一种精密可调车床尾顶尖的制作方法

本实用新型涉及高效数控加工技术领域，尤其是一种精密径向可调顶紧力可控的车床用尾顶尖。

背景技术：

在精密加工领域中，由于某些零件的结构特殊性，采用数控车铣复合加工方法进行加工会具有较高的加工效率，但是加工时必须采用双顶尖进行装卡，并且需要保证前后顶尖的公共轴线与径向铣加工动力刀座回转中心的位置精度。然而目前现有车铣复合加工中心前后顶尖的公共轴线与径向铣加工动力刀座回转中心的位置度无法满足上述部分零件的加工需求，如果采用现有设备进行加工，不仅会影响零件加工质量，有时还会引起零件的返工或报废。因此在目前的实际生产过程中，为了保证零件的加工精度，不得不将上述零件的车铣复合加工由精车加工和精铣加工共同完成，且精铣加工前需要进行精密找正才能完成，这样不仅极大地降低了生产效率，并且增加了对操作者的技能要求，同时也降低了生产安排的灵活性，导致上述零件只能局限于个别机床上进行加工。图1所示为现有尾顶尖立体结构示意图。

通过文献检索，国内尚无一种精密径向可调车床用尾顶尖。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于弥补现有技术的不足之处，提供一种能够进行精密径向可调的车床用尾顶尖，从而提高数控车铣复合加工中心前后顶尖公共轴线与径向铣加工动力刀头的位置精度，进一步提高机床加工范围，提高零件加工精度。

本实用新型的目的是通过以下技术手段实现的：

一种精密可调车床尾顶尖，其特征在于：包括固定轴、找正环、调节座、连接座、轴承、弹簧、压盖和尾顶尖，固定轴的左端面同轴制出用于与机床连接的锥柄，固定轴的右端的外侧连接找正环，找正环内部通过球头调节螺钉连接调节座，调节座的左端面与固定轴的右端面连接，调节座内同轴安装连接座，该连接座的左端面与调节座之间设置弹簧，连接座的右端面同轴安装轴承，压盖同轴安装在调节座的外侧，尾顶尖的尾部同轴穿装在压盖和连接座内，尾顶尖的尖部位于压盖的外侧。

而且，所述的固定轴由轴体和锥柄构成，轴体的左端面同轴安装锥柄，该锥柄用于与机床尾座相连；轴体上沿圆周方向均布制出多个调节座安装过孔，该调节座安装过孔用于安装调节座，安装时需保证调节座安装面与调节座相应定位面贴合；轴体的右端面为调节座安装面，调节座安装面中心加工一止口以保证其具有较高的平面度；轴体的侧壁上均布制出多个找正环安装螺孔，该找正环安装螺孔用于固定找正环，与找正环共同起到径向微调调节座的作用。

而且，所述的该锥柄为莫氏4号安装锥柄。

而且，所述的找正环为圆环状，其侧壁上均布制出多个找正环安装过孔，该找正环安装过孔用于连接固定轴和找正环；找正环的侧壁上还均布制出多个调节螺纹孔，该调节螺纹孔用于安装球头调节螺钉，起到径向微调调节座的作用。

而且，所述的调节座的左端面为调节座定位面，调节座的左端面均布制出多个调节座安装螺孔，调节座与固定轴之间通过调节座安装螺孔连接，连接时保证调节座定位面与固定轴中的调节座安装面贴实；调节座定位面中心加工一止口以保证其具有较高的平面度；调节座的左端外侧为找正环调节面；

调节座的右端面同轴制出一个连接座安装孔，连接座安装孔用于安装连接座，两者之间径向配合间隙不大于0.003mm；连接座安装孔的内端面为弹簧定位面，该弹簧定位面用于安装弹簧，安装时保证弹簧端面与其贴实；连接座的右端外侧制出调节座紧固螺纹，该调节座紧固螺纹用于安装压盖，起到紧固连接座的作用。

而且，所述的连接座装入调节座中，连接座主体的左端部为圆柱体状，该圆柱体的左端面为连接座定位端面，该圆柱体的外圆面为连接座定位外圆，该定位外圆与调节座相应内孔配合，两者间配合间隙不大于0.003mm，安装时保证连接座定位端面与弹簧相应端面贴实，弹簧主要起到顶紧连接座的作用；连接座与调节座之间由压盖通过细牙螺纹连接进行紧固，通过拧紧压盖起到调整弹簧顶紧力以及紧固连接座的作用；

