本發(fā)明涉及空心軸加工設(shè)備，特別是涉及一種加工錐孔空心軸的機(jī)床上的裝夾裝置。

背景技術(shù)：

錐孔空心軸即在內(nèi)部開有帶錐度的軸向通孔的軸零件，如圖1所示，其在軸體101的軸線中心上制有一個(gè)帶錐度的軸向通孔102。該類錐孔空心軸零件需要加工外圓面，加工時(shí)將零件裝夾固定在機(jī)床上，如圖2所示，錐棒201具有與錐孔空心軸相適應(yīng)的錐度，錐棒的長(zhǎng)度略小于錐孔空心軸，且錐棒的左端裝有與錐孔空心軸相抵緊夾具202，錐孔空心軸的右側(cè)設(shè)有安裝于機(jī)床尾盤組件上的頂緊盤301，和驅(qū)動(dòng)頂緊盤向錐孔空心軸施壓的液壓頂緊氣缸401。工作時(shí)，錐孔空心軸零件套在錐棒上，通過(guò)液壓頂緊氣缸帶動(dòng)頂緊盤在零件右端面施加平面頂緊力，使得零件的內(nèi)錐孔緊貼于錐棒的外錐面，同時(shí)零件的左側(cè)與夾具相抵緊，通過(guò)該種相互抵緊的作用力使得它們成為可以同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)的整體，然后機(jī)床主軸再通過(guò)帶動(dòng)夾具轉(zhuǎn)動(dòng)而使得零件轉(zhuǎn)動(dòng)，以此配合刀具完成外圓面的車削加工。

上述錐孔空心軸的固定通過(guò)夾具、錐棒和頂緊盤對(duì)零件的直接作用而實(shí)現(xiàn)，液壓頂緊氣缸和機(jī)床主軸則通過(guò)頂緊盤和夾具間接地施加軸向作用力和周向作用力，其中，椎體與夾具為不可拆卸的整體結(jié)構(gòu)，夾具與機(jī)床主軸則通過(guò)法蘭組件和螺栓緊固件固定連接。由此，當(dāng)需要加工不同長(zhǎng)度的錐孔空心軸零件時(shí)，必須將夾具從機(jī)床主軸上拆卸下來(lái)，然后更換具有相應(yīng)規(guī)格的夾具和錐棒，再進(jìn)行錐孔空心軸零件的裝夾。該種裝夾方式主要存在以下問(wèn)題。

1、當(dāng)需要加工零件或前一個(gè)零件加工完成而需要更換下一個(gè)零件時(shí)，無(wú)論是零件的上料還是下料，都需要將機(jī)床尾座縱向（與主軸軸線同向）后移留出避空位，然后零件移至錐棒右側(cè)才可實(shí)現(xiàn)。這要求機(jī)床尾座導(dǎo)軌必須要有零件一倍以上的后退位置，才能順利留出零件上下料的避空位，由此導(dǎo)致機(jī)床整機(jī)的長(zhǎng)度大、體積大，同時(shí)占地面積廣。

2、如同上一點(diǎn)的情況，若不增加機(jī)床體積，可以選擇將零件和夾具、錐棒三者的整體拆卸下來(lái)，更換零件后再重新安裝，但這必須要將機(jī)床主軸和夾具反復(fù)裝拆，而它們之間是通過(guò)法蘭連接的，拆卸極為不便，必將導(dǎo)致操作不便，極大地增加加工所需的輔助時(shí)間，導(dǎo)致工作效率低下。

3、零件固定套于錐棒上，兩者通過(guò)錐面接觸，該種連接方式的接觸面積極大，連接強(qiáng)度較高，導(dǎo)致零件難以從錐棒上取下，若借助輔助工具從側(cè)面敲打又容易損壞零件，操作比較麻煩。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在提供一種加工錐孔空心軸的機(jī)床的裝夾裝置，以降低裝夾難度，減少加工時(shí)間，提高操作的便利性，同時(shí)提高定位精度和加工質(zhì)量。

本發(fā)明所述的錐孔空心軸加工裝夾裝置，包括與錐孔空心軸零件相配合的錐棒，錐棒的其中一端裝有夾緊端，機(jī)床上裝有軸心可自動(dòng)調(diào)節(jié)的主軸自定心卡盤，主軸自定心卡盤的一端與機(jī)床主軸連接而另一端將夾緊端夾緊固定，夾緊端的外圓周表面還設(shè)有外螺紋，擋圈通過(guò)螺紋副可移動(dòng)地連接于夾緊端的表面。

