简易活塞车削装置的制作方法

本实用新型涉及一种简易活塞车削装置。

背景技术：

现有的活塞车削加工，通常需要通过专业车床进行加工，非常不方便。特别是小批量或试验型加工，由于加工数量少，单独对该批活塞进行加工，会造成工时和资源的浪费。

技术实现要素：

为解决现有的小批量活塞车削加工不方便的技术问题，提供一种简易活塞车削装置。

本实用新型提供了一种简易活塞车削装置，它包括夹具、夹具旋转部、顶针、顶针驱动部和车刀；夹具上能套有活塞，夹具旋转部与夹具固定连接，夹具旋转部带动夹具、活塞绕活塞的轴线转动；顶针位于活塞远离夹具的一端，顶针与顶针驱动部固定连接，顶针驱动部带动顶针顶住或远离活塞；车刀的刀头面向活塞的周向表面。

上述简易活塞车削装置，通过简单的零件即可实现活塞的加工，结构简单，操作方便，可灵活安装在不同类型的加工设备上，尤其适合单件小批量的生产和试制。

优选地，夹具旋转部包括主轴、联轴器和主轴电机，主轴与夹具固定连接，主轴通过联轴器与主轴电机的转动轴同轴连接，主轴电机的转动轴、主轴的轴线与活塞的轴线相重合。在活塞进行车削加工时，主轴电机的转动轴通过联轴器带动主轴旋转，主轴带动夹具、活塞一起旋转。

进一步地优选，主轴电机通过电机固定座固定在底板上。

进一步地优选，主轴穿过主轴支撑座，主轴支撑座与主轴之间设有至少一个主轴轴承，主轴轴承的外圈与主轴支撑座相固定，主轴轴承的内圈与主轴相固定。车削加工对于活塞有径向力的作用，作用力会传递到主轴上，主轴轴承在承受主轴的径向力的同时，还防止主轴的变形，起到支撑主轴高速旋转的作用。

更进一步地优选，主轴轴承的数量为两个。采用双列主轴轴承，既可以承受轴向作用力又可以承受径向作用力，防止主轴的轴向位移。

更进一步地优选，主轴支撑座设有主轴安装孔，主轴安装孔的一端设有沿径向向内延伸的限位凸台，限位凸台与主轴轴承的外圈相接触，主轴安装孔的另一端设有主轴轴承端盖，主轴轴承端盖固定在主轴支撑座上，主轴轴承端盖设有压在主轴轴承的外圈上的主轴轴承压紧部。限位凸台、主轴轴承压紧部从主轴轴承的两端将主轴轴承的外圈固定，限制了主轴轴承的轴向窜动，从而限制主轴的轴向窜动。再进一步地优选，主轴设有沿径向向外凸出的防尘凸台，防尘凸台贴合于主轴轴承端盖背向主轴轴承的一面。防尘凸台将主轴与主轴轴承端盖之间的缝隙挡住，防止加工的切削液从主轴与主轴轴承端盖之间的缝隙进入主轴轴承的内部。

更进一步地优选，主轴上固定套有锁紧螺母，锁紧螺母压紧主轴轴承的内圈。锁紧螺母将主轴、主轴轴承的内圈之间相对固定。

更进一步地优选，主轴支撑座固定在底板上。

优选地，顶针与活塞同轴设置。在车削加工过程中，活塞旋转时，顶针会跟随活塞一起旋转。

优选地，顶针驱动部包括顶针气缸和顶针座，顶针气缸的活塞杆与顶针座固定连接，顶针位于顶针座上。顶针气缸的活塞杆伸缩，从而带动顶针座、顶针伸缩，顶针伸出时顶紧活塞，顶针缩回时松开活塞。

进一步地优选，顶针座设有顶针安装孔，顶针的端部位于顶针安装孔内，顶针与顶针安装孔之间设有顶针轴承，顶针轴承的外圈与顶针安装孔相固定，顶针轴承的内圈与顶针相固定。通过顶针轴承支撑顶针，保证顶针能与活塞一起高速旋转。

更进一步地优选，顶针安装孔的一端设有轴承限位凸台，顶针安装孔的另一端还设有顶针轴承端盖，轴承限位凸台压在顶针轴承的外圈上，顶针轴承端盖设有压在顶针轴承的外圈上的顶针轴承压紧部。轴承限位凸台、顶针轴承压紧部从顶针轴承的两端限制顶针轴承的轴向窜动，从而限制顶针的轴向窜动。再进一步地优选，顶针设有沿径向向外延伸的顶针凸台，顶针凸台压紧顶针轴承的内圈，顶针凸台位于顶针轴承端盖与顶针轴承之间。顶针凸台将顶针与顶针轴承的内圈相固定，同时，顶针凸台限定了顶针沿轴向的位移，防止顶针的轴向窜动。

