沖擊器外缸加工專用頂尖的制作方法
【專利摘要】沖擊器外缸加工專用頂尖，包括固定連接軸和支撐座，支撐座由圓柱段和圓錐段組成，圓錐段的較大端與圓柱段前端連接，所述支撐座后端面中心由后向前軸向開設(shè)有四級(jí)階梯孔，四級(jí)階梯孔為盲孔，固定連接軸的兩級(jí)階梯軸部分分別設(shè)有單列向心推力軸承和單向推力球軸承，單列向心推力軸承裝配在支撐座的第二孔內(nèi)，單向推力球軸承裝配在支撐座的第三孔內(nèi)，支撐座在第一孔內(nèi)壁設(shè)有螺紋，支撐座的第一孔內(nèi)螺紋連接有與單列向心推力軸承后端頂壓配合的壓蓋。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡單，解決了加工過程中需反復(fù)拆卸，浪費(fèi)人力的問題，裝夾精度高，具有良好的通用性，使用壽命長，而且大大提高生產(chǎn)效率，保證產(chǎn)品質(zhì)量的一致性。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于機(jī)械加工制造【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種沖擊器外缸加工專用頂 尖。 沖擊器外缸加工專用頂尖

【背景技術(shù)】
[0002] 潛孔錘沖擊器可用于勘探、土石方工程、礦山采礦鉆孔及石油鉆探領(lǐng)域，發(fā)揮了巨 大的作用。潛孔錘沖擊器的外缸結(jié)構(gòu)是細(xì)長的薄壁零件(壁厚1〇_，長度1000mm)。加工工 藝為先在車床上進(jìn)行粗加工，經(jīng)過熱處理后再由磨床進(jìn)行精加工。無論是粗加工還是精加 工過程，裝夾定位后都需要頂尖進(jìn)行輔助裝夾。
[0003] 頂尖是機(jī)械加工中的機(jī)床部件，有固定頂尖和活動(dòng)頂尖兩種。固定頂尖可對(duì)〗而面 復(fù)雜的零件和不允許打中心孔的零件進(jìn)行支承。頂尖主要由頂針、夾緊裝置、殼體、固定銷、 軸承和芯軸組成。頂尖的一端可頂中心孔或管料的內(nèi)孔，另一端可頂端面是球形或錐形的 零件，頂尖由夾緊裝置固定。當(dāng)零件不允許或無法打中心孔時(shí)，可用夾緊裝置直接夾住車 肖IJ。殼體與芯軸鉆有銷孔，用固定銷的銷入或去除，來實(shí)現(xiàn)頂尖的死活二用。頂尖還可用于 工件的鉆孔、套牙和鉸孔。
[0004] 活動(dòng)頂尖的特點(diǎn)：
[0005] 1、外徑小、干涉刀較少，適合于高轉(zhuǎn)速，中度的切削化；
[0006] 2、可定期注油延長使用壽命；
[0007] 3、具有一定的防水功能，整體性易散熱；
[0008] 4、采用斜度長滾針軸承，三點(diǎn)支撐排列結(jié)構(gòu)剛性加強(qiáng)，穩(wěn)定性佳。
[0009] 固定頂尖有錐型與頭部半邊等形狀，固定頂尖的特點(diǎn)：
[0010] 1、前置標(biāo)準(zhǔn)型碳化鎢頂心；
[0011] 2、碳化鎢頂心材質(zhì)為SK2,硬度達(dá)到75HRC±2 ;
[0012] 3、頂心及本體均需要精密研磨以達(dá)到要求。
[0013] 目前，車床上所使用傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)頂尖由于頭部尺寸小、規(guī)格少等問題無法滿足加 工沖擊器外缸的要求，因此，很多沖擊器外缸生產(chǎn)廠家采用兩端均夾持外圈的方式，這樣就 不能保證內(nèi)圓和外圓的同心度，而且裝夾作業(yè)繁瑣，嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率。因此，為了提高裝 夾精度以及保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率，亟需對(duì)用于加工沖擊器外缸的頂尖進(jìn)行改進(jìn)。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0014] 本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種能同時(shí)在車床和磨床上使 用、提高生產(chǎn)效率、保證產(chǎn)品質(zhì)量一致性的沖擊器外缸加工專用頂尖。
[0015] 為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：沖擊器外缸加工專用頂尖， 包括固定連接軸和支撐座，支撐座由圓柱段和圓錐段組成，圓錐段的較大端與圓柱段前端 連接，所述支撐座后端面中心由后向前軸向開設(shè)有四級(jí)階梯孔，四級(jí)階梯孔為盲孔，四級(jí)階 梯孔由外徑依次減小的第一孔、第二孔、第三孔和第四孔組成，固定連接軸前端沿軸向伸入 到四級(jí)階梯孔內(nèi)，固定連接軸在四級(jí)階梯孔內(nèi)的部分為兩級(jí)階梯軸結(jié)構(gòu)，固定連接軸的兩 級(jí)階梯軸部分分別設(shè)有單列向心推力軸承和單向推力球軸承，單列向心推力軸承裝配在支 撐座的第二孔內(nèi)，單向推力球軸承裝配在支撐座的第三孔內(nèi)，單列向心推力軸承和單向推 力球軸承的寬度分別小于第二孔和第三孔的軸向長度，支撐座在第一孔內(nèi)壁設(shè)有螺紋，支 撐座的第一孔內(nèi)螺紋連接有與單列向心推力軸承后端頂壓配合的壓蓋，固定連接軸上設(shè)有 用于定位單列向心推力軸承且與壓蓋內(nèi)圈配合的擋環(huán)；單列向心推力軸承前端設(shè)有套在固 定連接軸上的彈性擋圈；
