專利名稱：一種高速活頂尖的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種活頂尖，具體的說是一種用于高速數(shù)控加工中心上的高速活頂尖。
背景技術：
目前，市場上所采用的頂尖多為死頂尖，在磨削過程中，容易出現(xiàn)的工件兩中心孔研傷、托架磨損，失去加工基準，無法保證加工精度，隨著技術的進步，一些企業(yè)在不斷的研發(fā)活頂尖，然而活頂尖由于承重有限、支撐困難等原因大多用在小型設備上，而且由于活頂尖內部受力不均衡以及存在的游隙使活頂尖本身的回轉精度滿足不了加工精度度需要，并且導致部件易磨損、精度較低、使用壽命短、切削效率低，從而使得生產成本高，其次活頂尖的極限轉速一般在3000—5000轉/分，目前還無法達到6000轉/分以上，因此無法應用于高速數(shù)控加工中心等高速領域，從而不能滿足企業(yè)生產的需要，制約了企業(yè)的發(fā)展。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是為了解決上述技術問題的不足，提供一種高速活頂尖，轉速達到 6000轉/分以上，而且精度高、使用壽命長，大大提高數(shù)控機床的切削效率。本發(fā)明為解決上述技術問題的不足，所采用的技術方案是一種高速活頂尖，包括頂尖頭、頂尖軸和殼體，所述的殼體由軸殼和殼體錐柄組成，軸殼和殼體錐柄為一體結構， 頂尖頭為活動頭，所述的頂尖頭由頂尖和頂尖頭錐柄組成，頂尖頭錐柄設置在頂尖軸內，頂尖軸設置在軸殼的空腔內，頂尖頭的軸線、頂尖軸的軸線與殼體錐柄的軸線重合，在頂尖軸與軸殼之間設有軸承組件，所述的軸承組件由受力軸承組和平衡軸承組構成，受力軸承組和平衡軸承組之間設有一組調節(jié)墊，頂尖頭的轉速為> 6000轉/分鐘。所述的調節(jié)墊由環(huán)形的內調節(jié)墊和環(huán)形的外調節(jié)墊組成。所述的受力軸承組設置在頂尖頭錐柄相對應的頂尖軸的外圓周面上，受力軸承組由至少兩個的角接觸球軸承構成。所述的平衡軸承組設置在軸殼內壁的一級凸臺上，平衡軸承組外圈的外圓周面和內圈的內圓周面分別于軸殼內壁和頂尖軸的后部軸面相接觸，平衡軸承組由至少一個的角接觸球軸承構成。所述頂尖的錐度為60°。所述頂尖頭錐柄的錐度是1 :4 一 1 :20。所述錐柄的錐度是1 :7。所述的頂尖軸上設有安裝頂尖頭的凹腔，頂尖軸的前端設有密封蓋，密封蓋與頂尖軸的連接處構成迷宮式密封。所述殼體上設置的殼體錐柄，為莫氏錐柄。
所述殼體上設置的殼體錐柄，其莫氏錐柄的錐度為1 :19。所述殼體上設置的殼體錐柄具有空芯，在殼體錐柄的末端設有堵頭。所述殼體上設置的殼體錐柄，其末端設有錐柄凸臺。
所述殼體上設置的軸殼的內腔上分別設有一級凸臺、二級凸臺和三級凸臺。目前的可換式活頂尖由于其無支撐，頂尖可換等結構原因導致其轉速較低，而且由于活頂尖內部軸承安排不合理，導致受力不均勻且內部游隙無法調整，因此造成該類軸承在使用過程中磨損較快，使用壽命較短。本發(fā)明一種高速活頂尖，通過調配內部受力軸承組和平衡軸承組位置關系，所述的受力軸承組設置在頂尖頭錐柄相對應的頂尖軸的外壁上，受力軸承組由至少兩個的角接觸球軸承構成，所述的平衡軸承組設置在軸殼內壁的一級凸臺上，并與頂尖軸的后部軸面相接觸，平衡軸承組由至少一個的角接觸球軸承構成。本發(fā)明合理安排受力軸承組和平衡軸承組的位置關系以及組數(shù)，使其達到最佳的組合，通過受力軸承和平衡軸承共同承載徑向力和軸向力，使得該產品具備高轉速性能，而且使用壽命長，精度較高。本發(fā)明的有益效果是
1、通過調配內部受力軸承組和平衡軸承組，所述的受力軸承組設置在頂尖頭錐柄相對應的頂尖軸的外壁上，受力軸承組由至少兩個的角接觸球軸承構成，所述的平衡軸承組設置在軸殼內壁的一級凸臺上，并與頂尖軸的后部軸面連接，平衡軸承組由至少一個的角接觸球軸承構成。本發(fā)明合理安排受力軸承組和平衡軸承組的位置關系以及組數(shù)，使其達到最佳的組合，使得該產品具備高轉速性能，而且使用壽命長，精度較高。使得活頂尖的轉速可達到6000轉/分，精度高可達3 μ m，適用范圍更廣，使用壽命更長。2、通過在受力軸承組和平衡軸承組之間設置調節(jié)墊，調整內部游隙，使得軸承處于最佳工作狀態(tài)。