一种复合式精密硬质合金活动顶尖及其使用方法技术

本发明专利技术涉及蜗杆精密加工技术领域，公开一种复合式精密硬质合金活动顶尖及其使用方法。其结构包括芯轴、60°硬质合金锥度体、油缸、定位装置、配油管；芯轴尾端固定安装在机床主轴中心孔内；配油管套接在芯轴中端的外壁；芯轴的前端外壁固定连接定位装置；芯轴前端的端面固定设置60°硬质合金锥度体。本装置其顶尖材料选用硬质合金，定位固定方式上利用杠杆原理，使用方法上将机械手、与自动化控制有效的结合，实现带凸爪蜗杆定位加工的自动化生产，同时也提高蜗杆加工的精度、保证了加工质量。

A Composite Precision Cemented Carbide Movable Top and Its Application Method

The invention relates to the technical field of worm precision processing, and discloses a compound precise cemented carbide movable top and its use method. Its structure includes mandrel, 60 degree cemented carbide taper body, cylinder, positioning device and oil distribution pipe; the tail end of mandrel is fixed in the central hole of machine tool spindle; the oil distribution pipe is sleeved on the outer wall of the middle end of mandrel; the front end of mandrel is fixed with a fixed connection positioning device; and the front end of mandrel is fixed with a 60 degree cemented carbide taper body. The top material of the device is cemented carbide, and the lever principle is used in the positioning and fixing mode. The manipulator and the automatic control are effectively combined in the use method to realize the automatic production of positioning and processing of worm with convex claws. At the same time, the precision of worm processing is improved and the processing quality is guaranteed.

