專利名稱：軸類及管類工件拉緊狀態(tài)下的加工裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種軸類及管類工件的加工裝置，屬于軸類及管類工件的外表面
加工技術領域。
背景技術：
目前在車床上加工細長軸類及管類零件時，通常采用一夾一頂，即車床床頭一端 采用卡盤夾緊，尾座一端采用頂尖頂緊的方式，這種加工方式在頂緊的時候，頂緊力不好控 制，力過大容易將工件頂彎，力過小，工件在徑向定位不準確，并且在加工過程中由于溫度 升高，導致工件伸長無法釋放而發(fā)生彎曲，而且加工后工件的尺寸公差和形位公差不容易 保證。 中國專利文獻CN201186355公開了一種《用于柔性長軸加工的工裝夾具》，包括 車床主軸卡盤、尾架夾持卡盤、螺紋桿銷和鎖緊螺母，需要預先在柔性長軸的端部加工螺紋 孔，通過螺紋桿銷將柔性長軸夾持在尾架夾持卡盤和車床主軸卡盤上，尾架夾持卡盤和車 床主軸卡盤始終對夾持的柔性長軸施加拉力。該工裝夾具使柔性長軸在拉緊狀態(tài)下車削， 雖然能夠提高加工精度，但是柔性長軸的拉緊是靠人力將安裝尾架夾持卡盤的車床尾座向 后推移實現(xiàn)，再固定住車床尾架，沒有施加拉緊力的裝置，拉緊力無法控制，并不能使柔性 長軸真正處于拉緊狀態(tài)，在加工過程中也無法實現(xiàn)拉緊力的浮動，不能有效減小工件徑向 跳動和圓度等形位公差。 上述中國專利文獻CN201186355公開的《用于柔性長軸加工的工裝夾具》還存在 另一個不足之處，就是工件的兩端都采用卡盤定位夾緊，當工件需要改變設備類型，如由車 床車削移到磨床磨削或磨床轉車床加工時，兩次裝夾的位置就會發(fā)生變化，也就是說兩次 裝夾不是同一個定位基準，同樣不能有效減小工件徑向跳動和圓度等形位公差。 眾所周知，通過工件兩端的中心孔定位并通過兩頂尖裝夾來加工軸類工件，可以 保證工件多次裝夾采用同一個定位基準，能夠有效提高定位和加工精度。如中國專利文獻 CN1994666A公開的《一種軸類零件的夾持方法》，是先測出工件自由狀態(tài)下兩端的距離，再 將工件頂在兩頂尖之間，其中一個裝在活動頂尖座上，工件兩端裝上法蘭盤，分別用螺母旋 緊，使頂尖與工件中心孔貼合，測量工件兩端的距離，并與自由狀態(tài)下相比較，調整活動頂 尖座的位置，使工件兩端的距離與自由狀態(tài)下一致，固定活動頂尖，即可加工工件。這種方 法操作復雜，也沒有給出通過何種技術手段調整活動頂尖座的位置使工件兩端的距離與自 由狀態(tài)下一致。工件也沒有在拉緊狀態(tài)下加工，加工過程中不能抵消切削力、熱膨脹力等造 成的工件變形。 當需要對工件精確定位，又要通過卡盤夾緊時，可以采用浮動卡盤。浮動卡盤主要 用于不規(guī)則的帶脫模斜度的坯件，卡盤中孔內可安裝頂尖，以便對工件精確定位。卡盤的主 要特性為夾緊力大，在夾緊的同時將工件向后拉，使工件端面緊靠在卡盤的定位面上；卡爪 能單獨浮動，能夾持不規(guī)則和帶小斜度的坯件。如中國專利文獻CN2154143公開的《一種頂 尖式浮動卡盤》，包括卡盤體和三爪，卡盤體內的三爪可以繞定位銷轉動，有頂尖滑動安裝在卡盤體前端內，卡盤體內有拉桿，拉桿上套裝有上、下兩個浮動體，卡盤體內有彈簧使三 爪和下浮動體保持錐面接觸。浮動卡盤可以實現(xiàn)對工件夾緊的同時又能精確定位，但是需 要中間拉桿的拉動，因此無法實現(xiàn)工件在拉緊狀態(tài)下的加工。 綜合現(xiàn)有技術，使軸類工件通過兩頂尖定位在既受頂尖頂壓力又受拉緊力的狀態(tài) 下加工，是提高工件加工精度的關鍵，但在實際應用上存在一定技術難度，目前尚未發(fā)現(xiàn)有 這方面技術的報道。