3、頂尖頭的錐柄部分設置在頂尖軸內，由于頂尖頭為受力集中部位，受力過程中通過頂尖頭錐柄將力傳給頂尖軸，然后頂尖軸將作用力傳遞給軸殼、殼體錐柄，因此頂尖軸和軸殼內部軸承設置的位置關系至關重要，通過在頂尖頭錐柄相對應的頂尖軸的外壁上設置受力軸承組，用于承載頂尖頭的作用力，在頂尖軸的后部軸面設置平衡軸承組，保證了頂尖頭的使用壽命，同時實現(xiàn)了該活頂尖的高速性能。4、頂尖頭和頂尖軸為分體式結構，頂尖頭設置在頂尖軸上，頂尖軸設置在軸殼的凹腔內，通過在頂尖軸和軸殼之間配置受力軸承組和平衡軸承組，調整頂尖軸處于最佳受力狀況，保證頂尖軸的旋轉精度和使用壽命，并在受力軸承組和平衡軸承組之間設置調節(jié)墊，調節(jié)墊分為內調節(jié)墊和外調節(jié)墊，分別對受力軸承組和平衡軸承組的內圈和外圈定位。


圖1是本發(fā)明的結構示意圖。圖中標記1、頂尖頭，101、頂尖，102、頂尖頭錐柄，2、頂尖軸，201、定位凸臺，202、 密封蓋，3、軸承組件，301、受力軸承組，302、平衡軸承組，4、殼體，401、軸殼，402、殼體錐柄， 403、一級凸臺，404、二級凸臺，405、三級凸臺，406、空芯，407、堵頭，408、錐柄凸臺，5、調節(jié)墊，501、內調節(jié)墊，502、外調節(jié)墊，6、擋圈，7、螺母。
具體實施例方式如圖所示，一種高速活頂尖，主要由頂尖頭1、頂尖軸2、軸承組件3和殼體4，所述的殼體4由軸殼401和殼體錐柄402組成，軸殼401和殼體錐柄402為一體結構，頂尖頭1 為活動頭，所述的頂尖頭1由頂尖101和頂尖頭錐柄102組成，頂尖頭錐柄102設置在頂尖軸2內，頂尖軸2設置在軸殼401的空腔內，頂尖頭1的軸線、頂尖軸2的軸線與殼體錐柄 402的軸線重合，在頂尖軸2與軸殼401之間設有軸承組件3，所述的軸承組件3由受力軸承組301和平衡軸承組302構成，受力軸承組301和平衡軸承組302之間設有一組調節(jié)墊 5，頂尖頭的轉速為> 6000轉/分鐘。本發(fā)明，在頂尖軸2上設有安裝頂尖頭1的凹腔，在頂尖軸2 —側還設有定位凸臺 201，以定位凸臺201的端面為定位基準，所述的受力軸承組301設置在頂尖頭錐柄102相對應的頂尖軸2的外圓周面上，受力軸承組301由至少兩個的角接觸球軸承構成，頂尖軸2 的前端還設有密封蓋202，密封蓋與頂尖軸的連接處構成迷宮式密封，用于對內部軸承組件的密封。本發(fā)明，在殼體4上設置的軸殼401的內腔上分別設有一級凸臺403、二級凸臺 404和三級凸臺405，所述的平衡軸承組302設置在軸殼401內壁的一級凸臺403上，平衡軸承組外圈的外圓周面和內圈的內圓周面分別于軸殼401內壁和頂尖軸2的后部軸面相接觸，平衡軸承組302由至少一個的角接觸球軸承構成。在頂尖軸的一側設有帶螺紋的連接部，當軸承組件裝在頂尖軸上后，在連接部上首先設置擋圈6，擋圈位于二級凸臺與頂尖軸之間的空隙內，然后旋入螺母7擰緊用于定位平衡軸承，螺母設置在三級凸臺與頂尖軸之間的空隙內，之后將頂尖軸和軸承組件共同裝入軸殼空腔內。本發(fā)明，在受力軸承組301和平衡軸承組302之間設有調節(jié)墊5，所述的調節(jié)墊5 由環(huán)形的內調節(jié)墊501和環(huán)形的外調節(jié)墊502組成，環(huán)形的內調節(jié)墊501設置在受力軸承組和平衡軸承組的內圈空隙之間，環(huán)形的外調節(jié)墊502設置在受力軸承組和平衡軸承組的外圈空隙之間，調節(jié)墊5用于調整內部游隙，使得軸承處于最佳工作狀態(tài)，受力軸承組和平衡軸承組內軸承安裝方向相反。所述的頂尖頭1，由頂尖101和頂尖頭錐柄102組成，頂尖101的錐度為60°，頂尖頭錐柄102的錐度是1 :4 一 1 :20，優(yōu)選用頂尖頭錐柄102的錐度為1 :7，此種結構使用
效果更佳。所述殼體4上設置的殼體錐柄402，為莫氏錐柄，其莫氏錐柄的錐度為1 :19，所述殼體4上設置的殼體錐柄402具有空芯406，在殼體錐柄402的末端設有堵頭407，所述殼體4上設置的殼體錐柄402，其末端設有錐柄凸臺408，上述結構用于更好的安裝在機床上， 安裝方便快捷。
權利要求
