专利名称：压紧力可调活动顶尖机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种机床附件，尤其是ー种精度较高，并可精确调整压紧カ的压紧カ可调活动顶尖机构。
背景技术：
顶尖机构是机床加工中重要的夹紧部件，机床加工ー些长度较大的产品，机床的卡盘和顶尖机构要配合使用，顶尖机构可以确保エ件的回转中心始終处于加床卡盘的回转轴线上，提高加工的精度。目前，常用的机床顶尖机构是在顶尖内组装ー套向心轴承和ー套推力轴承，向心轴承用干支撑顶尖的转动，推动轴承用于承受机床顶尖工作中的轴向力。此 类机床顶尖的主要依靠轴承、顶尖及顶尖主体的加工精度及其三者的合理装配来保证，由于影响机床顶尖精度的因素多，装配误差大，所以定位精度差。另外常用的机床顶尖机构在定位完成后不能调整顶尖的中心位置。中国专利局于2011年5月4日公开了ー份CN102039427A号文献，名称为磨齿机活动顶尖机构，包括顶尖滑座和顶尖，所述顶尖滑座顶部固定有端盖，顶尖滑座内部设置有可上下移动的导向柱和顶尖，以及用于连接导向柱和顶尖的顶丝套盒拉钉，所述导向柱外侧依次设置有导套和弹簧，导向柱下方安装有顶丝套，所述顶丝套下侧设置有顶丝，顶丝套内部上侧设置有拉钉，该拉钉下侧安装有顶尖。该顶尖机构的顶丝套与衬套之间为面接触，顶丝套的移动不要较高的精度，因此对于面接触就提出了较高的要求，顶丝套的外表面与衬套的内表面的加工精度要求较高，但是接触的面积较大，要保证较高的精度比较困难，造成加工成本较高，导向柱在移动过程中需要导套进行导向，但是导套的长度较长，限制了导向柱移动的距离，使得顶尖机构顶尖的位移，使得整个顶尖机构不能调整顶尖的压紧カ，该顶尖机构中的顶尖与顶丝套之间为锥形配合，因此对顶尖用顶丝进行径向的调整不方便。
发明内容本实用新型解决了现有技术中导套的长度较长，限定了顶尖的位移，不方便调整顶尖压紧カ的缺陷，提供一种压紧カ可调活动顶尖机构，省去了导套，使得顶尖位移不受导套长度的限制，顶尖的位移由接近开关限定，改变接近开关的位置就可以调整顶尖压紧力。本实用新型还解决了现有技术中顶丝套与衬套之间为面接触，造成加工难度加大，加工成本増加的缺陷，提供一种压紧カ可调活动顶尖机构，顶尖定位套的外表与外套为点接触，顶尖的移动为滚动摩擦，降低了加工难度，也节省了加工成本。本实用新型还解决了现有技术中的顶尖与顶丝套之间为锥面配合，无法对顶尖进行单独径向调节的缺陷，提供一种压紧カ可调活动顶尖机构，通过调节顶尖套从而来调节顶尖的径向位置，从而避免无法对顶尖进行単独调节的问题。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种压紧力可调活动顶尖机构，包括支架，支架上设置有轴向圆孔，轴向圆孔的两端分别设置有顶尖前接盘和顶尖后接盘，轴向圆孔内设置有一端伸出到顶尖前接盘外的顶尖套，顶尖套的伸出端部设置有顶尖，顶尖套的中间部位设置有顶尖螺栓，顶尖螺栓的一端与顶尖螺接固定，顶尖螺栓的另一端伸出到顶尖后接盘外，顶尖螺栓上套置有弹簧，弹簧的两端分别与顶尖套的另一端和顶尖后接盘的内表面相接触，顶尖后接盘外部固定有对应顶尖螺栓尾端的接近开关，接近开关与支架的位移控制器相连。顶尖与顶尖套相固定，顶尖的尾端与顶尖螺栓相螺接，顶尖螺栓上套置有弹簧，顶尖移动，带动顶尖定位套移动，压缩弹簧，弹簧提供顶尖的压紧力，改变弹簧的压缩カ就可以改变顶尖产生的压紧カ；顶尖螺栓伸出到顶尖后接盘外，使得弹簧压缩过程中不会发生弯曲，保持压缩的轴线方向，同时顶尖套位移也能通过顶尖螺栓与顶尖后接盘之间的配合形成导向作用；接近开关用来限制顶尖螺栓的位移，最終限制顶尖的位移，主要是改变弹簧的压缩长度，从而来改变顶尖的压紧力。