一种磨齿机高速定位顶尖装置的制作方法

1.本实用新型涉及机械加工技术领域，尤其涉及一种磨齿机高速定位顶尖装置。


背景技术：

2.目前在磨齿加工中无论是轴类零件还是盘类零件都会用到尾架顶尖；用到的顶尖类型一般有两种：
3.1.单一固定式顶尖：一般情况下在加工过程中通过在零件末端和顶尖处涂抹润滑脂来减少摩擦；
4.2.可旋转顶尖：在大批量高强度加工的过程中使用可旋转顶尖减少工件和顶尖的摩擦。
5.现有顶尖存在如下问题：
6.(1)目前，市场上所采用的顶尖多为死顶尖，在磨削过程中，容易出现的工件两中心孔研伤、托架磨损，失去加工基准，无法保证加工精度，在使用到润滑脂时，增加了加工成本，又增加了工作量；
7.(2)可旋转顶尖的极限转速一般在3000—5000转/分，目前还无法达到6000转/分以上，因此无法应用于高速数控加工中心等高速领域，从而不能满足企业生产的需要，制约了企业的发展；
8.(3)在磨齿高精加工时，尾架回转中心与工作台回转中心同轴度要求极高，尾架顶尖装置在加工中起到了至关重要的作用，现有活顶尖不具备辅助定位功能，从而降低加工质量。
9.因此，急需一种磨齿机高速定位顶尖装置解决上述问题。


