本发明专利技术公开了一种弹性顶拉装置及其使用方法，属于机械加工领域，包括锥柄主体、顶尖主体、夹套以及顶圈，其中锥柄组件中的锥柄主体与车床上的尾座相固定，使得锥柄主体位置确定，并通过分设在锥柄主体内外壁面上的第一弹性件和第二弹性件分别对顶尖主体和夹套施加轴向的预紧力，其夹套所受的预紧力传递给顶圈，使得工件始终受到来自顶圈的拉紧力和来自顶尖主体的顶紧力，从而实现对工件的固定。本发明专利技术提供了一种弹性顶拉装置及其使用方法，通过对工件端部施加拉紧力和顶紧力，且其可随工件的受热形变而对应进行弹性调节，以在车削过程中减小工件的振动，有效提高车削的加工质量和效率。和效率。和效率。
【技术实现步骤摘要】
一种弹性顶拉装置及其使用方法
[0001]本专利技术属于，具体涉及一种弹性顶拉装置及其使用方法。
技术介绍
[0002]在金属切削过程中会产生切削热，切削热传导给工件，使工件的温度升高，进而工件就会发生伸长变形的情况。在车削一般轴类零件时，其热变形影响有限，可不考虑热变形所照成的影响，但是在车削细长轴时，由于工件长，伸长量大，会使细长轴发生弯曲变形，甚至会使工件在顶尖间卡住，因此，细长轴的加工一定要考虑热变形的影响。
[0003]针对细长轴的热变形，目前较为常用的弹性顶尖有两种，一种是利用蝶形弹簧的变形来补偿轴向变形，但蝶形弹簧的变形量一般较小，适用于热变形不超过0.5mm的细长轴，对于很多变形量较大的细长轴，依然存在工件因轴向伸长变形受阻，而发生弯曲变形或者卡住的现象，严重影响了细长轴的加工精度和效率。另一种是利用圆柱形弹簧来支撑顶尖，从而补偿较大的热变形量，此类顶尖对工件的支撑力与弹簧的变形力相平衡，实际运用时，预紧力随工件变形而变化，难以保持稳定，存在顶紧力不足的风险，是较大的安全隐患。
[0004]因此，目前需要对细长轴提出一种新型弹性顶尖，可对工件同时施加顶紧力和拉紧力，通过提供恒定的顶紧力，以减小加工过程中工件的振动。
技术实现思路
[0005]针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种，本专利技术提供了一种弹性顶拉装置及其使用方法，其中通过固定锥柄组件中的锥柄主体，并通过分设在锥柄主体内外壁面上的第一弹性件和第二弹性件分别对顶尖主体和夹套施加轴向的预紧力，使得工件始终受到来自顶圈的拉紧力和来自顶尖主体的顶紧力，从而实现对工件的固定，并在车削过程中减小工件的振动，有效提高车削的加工质量和效率。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供一种弹性顶拉装置，其包括顶尖主体和用于安装顶尖主体的锥柄主体，其特征在于，
[0007]所述锥柄主体的一端开设有盲孔，用于安装所述顶尖主体，其一端设置有固定块，用于与车床尾座固定连接，且
[0008]所述锥柄主体与所述顶尖主体之间设置有第一弹性件，用以向所述顶尖主体施加预紧力，使得其顶紧工件；以及
[0009]还包括夹套和用于固定工件的顶圈，
[0010]所述夹套套设在所述锥柄主体的外周，并与所述顶圈对应连接，使得所述工件顶住所述顶尖主体，实现对所述工件该端部的固定，且
[0011]所述锥柄主体与所述夹套之间还设置有第二弹性件，通过第二弹性件向所述夹套施加沿轴向上的预紧力，使得所述顶圈向所述工件施加拉紧力。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，所述锥柄主体上的盲孔为阶梯孔，且
[0013]所述顶尖主体可沿轴向分为尖部和筒部，所述筒部外周为阶梯结构，所述第一弹