连接座的右端面同轴制出一个圆形凹槽，该凹槽的内端面为轴承安装面，为便于对连接座实现轴向微调，在轴承安装面安装轴向滚针轴承，压盖通过压紧轴向滚针轴承来实现径向力与轴向力之间的精密转换；

连接座的右端面的轴心同轴制出一个尾顶尖安装锥孔，该尾顶尖安装锥孔主要用于安装尾顶尖，通过对调节座以及连接座实现径向微调来保证尾顶尖的径向微调精度。

而且，所述的弹簧安装在调节座的连接座安装孔内，弹簧的左右两端分别顶压在调节座的弹簧定位面和连接座的连接座定位端面上。

而且，所述的压盖同轴安装在调节座的外侧，并与调节座右端外侧所制的调节座紧固螺纹连接，压盖的轴心同轴制出用于安装尾顶尖的安装孔。

而且，所述的尾顶尖插装在压盖的安装孔以及连接座的尾顶尖安装锥孔内。

本实用新型的优点和积极效果是：

本实用新型设计思路巧妙，具有创新性，通过设计一种精密可调车床尾顶尖，提高了机床前后顶尖公共轴线与刀座之间的位置精度及车铣复合加工中心的零件加工范围，保证了产品质量，同时还可以提升零件加工效率，具有推广价值。

另外，由于该顶尖同时具备轴向顶紧力可调的优点，还可以应用到其他普通数控车床上，可以解决数控车床尾顶尖顶紧力不可控的缺点，进一步扩大零件的加工范围。

附图说明

图1是现有尾顶尖立体结构示意图；

图2是精密径向可调尾顶尖立体结构示意图；

图3是固定轴立体结构示意图；

图4是找正环立体结构示意图；

图5是调节座立体结构示意图；a是左端面示意图，b是右端面示意图；

图6是连接座立体示意图；a是左端面示意图，b是右端面示意图；

图7是轴承立体结构示意图；

图8是连接座与轴承连接立体结构示意图；

图9是装配立体结构示意图一；

图10是装配立体结构示意图二；

图11是精密可调尾顶尖总装立体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细叙述本实用新型的实施例，需要说明的是，本实施例是叙述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。

一种精密可调车床尾顶尖，包括固定轴1、找正环2、调节座3、连接座18、轴承23、弹簧24、压盖4及尾顶尖5，图2所示为装置示意图。固定轴的左端面同轴制出用于与机床连接的锥柄，固定轴的右端的外侧连接找正环，找正环内部通过球头调节螺钉连接调节座，调节座的左端面与固定轴的右端面连接，调节座内同轴安装连接座，该连接座的左端面与调节座之间设置弹簧，连接座的右端面同轴安装轴承，压盖同轴安装在调节座的外侧，尾顶尖的尾部同轴穿装在压盖和连接座内，尾顶尖的尖部位于压盖的外侧。

固定轴主要用于连接机床、找正环和调节座，同时与找正环共同起到径向微调调节座的作用。调节座与固定轴连接，同时与压盖、轴承、弹簧共同起到固定及精密微调连接座的作用，其中弹簧起到顶紧连接座的作用，轴承起到径向力轴向力间精密转换的作用。连接座主要用于安装尾顶尖，通过调节座的径向微调最终实现尾顶尖的径向精密微调。同时该装置还可以通过更换不同弹力弹簧使顶紧力适用各种不同结构的精密零件，且不受热胀冷缩的影响，随时保持顶紧力一致。以下结合附图对各部件的具体结构进行描述：

⑴、固定轴

图3所示为固定轴立体结构示意图，其主要用于连接机床、找正环和调节座。固定轴由轴体和锥柄6构成，轴体的左端面同轴安装锥柄，该锥柄为莫氏4号安装锥柄，该莫氏4号安装锥柄用于与机床尾座相连，具有较高的连接刚度。轴体上沿圆周方向均布制出多个调节座安装过孔7，本实施例中为三个，该三个调节座安装过孔用于安装调节座，安装时需保证调节座安装面与调节座相应定位面贴合。轴体的右端面为调节座安装面8，为保证径向调节精度，调节座安装面中心加工一止口以保证其具有较高的平面度，同时需保证该面与安装锥柄回转中心的垂直精度。轴体的侧壁上均布制出多个找正环安装螺孔9，本实施例中为三个，该三个找正环安装螺孔用于固定找正环，与找正环共同起到径向微调调节座的作用。

