一种顶尖的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种顶尖，包括顶心(1)和心棒(2)，顶心(1)为圆锥台体，圆锥台体顶心的下底面设置有顶心底座(3)，圆锥台体的顶心与心棒(2)之间通过顶心底座(3)相互连接。本实用新型解决了现有设备无法加工空心轴的轴类零件或者加工精度不高的技术问题，采用本实用新型可以在利用现有设备(如立式滚齿机床)来加工空心轴的轴类零件，不必重新设计加工设备，并可以保证加工精度要求，既可满足零件装配的要求，又降低了生产成本。
【专利说明】一种顶尖
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及燃气轮机加工工艺【技术领域】，特别地，涉及轴类零件立式滚齿加工用顶尖。
【背景技术】
[0002]轴类零件主要用来支承传动零部件，传递扭矩和承受荷载，分为空心轴和实心轴，在机器中用来支承齿轮、带轮等传动零件，以传递转矩或运动。其中空心轴的轴类零件是燃气轮机的主要部件。空心轴的轴类零件的位置精度要求是由轴在机械中的位置和功用决定的，通常应保证装配传动件的轴颈对支撑轴颈的同轴要求，否则会影响传动件(齿轮、带轮等)的传动精度，并产生噪音。
[0003]目前，很多空心轴的轴类零件因为精度的要求，无法在普通卧式滚齿机上进行加工，也没有能够配套加工的卧式滚齿机。而重新设计相配套的卧式滚齿机，研发成本过高。而立式滚齿机虽然能够进行配套加工，但是由于加工时零件固定不便，使得零件的加工精度不高，对于有精度要求的空心轴的轴类零件，立式滚齿机的加工无法满足要求。
实用新型内容
[0004]本实用新型目的在于提供一种顶尖，以解决现有设备无法加工空心轴的轴类零件或者加工精度不高的技术问题。
[0005]为实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种顶尖，包括顶心和心棒，顶心为圆锥台体，圆锥台体顶心的下底面设置有顶心底座，圆锥台体的顶心与心棒之间通过顶心底座相互连接。
[0006]进一步地，圆锥台体的顶心的锥角为60°。
[0007]进一步地，顶心底座的横截面形状与圆锥台体的顶心的底面形状相同。
[0008]进一步地，心棒与顶心底座连接端的外表面设置为弧面过渡。
[0009]进一步地，心棒的未与顶心底座连接的自由端的端部设置有心棒孔。
[0010]进一步地，心棒孔沿心棒的轴向开设且心棒孔的孔径由外向内逐渐变小。
[0011]进一步地，心棒孔的孔径由外向内渐变和/或突变。
[0012]进一步地，心棒孔的孔口处设置为向外扩张的喇叭口。
[0013]进一步地，喇叭口的倾斜角度与圆锥台体的顶心的锥角的角度相同。
[0014]本实用新型具有以下有益效果:
[0015]本实用新型的心棒2通常用于将顶尖固定在机床或者工作台上；将顶心I设置为圆锥台体，在采用机床加工空心轴类零件时，可将圆锥台体部分伸入轴类零件的空心部分，起到限制轴类零件移动的作用；并且，顶心I与心棒2之间通过顶心底座3相互连接，通过顶心底座3可在顶心I与心棒2之问起到稳定传力和缓冲的作用。可见，本实用新型解决了现有设备无法加工空心轴的轴类零件或者加工精度不高的技术问题，采用本实用新型可以在利用现有设备(如立式滚齿机床)来加工空心轴的轴类零件，不必重新设计加工设备，并可以保证加工精度要求，既可满足零件装配的要求，又降低了生产成本。
[0016]除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0018]图1是本实用新型优选实施例顶尖的结构示意图；
[0019]图2是本实用新型优选实施例顶尖与零件接触的结构示意图。
[0020]图例说明:
[0021]1、顶心；2、心棒；3、顶心底座；4、心棒孔；5、喇叭口 ；6、游星架；7、花键；8、零件顶
尖接触孔；9、统刀。
【具体实施方式】
[0022]以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0023]图1是本实用新型优选实施例顶尖的结构示意图，如图1所示，顶尖，包括顶心I和心棒2，其特征在于，顶心I为圆锥台体，圆锥台体顶心的下底面设置有顶心底座3，圆锥台体顶心与心棒2之间通过顶心底座3相互连接。
[0024]上述实施例中，心棒2通常用于将顶尖固定在机床或者工作台上；将顶心I设置为圆锥台体，在采用机床加工空心轴类零件时，可将圆锥台体部分伸入轴类零件的空心部分，起到限制轴类零件移动的作用；并且，顶心I与心棒2之间通过顶心底座3相互连接，通过顶心底座3可在顶心I与心棒2之问起到稳定传力和缓冲的作用。可见，本实用新型解决了现有设备无法加工空心轴类零件或者加工精度不高的技术问题，采用本实用新型可以利用现有设备(如立式滚齿机床)来加工空心或者端部空心的轴类零件，不必重新设计加工设备，并可以保证加工精度要求，既可满足零件装配的要求，又降低了生产成本。