进一步地优选，顶针座支撑于顶针座支架上，顶针座支架固定在底板上，顶针座在顶针座支架上沿顶针的轴向移动。

进一步地优选，顶针气缸的缸体固定于气缸固定座上，气缸固定座固定于底板上。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本实用新型各较佳实例。

本实用新型的积极进步效果在于：

该简易活塞车削装置，采用市场上常见的元件搭配而成，制造方便，结构简单，操作和维护方便，可灵活安装在不同类型的加工设备上，尤其适合单件小批量的生产和试制。

附图说明

图1为本实用新型简易活塞车削装置(不含车刀)的结构示意图。

图2为图1所示的简易活塞车削装置(含车刀)的正视图。

图3为图2所示的简易活塞车削装置(不含车刀)的俯视图。

图4为图2所示的简易活塞车削装置(不含车刀)的剖视图。

图5为图4所示的简易活塞车削装置的A区局部放大图。

图6为图4所示的简易活塞车削装置的B区局部放大图。

附图标记说明

夹具1

夹具旋转部2

主轴21

防尘凸台211

联轴器22

主轴电机23

电机固定座24

主轴支撑座25

主轴安装孔251

限位凸台252

主轴轴承26

主轴轴承端盖27

主轴轴承压紧部271

锁紧螺母28

顶针3

顶针凸台31

顶针驱动部4

顶针气缸41

顶针座42

顶针安装孔421

轴承限位凸台422

顶针轴承43

顶针轴承端盖44

顶针轴承压紧部441

顶针座支架45

气缸固定座46

车刀5

活塞6

底板7

电机安装孔71

支架安装孔72

固定座安装孔73

电机基准线74

支架基准线75

固定座基准线76

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。

如图1至图4所示，本实用新型提供一种简易活塞车削装置，它包括夹具1、夹具旋转部2、顶针3、顶针驱动部4和车刀5；夹具1上能套有活塞6，夹具旋转部2与夹具1固定连接，夹具旋转部2带动夹具1、活塞6绕活塞6的轴线转动；顶针3位于活塞6远离夹具1的一端，顶针3与顶针驱动部4固定连接，顶针驱动部4带动顶针3顶住或远离活塞6；车刀5的刀头面向活塞6的周向表面。

活塞6需要车削时，将活塞6固定套在夹具1上，顶针3顶住活塞6；夹具旋转部2带动夹具1、活塞6绕活塞6的轴线转动时，车刀5的刀头对活塞6的周向表面进行车削加工；加工完成后，顶针3远离活塞6，将活塞6从夹具1上取下。

活塞6扣在夹具1上，高速旋转时活塞6会有轴向移动的趋势，加工要求活塞6在轴向不能有任何轴向位移，因此顶针3要顶紧活塞6，使活塞6在轴向无法移动。

上述简易活塞车削装置，通过简单的零件即可实现活塞6的加工，结构简单，操作方便，可灵活安装在不同类型的加工设备上，尤其适合单件小批量的生产和试制。

夹具旋转部2的一种具体结构如图1至图5所示。夹具旋转部2包括主轴21、联轴器22和主轴电机23，主轴21与夹具1固定连接，主轴21通过联轴器22与主轴电机23的转动轴同轴连接，主轴电机23的转动轴、主轴21的轴线与活塞6的轴线相重合。在活塞6进行车削加工时，主轴电机23的转动轴通过联轴器22带动主轴21旋转，主轴21带动夹具1、活塞6一起旋转。

其中，主轴21穿过主轴支撑座25，主轴支撑座25与主轴21之间设有至少一个主轴轴承26，主轴轴承26的外圈与主轴支撑座25相固定，主轴轴承26的内圈与主轴21相固定。通过在主轴支撑座25与主轴21之间设置主轴轴承26，主轴支撑座25对主轴21起到支撑作用的同时，还保证主轴21始终绕自身轴线转动。车削加工对于活塞6有径向力的作用，作用力会传递到主轴21上，主轴轴承26在承受主轴21的径向力的同时，还防止主轴21的变形，起到支撑主轴21高速旋转的作用。

主轴轴承26为角接触球轴承，也可为其他轴承。

主轴轴承26的数量可为两个。在高速旋转的时候，联轴器22无法限制主轴21、活塞6的轴向位移，且顶针3使活塞6、主轴21受到向右的顶紧作用力。此时采用双列主轴轴承26，既可以承受轴向作用力又可以承受径向作用力，防止主轴21的轴向位移。

