所述第一通孔111的直径小于所述第三通孔113的直径。第一通孔111左端的开口为用于安装尾座左盖300的安装孔，第三通孔113的右端开口为用于安装尾座右盖400的安装孔。

在其中的一些实施例中，为实现尾座左盖300和尾座右盖400的安装固定，在所述阶梯通孔110左右两端开口的外周壁上分别均布有若干左盖螺孔120和右盖螺孔130，且若干所述左盖螺孔120和右盖螺孔130均呈环形间隔布置。

具体地，采用若干左盖螺钉320将尾座左盖300安装在左盖螺孔120上，以及采用若干右盖螺钉420将尾座右盖400安装在右盖螺孔130内，实现尾座左盖300和尾座右盖400分布安装固定在阶梯通孔110的两端。

作为其中的一个优选实施方式，左盖螺孔120和右盖螺孔130均为6个，沿环形等距间隔布置，且均采用标准螺纹孔，用以连接紧固尾座左盖300和尾座右盖400。

如图1和图5所示，所述阶梯通孔110内同轴安装有尾座芯轴210、高精度高速角接触轴承220和高精度向心滚动轴承260，所述尾座芯轴210的一端嵌设在所述尾座左盖300内侧左环状柱体302围成的盲孔内，另一端穿过所述尾座右盖400的中空向右侧延伸。且高精度高速角接触轴承220对应安装在第三通孔113内，高精度向心滚动轴承260对应安装在第一通孔111内，且高精度高速角接触轴承220与高精度向心滚动轴承260之间预留空间，两者呈间隔布置。

在其中的一些实施例中，如图3和图4所示，所述尾座本体100为直角平行长方体，其底部两侧分别设置有耳板140，且所述耳板140中部开设有安装槽141，采用两T形螺栓分别穿过安装槽141布置，T形螺栓的下端连接机床设备，从而通过T形螺栓实现与机床设备的可拆卸连接。

在其中的一些实施例中，如图1、图5、图6和图7所示，所述尾座芯轴210为多台阶圆柱体，其自右至左依次由一体成型端头211、第一柱体212、第二柱体213和第三柱体214构成，且端头211、第一柱体212、第二柱体213和第三柱体214的直径呈逐渐缩小。

且于所述端头211的右端下部设置有所述半圆柱体216，所述第一柱体212上套设有所述高精度高速角接触轴承220，所述第三柱体214上套设有所述高精度向心滚动轴承260。

具体地，在所述端头211的左端靠近所述第一柱体212的位置设置有挡边2111，用于对高精度高速角接触轴承220的右端进行限位。且在所述第一柱体212左端靠近所述第二柱体213的周体上开设有外螺纹2121，用于安装锁紧螺母250。

为实现对高精度向心滚动轴承260的限位安装，在所述第三柱体214的右端靠近所述第二柱体213的周体上套设有挡圈215，左端周体上开设有卡簧槽2141，即挡圈215和卡簧槽2141分别位置第三柱体214的两端。通过一端的挡圈215和另一端卡扣在卡簧槽2141内的卡簧270，从而对可转动安装在第三柱体214上的高精度向心滚动轴承260进行限位，以防止高精度向心轴承260轴向窜动。

作为其中的一个优选实施例，如图1和图5所示，所述高精度向心滚动轴承260采用圆柱环形向心滚动轴承，其安装在尾座芯轴210左端的第三柱体214上，起到支撑尾座芯轴210尾部的作用，同时可使得尾座芯轴210旋转精度更高、更平滑、稳定、承载力更大。

所述高精度高速角接触轴承220采用标准圆柱环形角接触轴承，其为两个，两个轴承以背靠背的安装方法，使尾座芯轴210旋转精度更高、更平滑、稳定，且两个所述高精度向心滚动轴承260之间设置有内隔圈230和外隔圈240，起到调整两轴承间隙和精度的作用。