本發(fā)明所述的錐孔空心軸加工裝夾裝置，錐棒具有與錐孔空心軸零件相適應(yīng)的錐度，與現(xiàn)有技術(shù)一致，但安裝于錐棒一端的夾緊端帶有外螺紋，擋圈可以通過(guò)螺紋副移動(dòng)至夾緊端的任意位置，另外，自定心卡盤是一種卡爪可徑向同心移動(dòng)而使工件自動(dòng)定心的卡盤，其與夾緊端的連接只需要將夾緊端卡入卡盤中的卡爪內(nèi)即可。主軸自定心卡盤固定安裝于機(jī)床上，當(dāng)加工錐孔空心軸零件時(shí)，將零件套入錐棒，然后將錐棒的夾緊端卡入主軸自定心卡盤，主軸自定心卡盤即可自動(dòng)調(diào)節(jié)錐棒和零件的軸心位置，使之與機(jī)床主軸配合，接著，機(jī)床另一端的尾盤組件向零件施加軸向推力并使其固定，最后，轉(zhuǎn)動(dòng)擋圈使其向主軸自定心卡盤的一側(cè)移動(dòng)，直至擋圈抵緊于向主軸自定心卡盤，由此完成零件的上料工作；當(dāng)零件加工完成需要下料時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)擋圈使之與主軸自定心卡盤松開，同時(shí)尾盤組件停止施加軸向作用力并松開相對(duì)應(yīng)的零件一端，接著主軸自定心卡盤放開對(duì)錐棒夾緊端的固定，即可整體取下錐棒和零件，然后從錐棒上再取下零件即完成下料工作。該種裝夾裝置通過(guò)主軸自定心卡盤固定錐棒，雖然下料時(shí)同樣需要同時(shí)取下錐棒，但其裝拆操作極為簡(jiǎn)單方便，可以有效降低加工工所需的輔助時(shí)間，提供工作效率；同時(shí)，由此使得設(shè)備無(wú)需設(shè)置卸載零件的避空位，有效減小設(shè)備體積；再者，錐棒夾緊端上設(shè)有擋圈，固定錐棒時(shí)將擋圈與主軸自定心卡盤抵緊，可以使擋圈具備螺母的功能，增加錐棒和主軸自定心卡盤之間的連接強(qiáng)度，有效保證加工質(zhì)量，而在卸載零件時(shí)，可以將擋圈向零件方向移動(dòng)，直至抵緊在零件的側(cè)面，一方面通過(guò)相互抵緊而施加軸向推力，另一方面通過(guò)摩擦而施加軸向轉(zhuǎn)動(dòng)力，通過(guò)這兩個(gè)力的作用，使得零件極為容易地從錐棒上卸下，既提高了操作便利性，也有效保證零件免受損壞。

附圖說(shuō)明

圖1是錐孔空心軸的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是錐孔空心軸的加工狀態(tài)示意圖。

圖3是本發(fā)明所述的錐孔空心軸加工裝夾裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明所述的錐孔空心軸加工裝夾裝置的另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5、6是圖4所示錐孔空心軸加工裝夾裝置的局部放大圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例一，如圖3所示。

一種錐孔空心軸加工裝夾裝置，包括與錐孔空心軸零件100相配合的錐棒1，錐棒的其中一端裝有夾緊端2，機(jī)床200上裝有軸心可自動(dòng)調(diào)節(jié)的主軸自定心卡盤3，主軸自定心卡盤的一端與機(jī)床主軸連接而另一端將夾緊端夾緊固定，夾緊端的外圓周表面還設(shè)有外螺紋，擋圈4通過(guò)螺紋副可移動(dòng)地連接于夾緊端的表面。

所述的錐孔空心軸加工裝夾裝置，擋圈4上設(shè)有徑向內(nèi)螺紋孔，緊定螺釘5安裝于徑向內(nèi)螺紋孔上，并可將擋圈固定在錐棒夾緊端2的任一位置。通過(guò)該緊定螺釘?shù)淖饔每梢允箵跞Ω臃€(wěn)定和準(zhǔn)確地定位于錐棒夾緊端上，從而提高錐棒和主軸自定心卡盤的連接強(qiáng)度，進(jìn)而提高加工質(zhì)量。

實(shí)施例二，如圖4-6所示。

上述實(shí)施例一中的錐孔空心軸加工裝夾裝置，可以減小設(shè)備體積，又可以增加操作的便利性，同時(shí)提高工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量大，但仍存在以下問(wèn)題：其與現(xiàn)有技術(shù)一樣，零件的裝夾是固定通過(guò)右側(cè)的頂緊盤將其推向錐棒而實(shí)現(xiàn)的，所以在頂緊盤一側(cè)只有軸向推力而沒有徑向（垂向）的承托力，這就要求頂緊盤必須提供適當(dāng)?shù)耐屏?，而另一方面，推力由液壓頂緊氣缸帶動(dòng)產(chǎn)生，該液壓缸的推力大小因不同零件的大小和重量而有較大范圍的出入，且主要依賴工人的操作經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定，導(dǎo)致其精度過(guò)低并難以控制，若推力過(guò)大，很容易就會(huì)造成零件變形，甚至爆裂損壞，或者使得零件與錐棒套得太緊而難以拆卸；若推力過(guò)小，則無(wú)法安全穩(wěn)定地裝夾好零件，使得零件打滑，無(wú)法順利地隨著機(jī)床主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而影響加工質(zhì)量。有鑒于此，我們可以采用以下方案進(jìn)一步提高裝夾裝置的加工質(zhì)量。