⑵、找正环

图4所示为找正环立体结构示意图，该零件与固定轴相连接，主要起到径向微调调节座的作用。找正环为圆环状，其侧壁上均布制出多个找正环安装过孔10，本实施例中为三个，该三个找正环安装过孔用于连接固定轴和找正环。找正环的侧壁上还均布制出多个调节螺纹孔11，本实施例中为八个，该八个调节螺纹孔用于安装球头调节螺钉，起到径向微调调节座的作用。

⑶、调节座

图5所示为调节座立体结构示意图，该零件与固定轴连接，同时与压盖、轴承以及弹簧共同起到固定及精密微调连接座的作用。调节座的左端面为调节座定位面13，调节座的左端面均布制出多个调节座安装螺孔12，调节座与固定轴之间通过调节座安装螺孔连接，连接时保证调节座定位面与固定轴中的调节座安装面贴实。为保证径向调节精度，调节座定位面中心加工一止口以保证其具有较高的平面度。调节座的左端外侧为找正环调节面14。

调节座的右端面同轴制出一个连接座安装孔16，连接座安装孔用于安装连接座，两者之间径向配合间隙不大于0.003mm，且该孔与调节座定位面的垂直度要求较高。连接座安装孔的内端面为弹簧定位面17，该弹簧定位面用于安装弹簧，安装时保证弹簧端面与其贴实。连接座的右端外侧制出调节座紧固螺纹15，该调节座紧固螺纹用于安装压盖，起到紧固连接座的作用。

⑷、连接座

连接座装入调节座中，连接座主体的左端部为圆柱体状，该圆柱体的左端面为连接座定位端面19，该圆柱体的外圆面为连接座定位外圆20，该定位外圆与调节座相应内孔(连接座安装孔)配合，两者间配合间隙不大于0.003mm，安装时保证连接座定位端面与弹簧相应端面贴实，弹簧主要起到顶紧连接座的作用。连接座与调节座之间由压盖通过细牙螺纹连接进行紧固，通过拧紧压盖起到调整弹簧顶紧力以及紧固连接座的作用。

连接座的右端面同轴制出一个圆形凹槽，该凹槽的内端面为轴承安装面22，为便于对连接座实现轴向微调，在轴承安装面安装轴向滚针轴承23，压盖通过压紧轴向滚针轴承来实现径向力与轴向力之间的精密转换，图7所示为轴向滚针轴承立体结构示意图，图8所示为轴承与连接座连接示意图。

连接座的右端面的轴心同轴制出一个尾顶尖安装锥孔21，该尾顶尖安装锥孔主要用于安装尾顶尖，通过对调节座以及连接座实现径向微调来保证尾顶尖的径向微调精度。

⑸、弹簧

弹簧安装在调节座的连接座安装孔内。弹簧的左右两端分别顶压在调节座的弹簧定位面和连接座的连接座定位端面上。

⑹、压盖

压盖同轴安装在调节座的外侧，并与调节座右端外侧所制的调节座紧固螺纹连接。压盖的轴心同轴制出用于安装尾顶尖的安装孔25。

⑺、尾顶尖

尾顶尖插装在压盖的安装孔以及连接座的尾顶尖安装锥孔内。

本装置的工作流程为：

⑴、首先采用螺钉将固定轴和找正环连接在一起，并用螺钉将调节座与固定轴连接在一起，装入找正螺钉，如图9所示。

⑵、将弹簧装入调节座相应内孔，保证下端面弹簧与调节座底面贴实，然后装入连接座，保证其底面与弹簧上端面贴实，之后将轴向轴承装入连接座上端面，采用压盖压紧轴承相应端面，如图10所示。

⑶、将尾顶尖装入连接座中，保证两者间锥面配合良好；之后将固定轴装入机床尾座中，保证两者之间锥面配合良好，如图11所示。

⑷、在双顶尖之间装入找正棒，通过拉表确定前后顶尖公共轴线与刀座间的位置精度，之后略微松开固定轴与调节座间的安装螺钉，通过八个调节螺钉对尾顶尖进行精密径向微调，最终提高前后顶尖公共轴向与刀座间的位置精度，并拧紧固定轴与调节座间的安装螺钉保证两者之间连接可靠，最后安装零件完成零件的车铣复合加工即可。