CN85201515U

CN85201515U - 控力顶尖

Info

Publication number: CN85201515U
Application number: CN 85201515
Authority: CN
Inventors: 赵治和
Original assignee: Minghang Tool General Factory Shanghai
Current assignee: Minghang Tool General Factory Shanghai
Priority date: 1985-05-09
Filing date: 1985-05-09
Publication date: 1986-05-14

Abstract

一种属于机床附件的顶力装置，以往使用的控力顶尖存在有滚柱轴承外圈上开有一斜切面和轴承外圈承受力处套筒壁厚减薄过多的缺点。本发明对原有结构作了改进，采用了不具有斜切口的轴承外圈，且对轴承外圈承力处的套筒壁厚作了加强，顶尖的轴承跨距采用最佳刚度设计，由此保证了内滚道的真圆度，提高了精度和滚柱的寿命。并提高了负荷容量和减少了体积，同时零件数也少，径向游隙调整方便。本实用新型的顶尖特别适用于在加工过程中对工件的热膨胀给予补偿，例如在加工长轴时，对提高加工件的精度有特别的好处。

Description

本发明涉及一种属于机床附件的顶尖装置。

回转顶尖是车加工中必不可少的重要机床附件。传统使用的回转顶尖仅可使用于精度要求不高的场合，且对于工件热膨胀不能进行温度补偿。

为了解决上述问题，瑞典山特维克（SAND VLK）公司发展了一种轴承径向游隙可调，且滚柱可以轴向移动的控力顶尖，该控力顶尖对工件的热膨胀可进行温度补偿，精度也有所提高，但由于在该产品结构中，采用了具有斜切面的轴承外圈，因而其变形均匀性差，内滚道真圆度不易保证，滚柱经过切口时，虽是斜切面，但会影响滚柱的寿命，而且制造复杂。在外套筒与轴承外圈相触的承力处，由于该处套筒壁厚过分减薄，强度差，变形不均匀，易造成轴承外圈变形成喇叭口形，使滚道接触应力剧增，影响寿命。在该结构中，径向游隙调整，用垫片控制，因而其零件多，拆、装、调整不易。

本发明的任务就是针对上述已有技术中存在的缺点提出一种新颖的，经改进了的控力顶尖。

本发明的构思是对瑞典山特维克公司的控力顶尖作出进一步具有实质性的改进。首先滚柱轴承的外圈改用了无切口的锥形圆环体，因而能大大提高变形的均匀性，保证变形后的真圆度，使顶尖的精度和使用寿命都大大提高了。由于滚柱轴承的外圈取消了切口，所以要使它缩小以调节轴承的径向游隙，就必须施加比原来大得多的力。为此要保证外套筒与轴承外圈接触的承力处的刚性大大超过轴承外圈。而瑞典控力顶尖因受压盖结构的限制，壁厚很薄，刚性较差，不能满足上述的要求。本发明的顶尖改变了压盖的结构，使用了带外螺纹的压盖代替原设计带内螺纹罩形的压盖，而使加厚顶尖外套筒的壁厚成为可能，同时在压盖的内面还有一凸起的环形止口，一旦轴承的径向游隙调整后，将环形止口的高度配准至刚好与顶尖内的一个端面接触，这样对今后顶尖的装拆，带来特别的方便。

本发明的轴承跨距采用最佳刚度设计，跨距由下式决定：

l³－ (6EJ)/(CAa) －1 (6EJ)/(CA) （1＋ (CA)/(CB) ）＝0

式中 E——弹性模量

a——滚柱轴承和受力点间的距离

l——两轴承之间的跨距

J——惯矩

C_A、C_B——前后轴承刚度系数

其结构、性能参数由下表规定

D（顶尖最大外径）	mm	43.5～123
			L（顶尖最大长度）	mm	126～892
径向负荷	公斤力	140～1800
			轴向负荷	公斤力	200～2000
转速	转／分	1500～500
			每小时升温	℃	≤60

本发明的优点是显而易见的，由于轴承外圈采用了不开斜切口的整体结构，因而可保证内滚道的真圆度，提高精度和滚柱的寿命。与轴承外圈接触处的套筒壁厚得到加强，其刚度可得到提高，由此可减少轴承外圈的变形和滚柱的接触应力，相应地轴承寿命和负荷容量也得到了提高。在螺盖内侧面上的环形止口可使径向游隙调整方便，拆装容易，且结构简单，本发明轴承跨距采用最优设计（最佳刚度设计），由此可使顶尖结构紧凑、合理，同时也提高了负荷。

