专利名称：顶尖机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种装在机床头架或尾架上的供轴类工件加工用的顶尖机构。
轴类工件的定位基准，最常用的为轴端的两顶尖孔，藉助装在机床头架、尾架上顶尖机构，使工件定位在两个顶尖机构确定的定位轴线上。目前，国内外使用的顶尖机构，在结构上包括一个棒形的顶尖体，顶尖体的前端有一个锥角通常为60°的顶尖，及尾部一个与顶尖同轴的安装圆锥面。工作时，顶尖顶入工件的顶尖孔中，锥角为60°的顶尖孔锥面与顶尖表面吻合接触。由于沿锥面母线的接触长度长，工件旋转时，润滑剂难以分布于整个接触摩擦面，摩擦力增加，导致摩擦面温度随之升高，从而在切削时，加快顶尖孔锥面的不均匀磨损；当工件上的两顶尖孔存在不圆度或不同轴度偏差时，采用普通的顶尖机构，定位基准难以与定位轴线重合，从而影响工件的加工质量。又因摩擦面的温升高，顶尖孔面上的金属因变性，在切削分力的作用下，被咬积在硬质的顶尖头上，使顶尖孔和顶尖表面的精度下降，造成定位基准在定位轴线上的漂移和晃动，顶尖机构也因顶尖形状变化而不能继续使用了。
为此，本实用新型的目的是提供一种在工件加工工艺过程中能稳定定位基准，提高加工质量，且使用寿命长的顶尖机构。
本实用新型是这样实现的所提供的顶尖机构包括一个顶尖体，一个置于顶尖体内孔中与顶尖体活动连接的依托杆及一个钢球组成，顶尖体的前端面有一个向后扩展与所述内孔相接的球面孔，该球面孔与顶尖体的定位安装圆锥面同轴，其半径与钢球半径相适应，依托杆上与上述球面孔相对应的位置上有一个回转坑，所述的钢球被固定在回转坑与球面孔之中，并从顶尖体的前端面露出。
上述的钢球其露出顶尖体的前端面至露出球顶点的高度约为3/8钢球直径；所述的顶尖体内孔中的依托杆后半部与顶尖体之间采用螺蚊副连接，以固紧或更换钢球之用，顶尖体上还有一个包含球面孔外口向后扩展的圆锥面与顶尖体上的安装锥面同轴，锥面的锥角约为120°。
本实用新型由于采用钢球作顶尖，因而钢球与工件上的顶尖孔面的接触为近似环形线接触，有利于润滑和散热，即使工件高速转动时，由于摩擦副沿转动方向为线形，摩擦面的温升低，顶尖锥面孔的不均匀磨损减少，钢球表面也不会发生金属的咬积现象，顶尖机构的使用寿命延长；其次是当工件两端的顶尖孔或机床头尾架存在不同轴偏差时，钢球均能与顶尖孔锥面可靠稳定接触，即使顶尖锥孔还可能存在不圆度偏差，但通过钢球对顶尖孔的旋转和轴向压力，可使摩擦副成为均匀的环带形状，从而确保工件的定位基准在整个过程中的稳定，相对提高了工件的加工质量；再次是顶尖机构中的钢球、顶尖体及依托杆之间是可拆卸连接，钢球亦是标准件，故更换钢球方便，维修费用低。
以下结合附图对本实用新型结构作详细描述。
图1是本实用新型顶尖机构的纵剖图。
如
图1所示，顶尖机构由顶尖体5、依托杆6和钢球1组成。顶尖体5是一个具有套筒式的回转体，其外表面上有一个莫氏4≠锥度的安装圆锥面9作安装在头架或尾架上的配合面，和一个滚花的手持面7。一个细长形的依托杆6置于顶尖体5的内孔8中。在顶尖体5的前端面中心开有一个向后扩展的球面孔3与所述的内孔8相接，球面孔的直径与钢球的大小相一致；依托杆6上与上述球面孔3相对应的位置上开有一个锥形坑4，上述的钢球1被固定在球面孔3与锥形坑4之中，并从顶尖体前端面的球面孔3口露出，露出部分的高度约为3/8钢球直径。为适应具有120°角保护锥面11的顶尖孔与钢球1接触时，顶尖体与工件之间有适量的间隙，顶尖体5上还有一个包含球面孔3外口向后扩展与顶尖体上圆锥面9，同轴的圆锥面2。在所述的顶尖体内孔8中的依托杆6的后半部与顶尖体5之间采用可拆装的螺纹副连接，以便将钢球1紧固，或者钢球的更换。依托杆的尾端还开有旋凿槽或其它松紧螺纹的起拧部10。
使用时，顶尖机构的钢球1与工件上的顶尖孔锥面紧密线接触，在顶尖孔内预先有润滑剂的情况下，钢球与顶尖孔之间相对运动灵活。当工件高速转动并磨、削时，由于摩擦面是环形的线摩擦，发热小，孔面温升低，加上顶尖孔内的润滑剂在离心力作用下，能始终对摩擦面进行润滑，顶尖孔的磨损小，工件的加工质量有了保证。又由于球形顶尖具有自动调心作用，故可克服由于两顶尖孔或机床头尾架两顶尖的不同轴度所形成工件扭矩应力对加工质量的影响。因此本实用新型适用于轴类零件的半精加工或精加工。
权利要求1.一种对轴类零件定位用的顶尖机构，包括一个顶尖体，顶尖体外表面上有一个定位安装圆锥面，其特征在于还包括一个置于顶尖体内孔中与顶尖体活动连接的依托杆及一个钢球，所述的顶尖体的前端面有一个向后扩展与所述内孔相接的球面孔，该球面孔与顶尖体的定位安装圆锥面同轴，其球面孔半径与所述的钢球半径相适应，所述的依托杆与上述球面孔相对应位置上有一个回转坑，所述的钢球置于球面孔和回转坑之中固定，并从顶尖体的前端面露出。
2.根据权利1所述的顶尖机构，其特征在于露出顶尖体前端面的钢球的顶点至前端面的高度约为3/8钢球直径。
3.根据权利要求1或2所述的顶尖机构，其特征在于依托杆的后半部与顶尖体间采用螺纹副连接。
4.根据权利1所述的顶尖机构，其特征在于顶尖体上还有一个从球面孔外口向后扩展的圆锥面与顶尖体定位安装圆锥面同轴，圆锥面的锥角约为120°。
5.根据权利要求所述的顶尖机构，其特征在于顶尖体上还有一个从球面孔的外口向后扩展的圆锥面与顶尖体的定位安装圆锥面同轴，圆锥面的锥角约为120°。
专利摘要本实用新型公开了一种装在头尾架上对轴类零件进行定位的顶尖机构,包括顶尖体,置于顶尖体内孔中的依托杆及钢球组成,顶尖体的前端面有向后扩展与内孔相接的球面孔,依托杆上与球面孔相对应位置有回转坑,钢球固定在球面孔与回转坑之中,并从顶尖体的前端面露出,由于露出的钢球面与工件顶光孔锥面为环形线接触,因而在工件加工时,摩擦面的温升低,润滑环境好,磨损小,顶尖机构的使用寿命长,并可提高工件的加工质量。
文档编号B23B23/00GK2348956SQ9824606
公开日1999年11月17日 申请日期1998年11月5日 优先权日1998年11月5日
发明者顾约明 申请人:顾约明