作为优选，轴向圆孔内固定有密珠套，顶尖套外部套置有顶尖定位套，顶尖定位套与密珠套之间设置有若干钢珠，钢珠由钢珠保持架串接。为了简化支架轴向内孔壁的加工难度，轴向内孔内固定密珠套，钢珠处于密珠套内部与密珠套的内壁相接触；顶尖套插入到顶尖定位套内，顶尖套与顶尖定位套成一体结构，顶尖定位套外部设置有钢珠，使得顶尖定位套在移动过程中承受滚动摩擦，摩擦阻力小，顶尖机构的灵敏度较高；钢珠使得顶尖定位套与密珠套内壁之间为点接触，降低了加工的难度，也降低了生产成本；钢珠由钢珠保持架串接，限定了钢珠之间的距离，保证钢珠与钢珠之间的距离，钢珠在滚动过程中不会发生干涉；钢珠保持架可以采用多种形式，比如采用管式结构，管壁上设置有圆柱孔，或者采用多组弯曲的钢带组合形成固定钢珠的网状的钢珠保持架等。作为优选，钢珠保持架的长度小于密珠套的长度，长度差至少大于顶尖的位移。顶尖定位套在移动过程中，钢珠保持架也会发生移动，钢珠保持架小于密珠套的长度，使得钢珠保持架具有移动的空间，不会产生滑动摩擦；一般钢珠保持架的长度至少为顶尖定位套长度的三分之ニ。作为优选，顶尖套包括圆盘部和柱体部，圆盘部与柱体部相垂直形成T形结构，柱体部插入到顶尖定位套内，柱体部的轴线处设置有锥形孔，顶尖插入到锥形孔内；柱体部与圆盘部之间的连接部位设置有凸环，凸环与顶尖定位套之间为过渡配合，柱体部其余部位与顶尖定位套之间为间隙配合，并在顶尖定位套的端部设置有径向调节装置。顶尖套在移动过程中圆盘部会与密珠套端部相接触形成限位结构，柱体部与顶尖定位套之间为间隙配合，凸环为过渡配合，方便对顶尖套作径向调节，从而完成顶尖的进ー步定位；径向调节装置可以采用多种形式，比如带螺纹的内壁为锥面的结构，或者采用中心対称的多个螺钉结构。作为优选，径向调节装置为径向设置在顶尖定位套端部的螺钉，螺钉共三个，均布在在顶尖定位套端部。螺钉调节，加工比较方便。作为优选，顶尖定位套的端部设置有挡环，挡环的外径大于顶尖前接盘的中间圆孔的直径。当环限定了顶尖定位套伸入到轴向圆孔内的长度，也就限定了顶尖的位移。作为优选，顶尖套的轴线部位设置有通孔，顶尖螺栓穿入到通孔内，顶尖套的另ー端的中间部位设置有凹腔，弹簧处于凹腔内。顶尖螺栓穿入到通孔内，一端伸出到通孔外，伸出的部位可以夹持，方便旋转顶尖螺栓，便干与顶尖螺接固定，凹腔可以对弹簧进行限位。作为优选，顶尖后接盘的内侧面与顶尖套的圆盘部的端面之间的距离大于顶尖的位移。防止接近开关还没动作而顶尖套的圆盘部的端面已经与顶尖后接盘的内侧面相接触，使得接近开关丧失作用。作为优选，支架上设置有螺纹孔，螺纹孔内旋有紧定螺钉，顶尖套的圆盘部的侧壁上设置有轴向的滑槽，紧定螺钉的端部伸入到滑槽内。紧定螺钉与轴向的滑槽配合，可以组织顶尖套绕着轴线转动，但不会阻碍顶尖套轴向移动。本实用新型的有益效果是顶尖后接盘外固定有接近开关，接近开关与顶尖螺栓的端部相配合，从而调节顶尖的轴向位移，控制弹簧压缩的长度，从而改变顶尖的压紧カ；顶尖定位套在移动过程中为滚动摩擦，减小了移动时的阻力，灵敏度较高；钢珠处于顶尖定位套的外壁之间、钢珠与支架轴向圆孔内壁之间为点接触，防止顶尖定位套与轴向圆孔之间采用面接触，降低了加工的难度，也降低了生产成本。