技术实现要素：

10.本实用新型的目的在于提供一种磨齿机高速定位顶尖装置，通过受力轴承和平衡轴承共同承载径向力和轴向力，承重力强、刚性好、受力均匀，并且部件不易磨损、精度较高；锥柄与顶尖套筒连接处设有弹簧装置，可以起到定位辅助支撑的作用。
11.为实现上述目的，提供以下技术方案：
12.一种磨齿机高速定位顶尖装置，其特征在于，包括壳体锥柄1、平衡轴承组2、受力轴承组3、顶尖轴5、应力弹簧6、台阶11、定位凸台12、支撑定位套筒9和顶尖头10；
13.所述壳体锥柄1一端为开口空心圆柱体，所述开口空心圆柱体内腔侧壁由底面到开口顶面依次设有台阶11及定位凸台12；所述台阶11用于安装平衡轴承组2，承受径向力作用；所述定位凸台12用于安装受力轴承组3，承受轴向力作用。
14.进一步地，所述台阶11处的圆柱体侧壁厚度大于所述定位凸台12处的圆柱体侧壁厚度。
15.进一步地，所述顶尖轴5与支撑定位套筒9上的垫圈7通过应力弹簧6相连。
16.进一步地，所述顶尖轴5为通轴，沿着所述壳体锥柄1从锥杆到开口空心圆柱体方
向，依次包括受力轴51、密封轴52和顶尖固定轴53；所述密封轴52的直径大于所述受力轴51 和所述顶尖固定轴53的直径；所述受力轴51位于所述壳体锥柄1的开口空心圆柱体内部，所述顶尖固定轴53为变截面圆柱轴，从所述密封轴52到所述顶尖头10方向横截面直径依次减小，其直径均小于所述顶尖头10的直径。所述顶尖固定轴53通过其小直径部分与所述顶尖头10中心轴处的凹槽连接。
17.进一步地，以定位凸台12的端面为定位基准，靠近所述受力轴51自由端面的外圆周面上连接平衡轴承组2，所述平衡轴承组2外圈的外圆周面和内圈的内圆周面分别与壳体锥柄1 内壁和受力轴51外壁面相接触；靠近密封轴52的外圆周面上连接受力轴承组3。
18.进一步地，所述密封轴52与所述开口空心圆柱体之间设有密封盖4，所述密封盖4与密封轴52及所述开口空心圆柱体均为密封连接。
19.进一步地，所述支撑定位套筒9为变直径薄壁圆柱体，其内径不变，且略大于所述顶尖头10的直径；垫圈7与支撑定位套筒9通过螺栓8连接。
20.进一步地，支撑定位套筒9为多尺寸分层定位套。
21.进一步地，其特征在于，所述顶尖头10的锥角为60
°
或75
°
。
22.进一步地，所述顶尖轴5与所述顶尖头10之间还包括弹簧强度控制机构。
23.与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
24.1.本实用新型顶尖装置通过受力轴承和平衡轴承共同承载径向力和轴向力，承重力强、刚性好、受力均匀，并且部件不易磨损、精度较高、使用寿命长、磨削效率高，从而使得生产成本降低。
25.2.其次本实用新型的极限转速一般在6000转/分，可以应用于高速数控加工设备等高速领域，大大提高数控机床的切削效率。
26.3.本实用新型内置滚珠装置，可以随主轴旋转而旋转，不易研伤零件中心孔。
27.4.本实用新型锥柄与顶尖套筒连接处设有弹簧装置，可以起到定位辅助支撑的作用。
附图说明
28.图1为本实用新型实施例中一种磨齿机高速定位顶尖装置的结构示意图；
29.图2为本实用新型实施例中一种磨齿机高速定位顶尖装置的a
‑
a剖视图；
30.附图标记：
[0031]1‑
壳体锥柄，11
‑
台阶，12
‑
定位凸台，2
‑
平衡轴承组，3
‑
受力轴承组，4
‑
密封盖，5
‑
顶尖轴，51
‑
受力轴，52
‑
密封轴，53
‑
顶尖固定轴，6
‑
应力弹簧，7
‑
垫圈，8
‑
螺栓，9
‑
支撑定位套筒，10
‑
顶尖头。
具体实施方式
[0032]
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0033]
因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求
保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0034]
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0035]
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0036]
在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0037]
如图1所示的一种磨齿机高速定位顶尖装置，包括壳体锥柄1、平衡轴承组2、受力轴承组3、密封盖4、顶尖轴5、应力弹簧6、台阶11、定位凸台12、垫圈7、支撑定位套筒9 和顶尖头10等。
[0038]
所述壳体锥柄1与磨齿机尾座轴连接，所述壳体锥柄1一端为锥杆，另一端为开口空心圆柱体。所述开口空心圆柱体内腔侧壁由底面到开口顶面依次设有台阶11及定位凸台12。所述台阶11处的圆柱体侧壁厚度大于所述定位凸台12处的圆柱体侧壁厚度。所述台阶11用于安装平衡轴承组2，所述定位凸台12用于安装受力轴承组3。所述平衡轴承组2由至少一个的角接触球轴承构成；受力轴承组3由至少两组的角接触球轴承构成，承受轴向力作用。所述平衡轴承组2和所述受力轴承组3共同工作，使得该产品具备高转速性能，而且使用寿命长，精度较高。
[0039]
所述顶尖轴5为通轴，沿着所述壳体锥柄1从锥杆到开口空心圆柱体方向，依次包括受力轴51、密封轴52和顶尖固定轴53，均为圆柱轴。所述受力轴51为圆柱轴，其直径无变化。所述密封轴52的直径大于所述受力轴51和所述顶尖固定轴53的直径。所述受力轴51位于所述壳体锥柄1的开口空心圆柱体内部，以定位凸台12的端面为定位基准。所述平衡轴承组 2外圈的外圆周面和内圈的内圆周面分别与壳体锥柄1内壁和受力轴51外壁面相接触。所述密封轴52的直径与所述壳体锥柄1开口空心圆柱体的外径相等，且所述密封轴52与所述开口空心圆柱体之间设有密封盖4，所述密封盖4为空心扁圆柱体，其外直径与所述密封轴52 直径相等。所述密封盖4与密封轴52及所述开口空心圆柱体均为密封连接，实现对所述壳体锥柄1内部轴承组件的密封。所述密封轴52与支撑定位套筒9上的垫圈7通过应力弹簧6相连，起到伸缩作用，可根据零件不同调节辅助定位支撑位置。所述顶尖固定轴53为变截面圆柱轴，从所述密封轴52到所述顶尖头10方向横截面直径依次减小，其直径均小于所述顶尖头10的直径。顶尖固定轴53与垫圈7属于间隙配合，垫圈7直径略小于顶尖固定轴53，所述顶尖固定轴53通过其小直径部分与所述顶尖头10中心轴处的凹槽连接。
[0040]
所述支撑定位套筒9为变直径薄壁圆柱体，其内径不变，且略大于所述顶尖头10的直径，便于其内部放置所述顶尖头10；其外径包含两个尺寸，接触垫圈8的一端的外径等于所述密封轴52直径尺寸，且大于另一端的外径尺寸，且外径尺寸大的圆柱体高度远小于外径尺寸小的圆柱体高度。所述支撑定位套筒9外径尺寸大的圆柱体部分设置有若干贯通的螺纹孔，所述螺纹孔的轴向平行于所述支撑定位套筒9轴向，使垫圈7与支撑定位套筒9通过螺栓8 连接。所述垫圈外直径等于所述密封轴52直径尺寸。
[0041]
优选的，所述顶尖头10的锥角为60
°
或75
°
。
[0042]
优选的，支撑定位套筒9为多尺寸分层定位套。
[0043]
优选的，所述顶尖轴5与所述顶尖头10之间设有单一固定弹簧，还包括弹簧强度控制机构。
[0044]
注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。