一種錐孔空心軸加工裝夾裝置，包括與錐孔空心軸零件100相配合的錐棒1，錐棒的其中一端裝有夾緊端2，機(jī)床200上裝有軸心可自動(dòng)調(diào)節(jié)的主軸自定心卡盤3，主軸自定心卡盤的一端與機(jī)床主軸連接而另一端將夾緊端夾緊固定，夾緊端的外圓周表面還設(shè)有外螺紋，擋圈4通過(guò)螺紋副可移動(dòng)地連接于夾緊端的表面；錐棒另一端的端面上開有向內(nèi)凹陷的凹臺(tái)6，固定安裝在機(jī)床上的尾座體7上裝有可轉(zhuǎn)動(dòng)的尾座套筒8，尾座套筒的軸線方向與機(jī)床主軸一致，且尾座套筒靠近零件的一端上裝有尾座自定心卡盤9，尾座自定心卡盤上裝有末端壓緊盤10；所述的末端壓緊盤包括抵緊于零件端面上的圓臺(tái)11，圓臺(tái)上向外延伸出定位柱12，定位柱伸入錐棒的凹臺(tái)內(nèi)且其外表面與凹臺(tái)的內(nèi)壁面相抵。

該種錐孔空心軸加工裝夾裝置，零件的一端由主軸自定心卡盤固定，另一端由尾座自定心卡盤和末端壓緊盤固定，且末端壓緊盤上設(shè)有伸入零件端面凹臺(tái)內(nèi)的定位柱，所以，該種結(jié)構(gòu)一方面通過(guò)尾座自定心卡盤進(jìn)一步提高操作的便利性，另一方面則通過(guò)末端壓緊盤和錐棒的特殊結(jié)構(gòu)提高兩者的連接強(qiáng)度和定位精度，同時(shí)也可以從尾盤一側(cè)上對(duì)錐棒提供垂向承托力，由此，可以對(duì)錐棒和零件提供初定位，待初定位完成后再由軸向的驅(qū)動(dòng)缸提供軸向推力，此時(shí)，該軸向推力的范圍更加精確，也更加容易控制，從而可以提高控制精度，有效保護(hù)零件免受損壞。

所述的錐孔空心軸加工裝夾裝置，尾座套筒8靠近零件的一端上裝有尾座自定心卡盤9，另一端裝有回轉(zhuǎn)油缸13，尾座體7上裝有驅(qū)動(dòng)方向與機(jī)床主軸軸向方向一致的軸向驅(qū)動(dòng)缸14，軸向驅(qū)動(dòng)缸的驅(qū)動(dòng)軸和尾座套筒之間裝有連接板15。由于自定心卡盤的工作特性，為了保證設(shè)備的順利運(yùn)行同時(shí)提高設(shè)備的精度和穩(wěn)定性，在尾座套筒的另一端安裝回轉(zhuǎn)油缸，但這會(huì)占用現(xiàn)有技術(shù)中的液壓頂緊氣缸的安裝位置，為解決這一問(wèn)題，將同樣提供軸向驅(qū)動(dòng)力的軸向驅(qū)動(dòng)缸設(shè)置于尾座體上，然后通過(guò)連接板帶動(dòng)尾座套筒及相應(yīng)零部件進(jìn)行軸向運(yùn)動(dòng)。

所述的錐孔空心軸加工裝夾裝置，錐棒1的凹臺(tái)6底部開有向內(nèi)凹陷的凹臺(tái)壓緊孔，壓緊孔設(shè)有內(nèi)螺紋；末端壓緊盤10上開有軸向的末端壓緊孔，末端壓緊孔與凹臺(tái)壓緊孔相對(duì)，壓緊螺釘16穿過(guò)末端壓緊孔并與凹臺(tái)壓緊孔通過(guò)螺紋副連接固定。通過(guò)壓緊螺釘使末端壓緊盤的圓盤部分壓緊在零件的右端面，使零件在錐棒上初步套緊，再由軸向的驅(qū)動(dòng)缸提供軸向推力，進(jìn)一步增加推力的可控性，提高控制精度并有效保護(hù)零件免受損壞；同時(shí)壓緊螺釘由人工擰緊，其可控性極強(qiáng)，也有利于提高控制精度。

上述的錐孔空心軸加工裝夾裝置，既適用于陶瓷材料的錐孔空心軸，也適用于其它材料制作而成的錐孔空心軸，其適應(yīng)性極廣。