图I是本实用新型一种结构示意图；图2是本实用新型一种钢珠保持架的结构示意图；图中1、顶尖螺栓，2、顶尖后接盘，3、轴向圆孔，4、圆盘部，5、凹腔，6、紧定螺钉，7、滑槽，8、凸环，9、密珠套，10、支架，11、钢珠保持架，12、钢珠，13、顶尖定位套，14、顶尖前接盘，15、顶尖套，16、螺钉，17、挡环，18、柱体部，19、顶尖，20、弹簧，21、接近开关，22、圆柱孔。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进ー步具体的说明。实施例一种压紧カ可调活动顶尖机构(參见附图1)，包括支架10，支架设置于磨齿机的机床上，支架上设置有轴向圆孔3，轴向圆孔的两端分别固定有顶尖前接盘14和顶尖后接盘2，顶尖前接盘的中间设置有中间圆孔，顶尖后接盘的中间设置有螺栓孔。轴向圆孔内设置有T形的顶尖套15，顶尖套包括圆盘部4和柱体部18，圆盘部与柱体部相垂直。圆盘部的外径与轴向圆孔的内径相适配，圆盘部的外周面上设置有轴向的滑槽7，支架的对应部位上设置有螺纹孔，螺纹孔内旋有紧定螺钉6，紧定螺钉的端部伸入到滑槽内限制顶尖套绕轴线旋转。轴向圆孔内固定有密珠套9，密珠套的一端与顶尖前接盘的内侧面抵接，密珠套的另一端与圆盘部相对应，密珠套的长度保证顶尖套在轴向圆孔内有足够的轴向移动长度。顶尖套的柱体部外部套置有顶尖定位套13，顶尖定位套的外表与密珠套的内表面之间设置有若干钢珠12，钢珠通过钢珠保持架11 (參见附图2)串接。钢珠保持架为圆筒状结构，筒壁上设置有若干径向的圆柱孔22，钢珠处于圆柱孔内，钢珠保持架的筒壁厚度小于钢珠的直径。钢珠保持架的长度小于密珠套的长度，长度差大于顶尖的位移，钢珠保持架的长度为顶尖位移的三倍。顶尖定位套的端部从中间圆孔处伸出到顶尖前接盘外，顶尖定位套伸出的端部设置有挡环17，挡环的外径大于中间圆孔的直径，挡环上径向设置有三个螺钉，三个螺钉相对顶尖定位套的轴线对称。柱体部与圆盘部连接的部位设置有凸环8，凸环与顶尖定位套的内壁之间为过渡配合,柱体部的其余部位的外径小于凸环的外径并与顶尖定位套的内壁为间隙配合。三个螺钉的端部顶住柱体部的外壁，通过调节螺钉的旋入深度从而调节柱体部的径向位置，保证顶尖套的同轴度。顶尖套的中间设置有通孔，通孔在柱体部的一端设置成锥形状，顶尖19插入到锥形内并固定，通孔内插入有顶尖螺栓1，顶尖螺栓的一端为螺柱，螺柱与顶尖的尾端螺接固定，顶尖螺栓的另一端穿过顶尖后接盘的螺栓孔并伸出到顶尖后接盘外。顶尖套的圆盘部的中间位置设置有凹腔5，顶尖螺栓对应凹腔的部位套置有弹簧20，凹腔的直径大于弹簧的最大外径，弹簧的一端顶住凹腔的底部，弹簧的另一端顶住顶尖后接盘的内侧面。顶尖后接盘的内侧面与顶尖套的圆盘部的端面之间的距离大于顶尖的位移。顶尖螺栓伸出到顶尖套外部的部位上设置有対称的两个横槽。夹住横槽可以旋转顶尖螺栓，方便顶尖螺栓端部的螺柱与顶尖尾端螺接。顶尖后接盘的外部固定有接近开关21，接近开关的感应部位对应顶尖螺栓的尾部位置，顶尖螺栓的尾端与接近开关之间的距离为弹簧压缩的长度，接近开关的位置根据顶尖压紧カ的设定来固定。接近开关与支架的位移控制器相连接，弹簧压缩カ的变化由支架的移动来改变，位移控制器主要控制支架的位置。调节螺钉，修整顶尖的径向位置，调节接近开关的位置以调节顶尖的压紧力，顶尖·顶住エ件的尾端，同时支架向エ件方向移动，弹簧逐渐被压缩，顶尖螺栓的尾端伸出到顶尖后接盘外，顶尖螺栓的尾端逐渐接近接近开关，接近开关产生感应，信号传输给支架的位移控制器，支架停止移动。以上所述的实施例只是本实用新型的一种较佳方案，并非对本实用新型作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
