用于花键冷滚轧机床的内置式液压夹紧卡盘及组装方法技术

本发明专利技术属于机械制造技术领域，公开一种用于花键冷滚轧机床的内置式液压夹紧卡盘及组装方法，所述内置式液压夹紧卡盘，包括：法兰定位安装组件、轴向定位径向弹性夹紧组件、连接组件和弹性顶尖组件；所述弹性顶尖组件位于内置式液压夹紧卡盘的中心部，所述弹性顶尖组件的左端设置有轴向定位径向弹性夹紧组件，左端的外部设置有法兰定位安装组件，所述法兰定位安装组件的通过连接组件与轴向定位径向弹性夹紧组件螺纹丝扣连接，连接组件位于卡盘的右端外部。本发明专利技术既能实现精确的轴向定位，又能使用液压夹紧，消除夹紧力大小的不确定性，夹紧力稳定可靠，并且具有结构紧凑，占用机床导轨长度小，增加机床的加工范围。易于制作安装，很好的使用价值。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术属于机械制造
，公开一种，所述内置式液压夹紧卡盘，包括：法兰定位安装组件、轴向定位径向弹性夹紧组件、连接组件和弹性顶尖组件；所述弹性顶尖组件位于内置式液压夹紧卡盘的中心部，所述弹性顶尖组件的左端设置有轴向定位径向弹性夹紧组件，左端的外部设置有法兰定位安装组件，所述法兰定位安装组件的通过连接组件与轴向定位径向弹性夹紧组件螺纹丝扣连接，连接组件位于卡盘的右端外部。本专利技术既能实现精确的轴向定位，又能使用液压夹紧，消除夹紧力大小的不确定性，夹紧力稳定可靠，并且具有结构紧凑，占用机床导轨长度小，增加机床的加工范围。易于制作安装，很好的使用价值。【专利说明】
本专利技术属于机械制造
，尤其涉及一种。所述的液压夹紧卡盘，是指该卡盘的夹紧采用外配的油压夹紧方式，所述的内置式卡盘，是指该卡盘的主要部件处于机床主轴孔内；所述的卡盘组装方法，是指所属卡盘零件制作完成后组装在一起的方法。
技术介绍
1、冷滚轧的作用、原理等介绍 本专利技术所述的冷滚轧机床是指用冷滚轧工艺加工轴类零件上外花键的机床，冷滚轧加工为成型加工，加工时通过一对与花键齿槽形状相同的滚轧轮对工件进行多次打击，使工件产生塑性变形，从而在工件上形成合格的花键齿。一对滚轧轮分别偏心安装在两根高速旋转轴上，两轴同步旋转，每转一转，两个滚轧轮分别在两面对工件各打击一次。当两滚轧轮同时接触工件的一瞬间，两轮作自转转动。在滚轧过程中，工件进行分齿旋转，并轴向移动形成轴向进给。2、轴类零件中心孔定位情况介绍 如上所述，冷滚轧机床用来加工轴类零件上的外花键，在加工轴类零件时，经常采用中心孔定位，其方法是利用顶尖的锥面与工件的中心孔锥面贴合进行定位，中心孔位于零件的中心线上，利用中心孔定位可以进行精确的径向定位。但是由于工件的中心孔存在公差，有大有小，因此在顶尖及顶尖位置确定后，工件的轴向位置随中心孔大小而改变，就是说仅利用中心孔和顶尖不能进行精确的轴向定位。由图1知，轴向定位顶尖3安装在机床主轴孔内，使用轴向定位顶尖定位时，工件I用轴向定位顶尖3定位后,用卡盘2夹紧,然后开始加工。虽然轴向定位顶尖3在机床主轴4的孔中的位置是固定的，轴向定位顶尖在工作过程中与机床主轴的轴向位置不变，但是工件I的轴向位置随零件中心孔大小改变。中心孔小时，顶尖进入中心孔的长度小，被加工零件的右端面远离机床主轴端面，和机床主轴端面的距离是LI，中心孔大时，顶尖进入中心孔的长度大，被加工零件的右端面靠近机床主轴端面，和机床主轴端面的距离是L2，L2古LI。由此可知，仅利用中心孔和顶尖时，被加工零件的右端面在机床上的轴向位置不固定，无法进行精确的轴向定位，中心孔大小误差有时使工件轴向位置相差距离超过I毫米。对于轴向位置要求不高的零件，可以使用顶尖进行轴向定位；但是对于轴向位置要求高的零件，使用顶尖进行轴向定位不能满足精度要求，就需要另外采取轴向定位措施，顶尖仅起径向定位作用。3、目前冷滚轧所用卡盘情况介绍 由于冷滚轧时要用打击力使工件产生塑性变形，因此加工力量很大，对夹具的定位、夹紧要求高，特别是需要稳定可靠的夹紧力，以保证在加工过程中工件在打击力作用下不至于发生松动现象，如果在加工过程中工件松动，不仅影响加工精度，而且会造成刀具破损，增加制造成本，甚至造成安全事故。所以冷滚轧机床一般选用刚性好的液压夹紧卡盘作为夹具。对于轴向定位精度要求高的冷滚轧花键轴零件，所使用的卡盘需要满足两个条件: 1)采取轴向定位措施，不能仅使用顶尖进行轴向定位； 2)需要用刚性好的液压夹紧卡盘。为此，人们进行了很多努力，目前冷滚轧机床使用的卡盘结构如图2所示，使用顶尖进行定位，并可使用液压夹紧油缸进行夹紧。