一種加工細長軸類工件的拉壓式尾座機構的製作方法
2023-05-05 20:00:31
一種加工細長軸類工件的拉壓式尾座機構的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種加工細長軸類工件的拉壓式尾座機構，包括車床的尾座，該尾座上具有一尾座腔及用於安裝頂尖的頂尖殼體；一拉杆一端內裝於該尾座腔，並通過固定螺母與該頂尖殼體連接固定，該拉杆的另一端結合一錐柄的尾部；該錐柄的頭部中空，一可調心軸的尾端經由外至內依次設置的可調螺母及一組支撐軸承設置於該錐柄的頭部內，且該支撐軸承之間設置有調節墊片，該可調心軸的頭部設置有一用於連接工件的螺紋孔。本實用新型結構簡單、操作方便，除了可以對加工工件施加軸向預緊力解決細長杆不易加工問題，更換合適調節墊片還可以當傳統頂尖使用。
【專利說明】一種加工細長軸類工件的拉壓式尾座機構
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種車床尾座機構，特別是一種應用於長徑比大於20的細長軸類工件加工的車床拉壓式尾座機構，其適當更換合適調節墊片還具有傳統頂尖的功能。
【背景技術】
[0002]細長軸類工件長徑比大多超出20，在生產生活中有著廣泛的應用，工件本身的形狀特點使其加工難度大，在切削力作用下易產生彎曲變形與振動，生產加工中主要靠操作者經驗技能保障產品的品質。傳統的加工方法難滿足細長軸工件加工精度及生產效率的要求，尋找解決細長軸工件加工難題的突破口就顯得尤為重要。傳統細長軸類車削主要採用以下方式:車刀具有足夠強度下，儘量增大刀具的前角和主偏角；切削速度VC=30-40m/min時，振幅最大，在細長杆中間設置一個中心架構成輔助徑向支撐，採用低速或高速進行切削加工，有效防止撓曲變形；採用一夾一頂反向進給與活頂尖配合使用，或工件尾部使用軸向不固定的導套消除部分軸向力。
[0003]國內外學者及專家對細長軸車削時剛性差和易振動的機理作了很多研宄，新發明、新技術也層出不窮，但至今還沒有一種較好的方法或工藝可以高效地加工出優質細長軸。
[0004]在航空產品中常遇到一些長徑比大於20的細長軸類工件，無法通過傳統一夾一頂反向走刀的加工方式而完成。曾有部分學者、專家提出利用工裝採用一夾一拉進行車削加工，可以進一步解決加工中零件變形的問題。而現實加工中此類工裝大多笨重複雜，使用極其不便利。
實用新型內容
[0005]本實用新型所要解決的技術問題是，針對現有技術不足，提供一種加工細長軸類工件的拉壓式尾座機構，其能方便進行零件軸向拉壓預緊力的添加，有效減小軸向切削力對加工過程的影響，較好地解決細長軸類工件難加工的難題。
[0006]為解決上述技術問題，本實用新型所採用的技術方案是:一種加工細長軸類工件的拉壓式尾座機構，包括一車床的尾座，該尾座上具有一尾座腔及用於安裝頂尖的頂尖殼體；一拉杆一端內裝於該尾座腔，並通過固定螺母與該頂尖殼體連接固定，該拉杆的另一端結合一錐柄的尾部；該錐柄的頭部中空，一可調心軸的尾端經由外至內依次設置的可調螺母及一組支撐軸承設置於該錐柄的頭部內，且該支撐軸承之間設置有調節墊片，該可調心軸的頭部設置有一用於連接工件的螺紋孔。
[0007]上述方案的進一步改進為，該錐柄優選為莫氏錐柄。
[0008]上述方案的進一步改進為，該組支撐軸承包括由外至內依次設置的雙向推力球軸承、第一向心球軸承及第二向心球軸承，該調節墊片設置於該第一向心球軸承和第二向心球軸承之間，該可調螺母與該雙向推力球軸承連接。
[0009]上述方案的進一步改進為，該可調心軸的尾端設置有一凸臺，該可調螺母、雙向推力球軸承設置於該凸臺的外側，該第一向心球軸承、調節墊片、第二向心球軸承依次設置於該凸臺的內側。
[0010]上述方案的進一步改進為，該第一、二向心球軸承為單列向心球軸承或雙列向心球軸承。
[0011]上述方案的進一步改進為，該可調心軸與該車床主軸旋轉中心在同一直線上。
[0012]本實用新型 申請人:從細長軸類工件加工產生變形的原因著手，對影響零件加工變形較小的一夾一拉配合跟刀架加工方法進入深入分析後，結合車床尾座機構，重新設計了本實用新型。