1.一種高速活頂尖，包括頂尖頭(1)、頂尖軸(2)和殼體(4)，其特征在于所述的殼體 (4)由軸殼(401)和殼體錐柄(402)組成，軸殼(401)和殼體錐柄(402)為一體結構，頂尖頭 (1)為活動頭，所述的頂尖頭(1)由頂尖(101)和頂尖頭錐柄(102)組成，頂尖頭錐柄(102) 設置在頂尖軸(2 )內，頂尖軸(2 )設置在軸殼(401)的空腔內，頂尖頭(1)的軸線、頂尖軸(2 ) 的軸線與殼體錐柄(402)的軸線重合，在頂尖軸(2)與軸殼(401)之間設有軸承組件(3)，所述的軸承組件(3 )由受力軸承組(301)和平衡軸承組(302 )構成，受力軸承組(301)和平衡軸承組(302)之間設有一組調節(jié)墊(5)，頂尖頭的轉速為> 6000轉/分鐘。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種高速活頂尖，其特征在于所述的調節(jié)墊(5)由環(huán)形的內調節(jié)墊(501)和環(huán)形的外調節(jié)墊(502)組成。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種高速活頂尖，其特征在于所述的受力軸承組(301)設置在頂尖頭錐柄(102)相對應的頂尖軸(2)的外圓周面上，受力軸承組(301)由至少兩個的角接觸球軸承構成。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種高速活頂尖，其特征在于所述的平衡軸承組(302)設置在軸殼(401)內壁的一級凸臺(403)上，平衡軸承組外圈的外圓周面和內圈的內圓周面分別于軸殼(401)內壁和頂尖軸(2)的后部軸面相接觸，平衡軸承組(302)由至少一個的角接觸球軸承構成。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種高速活頂尖，其特征在于所述頂尖(101)的錐度為 60°。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種高速活頂尖，其特征在于所述頂尖頭錐柄(102)的錐度是 1 :4 一 1 :20ο
7.根據(jù)權利要求6所述的一種高速活頂尖，其特征在于所述錐柄(102)的錐度是17。
8.根據(jù)權利要求1所述的一種高速活頂尖，其特征在于所述的頂尖軸(2)上設有安裝頂尖頭(1)的凹腔，頂尖軸(2)的前端設有密封蓋(202)，密封蓋與頂尖軸的連接處構成迷宮式密封。
9.根據(jù)權利要求1所述的一種高速活頂尖，其特征在于所述殼體(4)上設置的殼體錐柄(402)，為莫氏錐柄。
10.根據(jù)權利要求9所述的一種高速活頂尖，其特征在于所述殼體(4)上設置的殼體錐柄(402)，其莫氏錐柄的錐度為1 :19。
11.根據(jù)權利要求1所述的一種高速活頂尖，其特征在于所述殼體(4)上設置的殼體錐柄(402 )具有空芯(406 )，在殼體錐柄(402 )的末端設有堵頭(407 )。
12.根據(jù)權利要求1所述的一種高速活頂尖，其特征在于所述殼體(4)上設置的殼體錐柄(402 )，其末端設有錐柄凸臺(408 )。
13.根據(jù)權利要求1所述的一種高速活頂尖，其特征在于所述殼體(4)上設置的軸殼 (401)的內腔上分別設有一級凸臺(403)、二級凸臺(404)和三級凸臺(405)。
全文摘要
一種高速活頂尖，包括頂尖頭、頂尖軸和殼體，所述的殼體由軸殼和殼體錐柄組成，軸殼和殼體錐柄為一體結構，頂尖頭為活動頭，所述的頂尖頭由頂尖和頂尖頭錐柄組成，頂尖頭錐柄設置在頂尖軸內，頂尖軸設置在軸殼的空腔內，頂尖頭的軸線、頂尖軸的軸線與殼體錐柄的軸線重合，在頂尖軸與軸殼之間設有軸承組件，所述的軸承組件由受力軸承組和平衡軸承組構成，受力軸承組和平衡軸承組之間設有一組調節(jié)墊。本發(fā)明具備高轉速性能，而且使用壽命長，精度較高。使得活頂尖的轉速可達到6000轉/分，精度高可達3μm，適用范圍更廣，使用壽命更長。
文檔編號B23B23/04GK102554286SQ20121001611
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月19日 優(yōu)先權日2011年9月28日
發(fā)明者張朝煌, 高化民 申請人:河南活頂尖機械有限公司