专利名称：可调高精回转顶尖的制作方法
技术领域：
本发明涉及机床附件，更具体地说，涉及一种能够调整补偿的高精回转顶尖。
背景技术：
回转顶尖广泛用于各种机床，尤其是现在快速发展的数控机床。现有数控 机床具有转速快、精度要求高的特点，这就对回转顶尖这一工件夹持附件提出 了同样的要求。长期以来，大多数机床的回转顶尖都是设置在机床尾座上，通常包括套筒、 芯轴、将芯轴定位在套筒中的主轴承和中间轴承。其中，所述中间轴承通过套 筒和芯轴上设置的台阶来定位，所述主轴承通过芯轴上设置的台阶和通过螺纹 密封在套筒端部的端盖来定位，由此使得芯轴可在套筒中转动，实现回转。由 于两轴承之间的间距较短，要加工出高精度的芯轴比较困难，这使得制造成本 大幅增高，严重制约了整个机床精度的提高。对于高速运转的数控机床来说， 这种问题更为突出。另外，由于使用了点接触方式的滚珠轴承，当机床使用一 段时间后，滚珠易磨损，主轴承的外圈和内圈之间存在一定的间隙，在芯轴高 速回转时，存在着较大的径向圆跳动，严重影响到加工的精度，因此经常需要更换轴承，以避免因轴承磨损带来精度降低的问题；但是每次更换轴承都会改 变原有的装配精度，造成加工精度的变化，稳定性不高。
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中回转顶尖中的滚珠轴承易 损耗、需要经常更换轴承的缺陷，提供一种可适应轴承的磨损进行补偿调节的 可调高精回转顶尖。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种可调高精回转顶 尖，包括套筒、芯轴、以及将芯轴定位在套筒的内腔中的主轴承和中间轴承， 所述主轴承为活塞销轴承或滚针轴承或滚柱轴承，所述主轴承和套筒内腔侧壁 之间设有侧壁开口的锥形衬套，所述锥形衬套的锥形外表面与所述套筒内腔侧 壁紧贴在一起，所述套筒端部通过螺纹连接设有调整端盖，该调整端盖紧贴在 所述锥形衬套直径较大的一端。在本发明所述的可调高精回转顶尖中，所述锥形衬套的开口为曲线形或与 所述主轴承的柱形滚动件的轴向相交的直线形。在本发明所述的可调高精回转顶尖中，所述套筒侧壁开有连通所述套筒内 腔的注油 L，还设有密封该注油孔的封油件；所述调整端盖与所述芯轴连接处 设有密封件。在本发明所述的可调高精回转顶尖中，所述封油件为注油螺钉。 在本发明所述的可调高精回转顶尖中，所述调整端盖的攻丝面开有垂直芯 轴轴向的弹性槽，所述调整端盖的端面上还设有连接所述弹性槽两槽壁的锁紧在本发明所述的可调高精回转顶尖中，所述芯轴内端向后延伸至套筒插入 端，所述芯轴内端还设有与所述套筒尾部相配合的尾部轴承。在本发明所述的可调高精回转顶尖中，所述尾部轴承为向心轴承。 在本发明所述的可调高精回转顶尖中，所述尾部轴承为含油轴承，所述套 筒尾部端面设有顶丝。在本发明所述的可调高精回转顶尖中，所述中间轴承为推力轴承。 在本发明所述的可调高精回转顶尖中，所述中间轴承为滚针推力轴承。实施本发明的可调高精回转顶尖，具有以下有益效果由于在主轴承采用活塞销轴承或滚针轴承或滚柱轴承，轴承上的滚动件为线接触而非滚珠轴承那样是点接触，使得这种轴承更为耐磨，使用寿命比普通滚珠轴承更长；由于在 主轴承和套筒内腔壁之间设置了侧壁开口的锥形衬套，而且该锥形衬套直径较 大的一端紧贴在与所述套筒螺纹连接的调整端盖内侧；在主轴承磨损后，向内 旋转调整端盖，推动所述锥形衬套向内移动，其锥形外表面沿套筒内腔中与之 相匹配的锥形段内腔壁逐渐变小，从而补偿了因磨损而产生的主轴承滚动件和 锥形衬套内壁之间的间隙，不需要打开端盖更换轴承，不存在因更换轴承而导 致的装配精度降低的问题，使得回转顶尖可以长时间保持较小的径向圆跳动， 能够加工出高精度的工件，对促进精加工技术的发展、提升制造行业的制造水 平具有重要的意义。
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中图1是本发明可调高精回转顶尖优选实施例的整体结构示意图；图2是图1的I部放大示意图；图3是图1的II部放大示意图；图4是本发明可调高精回转顶尖优选实施例中锥形衬套的结构示意图。