發(fā)明內容本實用新型針對現(xiàn)有軸類及管類工件加工技術存在的不足，提供一種多工位加工
時定位準確、能夠有效保證加工精度的軸類及管類工件拉緊狀態(tài)下的加工裝置。
本實用新型的軸類及管類工件拉緊狀態(tài)下的加工裝置采用以下技術解決方案 該裝置包括安裝在機床主軸前端的浮動卡盤和安裝在機床尾部的拉緊裝置，該拉
緊裝置上也安裝有浮動卡盤，所述拉緊裝置包括液壓缸、軸承座、軸承、卡盤座和底座，液壓
缸安裝在底座上，液壓缸內設有活塞桿，活塞桿的兩端分別伸出液壓缸的前后端，活塞桿與
液壓缸的內壁之間設有活塞桿的徑向定位裝置，活塞桿的前伸出端安裝有軸承座，軸承座
上安裝有軸承，軸承上安裝有盤座，浮動卡盤安裝在卡盤座上，活塞桿內部設有通孔，卡盤
座上浮動卡盤的拉桿由活塞桿的通孔伸出，活塞桿的后伸出端安裝有一個液壓缸，該液壓
缸內的活塞也設有內部通孔，卡盤座上浮動卡盤的拉桿伸入該液壓缸的活塞通孔，拉桿通
過前后兩個推力軸承與活塞連接在一起。 上述裝置應用時，工件通過兩浮動卡盤上的頂尖定位，然后通過拉緊裝置后部的 液壓缸驅動后浮動卡盤的拉桿使后浮動卡盤夾緊工件的后端，再啟動拉緊裝置，使后浮動 卡盤和工件一起向后拉緊，使工件處于拉緊狀態(tài)。由于推力軸承的作用，后浮動卡盤、工件 和后浮動卡盤的拉桿能夠一起轉動。 浮動卡盤內的頂尖可采用浮動頂尖、活頂尖等各種結構形式。 本實用新型采用將工件兩端頂住的定位裝夾方式，可保證多工位加工時采用同一 定位基準，同時在拉緊狀態(tài)下加工工件，使工件在軸向方向有伸長的趨勢，可隨時釋放工件 在加工過程中因切削力、熱膨脹力等引起的變形，在增強工件剛性的同時，又不會造成加工 后精度的反彈，可有效減小工件的徑向跳動和圓度等形位公差，提高加工精度。

圖1是本實用新型的結構示意圖。 其中1 、后浮動卡盤，2、頂尖，3、卡盤座，4、軸承，5、軸承座，6、前端蓋，7、后浮動卡 盤拉桿，8、液壓缸，9、活塞桿，10、定位銷，11、底座，12、后端蓋，13、軸類工件，14、前浮動卡
盤拉桿，15、前浮動卡盤，16、連接盤，17、左端蓋，18、活塞，19、推力軸承，20、缸體，21、右端
圭
具體實施方式如圖1所示，本實用新型的裝置包括安裝在機床主軸前端的前浮動卡盤15和安裝 在機床尾部的拉緊裝置，該拉緊裝置上安裝有后浮動卡盤1。前浮動卡盤15安裝在機床主
4軸上，在機床主軸的后端安裝有中通回轉油缸(未畫出)，前浮動卡盤的拉桿14與該回轉油 缸的活塞連接，在該回轉油缸的帶動下前浮動卡盤的拉桿14拉動前浮動卡盤15夾緊工件， 中通回轉油缸、前浮動卡盤15和軸類工件13隨機床主軸一起轉動。 所述的拉緊裝置采用液壓驅動結構，包括液壓缸8、軸承座5、軸承4、卡盤座3和底 座11，液壓缸8安裝在底座11上，底座11的底部結構與車床尾座一樣，其在機床上的移動 和固定方式與車床尾座在車床上的移動和固定方式一樣。液壓缸8內設有活塞桿9，活塞桿 9的兩端分別伸出液壓缸8的前端蓋6和前端蓋12，活塞桿9與液壓缸8的缸體內壁之間 設有密封圈，液壓缸8的前端蓋6與活塞桿9接觸處設有密封圈和防塵圈，液壓缸8的后端 蓋12與液壓缸8的缸體內壁之間也設有密封圈。液壓缸8的前后部分別設有進出油口，與 液壓控制系統(tǒng)連接，液壓控制系統(tǒng)為現(xiàn)有常規(guī)技術。