专利名称：曲轴轴向自动定位顶尖装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种顶尖装置，特别是一种曲轴轴向自动定位顶尖装置。
背景技术：
在曲轴加工时，其两端均有顶尖支撑，现有的主轴箱一端的顶尖在轴向上不能根据轴向力自动调整位置，形成硬性支撑，支撑方式单一，在装夹曲轴时也不能准确识别曲轴的长度，给同轴加工带来不便。
发明内容
本发明的目的是提供一种顶尖可对曲轴轴向自动定位、配合卡盘自动径向定位、装夹时可自行识别曲轴长度、结构简单、动作灵活可靠的曲轴轴向自动定位顶尖装置，克服·现有技术的不足。本发明的曲轴轴向自动定位顶尖装置，包括主轴箱、主轴、拉杆、卡盘、顶尖，在卡盘内固定有顶尖座，顶尖的后部插入顶尖座内孔并装有顶尖弹黃，顶尖弹黃一％5顶罪在顶尖上，另一端顶靠在顶尖座内孔底部的调整垫上，在顶尖与调整垫之间有间隙，顶尖的前部套装有导向套，导向套与顶尖座固定连接，所述间隙与拉杆中心的拉杆油孔相连通，拉杆油孔通过旋转接头与油缸检测装置相连通，与油缸检测装置相配有感应元件。本发明的曲轴轴向自动定位顶尖装置，其中所述的卡盘内设有座套，座套的前部套装在顶尖座上，座套的后部螺纹连接有芯套，芯套的前部位于座套内侧并套装在顶尖座的后部，芯套的后部与拉杆螺纹连接，拉杆油孔通过芯套上的芯套油孔、顶尖座上的顶尖座油孔与间隙相连通。本发明的曲轴轴向自动定位顶尖装置，其中所述的油缸检测装置包括缸体，在缸体内设有活塞，活塞一侧设有缸体弹簧，活塞的另一侧接活塞杆，活塞杆的外端头连接有感应块，感应块与接近开关相配。本发明的曲轴轴向自动定位顶尖装置，其中所述的导向套与顶尖套装部分的断面为三角形或方形或多边形。本发明的曲轴轴向自动定位顶尖装置，其中所述的顶尖与导向套和顶尖座之间有径向间隙，顶尖与顶尖座之设有有密封圈。本发明的曲轴轴向自动定位顶尖装置，可实现不同的曲轴轴向定位，本顶尖装置在曲轴外铣床或其它轴类加工机床床头和尾座卡盘中心处各设置一套，用于外铣床加工曲轴连杆颈或主轴颈时，实现曲轴不同方式的轴向自动定位和曲轴长度识别。曲轴加工前，机床操作者可根据曲轴顶尖孔或曲轴端面精度或根据工艺要求选择相应的轴向定位方式并调整好顶尖组。一、不同方式的轴向自动定位
I、采用两端专用机床加工的中心孔定位时，可拆下调整垫和顶尖弹簧，顶尖内端头顶靠在顶尖座上，轴向不能移动，此时，顶尖为刚性顶尖，定位时曲轴端面与卡盘定位面不接触，曲轴轴向尺寸均按中心孔算起。2、采用曲轴左或右端面定位时，两端的顶尖由于有顶尖弹簧和调整垫且顶尖端部离开顶尖座，形成间隙，构成弹性顶尖结构，且左右顶尖组中的弹簧弹力相差两倍，其弹力差值确保床头箱一侧的卡盘中的顶尖缩回，直至曲轴端面靠紧卡盘的定位面，如改为尾座一端的卡盘端面定位时，则换装左右顶尖组件位置即可。为确保曲轴端面靠紧卡盘的定位面，在卡盘的定位面上有气体检测装置，该装置可检测到O. 15mm以内的端面间隙。3、采用曲轴主轴颈上的其它止推面定位时，则只要将气体检测装置设在该面的支撑平面上即可(另有定位挡铁支架)。二、曲轴长度识别
曲轴长度识别是指通过全自动机床的软、硬件功能，自动识别已放置到托架上的曲轴其长度是否与当前加工程序相对应，如确认不同应终止加工并自动报警。在自动或频繁换产加工曲轴时，可以有效避免因错误装入曲轴而撞坏机床和刀具，这是一种用较小成本即·可实现的、不同于其它方法的曲轴长度识别功能。该功能建立在弹性顶尖组基础上，左右各有一套，分别安装在床头和尾座卡盘上，工作时，数控系统控制床头和尾座从左右两侧以较快速度趋近曲轴，当弹性顶尖接触到曲轴中心孔被迫压缩后，由机床的专用软件快速判断曲轴的长度是否正确。顶尖后面包括各油孔在内的封闭空间填充有粘度较低矿物液压油，通过拉杆和旋转接头接至一个在床头箱附近安装的专用检测缸体上，当床头箱伺服电机驱动床头箱及顶尖顶到曲轴后，顶尖被迫向后移动，此时，封闭空间内的矿物液压油推动油缸产生位移，用电子接近开关12可精确检测到这个位移并输出一个开关量信号，及时送入数控系统内并使数控系统执行读入床头箱(及尾座)当前座标值的操作，利用当前床头箱座标值与标准座标值(对应不同长度的曲轴，第一次装卡时要按实际值锁定床头箱的座标值即为标准座标值)的比较，可有效完成曲轴的长度识别功能。为提高识别系统的灵敏度，顶尖后油腔面积是专用检测油缸有效面积的2. 25倍，因此，顶尖压缩1mm，检测油缸伸出2. 25mm。曲轴的长度识别精度为±2mm。这套弹性顶尖组的特点是结构简单、操作方便，稳定可靠，柔性强。
图I是本发明具体实施方式
的结构示意 图2是图I所示的顶尖处的局部放大示意图。