性件套设在所述顶尖主体上，其一端与所述顶尖主体上的台阶端面相接，其另一端与所述阶梯孔上的台阶端面相接。
[0014]作为本专利技术的进一步改进，所述顶尖主体的外周沿轴向间隔设置有多个轴套，所述轴套的一端开设有缺口，且
[0015]所述第一弹性件的两端分别与两所述轴套缺口的端面对应连接，所述轴套的另一端可与所述顶尖主体和/或所述锥柄组件的台阶端相抵接。
[0016]作为本专利技术的进一步改进，所述锥柄主体的外周可沿轴向依次分为密封段、活动段以及外锥段，其所述密封段的外径大于所述活动段的外径，且
[0017]所述夹套内部为阶梯孔结构，其大径孔段的内周壁面与所述密封段的外周壁面相贴合，其小径孔段的内周壁面与所述活动段的外周壁面相贴合，以及
[0018]所述第二弹性件套设在所述活动段的外周，其一端与所述密封段的端面相接，其另一端与所述夹套小径孔段的端面相接。
[0019]作为本专利技术的进一步改进，所述弹性顶拉装置还包括轴承组件，所述轴承组件包括套设在所述顶尖主体上的第一轴承和套设在所述锥柄组件活动段上的第二轴承，且所述轴承为沿轴向间隔设置的多个，使得所述夹套与所述顶尖主体均可相对所述锥柄主体转动。
[0020]作为本专利技术的进一步改进，所述夹套的侧壁面上还开设有注油孔，所述锥柄主体活动段的侧壁面上也开设有贯穿其内外壁面的通孔，使得所述第一弹性件与所述第二弹性件所处的环形空间可通过润滑油密实，且
[0021]所述顶尖主体的内部开设有与所述第一弹性件所处的环向空间连通的容置腔，所述尖部开设有连通外界与所述容置腔的出油孔，使得气体和/或润滑油流出。
[0022]作为本专利技术的进一步改进，所述锥柄主体密封段端面上还设置有限位件，所述限位件的中部开设有通孔，该通孔的内径小于所述顶尖主体筒部的外径，且大于所述尖部的外径，使得所述顶尖主体的尖部从该通孔内穿出，并对所述筒部进行限位。
[0023]作为本专利技术的进一步改进，所述顶圈与所述夹套螺纹匹配，使得所述夹套可通过旋转调节所述顶圈与所述夹套轴向上的相对位置，且
[0024]所述夹套与所述顶圈之间还设置有紧顶螺钉，加强两者之间的连接。
[0025]本专利技术还公开了一种弹性顶拉装置的使用方法，其基于上述的弹性顶拉装置来实现，其特征在于，包括如下步骤：
[0026]S1、组装顶尖组件，
[0027]将其中一个所述第一轴承和一个所述轴套沿轴向依次套设在所述顶尖主体的第二顶尖段上，并将第一弹性件套设在轴套的外周，并与其缺口端面相抵接，再依次套入另一个所述轴套和另一个所述第一轴承；
[0028]S2、组装锥柄组件，
[0029]其第二轴承、垫圈以及第二弹性件套设在所述锥柄主体的活动段上，其安装过程同步骤S1中的安装过程；
[0030]并在所述锥柄主体的外锥段的端部安装固定块；
[0031]S3、将所述夹套套设在所述锥柄组件上，
[0032]在所述夹套内周壁面两处密封槽处安装密封圈，将夹套套设在锥柄组件上，并直
至锥柄组件上的轴承与夹套内孔台阶端面相接触；
[0033]S4、将顶尖组件和锥柄组件连接，
[0034]将所述顶尖组件安装进入所述锥柄组件的盲孔中，所述顶尖组件上的第一轴承与所述锥柄主体内部的阶梯孔台阶端面接触，此时所述顶尖主体的尖部凸出锥柄主体的端面；
[0035]安装限位件，在所述顶尖主体的尖部露出的同时，将所述顶尖主体的筒部压入锥柄主体中，所述顶尖组件上的所述第一弹性件被压缩，直至所述限位件与所述锥柄主体密封段的端面相接触，并将两者固定连接；
[0036]S5、固定锥柄主体，