其主要组成零件有卡头、本体法兰、顶尖、顶尖套筒、第一夹紧连接套、夹紧过渡爪、连接法兰、过渡连接套、第二夹紧连接套、螺钉、套筒、弹簧、机床主轴和连接螺母等。由图2知，卡盘通过连接法兰11和螺钉14安装在机床主轴4上，使用时，顶尖7顶入工件中心孔，对零件进行径向和轴向定位。其夹紧方法是通过与机床夹紧油缸相连的连接螺母17，依次向右拉动套筒15、第二夹紧连接套13、过渡连接套12、夹紧过渡爪10、第一夹紧连接套9、顶尖套筒8和卡头5。卡头5与本体法兰6的配合方式为锥度配合，当卡头5向右移动时内孔缩小夹紧工件，当卡头5向左移动时内孔回弹变大，松开工件。另由图2知，卡盘中得弹簧16在定位、夹紧过程中起缓冲作用。由上所述，目前冷滚轧机床使用的卡盘虽然可以与机床夹紧油缸相连采用液压夹紧，夹紧力稳定可靠，并且也采用了弹簧顶尖结构，在一般情况下可以满足使用要求，但是目前冷滚轧机床使用的卡盘存在以下不足: 1、由上述知，目前冷滚轧机床使用的卡盘采用的弹簧顶尖只起缓冲作用，仍然以中心孔进行轴向定位，工件的中心孔大小直接影响工件的轴向位置，中心孔大时工件靠右，中心孔小时工件靠左，因此轴向定位精度差，工件轴向位置左右相差超过I毫米； 2、为了实现液压夹紧，卡盘体积大，伸出机床主轴端面距离长，为300毫米以上，即机床导轨方向有300毫米被卡盘占用，从而使机床可加工零件长度减小。
技术实现思路
为了克服上述不足，本专利技术目的在于提供一种，采用弹性顶尖与端面定位套结构进行精确的径向和轴向定位；可采用液压夹紧，有足够、稳定的夹紧力；采用定位、夹紧一体化结构，结构紧凑，并且大部分安装在机床主轴孔内，减少卡盘伸出主轴端面占用机床导轨的长度，从而与目前冷滚轧机床使用的卡盘相比增加机床可以加工零件的长度。是一种定位精确、夹紧可靠、充分发挥机床导轨有效长度的可实施径向和轴向定位的弹性夹紧卡盘。为了实现本专利技术所述的专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案: 一种用于花键冷滚轧机床的内置式液压夹紧卡盘，位于机床主轴端面主轴孔中的内置式液压夹紧卡盘，为带台阶回转体的卡盘，包括:法兰定位安装组件、轴向定位径向弹性夹紧组件、连接组件和弹性顶尖组件；所述弹性顶尖组件位于内置式液压夹紧卡盘的中心部，所述弹性顶尖组件的左端设置有轴向定位径向弹性夹紧组件，左端的外部设置有法兰定位安装组件，所述法兰定位安装组件的通过连接组件与轴向定位径向弹性夹紧组件螺纹丝扣连接，连接组件位于卡盘的右端外部。所述的法兰定位安装组件包括:本体、安装螺钉、连接盘、本体固定螺钉、弹性卡头紧定螺钉和定位座紧定螺钉；其中连接盘用安装螺钉固定连接在机床主轴端面上，本体用本体固定螺钉固定连接在连接盘上，用来防止弹性卡头转动的弹性卡头紧定螺钉固定连接在本体上的弹性卡头紧定螺钉孔中；用来防止轴向定位座松动的定位座紧定螺钉固定连接在本体上的轴向定位座紧定螺钉孔中；所述的弹性卡头紧定螺钉孔和轴向定位座紧定螺钉孔设置在本体的同一圆周方向上；所述的本体左端部设置有以便弹性卡头收缩夹紧零件的本体夹紧锥面，本体夹紧锥面为内锥孔夹紧锥面；右端部设置有用以安装轴向定位座的本体螺纹，本体螺纹为内螺纹。所述的轴向定位径向弹性夹紧组件包括:轴向定位套、定位套压紧螺钉、弹性卡头、轴向定位座、夹紧拉爪，其中所述的轴向定位座上设置有定位座螺纹，通过所述定位座螺纹与本体螺纹设置在本体右端面上，定位座螺纹上设置有定位座圆周方向定位孔，在轴向定位座右端的法兰外圆上，与定位座圆周方向定位孔圆周方向本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于花键冷滚轧机床的内置式液压夹紧卡盘，其特征在于：位于机床主轴端面主轴孔中的内置式液压夹紧卡盘，为带台阶回转体的卡盘，包括：法兰定位安装组件（18）、轴向定位径向弹性夹紧组件（19）、连接组件（20）和弹性顶尖组件（21）；所述弹性顶尖组件（21）位于内置式液压夹紧卡盘的中心部，所述弹性顶尖组件（21）的左端设置有轴向定位径向弹性夹紧组件（19），左端的外部设置有法兰定位安装组件（18），所述法兰定位安装组件（18）的通过连接组件（20）与轴向定位径向弹性夹紧组件（19）螺纹丝扣连接，连接组件（20）位于卡盘的右端外部。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：葛便京，段华荣，易良均，郁勤明，王建明，王林军，王治军，徐成慧，张克青，王明海，金红辉，
申请(专利权)人：中国一拖集团有限公司，
类型：发明
国别省市：