一种后拉主轴的拉紧机构的制作方法

本实用新型涉及后拉定位主轴，特别涉及后拉主轴的拉紧机构，属于主轴技术领域。

背景技术：

后拉主轴定位主轴是主轴中一种拉紧定位方式，在精度要求一般的主轴上较为常见在高精度的主轴上却比较难以实现，例如在高精密cnc磨床中应用到后拉主轴，这种主轴的主轴前端面上具有一个锥形孔17，砂轮杆的后端具有一个和锥形孔相适应的锥面15，与锥面一体连接有一个端面16，在加工主轴的锥形孔是保证砂轮杆的锥面大端和主轴前端面18有0.03-0.05间隙，定位时，通过穿在主轴中心的拉紧机构拉紧砂轮杆，依靠金属的延展性使主轴的锥形孔面和砂轮杆的锥面、主轴的前端面和砂轮杆的端面紧紧贴合在一起，实现端面和锥面同时定位，必须保证360度任意夹装下砂轮杆150mm出的跳动小于0.002mm，目前能够达到这一要求的拉紧机构依赖进口，其结构复杂，价格高（约为4000rmb/套），该进口拉紧机构无法国产化的重要因素是其中的一个陶瓷套至今无法国产，而且无法单独购买，由于这种磨床能够实现的精度高，所以有不得不采用该进口的拉紧机构。即使采用这种进口的拉紧机构，为了保证0.002mm的跳动精度，在更换砂轮杆时，需要采用无尘布将锥形孔表面和砂轮杆的表面擦拭干净，其精度的要求和实现难度可见一斑，鉴于该机构价格昂贵，自我研发这种机构是降低装备成本的有效途径。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服目前的后拉主轴的拉紧机构中存在的上述问题，提供一种一种后拉主轴的拉紧机构。

为实现本实用新型的目的，采用了下述的技术方案：一种后拉主轴的拉紧机构，包括主轴和砂轮杆，主轴的前端面上加工有容纳砂轮杆锥面的锥形孔，在主轴中心开设有中心孔，中心与锥形孔同心且相通，所述的中心孔上有多处变径，在砂轮杆后端面上开设有一空腔，空腔的后端具有径向向内的凸挡，凸挡形成砂轮杆后端孔，拉杆靠近前部具有一个后小前大的锥形面，锥形面的前端一体设置有定位面，拉杆上穿设有弹簧胀爪，弹簧胀爪位于定位面之后，所述的弹簧胀爪的前端具有径向向外的凸爪，凸爪位于空腔内的凸挡前部，弹簧胀爪自然状态时，凸爪形成的圆的外径小于后端孔的内径，弹簧胀爪胀开时，凸爪形成的圆的外径大于后端孔的内径，弹簧胀爪后部的拉杆上穿设有碟簧，碟簧后部的拉杆上穿设有前定位套，前定位套的后端顶在中心孔的一个由大变小的变径处形成的台阶面上，拉杆的后段加工有螺纹，拉杆的后端伸出主轴之外，在拉杆的后部旋接有拉紧螺母，所述的中心孔在主轴后端为一后大前小的变径孔，拉紧螺母前部的拉杆上穿设有后定位套，后定位套后大前小，后定位套的前部位于变径孔的大孔中，后定位套的前部与变径孔之间的间隙为0.01-0.02mm，后定位套与拉杆之间的间隙在为0.03-0.05mm。

进一步的；前定位套与主轴中心孔处的腔体的间隙为0.03-0.05mm。

进一步的；弹簧胀爪内径与该处的拉杆间隙为0.03--0.05mm。

进一步的；所述的凸挡与空腔之间的连接面为斜面，凸爪后端面也是相应的斜面。

进一步的；所述的弹簧胀爪内腔前端具有锥形倒角。

本实用新型的积极有益技术效果在于：本拉紧机构结构简单，成本低，单套成本低于300元，不及进口产品的十分之一，采用本机构中各部件在加工达到相应的配合精度时，拉紧时同心性好，受力均匀，经过使用验证，本拉紧机构拉紧后完全可以满足360任意夹装时砂轮杆150mm的跳动小于0.002mm。