此外，如图1和图5所示，所述芯轴分总成200还包括内隔圈230、外隔圈240、锁紧螺母250和卡簧270。所述内隔圈230同心套设于所述外隔圈240内，且设置于两所述高精度向心滚动轴承260之间。所述锁紧螺母250套设于所述尾座芯轴210上的外螺纹2121上，且位于所述高精度高速角接触轴承220的左端侧位置。所述卡簧270卡扣于所述尾座芯轴210上的卡簧槽2141内，且位于所述高精度向心滚动轴承260的左端侧位置。

外隔圈240为圆柱环形，其安装在两个高精度高速角接触轴承220中间，与两轴承的外圈接触，起到调整两轴承间隙和精度的作用；内隔圈230为圆柱环形，其安装两个高精度高速角接触轴承220中间，与两轴承的内圈接触，起到调整两轴承间隙和精度的作用。卡簧270为标准的标准件，其装配在尾座芯轴210左端第三柱体214的卡簧槽2141内，防止10高精度向心滚动轴承轴向窜动。

通过在第一柱体212上安装高精度高速角接触轴承220、内隔圈230和外隔圈240，并在第一柱体212的左端的外螺纹2121上安装锁紧螺母250，以防止高精度高速角接触轴承220轴向窜动，同时有收紧配对轴承进行间隙调整。

在其中一些实施例中，如图1、图8和图9所示，该承载大载荷扭矩轻精度高随动尾座还包括尾座左盖300和尾座右盖400，所述尾座左盖300为圆盘状结构，所述尾座右盖400为圆环状结构，其均采用不锈钢或铝合金材质加工而成。

具体地，所述尾座左盖300为圆盘状结构，其外边缘间隔开设有若干左盖沉孔通孔301，用标准螺钉与尾座本体100左端的6个圆周均匀分布的螺纹孔连接紧固。所述尾座左盖300的内侧壁设置有左环状柱体302，左环状柱体302内形成的盲孔用于减重和避开尾座芯轴210左端伸出的小部分圆柱体。且于所述左环状柱体302外周壁开设有左密封槽303，用于安装第一O型密封圈310，该第一O型密封圈310装配到尾座本体100左端的内孔中。

所述尾座右盖400为圆环状结构，其外边缘间隔开设有若干右盖沉孔通孔401，用以用标准螺钉连接和紧固在尾座本体100右端。所述尾座右盖400内有一通孔用以穿过尾座芯轴210的右端，通孔周边的内侧壁设置有右环状柱体402。且于所述右环状柱体302外周壁开设有右密封槽403，用于安装第二O型密封圈410，该第二O型密封圈410装配到尾座本体100右端的内孔中；并在右环状柱体302的内周壁开设有防尘槽404，用于安装防尘圈430。

防尘圈430为密封标准件，安装在尾座前盖300内侧的防尘槽404中，防止灰尘、油、水进入轴承内；第二O型密封圈410为圆环形密封标准件，安装在尾座前盖300右端的右密封槽403中，防止灰尘、油、水进入轴承内。

如图1和图5所示，该承载大载荷扭矩轻精度高随动尾座的工作原理为：机床设备安装在第四轴夹具或长重工件，主要是安装在机床设备第四轴上的夹具，与该承载大载荷扭矩轻精度高随动尾座中的尾座芯轴210的半圆柱体216上的定位销280进行精准定位，由两枚标准螺钉与半圆柱体216上的紧固螺孔2162连接紧固，机床设备第四轴在加工中执行旋转指令，带动夹具，再带动尾座芯轴212，尾座芯轴210通过高精度高速角接触轴承220、高精度向心滚动轴承260，进行高精度旋转，起到支撑大负荷、高精度、高速加工作用，提高加工强度和刚性。同时，通过尾座芯轴210上的定位销280与夹具上的定位销孔实现精准定位，达到快速换产的目的。此外，作为替代方案，若将该随动尾座是的尾座芯轴210的右端改成60°圆锥形，侧可以用于加工长重工件，也可移植到其他机床设备上使用。

综上，该承载大载荷扭矩轻精度高随动尾座结构紧凑，性能可靠，能满足数控立式加工中心、数控铣、立铣、卧铣与第四轴配合使用进行高精度，大载荷加工，同时，如移植到其他设备作为尾座，也能满足高精度、大载荷，适应高速旋转加工。