具体实施例方式如图1、2所示12为主轴箱，在主轴箱12内通过轴承支撑有主轴11，在主轴11内有拉杆10，主轴端头装有卡盘8，与卡盘8相配有卡爪4。在卡盘8前部内内固定有顶尖座3。I为顶尖，顶尖I的后部插入顶尖座3内孔并装有顶尖弹黃5，弹黃5位于顶尖I的后部中心孔内，顶尖弹簧5 —端顶靠在顶尖I上，另一端顶靠在顶尖座3内孔底部的调整垫6上。在顶尖I与调整垫6之间有间隙14。顶尖I的前部套装有导向套2，导向套2与顶尖I套装部分的断面为三角形或方形或多边形，以控制顶尖的转动。导向套20与顶尖座3通过螺栓固定连接。间隙14与拉杆10中心的拉杆油孔17相连通，拉杆油孔17通过旋转接头18与油缸检测装置相连通，与油缸检测装置相配有感应元件。卡盘8内设有座套7，座套7的前部套装在顶尖座3上，座套7的后部螺纹连接有芯套9，芯套9的前部位于座套7内侧并套装在顶尖座3的后部，芯套9的后部与拉杆10螺纹连接，拉杆油孔17通过芯套9上的芯套油孔16、顶尖座3上的顶尖座油孔15与间隙14相连通。油缸检测装置包括缸体20，在缸体20内设有活塞，活塞一侧设有缸体弹簧21，活塞的另一侧接活塞杆，活塞杆的外端头连接有感应块19，感应块19与接近开关22相配，缸体20前腔通过管路与旋转接头18相接，旋转接头18通过中间连接件与主轴11相接。顶尖I与导向套2和顶尖座3之间有径向间隙，顶尖I与顶尖座3之设有有密封
圈。·间隙14、与其相连通的油孔及油缸检测装置中的缸体20内充满粘度较低矿物液压油。利用本顶尖装置装夹曲轴13时，顶尖I受轴向力后，顶尖弹簧5被压缩，间隙14缩小，其内的粘度较低矿物液压油被压缩至缸体20内，缸体弹簧21被压缩，感应块19随活塞和活塞杆移动，与电子式接近开关22配合通过电控装置可检测顶尖的轴向位移，达到轴向自动定位和检测的目的，由于顶尖I与导向套2和顶尖座3之间有径向间隙，在卡爪4夹紧曲轴13时径向上顶尖I也可自行浮动。
权利要求
1.一种曲轴轴向自动定位顶尖装置，包括主轴箱(12)、主轴(11)、拉杆(10)、卡盘(8)、顶尖(1)，其特征在于在卡盘(8)内固定有顶尖座(3)，顶尖(I)的后部插入顶尖座(3)内孔并装有顶尖弹簧(5)，顶尖弹簧(5) —端顶靠在顶尖(I)上，另一端顶靠在顶尖座(3)内孔底部的调整垫(6)上，在顶尖(I)与调整垫(6)之间有间隙(14)，顶尖(I)的前部套装有导向套(2 )，导向套(20与顶尖座(3 )固定连接，所述间隙(14)与拉杆(10 )中心的拉杆油孔(17)相连通，拉杆油孔(17)通过旋转接头(18)与油缸检测装置相连通，与油缸检测装置相配有感应元件。
2.根据权利要求I所述的曲轴轴向自动定位顶尖装置，其特征在于所述的卡盘(8)内设有座套(7)，座套(7)的前部套装在顶尖座(3)上，座套(7)的后部螺纹连接有芯套(9)，芯套(9)的前部位于座套(7)内侧并套装在顶尖座(3)的后部，芯套(9)的后部与拉杆(10)螺纹连接，拉杆油孔(17)通过芯套(9)上的芯套油孔(16)、顶尖座(3)上的顶尖座油孔(15)与间隙(14)相连通。
3.根据权利要求2所述的曲轴轴向自动定位顶尖装置，其特征在于所述的油缸检测装置包括缸体(20)，在缸体(20)内设有活塞，活塞一侧设有缸体弹簧(21)，活塞的另一侧接活塞杆，活塞杆的外端头连接有感应块(19 )，感应块(19 )与接近开关(22 )相配。
4.根据权利要求3所述的曲轴轴向自动定位顶尖装置，其特征在于所述的导向套(2)与顶尖(I)套装部分的断面为三角形或方形或多边形。
5.根据权利要求4所述的曲轴轴向自动定位顶尖装置，其特征在于所述的顶尖(I)与导向套(2 )和顶尖座(3 )之间有径向间隙，顶尖(I)与顶尖座(3 )之设有有密封圈。
全文摘要
曲轴轴向自动定位顶尖装置，包括主轴箱、主轴、拉杆、卡盘、顶尖，在卡盘内固定有顶尖座，顶尖的后部插入顶尖座内孔并装有顶尖弹簧，顶尖弹簧一端顶靠在顶尖上，另一端顶靠在顶尖座内孔底部的调整垫上，在顶尖与调整垫之间有间隙，顶尖的前部套装有导向套，导向套与顶尖座固定连接，所述间隙与拉杆中心的拉杆油孔相连通，拉杆油孔通过旋转接头与油缸检测装置相连通，与油缸检测装置相配有感应元件。结构简单、操作方便，稳定可靠，柔性强。装夹曲轴时可实现轴向和径向自行调整定位。
文档编号B23B23/00GK102785097SQ20121029799
公开日2012年11月21日 申请日期2012年8月21日 优先权日2012年8月21日
发明者于立群, 周丽娜, 姜魏梁, 孟国兴, 招瑞丰, 李治, 齐红兵 申请人:大连机床(数控)股份有限公司