附图说明

图1是本拉紧机构安装在主轴上的截面示意图。

图2是本拉紧机构砂轮杆的截面示意图。

图3是本拉紧机构主轴的截面示意图。

图4是本拉紧机构拉杆的截面示意图。

图5是弹簧胀爪的原理示意图。

具体实施方式

为了更充分的解释本实用新型的实施，提供本实用新型的实施实例。这些实施实例仅仅是对本实用新型的阐述，不限制本实用新型的范围。

结合附图对本实用新型进一步详细的解释，附图中各标记为：1：主轴；2：砂轮杆；3：空腔；4：凸挡；5：弹簧胀爪；6：凸爪；7：碟簧；8：前定位套；9：拉杆；10：锥形面；11：定位面；12：后定位套；13：拉紧螺母；14：凸挡与空腔之间的连接面；15：锥面；16：端面；17：锥形孔；18：前端面；19：大孔；20：螺纹；21：中心孔。

需要说明的是，图5所示的是弹簧胀爪的原理示意图，并非本结构中用到的弹簧胀爪，该图仅作为示意，在该图中，凸爪后端面的斜面、弹簧胀爪内腔前端具有锥形倒角均为显示，弹簧胀爪内腔前端结构显示的也不是本拉紧结构中的弹簧胀爪结构。

如附图所示，一种后拉主轴的拉紧机构，包括主轴1和砂轮杆2，主轴的前端面18上加工有容纳砂轮杆锥面的锥形孔17，在主轴中心开设有中心孔21，中心孔与锥形孔17同心且相通，所述的中心孔上有多处变径，在砂轮杆后端面上开设有一空腔3，空腔的后端具有径向向内的凸挡4，所述的凸挡与空腔之间的连接面为斜面，14所示为凸挡与空腔之间的连接面，凸挡形成砂轮杆后端孔，拉杆靠近前部具有一个后小前大的锥形面10，锥形面的前端一体设置有定位面11，拉杆9穿设在中心孔中，拉杆9上穿设有弹簧胀爪5，弹簧胀爪内径与该处的拉杆间隙为0.03--0.05mm，弹簧胀爪位于定位面11之后，所述的弹簧胀爪内腔前端具有锥形倒角，弹簧胀爪胀到最大时，其内腔的直径小于定位面的直径，所述的弹簧胀爪的前端具有径向向外的凸爪6，凸爪后端面也是相应的斜面，斜面与凸挡与空腔之间的连接面相适应，凸爪位于空腔内的凸挡前部，弹簧胀爪自然状态时，凸爪形成的圆的外径小于后端孔的内径，弹簧胀爪胀开时，凸爪形成的圆的外径大于后端孔的内径，弹簧胀爪后部的拉杆上穿设有碟簧7，碟簧后部的拉杆上穿设有前定位套8，前定位套与主轴中心孔处的腔体的间隙为0.03-0.05mm，前定位套的后端顶在中心孔的一个由大变小的变径处形成的台阶面上，拉杆的后段加工有螺纹20，拉杆的后端伸出主轴之外，在拉杆的后部旋接有拉紧螺母3，所述的中心孔在主轴后端为一后大前小的变径孔，拉紧螺母前部的拉杆上穿设有后定位套12，后定位套后大前小，后定位套的前部位于变径孔的大孔19中，后定位套的前部与变径孔之间的间隙为0.01-0.02mm，后定位套与拉杆之间的间隙在为0.03-0.05mm。

本拉紧机构装配时，现将弹簧胀爪、碟簧、前定位套穿设到拉杆上，然后穿设到主轴中，拉杆前端再穿入砂轮杆后端的空腔中，再在拉杆后端穿上后定位套和拉紧螺母即可。

本拉紧机构工作时，旋转拉紧螺母时拉杆的锥形面向弹簧胀爪内部移动，使弹簧胀爪张开，继续旋转拉紧螺母，弹簧胀爪上的凸爪向后拉凸挡部位，可能由于碟簧的弹性以及弹簧胀爪的弹性变形性能，向后拉的过程中受力均匀，所以端面和锥面的双定位非常精美，能够满足360度任意夹装下砂轮杆150mm出的跳动小于0.002mm的精度要求，试验证明，没有胀爪和锥形面、以及凸爪三者之间的配合精度和同心度都很难实现。

在详细说明本实用新型的实施方式之后，熟悉该项技术的人士可清楚地了解，在不脱离上述申请专利范围与精神下可进行各种变化与修改，凡依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围，且本实用新型亦不受限于说明书中所举实例的实施方式。