【技术实现步骤摘要】
一种复合式精密硬质合金活动顶尖及其使用方法
本专利技术涉及蜗杆精密加工
，更具体地，涉及一种复合式精密硬质合金活动顶尖及其使用方法。
技术介绍
汽车电动助力转向器中关键零件-蜗杆的加工质量，直接影响整个助力过程以及整台车的品牌和价位，而蜗杆的需求量是百万、千万计算的，尤其是现有市场中大量急需带凸爪蜗杆。这个带凸爪蜗杆，由于形状特别，故加工时定位困难、装夹易干涉、生产效率低、极易出现质量问题，废品损失较多，所以需要一种行而有效的加工方式来促进生产力。在现有技术中，传统的生产加工工艺上，靠人工用专用卡箍卡紧螺杆，在专用顶尖座上调好角向位置及轴向距离，再由人工手工装卡、拆卸蜗杆，费时，费力。并且顶尖要用专用顶尖，其制造精度大大超过0.001mm，通常为0.005mm-0.01mm，严重影响蜗杆加工精度。为了提高顶尖自身的精度，传统加工上，必须先在机床上用磨蜗杆的砂轮修磨顶尖的60°支撑型面。如此一来，砂轮的磨削面需修正成多个型面，费时，费力，费砂轮，连用于磨削蜗杆的磨削型面都发生变化。并且受磨砂轮的材料限制，磨砂轮无法磨硬质合金顶尖，故传统顶尖的材料大多为钢制件，它的耐磨性只有硬质合金的5%，则加工过程，需要不断的修磨顶尖，在不断地把砂轮修成蜗杆所需的型面，极度繁琐。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是针对现有技术中用于加工带凸爪蜗杆的顶尖精度低、耐磨性差、加工繁琐等的不足，提供一种精度高、耐磨性强、自动化操作的复合式精密硬质合金活动顶尖。本专利技术的另一目的是提供一种复合式精密硬质合金活动顶尖的使用方法。本专利技术的目的通过以下技术方案予以实现：一种复合式精密硬质合金活动顶尖，安装在用于带凸爪蜗杆加工机床的移动主轴中心孔；包括芯轴、60°硬质合金锥度体、油缸、定位装置、配油管；所述芯轴尾端固定安装在机床主轴中心孔内；所述芯轴中端位于机床主轴的外侧；所述芯轴中端的内部设有两条油路，油路连通芯轴前端的油缸；所述配油管套接在芯轴中端的外壁；所述配油管设有两个油管接口；所述两个油管接口的各连通芯轴中端内部的一条油路；所述芯轴的前端外壁固定连接定位装置；所述芯轴前端的端面固定设置60°硬质合金锥度体；所述60°硬质合金锥度体与芯轴位于同一水平轴线上；所述油缸通过连接件定位安装在芯轴前端的外壁，油缸镶嵌在芯轴前端的内部；所述油缸的管道贯通芯轴前端的外壁；所述定位装置由油缸定块、弹簧器、定位杆组成，所述油缸定块设置在油缸的管道中，并且可沿管道内移动；所述定位杆的尾端与油缸定块的外壁固定连接为一体；所述弹簧器固定连接油缸定块；所述定位杆上设有销轴；所述销轴两端固定在芯轴前端的凹槽，定位杆可沿销轴转动。进一步地，所述芯轴尾端为莫氏锥度体，所述莫氏锥度体卡接在机床主轴的中心孔内。进一步地，所述芯轴尾端的表面需经过精密研磨处理；所述莫氏锥度体与机床主轴内孔着色不低于98%。进一步地，所述配油管内部设有两个深沟球轴承、3个U型密封圈；所述配油管通过深沟球轴承套接在芯轴中端的外壁；所述配油管的两侧端面与机床的主轴端面、油缸的外壁均不接触，所述配油管不随芯轴转动；所述U型密封圈等距离设置在配油管内壁。所述配油套的外部设有两个2-PT1/8″接口，所述两个2-PT1/8″接口各连通一条位于芯轴中端的内部的油路；所述两个2-PT1/8″接口各外接一条外接油管。进一步地，所述定位杆的形状为类“L”型；所述定位杆的长杆部分的形状为类“直角三角形”，直角处连接短杆，斜边的最低处固定连接油缸定块的底部；所述定位杆的短杆部分的顶端为斜锥面，且斜锥面不与60°硬质合金锥度体接触。进一步地，所述弹簧器由圆柱头螺钉、压缩弹簧组成；所述圆柱头螺钉穿过定位杆，固定在油缸定块内部；所述压缩弹簧套接在圆柱头螺钉的螺杆上，且位于定位杆的下方。进一步地，所述60°硬质合金锥度体与芯轴的同轴度为0.001mm。进一步地，所述芯轴尾端固定安装在机床主轴中心孔内，其旋转同轴度不超过0.0015mm。一种复合式精密硬质合金活动顶尖的使用方法，所述复合式精密硬质合金活动顶尖的使用步骤：S1.装配：将活动顶尖的芯轴尾端卡接在机床主轴的中心孔内，配油管的油管接口外部连接两条外接油管；S2.定位：机械手抓取带凸爪蜗杆移动到机床加工台上，带凸爪蜗杆的凸爪一端朝向活动顶尖，另一端朝向机床尾座的固定式顶尖，机床两端向蜗杆聚拢，固定式顶尖顶靠在蜗杆一侧的中心处，活动顶尖的硬质合金锥度体顶靠在凸爪内部锥度槽；外接油管加压、注油到油缸，油缸定块向下位移，定位杆向上卡在凸爪的“V”型槽，卡紧蜗杆；S3.加工：机床主轴慢速转动，顶尖利用摩擦力同步带动蜗杆转动，砂轮开始磨削涡杆的蜗杆面；S4.拆卸：加工完成后，油缸卸压，外接油管回收油，油缸定块上移，定位杆分离凸爪的“V”型槽；机床两端顶尖分离蜗杆；机械手抓取回收蜗杆。一种带凸爪蜗杆的加工，采用权利要求1-9任一权利要求所述复合式精密硬质合金活动顶尖及其使用方法。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：（1）本专利技术的复合式精密硬质合金活动顶尖，在顶尖结构设计上，锥度体与莫氏体的同轴度精度高，与主轴的旋转同轴度精度极高，则使得蜗杆加工的精度得到极大提升，保证了加工的一致性。（2）本专利技术的复合式精密硬质合金活动顶尖的使用方法，利用顶尖内部的油路路线，配合机械手使用，实现蜗杆加工的自动化定位、固定、拆卸，优化了工作环境，降低了劳动强度，大步提高了生产效率。（3）本专利技术的复合式精密硬质合金活动顶尖，其顶尖材料为硬质合金，耐磨性极强，加工时无需和传统钢制件顶尖利用砂轮反复修磨，其硬质合金顶尖使用寿命比钢制顶尖的使用寿命延长近20倍。（4）本专利技术的复合式精密硬质合金活动顶尖，由于顶尖不需要砂轮修磨，故砂轮的型面得到有效的保障，蜗杆的螺旋形面本身靠砂轮的型面保证，蜗杆的径向精度全靠顶尖的转动精度保证。排除了人为的因素，质量更有保证。附图说明图1为复合式精密硬质合金活动顶尖的结构图；图2为复合式精密硬质合金活动顶尖的C-C，B-B剖面图；图3为复合式精密硬质合金活动顶尖的工作状态图。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本专利技术的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。实施例1如图1所示，一种复合式精密硬质合金活动顶尖，安装在用于带凸爪蜗杆加工机床的移动主轴中心孔；本活动顶尖包括芯轴1、60°硬质合金锥度体13、油缸4、定位装置、配油管3；上述芯轴1尾端固定安装在机床主轴中心孔内；芯轴1中端位于机床主轴的外侧；并且芯轴1中端的内部设有两条油路，分别作为活动顶尖的进油路线，以及出油路线，两条油路连通芯轴1前端的油缸4。上述配油管3套接在芯轴1中端的外壁；配油管3设有两个油管接口；两个节油接口的各连通芯轴1中端内部的一条油路，作为进油口与出油口；上述芯轴1的前端外壁固定连接定位装置；上述芯轴1前端的端面固定设置60°硬质合金锥度体13；60°硬质合金锥度体13与芯轴1位于同一水平轴线上；上述油缸4通过连接件5定位安装在芯轴1前端的外壁，油缸4的部分镶嵌在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合式精密硬质合金活动顶尖，安装在用于带凸爪蜗杆加工机床的移动主轴中心孔；其特征在于，包括芯轴、60°硬质合金锥度体、油缸、定位装置、配油管；所述芯轴尾端固定安装在机床主轴中心孔内；所述芯轴中端位于机床主轴的外侧；所述芯轴中端的内部设有两条油路，油路连通芯轴前端的油缸；所述配油管套接在芯轴中端的外壁；所述配油管设有两个油管接口；所述两个油管接口的各连通芯轴中端内部的一条油路；所述芯轴的前端外壁固定连接定位装置；所述芯轴前端的端面固定设置60°硬质合金锥度体；所述60°硬质合金锥度体与芯轴位于同一水平轴线上；所述油缸通过连接件定位安装在芯轴前端的外壁，油缸镶嵌在芯轴前端的内部；所述油缸的管道贯通芯轴前端的外壁；所述定位装置由油缸定块、弹簧器、定位杆组成；所述油缸定块设置在油缸的管道中，并且可沿管道内移动；所述定位杆的尾端与油缸定块的外壁固定连接为一体；所述弹簧器固定连接油缸定块；所述定位杆上设有销轴；所述销轴两端固定在芯轴前端的凹槽，定位杆可沿销轴转动。