[0013]本實用新型在車削加工時，請結合圖1所示，可調心軸3的頭部連接一工藝螺紋配合的工件，並在支撐軸承(雙向推力球軸承4、第一單列向心球軸承5和第二單列向心球軸承7)上迴轉，利用可調螺母2調節旋合螺紋深度，改變預加給工件的軸向預緊力的大小。調節墊片6配合可調螺母2可實現拉壓功能，當可調螺母2旋合長度減小，調節墊片6伸長，可調心軸3向外側軸向移動，工件軸向被壓緊，反之當可調螺母2旋合長度增大，調節墊片6被壓縮，可調心軸3向內側軸向移動，工件軸向被拉伸。為提高工件的加工精度，應提高本實用新型拉壓式尾座機構中的調節心軸3及支撐軸承精度，保證可調心軸3與車床主軸旋轉中心在同一直線上。加工時還需配合跟刀架或中心架，減少徑向力引起的工件變形，提高加工精度及光潔度。
[0014]利用ANSYS對本實用新型拉壓式尾座機構在一夾一拉、一夾一頂兩種工況下，對長770mm，直徑Φ 8mm，材料為45號鋼細長軸工件，進行加工的最大變形情況研宄結果如圖4所示，由分析對比可知此方法能有效改良加工，提高工件強度，在實際生產中能較好地解決長徑比較大工件的加工難題。
[0015]與現有技術相比，本實用新型的有益效果為:本實用新型結構簡單、操作方便，除了可以通過可調螺母對加工工件施加可調的軸向預緊力以解決細長杆不易加工問題外，更換合適調節墊片還可以當傳統頂尖使用，在細長軸類零件的加工中具有較大的適用性和推廣意義。相比傳統裝夾方式，本實用新型工件剛度得到了更大的提高，變形量明顯減小，加工方式更為合理。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型拉壓式尾座機構一實施例結構簡圖。
[0017]圖2為圖1的左視圖。
[0018]圖3為本實用新型立體結構示意圖。
[0019]圖4為一夾一頂與一夾一拉不同位置工件變形圖。
[0020]圖中:莫氏錐柄1、可調螺母2、可調心軸3、雙向推力球軸承4、第一單列向心球軸承5、調節墊片6、第二單列向心球軸承7，拉杆8、固定螺母9、凸臺31、螺紋孔32。
【具體實施方式】
[0021]如圖1-圖3所示，本實用新型拉壓式尾座機構一實施例包括拉杆8、固定螺母9、莫氏錐柄1、可調心軸3、可調螺母2、雙向推力球軸承4、第一、二單列向心球軸承5和7，調節墊片6。其中拉杆8 —端內裝於一車床尾座(圖中未示)的尾座腔內，並通過固定螺母9與車床尾座的頂尖殼體配合使用，使本實用新型拉壓式尾座機構裝置安裝固定於車床尾部。該拉杆8的另一端結合一莫氏錐柄I的尾部。該莫氏錐柄I的頭部中空，一可調心軸3的尾端設置於該莫氏錐柄I的頭部內，且該可調心軸3的尾端設置有一凸臺31。該可調心軸3的凸臺31外側依次由可調螺母2、雙向推力球軸承4固定於該莫氏錐柄I的頭部內壁外端，該可調心軸3的凸臺31內側依次由第一單列向心球軸承5、調節墊片6、第二單列向心球軸承7與該莫氏錐柄I的頭部內壁內端相連接。該可調心軸3的頭部設置有一螺紋孔32，用於與工件相配合。
[0022]上述實施例中的第一單列向心球軸承5和第二單列向心球軸承7也可為雙列向心球軸承。
【權利要求】
1.一種加工細長軸類工件的拉壓式尾座機構，包括一車床的尾座，該尾座上具有一尾座腔及用於安裝頂尖的頂尖殼體；其特徵在於: 一拉杆一端內裝於該尾座腔，並通過固定螺母與該頂尖殼體連接固定，該拉杆的另一端結合一錐柄的尾部；該錐柄的頭部中空，一可調心軸的尾端經由外至內依次設置的可調螺母及一組支撐軸承設置於該錐柄的頭部內，且該支撐軸承之間設置有調節墊片，該可調心軸的頭部設置有一用於連接工件的螺紋孔。
2.根據權利要求1所述的一種加工細長軸類工件的拉壓式尾座機構，其特徵在於:該錐柄為莫氏錐柄。
3.根據權利要求1所述的一種加工細長軸類工件的拉壓式尾座機構，其特徵在於:該組支撐軸承包括由外至內依次設置的雙向推力球軸承、第一向心球軸承及第二向心球軸承，該調節墊片設置於該第一向心球軸承和第二向心球軸承之間，該可調螺母與該雙向推力球軸承連接。
4.根據權利要求3所述的一種加工細長軸類工件的拉壓式尾座機構，其特徵在於:該可調心軸的尾端設置有一凸臺，該可調螺母、雙向推力球軸承設置於該凸臺的外側，該第一向心球軸承、調節墊片、第二向心球軸承依次設置於該凸臺的內側。
5.根據權利要求3所述的一種加工細長軸類工件的拉壓式尾座機構，其特徵在於:該第一、二向心球軸承為單列向心球軸承或雙列向心球軸承。
6.根據權利要求1所述的一種加工細長軸類工件的拉壓式尾座機構，其特徵在於:該可調心軸與該車床主軸旋轉中心在同一直線上。
【文檔編號】B23B23/00GK204247979SQ201420615614
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年10月23日 優先權日:2014年10月23日
【發明者】沈勇, 王義寶, 肖斌, 郭輝, 田輝, 嶽臨峰 申請人:中航飛機起落架有限責任公司