[0037]将锥柄主体的外锥段伸入车床尾座中，其固定块伸入尾座中，固定块上的螺孔与尾座上的螺孔对齐，并对应设置紧固螺钉，实现锥柄组件与尾座间的可靠连接；
[0038]S6、安装顶圈，
[0039]将所述顶圈套设在工件尾端，并与所述夹套之间螺纹匹配，将顶圈与工件固定连接，并通过螺栓将所述顶圈与所述夹套固定连接，从而实现弹性顶拉装置对工件一端的固定。
[0040]作为本专利技术的进一步改进，在安装顶圈工序中还包括顶紧力和拉紧力的调节：
[0041]所本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种弹性顶拉装置，包括顶尖主体和用于安装顶尖主体的锥柄主体，其特征在于，所述锥柄主体的一端开设有盲孔，用于安装所述顶尖主体，其一端设置有固定块，用于与车床尾座固定连接，且所述锥柄主体与所述顶尖主体之间设置有第一弹性件，用以向所述顶尖主体施加预紧力，使得其顶紧工件；以及还包括夹套和用于固定工件的顶圈，所述夹套套设在所述锥柄主体的外周，并与所述顶圈对应连接，使得所述工件顶住所述顶尖主体，实现对所述工件该端部的固定，且所述锥柄主体与所述夹套之间还设置有第二弹性件，通过第二弹性件向所述夹套施加沿轴向上的预紧力，使得所述顶圈向所述工件施加拉紧力。2.根据权利要求1所述的弹性顶拉装置，其中，所述锥柄主体上的盲孔为阶梯孔，且所述顶尖主体可沿轴向分为尖部和筒部，所述筒部外周为阶梯结构，所述第一弹性件套设在所述顶尖主体上，其一端与所述顶尖主体上的台阶端面相接，其另一端与所述阶梯孔上的台阶端面相接。3.根据权利要求2所述的弹性顶拉装置，其中，所述顶尖主体的外周沿轴向间隔设置有多个轴套，所述轴套的一端开设有缺口，且所述第一弹性件的两端分别与两所述轴套缺口的端面对应连接，所述轴套的另一端可与所述顶尖主体和/或所述锥柄组件的台阶端相抵接。4.根据权利要求1～3中任一项所述的弹性顶拉装置，其中，所述锥柄主体的外周可沿轴向依次分为密封段、活动段以及外锥段，其所述密封段的外径大于所述活动段的外径，且所述夹套内部为阶梯孔结构，其大径孔段的内周壁面与所述密封段的外周壁面相贴合，其小径孔段的内周壁面与所述活动段的外周壁面相贴合，以及所述第二弹性件套设在所述活动段的外周，其一端与所述密封段的端面相接，其另一端与所述夹套小径孔段的端面相接。5.根据权利要求1～4中任一项所述的弹性顶拉装置，其中，所述弹性顶拉装置还包括轴承组件，所述轴承组件包括套设在所述顶尖主体上的第一轴承和套设在所述锥柄组件活动段上的第二轴承，且所述轴承为沿轴向间隔设置的多个，使得所述夹套与所述顶尖主体均可相对所述锥柄主体转动。6.根据权利要求4所述的弹性顶拉装置，其中，所述夹套的侧壁面上还开设有注油孔，所述锥柄主体活动段的侧壁面上也开设有贯穿其内外壁面的通孔，使得所述第一弹性件与所述第二弹性件所处的环形空间可通过润滑油密实，且所述顶尖主体的内部开设有与所述第一弹性件所处的环向空间连通的容置腔，所述尖部开设有连通外界与所述容置腔的出油孔，使得气体和/或润滑油流出。7.根据权利要求4所述的弹性顶拉装置，其中，所述锥柄主体密封段端面上还设置有限位件，所述限位件的中部开设有通孔，该通孔的内径小于所述顶尖主体筒部的外径，...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐家品，薛小星，陶鹏程，刘辉，曾建，李飞，秦晓红，
申请(专利权)人：武汉船舶通信研究所中国船舶重工集团公司第七二二研究所，
类型：发明
国别省市：
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