具体实施方式
如图l、 2、 3所示，在本实用新型的高速重负荷回转顶尖优选实施例中， 包括外表与标准的机床尾座孔相匹配的套筒l()、套设在套筒内腔11中的芯轴 20、以及将所述芯轴20定位在套筒内腔侧壁12上的主轴承40和中间轴承50。所述回转顶尖的套筒10包括插入所述机床尾座孔的插入端13和靠近工件的夹持端14。所述芯轴内端21插入在所述套筒内腔11中，其外端22伸出在 套筒10外面并设有夹持工件的锥形顶尖23。所述主轴承40和中间轴承50均 套设在所述芯轴20上，其中，所述主轴承40最好选用滚动件为柱状的轴承， 使得轴承与其他零件之间的接触为更加耐磨的线接触形式。在本实施例中，优 选主轴承40为滚针轴承，当然也可以是活塞销轴承或滚柱轴承。所述主轴承40和套筒内腔侧壁12之间设有锥形衬套30，该锥形衬套30 套设在主轴承40外表面，其直径较大的一端朝向所述套筒的夹持端14。所述 套筒内腔侧壁12设有与所述锥形衬套30相匹配的锥面121，使得所述锥形衬 套30的锥形外表面与锥面121紧贴在一起。所述锥形衬套30上开设有一断裂 的开口3i,使得该锥形衬套30在径向外力的作用下能够使其内经变小。该锥 形衬套的开口 31为曲线形或与所述主轴承的柱形滚动件(如优选实施例中所 述的滚针)的轴向相交的直线形，这样，主轴承40中的任一滚动件在滚动过 程中不会完全跌入该开口 31中而产生瞬间冲击、加快轴承的磨损，从而延长 了主轴承的使用寿命。所述套筒夹持端14的端部设有一调整端盖60，该调整端盖60通过螺纹 61与所述套筒夹持端14的内腔侧壁相配合，并且覆盖套筒整个夹持端14的 内腔开口。所述调整端盖60中心设有供芯轴20穿过的屮心孔62，该调整端 盖60旋进套筒内腔11后紧贴在所述锥形衬套30直径较大的一端。继续向内 旋转所述调整端盖60时，所述锥形衬套30向套筒插入端13移动，在套筒内 腔侧壁上锥面121的作用下对锥形衬套30产生径向的抱紧力，使得盖锥形衬 套30的内壁始终抱紧在主轴承40的外表面上。因此，在主轴承40磨损后， 向内旋转所述调整端盖60，就可以使得锥形衬套30抱紧在主轴承40的外表 面上，从而补偿了因磨损而产生的主轴承滚动件和锥形衬套内壁之间的间隙。
这样就不需要打开设置在套筒夹持端的调整端盖60，再更换轴承，避免了因 更换轴承而导致装配精度降低、进而使得芯轴20的径向圆跳动变大的问题， 使得回转顶尖可以长时间保持较小的径向圆跳动，从而能够加工出高精度的工 件，使得整个机床的加工精度得到了大幅度的提高。在本优选实施例中，所述芯轴向后延伸至套筒尾部，所述芯轴的内端21 还设有与所述套筒插入端13相配合的尾部轴承70，所述尾部轴承70最好选 用向心轴承。所述套筒内腔11在插入端13的侧壁上设有台阶15，所述套筒 插入端13的端部设有顶丝16，所述顶丝16将所述尾部轴承70固定在台阶15 处，限定尾部轴承70的轴向位移。这样，所述尾部轴承70和主轴承40共同 限制芯轴20的径向位移，相对于芯轴外端22伸出套筒10外部形成的悬臂梁 而言，整个芯轴20的长度比原来增长了很多，使得因轴向推力而造成的芯轴 顶尖23处的径向跳动也随之减小，从而提高了整体的加工精度。在上述实施例中，所述尾部轴承70最好还是含油轴承，这样就可以取下 套筒插入端13设置的顶丝16，就可以为该尾部轴承70注油、进行维护。在本优选实施例中，所述中间轴承50承受由芯轴20传递过来的所有轴向 推力，而尾端轴承70和主轴承40均只承受径向力。在所述芯轴20和套筒10 上设置中间轴承处分别设置台阶24、 17，用来固定所述中间轴承50。所述中 间轴承50可以是任何可以承受轴向力的轴承，在本实施例中所述中间轴承优 选为推力轴承，其两端面处的推力垫圈为两个分别与台阶24、 17配合的圆盘 71。这样，由芯轴20传递过来的所有轴向推力均被中间轴承70传递至套筒 10上，并且中间轴承70和主轴承40之间的距离较短，芯轴20不会因承受较 大的轴向力而发生桡性形变，进而加大顶尖23的径向圆跳动。整个回转顶尖 能够承受较大的轴向力、承受较大的负荷，适合精加工各种大型工件。与所述