权利要求1.一种压紧力可调活动顶尖机构，包括支架(10)，支架上设置有轴向圆孔(3)，轴向圆孔的两端分别设置有顶尖前接盘(14)和顶尖后接盘(2)，其特征在于轴向圆孔内设置有一端伸出到顶尖前接盘外的顶尖套(15)，顶尖套的伸出端部设置有顶尖(19)，顶尖套的中间部位设置有顶尖螺栓(1)，顶尖螺栓的一端与顶尖螺接固定，顶尖螺栓的另一端伸出到顶尖后接盘外，顶尖螺栓上套置有弹簧(20)，弹簧的两端分别与顶尖套的另一端和顶尖后接盘的内表面相接触，顶尖后接盘外部固定有对应顶尖螺栓尾端的接近开关(21)，接近开关与支架的位移控制器相连。
2.根据权利要求I所述的压紧力可调活动顶尖机构，其特征在于轴向圆孔内固定有密珠套(9)，顶尖套外部套置有顶尖定位套(13)，顶尖定位套与密珠套之间设置有若干钢珠(12)，钢珠由钢珠保持架(11)串接。
3.根据权利要求2所述的压紧力可调活动顶尖机构，其特征在于钢珠保持架的长度小于密珠套的长度，长度差至少大于顶尖的位移。
4.根据权利要求I所述的压紧力可调活动顶尖机构，其特征在于顶尖套包括圆盘部(4)和柱体部(18)，圆盘部与柱体部相垂直形成T形结构，柱体部插入到顶尖定位套内，柱体部的轴线处设置有锥形孔，顶尖插入到锥形孔内；柱体部与圆盘部之间的连接部位设置有凸环(8)，凸环与顶尖定位套之间为过渡配合，柱体部其余部位与顶尖定位套之间为间隙配合，并在顶尖定位套的端部设置有径向调节装置。
5.根据权利要求4所述的压紧力可调活动顶尖机构，其特征在于径向调节装置为径向设置在顶尖定位套端部的螺钉(16)，螺钉共三个，均布在在顶尖定位套端部。
6.根据权利要求2或3所述的压紧力可调活动顶尖机构，其特征在于顶尖定位套的端部设置有挡环(17)，挡环的外径大于顶尖前接盘的中间圆孔的直径。
7.根据权利要求I或2或3或4或5所述的压紧力可调活动顶尖机构，其特征在于顶尖套的轴线部位设置有通孔，顶尖螺栓穿入到通孔内，顶尖套的另一端的中间部位设置有凹腔(5)，弹簧处于凹腔内。
8.根据权利要求I或2或3或4或5所述的压紧力可调活动顶尖机构，其特征在于顶尖后接盘的内侧面与顶尖套的圆盘部的端面之间的距离大于顶尖的位移。
9.根据权利要求I或2或3或4或5所述的压紧力可调活动顶尖机构，其特征在于支架上设置有螺纹孔，螺纹孔内旋有紧定螺钉(6)，顶尖套的圆盘部的侧壁上设置有轴向的滑槽(7)，紧定螺钉的端部伸入到滑槽内。
专利摘要本实用新型涉及一种压紧力可调活动顶尖机构。解决了现有技术中导套的长度较长，限定了顶尖的位移，不方便调整顶尖压紧力的缺陷，支架上设置有轴向圆孔，轴向圆孔内设置有顶尖定位套，顶尖定位套内插入有顶尖套，顶尖套的一端部设置有顶尖，顶尖套的中间部位设置有顶尖螺栓，顶尖螺栓的一端与顶尖螺接固定，顶尖螺栓的另一端伸出到顶尖后接盘外，顶尖螺栓上套置有弹簧，顶尖后接盘外部固定有对应顶尖螺栓尾端的接近开关，接近开关与支架的位移控制器相连。顶尖后接盘外固定有接近开关，接近开关与顶尖螺栓的端部相配合，从而调节顶尖的轴向位移，控制弹簧压缩的长度，从而改变顶尖的压紧力。
文档编号B23B23/04GK202571319SQ20122010411
公开日2012年12月5日 申请日期2012年3月19日 优先权日2012年3月19日
发明者陈立新 申请人:浙江嘉力宝精机股份有限公司