最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；

其次，本实用新型公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本实用新型同一实施例及不同实施例可以相互组合；

最后，以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种承载大载荷扭矩轻精度高随动尾座，其特征在于，包括尾座本体和可转动安装于所述尾座本体上部阶梯通孔内的芯轴分总成，其中：所述芯轴分总成包括尾座芯轴和套设于所述尾座芯轴左右两端的高精度高速角接触轴承和高精度向心滚动轴承，所述尾座芯轴右端的下部为半圆柱体；所述半圆柱体中间开设的定位销孔内安装有定位销，并通过所述定位销孔两侧对称开设的紧固螺孔可拆卸连接夹具或工件。

2.根据权利要求1所述的承载大载荷扭矩轻精度高随动尾座，其特征在于，所述阶梯通孔由依次连通且呈同轴心布置的第一通孔、第二通孔和第三通孔组成，且所述第二通孔的直径小于所述第一通孔的直径，所述第一通孔的直径小于所述第三通孔的直径。

3.根据权利要求1所述的承载大载荷扭矩轻精度高随动尾座，其特征在于，所述阶梯通孔左右两端开口的外周壁上分别均布有若干左盖螺孔和右盖螺孔，且若干所述左盖螺孔和右盖螺孔均呈环形间隔布置。

4.根据权利要求1所述的承载大载荷扭矩轻精度高随动尾座，其特征在于，所述尾座本体为直角平行长方体，其底部两侧分别设置有耳板，且所述耳板中部开设有安装槽，以通过T形螺栓与机床设备连接。

5.根据权利要求1所述的承载大载荷扭矩轻精度高随动尾座，其特征在于，所述尾座芯轴为多台阶圆柱体，其自右至左依次由一体成型且逐渐缩小的端头、第一柱体、第二柱体和第三柱体构成，且于所述端头的右端下部设置有所述半圆柱体，所述第一柱体上套设有所述高精度高速角接触轴承，所述第三柱体上套设有所述高精度向心滚动轴承。

6.根据权利要求5所述的承载大载荷扭矩轻精度高随动尾座，其特征在于，所述端头的左端靠近所述第一柱体的位置设置有挡边，且所述第一柱体左端靠近所述第二柱体的周体上开设有外螺纹。

7.根据权利要求5所述的承载大载荷扭矩轻精度高随动尾座，其特征在于，所述第三柱体的右端靠近所述第二柱体的周体上套设有挡圈，左端周体上开设有卡簧槽。

8.根据权利要求1所述的承载大载荷扭矩轻精度高随动尾座，其特征在于，所述高精度向心滚动轴承采用圆柱环形向心滚动轴承；所述高精度高速角接触轴承采用标准圆柱环形角接触轴承，其为两个，且两个所述高精度向心滚动轴承之间设置有内隔圈和外隔圈。

9.根据权利要求1所述的承载大载荷扭矩轻精度高随动尾座，其特征在于，所述芯轴分总成还包括内隔圈、外隔圈、锁紧螺母和卡簧，其中：

所述内隔圈同心套设于所述外隔圈内，且设置于两所述高精度向心滚动轴承之间；

所述锁紧螺母套设于所述尾座芯轴上的外螺纹上，且位于所述高精度高速角接触轴承的左端侧位置；

所述卡簧卡扣于所述尾座芯轴上的卡簧槽内，且位于所述高精度向心滚动轴承的左端侧位置。

10.根据权利要求1所述的承载大载荷扭矩轻精度高随动尾座，其特征在于，还包括尾座左盖和尾座右盖，其中：

所述尾座左盖为圆盘状结构，其外边缘间隔开设有若干左盖沉孔通孔，内侧壁设置有左环状柱体，且于所述左环状柱体外周壁开设有用于安装第一O型密封圈的左密封槽；

所述尾座右盖为圆环状结构，其外边缘间隔开设有若干右盖沉孔通孔，内侧壁设置有右环状柱体；且于所述右环状柱体外周壁开设有用于安装第二O型密封圈的右密封槽，内周壁开设有用于安装防尘圈的防尘槽。