[0025]优选地，圆锥台体顶心的锥角为60°，锥角公差为±10'，顶心底座3的截面形状与圆锥台体顶心的下底面形状相同，心棒2上与顶心底座3接触的部位设置为弧型过渡，心棒2的端部设置有心棒孔4，心棒孔4的孔径由外向内逐渐变小，心棒孔4的孔径由外向内渐变和/或突变，心棒孔4在孔口处设置为喇叭口 5，喇叭口 5的倾斜角度与圆锥台体顶心的倾斜角度相同。本方案设计构思巧妙，制作精良，解决了现有技术结构短缺的问题，既利用了现有设备(立式滚齿机床)，又能达到产品精度要求；既满足了燃气轮机装配的要求，又最大限度地降低了生产成本。圆锥台体顶心的锥角为60°，允许的锥角公差为±10'，能够很好的与待加工零件契合，从而提高加工精度。顶心底座3的截面形状与圆锥台体顶心的下底面形状相同，心棒2上与顶心底座3接触的部位设置为弧型过渡，能够减少尖锐处的磨损，对于转角部位起到保护和加强的作用。心棒孔4各种形态能够很好的与加工机床进行配合连接，从而提高加工精度。喇叭口 5的倾斜角度与圆锥台体顶心的倾斜角度相同，形成一种前后端的同步配合接触，减少运转过程中的振动，从而提高加工精度。[0026]图2是本实用新型优选实施例顶尖与零件接触的结构示意图，如图2所示，游星架6是某些燃气轮机发动机上关键零部件，是带空心轴的盒形零件，盒形零件腔内安装着5个游星齿轮，轴的前段有花键7和圆柱定位面。花键7向输出轴传递扭矩；圆柱面与输出轴内的支承套配合，是游星架6的前支点。
[0027]游星架6上花键7的结构如图2所示。由于该零件外形尺寸较大，花键7齿形、齿向公差及周节积累公差较小均只有0.02。目前现有的立式滚齿机能够进行配套加工，为保证该零件能在此立式滚齿机上加工，采用本实用新型的顶尖，该顶尖材料为工具钢T12A，热处理为HRC50?55，具体结构如图2所示。
[0028]实施时，顶尖的顶心底座3与机床上部安装部位为间隙配合，机床通过螺钉连接到心棒孔4中保持顶心底座3与机床的间隙为0.0lmm至0.015_，通过螺钉连接顶尖与机床。顶心I上60° ±10'的锥角斜面与零件顶尖接触孔8接触，铣刀9在游星架6外侧进行铣削加工。
[0029]使用本实用新型的顶尖辅助加工出来的游星架花键，完全达到了产品精度和性能要求，较好地保证了燃机发动机关键零部件游星架的加工，经过实验和模拟，完全达到了所有技术要求并保证了燃机电站的正常运转，同时也确保了因缺件而受影响的燃机电站的修理交付进度，并为今后类似零件的加工提供了成功的先例。进一步说明了，采用本实用新型可以利用现有设备(如立式滚齿机床)来加工空心或者端部空心的轴类零件，可以保证加工精度要求，既可满足零件装配的要求，又降低了生产成本。
[0030]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种顶尖，包括顶心(I)和心棒(2)，其特征在于，顶心(I)为圆锥台体，圆锥台体顶心的下底面设置有顶心底座(3)，圆锥台体的顶心与心棒(2)之间通过顶心底座(3)相互连接；所述心棒(2)的未与所述顶心底座(3)连接的自由端的端部设置有心棒孔(4);所述心棒孔(4)沿所述心棒(2)的轴向开设且所述心棒孔(4)的孔径由外向内逐渐变小。
2.根据权利要求1所述的顶尖，其特征在于，所述圆锥台体的顶心的锥角为60°。
3.根据权利要求1所述的顶尖，其特征在于，所述顶心底座(3)的轴向截面与所述圆锥台体的顶心的底面的形状相同。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的顶尖，其特征在于，所述心棒(2)与所述顶心底座(3)连接端的外表面设置为弧面过渡。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的顶尖，其特征在于，所述心棒孔(4)的孔径由外向内渐变或突变。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的顶尖，其特征在于，所述心棒孔(4)的孔口处设置为向外扩张的喇叭口(5)。
7.根据权利要求6所述的顶尖，其特征在于，所述喇叭口(5)的倾斜角度与所述圆锥台体的顶心的锥角的角度相同。
【文档编号】B23F23/00GK203526727SQ201320400163
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年7月5日 优先权日:2013年7月5日
【发明者】蔡泳 申请人:株洲南方燃气轮机成套制造安装有限公司