本发明专利技术提供了一种轴类及管类工件拉紧状态下的加工工艺及装置。该工艺是将工件两端用顶尖顶住中心孔定位，然后拉住工件在机床主轴端的一端，或拉住工件在机床主轴端的工艺头，再使尾端的顶尖和工件另一端或另一端的工艺头在同一个拉力下向后拉，使工件处于拉紧状态，这样使工件在既通过顶尖定位又处于拉紧状态进行外圆加工。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，拉紧装置的后端安装有浮动卡盘拉杆的液压缸。本发明专利技术可保证多工位加工时采用同一定位基准，同时在拉紧状态下加工工件，提高了工件加工时的刚度，使工件在轴向方向有伸长的趋势可有效提高加工精度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种轴类及管类工件的加工工艺，属于轴类及管类工件的外表面加工
技术介绍
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3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。
技术实现思路
本专利技术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工艺，同时提供一种 实现该工艺的装置。本专利技术的轴类及管类工件拉紧状态下的加工工艺是 在轴类工件的两端加工出中心孔，将管类工件的两端预先固定安装工艺头，工艺 头的外端面上带有中心孔，加工时，将工件两端用顶尖顶住中心孔定位，然后拉住工件在机 床主轴端的一端，或拉住工件在机床主轴端的工艺头，再使尾端的顶尖和工件另一端或另 一端的工艺头在同一个拉力下向后拉，使工件处于拉紧状态，这样使工件在既通过顶尖定 位又处于拉紧状态进行外圆加工。 顶尖可采用浮动顶尖、活顶尖等各种结构形式。 本专利技术的实现上述加工工艺的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、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，浮动卡盘安装在盘座上，活塞杆内部设有通孔，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，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。 上述装置应用时，工件通过两浮动卡盘上的顶尖定位，然后通过拉紧装置后部的 液压缸驱动后浮动卡盘的拉杆使后浮动卡盘夹紧工件的后端，再启动拉紧装置，使后浮动 卡盘和工件一起向后拉紧，使工件处于拉紧状态。由于推力轴承的作用，后浮动卡盘、工件 和后浮动卡盘的拉杆能够一起转动。 本专利技术采用将工件两端顶住的定位装夹方式，可保证多工位加工时采用同一定位 基准，同时在拉紧状态下加工工件，使工件在轴向方向有伸长的趋势，可随时释放工件在加 工过程中因切削力、热膨胀力等引起的变形，在增强工件刚性的同时，又不会造成加工后精 度的反弹，可有效减小工件的径向跳动和圆度等形位公差，提高加工精度。附图说明 图1是本专利技术实施例1的结构示意图。 图2是本专利技术实施例2的结构示意图。 图3是加工管类工件的示意图。 图4是本专利技术实施例3所述拉紧装置的结构示意图。 图5是本专利技术实施例4的结构示意图。 其中1 、后连接盘，2、螺钉，3、挡圈，4、盘座，5、轴承，6、轴承座，7、前端盖，8、液压 缸，9、活塞杆，10、定位销，11、底座，12、键，13、轴类工件，14、前连接盘，15、螺栓，16、工艺 头，17、顶尖，18、连接套，19、管类工件，20、螺杆，21、手轮，22、弹簧，23、拉杆，24、套筒，25、 前浮动卡盘拉杆，26、前浮动卡盘，27、顶尖，28、后浮动卡盘工件，29、后浮动卡盘拉杆，30、 连接盘，31、左端盖，32、活塞，33、推力轴承，34、缸体，35、右端盖。具体实施方式 实施例1 如图1所示，将轴类工件13的两端均安装一个工艺头16，工艺头16呈圆盘状，可 通过螺纹或其他形式与轴类工件13固定在一起。通过螺栓15将前端工艺头与前连接盘14 连接在一起，将后端工艺头与后连接盘1连接在一起，两个连接盘上均带有顶尖17，工艺头 与连接盘连接的同时顶尖17顶住轴类工件13两端的中心孔。顶尖17的轴线处在同一直 线上。前端连接盘14安装在机床主轴的端部，安装方式与卡盘在主轴端部的方式一样。这 样就通过与前连接盘14的连接将前工艺头与机床主轴拉住。将后连接盘1与一个拉紧装 置连接，该拉紧装置通过后连接盘1同时向后拉工艺头和后连接盘1上的顶尖，这样就使轴 类工件13处于拉紧状态，又通过两连接盘上的顶尖定位。 也可以在前连接盘14上不带有顶本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种轴类及管类工件拉紧状态下的加工工艺，其特征是：在轴类工件的两端加工出中心孔，将管类工件的两端预先固定安装工艺头，工艺头的外端面上带有中心孔，加工时，将工件两端用顶尖顶住中心孔定位，然后拉住工件在机床主轴端的一端，或拉住工件在机床主轴端的工艺头，再使尾端的顶尖和工件另一端或另一端的工艺头在同一个拉力下向后拉，使工件处于拉紧状态，这样使工件在既通过顶尖定位又处于拉紧状态进行外圆加工。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王爱福，赵显华，
申请(专利权)人：赵显华，
类型：发明
国别省市：88[中国|济南]
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