[实用新型]轴类及管类工件拉紧状态下的加工装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种轴类及管类工件的加工装置，属于轴类及管类工件的外表面加工技术领域。

背景技术

目前在车床上加工细长轴类及管类零件时，通常采用一夹一顶，即车床床头一端采用卡盘夹紧，尾座一端采用顶尖顶紧的方式，这种加工方式在顶紧的时候，顶紧力不好控制，力过大容易将工件顶弯，力过小，工件在径向定位不准确，并且在加工过程中由于温度升高，导致工件伸长无法释放而发生弯曲，而且加工后工件的尺寸公差和形位公差不容易保证。

中国专利文献CN201186355公开了一种《用于柔性长轴加工的工装夹具》，包括车床主轴卡盘、尾架夹持卡盘、螺纹杆销和锁紧螺母，需要预先在柔性长轴的端部加工螺纹孔，通过螺纹杆销将柔性长轴夹持在尾架夹持卡盘和车床主轴卡盘上，尾架夹持卡盘和车床主轴卡盘始终对夹持的柔性长轴施加拉力。该工装夹具使柔性长轴在拉紧状态下车削，虽然能够提高加工精度，但是柔性长轴的拉紧是靠人力将安装尾架夹持卡盘的车床尾座向后推移实现，再固定住车床尾架，没有施加拉紧力的装置，拉紧力无法控制，并不能使柔性长轴真正处于拉紧状态，在加工过程中也无法实现拉紧力的浮动，不能有效减小工件径向跳动和圆度等形位公差。

上述中国专利文献CN201186355公开的《用于柔性长轴加工的工装夹具》还存在另一个不足之处，就是工件的两端都采用卡盘定位夹紧，当工件需要改变设备类型，如由车床车削移到磨床磨削或磨床转车床加工时，两次装夹的位置就会发生变化，也就是说两次装夹不是同一个定位基准，同样不能有效减小工件径向跳动和圆度等形位公差。

众所周知，通过工件两端的中心孔定位并通过两顶尖装夹来加工轴类工件，可以保证工件多次装夹采用同一个定位基准，能够有效提高定位和加工精度。如中国专利文献CN1994666A公开的《一种轴类零件的夹持方法》，是先测出工件自由状态下两端的距离，再将工件顶在两顶尖之间，其中一个装在活动顶尖座上，工件两端装上法兰盘，分别用螺母旋紧，使顶尖与工件中心孔贴合，测量工件两端的距离，并与自由状态下相比较，调整活动顶尖座的位置，使工件两端的距离与自由状态下一致，固定活动顶尖，即可加工工件。这种方法操作复杂，也没有给出通过何种技术手段调整活动顶尖座的位置使工件两端的距离与自由状态下一致。工件也没有在拉紧状态下加工，加工过程中不能抵消切削力、热膨胀力等造成的工件变形。

当需要对工件精确定位，又要通过卡盘夹紧时，可以采用浮动卡盘。浮动卡盘主要用于不规则的带脱模斜度的坯件，卡盘中孔内可安装顶尖，以便对工件精确定位。卡盘的主要特性为夹紧力大，在夹紧的同时将工件向后拉，使工件端面紧靠在卡盘的定位面上；卡爪能单独浮动，能夹持不规则和带小斜度的坯件。如中国专利文献CN2154143公开的《一种顶尖式浮动卡盘》，包括卡盘体和三爪，卡盘体内的三爪可以绕定位销转动，有顶尖滑动安装在卡盘体前端内，卡盘体内有拉杆，拉杆上套装有上、下两个浮动体，卡盘体内有弹簧使三爪和下浮动体保持锥面接触。浮动卡盘可以实现对工件夹紧的同时又能精确定位，但是需要中间拉杆的拉动，因此无法实现工件在拉紧状态下的加工。

综合现有技术，使轴类工件通过两顶尖定位在既受顶尖顶压力又受拉紧力的状态下加工，是提高工件加工精度的关键，但在实际应用上存在一定技术难度，目前尚未发现有这方面技术的报道。

发明内容

本实用新型针对现有轴类及管类工件加工技术存在的不足，提供一种多工位加工时定位准确、能够有效保证加工精度的轴类及管类工件拉紧状态下的加工装置。

本实用新型的轴类及管类工件拉紧状态下的加工装置采用以下技术解决方案：

该装置包括安装在机床主轴前端的浮动卡盘和安装在机床尾部的拉紧装置，该拉紧装置上也安装有浮动卡盘，所述拉紧装置包括液压缸、轴承座、轴承、卡盘座和底座，液压缸安装在底座上，液压缸内设有活塞杆，活塞杆的两端分别伸出液压缸的前后端，活塞杆与液压缸的内壁之间设有活塞杆的径向定位装置，活塞杆的前伸出端安装有轴承座，轴承座上安装有轴承，轴承上安装有盘座，浮动卡盘安装在卡盘座上，活塞杆内部设有通孔，卡盘座上浮动卡盘的拉杆由活塞杆的通孔伸出，活塞杆的后伸出端安装有一个液压缸，该液压缸内的活塞也设有内部通孔，卡盘座上浮动卡盘的拉杆伸入该液压缸的活塞通孔，拉杆通过前后两个推力轴承与活塞连接在一起。