【技术特征摘要】
1.一种复合式精密硬质合金活动顶尖，安装在用于带凸爪蜗杆加工机床的移动主轴中心孔；其特征在于，包括芯轴、60°硬质合金锥度体、油缸、定位装置、配油管；所述芯轴尾端固定安装在机床主轴中心孔内；所述芯轴中端位于机床主轴的外侧；所述芯轴中端的内部设有两条油路，油路连通芯轴前端的油缸；所述配油管套接在芯轴中端的外壁；所述配油管设有两个油管接口；所述两个油管接口的各连通芯轴中端内部的一条油路；所述芯轴的前端外壁固定连接定位装置；所述芯轴前端的端面固定设置60°硬质合金锥度体；所述60°硬质合金锥度体与芯轴位于同一水平轴线上；所述油缸通过连接件定位安装在芯轴前端的外壁，油缸镶嵌在芯轴前端的内部；所述油缸的管道贯通芯轴前端的外壁；所述定位装置由油缸定块、弹簧器、定位杆组成；所述油缸定块设置在油缸的管道中，并且可沿管道内移动；所述定位杆的尾端与油缸定块的外壁固定连接为一体；所述弹簧器固定连接油缸定块；所述定位杆上设有销轴；所述销轴两端固定在芯轴前端的凹槽，定位杆可沿销轴转动。2.根据权利要求1所述的一种复合式精密硬质合金活动顶尖，其特征在于，所述芯轴尾端为莫氏锥度体，所述莫氏锥度体卡接在机床主轴的中心孔内。3.根据权利要求2所述的一种复合式精密硬质合金活动顶尖，其特征在于，所述芯轴尾端的表面需经过精密研磨处理；所述莫氏锥度体与机床主轴内孔着色不低于98%。4.根据权利要求1所述的一种复合式精密硬质合金活动顶尖，其特征在于，所述配油管内部设有两个深沟球轴承、3个U型密封圈；所述配油管通过深沟球轴承套接在芯轴中端的外壁；所述配油管的两侧端面与机床的主轴端面、油缸的外壁均不接触，所述配油管不随芯轴转动；所述U型密封圈等距离设置在配油管内壁；所述配油套的外部设有两个2-PT1/8″接口，所述两个2-PT1/8″接口各连通一条位于芯轴中端的内部的油路；所述两个2-PT1/8″接口各外接一条外...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍龙云，仇知生，宋新华，崔立平，
申请(专利权)人：株洲易力达机电有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43