活塞桿9的前伸出端安裝有軸承座5， 軸承座5與活塞桿9通過鍵連接，并通過擋圈軸向固定。軸承座5上安裝有軸承4，軸承4 采用具有高軸向和徑向承載能力的YRT轉臺軸承，YRT轉臺軸承包括一個座圈和一個軸圈， 座圈通過螺釘與軸承座5連接，軸圈通過螺釘與卡盤座3連接。后浮動卡盤1通過螺栓安 裝在卡盤座3上。拉緊裝置的作用是帶動后浮動卡盤1軸向移動，活塞桿9只能軸向移動 不能轉動。為了防止活塞桿9隨后浮動卡盤1轉動，在活塞桿9上加工出軸向槽，在液壓缸 8的缸體內壁上安裝定位銷IO，定位銷10與活塞桿9上的軸向槽配合，保證了活塞桿9只 能軸向移動而不能轉動。定位銷10可采用T型鍵。液壓缸8的活塞桿9的內部是帶通孔 的，并且伸出液壓缸8的后端蓋12，后浮動卡盤1的拉桿7伸出活塞桿9的內孔?；钊麠U9 的后端安裝有連接盤16，連接盤16上安裝有由左端蓋17、缸體20、活塞18和右端蓋21組 成的液壓缸，活塞18的兩端與后浮動卡盤拉桿7之間均設有推力軸承19。兩個浮動卡盤內 的頂尖2可以是固定的也可以是浮動的。 軸類工件13的兩端安裝在前浮動卡盤15和后浮動卡盤1的頂尖2之間，通過兩 浮動卡盤的頂尖定位。然后通過由左端蓋17、缸體20、活塞18和右端蓋21組成的液壓缸 驅動后浮動卡盤的拉桿7使后浮動卡盤1夾緊軸類工件13的后端。再啟動拉緊裝置，使后 浮動卡盤1、其上的頂尖和軸類工件13 —起向后拉緊，使軸類工件13處于拉緊狀態(tài)。由于 推力軸承19的作用，后浮動卡盤1、軸類工件13和后浮動卡盤拉桿7能夠一起轉動。 加工管類工件時，將管類工件的兩端預先固定安裝工藝頭，工藝頭的外端面上帶 有中心孔。加工時，將管類工件兩端的工藝頭裝夾在前浮動卡盤15和后浮動卡盤1的頂尖 2之間。其它過程與加工軸類工件一樣。
權利要求一種軸類及管類工件拉緊狀態(tài)下的加工裝置，包括安裝在機床主軸前端的浮動卡盤和安裝在機床尾部的拉緊裝置，該拉緊裝置上也安裝有浮動卡盤，其特征是所述拉緊裝置包括液壓缸、軸承座、軸承、卡盤座和底座，液壓缸安裝在底座上，液壓缸內設有活塞桿，活塞桿的兩端分別伸出液壓缸的前后端，活塞桿與液壓缸的內壁之間設有活塞桿的徑向定位裝置，活塞桿的前伸出端安裝有軸承座，軸承座上安裝有軸承，軸承上安裝有盤座，浮動卡盤安裝在卡盤座上，活塞桿內部設有通孔，卡盤座上浮動卡盤的拉桿由活塞桿的通孔伸出，活塞桿的后伸出端安裝有一個液壓缸，該液壓缸內的活塞也設有內部通孔，卡盤座上浮動卡盤的拉桿伸入該液壓缸的活塞通孔，拉桿通過前后兩個推力軸承與活塞連接在一起。
專利摘要本實用新型提供了一種軸類及管類工件拉緊狀態(tài)下的加工裝置，該裝置包括安裝在機床主軸前端的浮動卡盤和安裝在機床尾部的拉緊裝置，該拉緊裝置上也安裝有浮動卡盤，所述拉緊裝置包括液壓缸、軸承座、軸承、卡盤座和底座，浮動卡盤安裝在卡盤座上，活塞桿內部設有通孔，卡盤座上浮動卡盤的拉桿由活塞桿的通孔伸出，活塞桿的后伸出端安裝有一個液壓缸，該液壓缸內的活塞也設有內部通孔，卡盤座上浮動卡盤的拉桿伸入該液壓缸的活塞通孔，拉桿通過前后兩個推力軸承與活塞連接在一起。本實用新型可保證多工位加工時采用同一定位基準，同時在拉緊狀態(tài)下加工工件，提高了工件加工時的剛度，使工件在軸向方向有伸長的趨勢可有效提高加工精度。
文檔編號B23Q3/00GK201519882SQ20092026937
公開日2010年7月7日 申請日期2009年11月6日 優(yōu)先權日2009年11月6日
發(fā)明者王愛福, 趙顯華 申請人:趙顯華