主轴承类似，所述中间轴承最好是线接触形式的推力滚针轴承，以达到耐磨的 效果。在上述优选实施例中，所述芯轴内端21也可以不向插入端13延伸，同时 也不设置尾部轴承70，整个芯轴20上只设有主轴承10和中间轴承70，此时 设置所述中间轴承50为止推轴承，使得该中间轴承50不仅承受径向力，而且 能够承受轴向力。在上述实施例中，所述套筒侧壁12开有一连通所述套筒内腔11的注油孔 18，以及密封该注油孔18的封油件19;所述调整端盖60与所述芯轴20连接 处设有密封件，同时所述调整端盖60的中心孔62处设有密封圈63和毡圈64 进行密封，使得整个内腔形成一个密封的腔体。只需要从注油孔18处向内腔 中的轴承添加液态的润滑油，而不再需要打开调整端盖添加固态的润滑油，操 作起来非常方便，也不需要拆开调整端盖70，保证了加工精度的稳定性；不 会因拆开调整端盖而造成操作人员或操作场地的污染。其中，所述封油件19 最好设置为注油螺钉，拆卸时非常方便快捷。在上述实施例中，所述调整端盖70上设有螺纹的圆周侧面开有垂直芯轴 轴向的弹性槽65，所述调整端盖60的端面上还设有连接所述弹性槽65两槽 壁的锁紧螺钉66。当调整端盖60向内旋转到位时，旋紧所述锁紧螺钉，使得 弹性槽的两槽壁夹紧螺纹，依靠滑动摩擦力限制了调整端盖在锥形衬套的作用 下发生回旋，防止锥形衬套和主轴承之间重新产生间隙，保证了整个回转顶尖 的可靠性。
权利要求
1、一种可调高精回转顶尖，包括套筒、芯轴、以及将芯轴定位在套筒的内腔中的主轴承和中间轴承，其特征在于，所述主轴承为活塞销轴承或滚针轴承或滚柱轴承，所述主轴承和套筒内腔侧壁之间设有侧壁开口的锥形衬套，所述锥形衬套的锥形外表面与所述套筒内腔侧壁紧贴在一起，所述套筒端部通过螺纹连接设有调整端盖，该调整端盖紧贴在所述锥形衬套直径较大的一端。
2、 根据权利要求1所述可调高精回转顶尖，其特征在于，所述锥形衬套 的开口为曲线形或与所述主轴承的柱形滚动件的轴向相交的直线形。
3、 根据权利要求1所述可调高精回转顶尖，其特征在于，所述套筒侧壁 开有连通所述套筒内腔的注油孔，还设有密封该注油孔的封油件；所述调整端 盖与所述芯轴连接处设有密封件。
4、 根据权利要求3所述可调高精回转顶尖，其特征在于，所述封油件为 注油螺钉。
5、 根据权利要求1-4中任一项所述可调高精回转顶尖，其特征在于，所 述调整端盖的攻丝面开有垂直芯轴轴向的弹性槽，所述调整端盖的端面上还设 有连接所述弹性槽两槽壁的锁紧螺钉。
6、 根据权利要求1-4中任一项所述可调高精回转顶尖，其特征在于，所 述芯轴内端向后延伸至套筒插入端，所述芯轴内端还设有与所述套筒尾部相配 合的尾部轴承。
7、 根据权利要求6所述可调高精回转顶尖，其特征在于，所述尾部轴承 为向心轴承。
8、 根据权利要求6所述可调高精回转顶尖，其特征在于，所述尾部轴承 为含油轴承，所述套筒尾部端面设有顶丝。
9、 根据权利要求1-4中任一项所述可调高精回转顶尖，其特征在于，所 述中间轴承为推力轴承。
10、 根据权利要求9所述可调高精回转顶尖，其特征在于，所述中间轴承为滚针推力轴承。
全文摘要
本发明涉及一种可调高精回转顶尖，包括套筒、芯轴、以及主轴承和中间轴承，所述主轴承为活塞销轴承或滚针轴承或滚柱轴承，主轴承和套筒之间设有侧壁开口的锥形衬套，所述套筒端部通过螺纹连接设有调整端盖。由于在主轴承采用活塞销轴承或滚针轴承或滚柱轴承，并且在主轴承和套筒内腔壁之间设置了侧壁开口的锥形衬套，在主轴承磨损后，调节调整端盖可推动锥形衬套向内移动从而补偿了因磨损而产生的主轴承滚动件和锥形衬套内壁之间的间隙，不需要打开端盖更换轴承，不存在因更换轴承而导致的装配精度降低的问题，保证了整个回转顶尖精度的可靠性，使其能够加工出高精度的工件，对促进精加工技术的发展、提升制造行业的制造水平具有重要的意义。
文档编号B23B23/04GK101108424SQ20061006177
公开日2008年1月23日 申请日期2006年7月20日 优先权日2006年7月20日
发明者刘文职 申请人:深圳市乐华行模具有限公司