附图说明

附图1是本发明最佳实施例的剖视图，

下面结合图一，详细说明依据本发明提出的控力顶尖的具体细节。

部件（1）为心轴，其头部（21）为圆锥体，轴身为阶梯形的，直径依次趋小的圆柱体，其上面有台阶面（22）、（23）分别用于与滚柱轴承（4）和滚针轴承（6）接触，并还有若干条用于固定零件或用于密封的槽或凸肩，套筒（2）的套筒头（3）和套筒柄（5）分别为中空的圆柱体和圆锥体。套筒头（3）的长度应设计成能容得下安置于套筒头（3）内的螺盖（12），滚柱轴承（4）、挡圈（8），若干个蝶簧（9），推力轴承（10）等零件。套筒内径应略大于所有这些零件中外径最大零件的直径。套筒头（3）应有足够的壁厚，保证其刚性远大于轴承外圈的刚性。在套筒头（3）的内壁近端面处有一阶梯形圆柱面（19），其直径大于套筒（2）内壁的直径，小于套筒头（3）外表面的直径，在该面上制有内螺纹，螺纹长度即自套筒头（3）的端面（24）至端面（15）的距离应与螺盖（12）圆周面上的外螺纹长度相仿，且该内螺纹直径应与螺盖（12）上的外螺纹直径相等。两螺纹之间形成螺纹付（13）。在套筒（2）内壁近端面（15）处有圆锥面（18）与轴承外圈（16）的圆锥面锥度相同，例如同为1：12，两者形成滑动配合关系。头部（3）外表面中间制有其高度稍高于外表面的网纹带。套筒头（3）外表面中，对应于圆锥面（18）的外表面，其直径应与外表面中其它表面的直径相仿，不应削弱，部件（16）为轴承外圈，它是一外表面为圆锥面，内壁面为圆柱面的呈整体结构的锥形圆环体，其宽度应比滚柱轴承（4）中的滚柱要宽。部件（12）是螺盖，它是一圆盘体，盘体中心开有一直径稍大于相配合处心轴（1）的直径的圆孔，圆孔的内壁上开有若干条起防尘密封作用的槽（25）。在螺盖（2）的圆周面上制有外螺纹。在螺盖（12）的内侧面（14）上制有一与螺盖（2）同心的凸起环形止口（20），在滚柱轴承径向游隙调妥后环形止口（20）的高度应配准至刚好与端面（15）相触，其宽度略小于端面（15）的宽度。

本实施例各零件的配合关系如下：

滚柱轴承（4）安置于套筒头（3）内，滚针轴承（6）安置于套筒柄（5）内，两轴承之间的跨距l应符合下式：

l³－ (6EJ)/(C_Aa) －1 (6EJ)/(C_A) （1＋ (C_A)/(C_B) ）＝0

式中 L——两轴承之间的跨距

a——滚柱轴承和受力点间的距离。

E——弹性模量

J——惯矩

C_A、C_B——前后轴承刚度系数

心轴（1）穿过螺盖（12）搁置于轴承（4）和（6）上，螺盖（12）通过螺纹付（13）与套筒头（3）相连，在螺盖（12）后，套筒头（3）与心轴（1）之间的环形空间中设置有挡圈（8），若干个蝶簧（9），推力轴承（10），推力轴承（10）的一个面与套筒头的底环面（11）相触，另一面与蝶簧（9）的一个面相触，蝶簧（9）的另一面与挡圈（8）的一个面相触，挡圈（8）的另一面与心轴（1）上的凸肩（7）相触。套筒头内圆锥面（18）与轴承外圈（16）的外圆锥面形成滑动配合关系。滚柱轴承外圈（16）的端面（17）伸出端面（15）一定距离，并与螺盖（12）的内侧面（14）相触，调节螺盖（12）就可调节滚柱轴承（4）的径向游隙。在径向游隙调妥后，压住滚柱轴承的环形止口的高度，应配准至刚好与端面（15）相触，游隙量由环形止口（20）控制。

Claims

1、一种属于机床附件的顶尖装置，包括有设置于套筒柄(5)内的滚针轴承(6)，设置于套筒头(3)内的滚柱轴承(4)，心轴(1)穿过螺盖(12)搁置于滚柱轴承(4)和滚针轴承(6)上，螺盖(12)通过螺纹付(13)与套筒头(3)相连，在螺盖(12)后，套筒头(3)与心轴(1)之间的环形空间中设置有挡圈(8)，蝶簧(9)、推力轴承(10)，推力轴承(10)的一个面与套筒头底环面(11)相触，另一面与蝶簧(9)的一个面相触，蝶簧(9)的另一面与挡圈(8)的一个面相触，挡圈(8)的另一面与心轴(1)上的凸肩(7)相触，滚柱轴承外圈(16)的内壁面是柱面，外表面为锥面，套筒头内壁的锥面(18)与轴承外圈[16]的锥面锥度相同，两者形成滑动配关系，滚柱轴承外圈[16]的端面[17]伸出端面[15]一定距离，并与螺盖[12]的内侧面(14)相触，调节螺盖(12)就可调节滚柱轴承(4)的径向游隙，本发明的特征在于：

a、所述的轴承外圈(16)是一个无切口的呈整体结构的锥形圆环体。

b、套筒头内壁锥面(18)处的外表面直径与套筒头部其它表面处的直径大致相同，使该处能有较厚的壁厚，以加强刚性。

c、在所述套筒头部(3)的内壁近端面处有一阶梯形圆柱面(19)，阶梯形圆柱面(19)的直径大于套筒(2)内壁的直径，小于套筒头(3)外表面的直径，在其上面制有一定长度的内螺纹，该螺纹与螺盖(12)圆周面上的外螺纹配合形成所述的螺纹付(13)。

d、在所述的螺盖(12)的内侧面(14)上，凸起有一与螺盖(12)同心的环形止口(20)，在径向游隙调整后，环形止口(20)的高度应配准至刚好与端面(15)相触，其宽度略低于端面[15]的高度。

2、据权利要求1所述的控力顶尖，其特征在于所述的轴承外圈〔16〕的锥面和套筒内壁的锥面〔18〕的锥度同为1：12。