具体而言，如图5所示，主轴支撑座25设有主轴安装孔251，主轴安装孔251的一端设有沿径向向内延伸的限位凸台252，限位凸台252与主轴轴承26的外圈相接触，主轴安装孔251的另一端设有主轴轴承端盖27，主轴轴承端盖27固定在主轴支撑座25上，主轴轴承端盖27设有压在主轴轴承26的外圈上的主轴轴承压紧部271。

限位凸台252、主轴轴承压紧部271从主轴轴承26的两端将主轴轴承26的外圈固定，限制了主轴轴承26的轴向窜动，从而限制主轴21的轴向窜动。当活塞6被顶紧时，主轴轴承26的外圈的左侧(从图5看)靠紧限位凸台252，保证主轴轴承26不会向左移动。当活塞6不顶紧时，主轴轴承26的外圈的右侧(从图5看)靠紧主轴轴承压紧部271，防止主轴21向右窜动。

主轴21上固定套有锁紧螺母28，锁紧螺母28压紧主轴轴承26的内圈。锁紧螺母28将主轴21、主轴轴承26的内圈之间相对固定。

主轴21设有沿径向向外凸出的防尘凸台211，防尘凸台211贴合于主轴轴承端盖27背向主轴轴承26的一面。防尘凸台211将主轴21与主轴轴承端盖27之间的缝隙挡住，防止加工的切削液从主轴21与主轴轴承端盖27之间的缝隙进入主轴轴承26的内部。

主轴电机23通过电机固定座24固定在底板7上；主轴支撑座25也固定在底板7上。电机固定座24、主轴支撑座25可连成一体，联轴器22位于电机固定座24、主轴支撑座25之间的腔体内。底板7上设有多组电机安装孔71，可根据电机固定座24、主轴支撑座25的实际位置，将电机固定座24、主轴支撑座25与其中一组电机安装孔71固定连接。底板7上还设有电机基准线74，电机固定座24、主轴支撑座25安装时，需对齐电机基准线74。

如图1至图4所示，顶针3与活塞6同轴设置。在车削加工过程中，活塞6旋转时，顶针3会跟随活塞6一起旋转。

顶针驱动部4的一种具体结构如图1至图6所示，顶针驱动部4包括顶针气缸41和顶针座42，顶针气缸41的活塞杆与顶针座42固定连接，顶针3位于顶针座42上。顶针气缸41的活塞杆伸缩，从而带动顶针座42、顶针3伸缩，顶针3伸出时顶紧活塞6，顶针3缩回时松开活塞6。

如图6所示，顶针座42设有顶针安装孔421，顶针3的端部位于顶针安装孔421内，顶针3与顶针安装孔421之间设有顶针轴承43，顶针轴承43的外圈与顶针安装孔421相固定，顶针轴承43的内圈与顶针3相固定。因为车削加工时，顶针3会与活塞6一起高速旋转，所以采用顶针轴承43来支撑顶针3。

顶针安装孔421的一端设有轴承限位凸台422，顶针安装孔421的另一端还设有顶针轴承端盖44，轴承限位凸台422压在顶针轴承43的外圈上，顶针轴承端盖44设有压在顶针轴承43的外圈上的顶针轴承压紧部441。轴承限位凸台422、顶针轴承压紧部441从顶针轴承43的两端限制顶针轴承43的轴向窜动，从而限制顶针3的轴向窜动。顶针轴承端盖44还起到将顶针安装孔421密封，保护顶针轴承43的作用。

顶针3设有沿径向向外延伸的顶针凸台31，顶针凸台31压紧顶针轴承43的内圈，顶针凸台31位于顶针轴承端盖44与顶针轴承43之间。顶针凸台31将顶针3与顶针轴承43的内圈相固定，同时，顶针凸台31限定了顶针3沿轴向的位移，防止顶针3的轴向窜动。

顶针轴承43可为角接触球轴承，也可为其他类型的轴承。

顶针座42支撑于顶针座支架45上，顶针座支架45固定在底板7上，顶针座42在顶针座支架45上沿顶针3的轴向移动。底板7上设有多组支架安装孔72，可根据顶针座支架45的实际位置，将顶针座支架45与其中一组支架安装孔72固定连接。底板7上还设有支架基准线75，顶针座支架45安装时，需对齐支架基准线75。

顶针气缸41的缸体固定于气缸固定座46上，气缸固定座46固定于底板7上。底板7上设有多组固定座安装孔73，可根据气缸固定座46的实际位置，将气缸固定座46与其中一组固定座安装孔73固定连接。底板7上还设有固定座基准线76，气缸固定座46安装时，需对齐固定座基准线76。

本实用新型不局限于上述实施方式，不论在其形状或结构上作任何变化，均落在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的，本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。