[0016] 單列向心推力軸承內(nèi)圈與固定連接軸的過盈配合應(yīng)力大于單列向心推力軸承外 圈與支撐座的第二孔內(nèi)壁的過盈配合應(yīng)力，單向推力球軸承內(nèi)圈與固定連接軸的過盈配合 應(yīng)力大于單向推力球軸承外圈與支撐座的第三孔內(nèi)壁的過盈配合應(yīng)力；
[0017] 所述支撐座的圓錐段的較小端中心沿軸向方向開設(shè)有與第四孔連通的螺紋孔，螺 紋孔內(nèi)螺紋連接有調(diào)節(jié)螺釘，調(diào)節(jié)螺釘后端連接有位于第四孔內(nèi)的壓板，壓板與固定連接 軸的前端面平行，壓板后表面和固定連接軸前端面分別對(duì)應(yīng)設(shè)有一個(gè)以固定連接軸中心線 為軸線的圓環(huán)形凹槽，兩個(gè)圓環(huán)形凹槽內(nèi)設(shè)有滾珠，壓板后表面和固定連接軸前端面之間 具有間隙，滾珠前后分別與壓板和固定連接軸頂壓配合；
[0018] 固定連接軸在擋環(huán)的后部一端呈前大后小的圓錐形結(jié)構(gòu)，該圓錐形的錐度為莫氏 錐度。
[0019] 所述支撐座的圓柱段沿徑向設(shè)有與第二孔連通的注油孔，注油孔外端口處螺紋連 接有油塞。
[0020] 采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型在工作使用時(shí)，固定連接軸的后部插設(shè)到機(jī)床尾 座的孔內(nèi)，沖擊器外缸的前端直接或通過夾具被夾持在機(jī)床主軸的卡盤上，沖擊器外缸的 后端由圓錐形的支撐座頂緊，在進(jìn)行車削或磨削作業(yè)時(shí)，機(jī)床主軸通過卡盤帶動(dòng)沖擊器外 缸和支撐座高速旋轉(zhuǎn)。由于本實(shí)用新型的固定連接軸通過單列向心推力軸承和單向推力 球軸承，這樣就使支撐座在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)能承受較大的軸向力。由于沖擊器外缸在加工過程 中，支撐座轉(zhuǎn)動(dòng)而固定連接軸固定，支撐座還要帶動(dòng)調(diào)節(jié)螺釘和壓板轉(zhuǎn)動(dòng)，因此在壓板和固 定連接軸之間對(duì)應(yīng)設(shè)置凹槽并在凹槽內(nèi)設(shè)置滾珠，這樣就可使壓板在頂壓固定連接軸的同 時(shí)，將滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦，從而減少動(dòng)力損耗。
[0021] 支撐座的第一孔內(nèi)為螺紋孔，壓蓋螺紋連接在螺紋孔內(nèi)，這樣可以旋動(dòng)壓蓋來調(diào) 節(jié)單列向心推力球軸承的軸向間隙。另外，通過旋緊調(diào)節(jié)螺釘使調(diào)節(jié)螺釘頂緊固定連接軸， 這樣可以調(diào)節(jié)單列向心推力軸承和單向推力球軸承的軸向間隙以及軸承預(yù)緊力，這樣可以 保證單列向心推力軸承和單向推力球軸承保持良好的工作狀態(tài)，從而延長軸承使用壽命， 提高工作效率。
[0022] 固定連接軸后部的錐度采用莫氏錐度，莫氏錐度是一個(gè)錐度的國際標(biāo)準(zhǔn)，用于靜 配合以精確定位。由于錐度很小，利用摩擦力的原理，可以傳遞一定的扭矩，又因?yàn)槭清F度 配合，所以可以方便的拆卸。在同一錐度的一定范圍內(nèi)，工件可以自由的拆裝，同時(shí)在工 作時(shí)又不會(huì)影響到使用效果，比如鉆孔的錐柄鉆，如果使用中需要拆卸鉆頭磨削，拆卸后 重新裝上不會(huì)影響鉆頭的中心位置。從而實(shí)現(xiàn)車床和磨床的通用性。
[0023] 當(dāng)本實(shí)用新型使用一段時(shí)候后，打開油塞，將潤滑油通過注油孔注入到第二孔內(nèi)， 這樣就可以不用拆卸壓蓋來實(shí)現(xiàn)對(duì)單列向心推力軸承和單向推力球軸承進(jìn)行潤滑，從而延 長軸承的使用壽命。
[0024] 綜上所述，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡單，解決了加工過程中需反復(fù)拆卸，浪費(fèi) 人力的問題，裝夾精度高，具有良好的通用性，使用壽命長，而且大大提高生產(chǎn)效率，保證產(chǎn) 品質(zhì)量的一致性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025] 圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0026] 如圖1所示，本實(shí)用新型的沖擊器外缸加工專用頂尖，包括固定連接軸1和支撐座 2,支撐座2由圓柱段和圓錐段組成，圓錐段的較大端與圓柱段前端連接，支撐座2后端面中 心由后向前軸向開設(shè)有四級(jí)階梯孔，四級(jí)階梯孔為盲孔，四級(jí)階梯孔由外徑依次減小的第 一孔3、第二孔4、第三孔5和第四孔6組成，固定連接軸1前端沿軸向伸入到四級(jí)階梯孔內(nèi)， 固定連接軸1在四級(jí)階梯孔內(nèi)的部分為兩級(jí)階梯軸結(jié)構(gòu)，固定連接軸1的兩級(jí)階梯軸部分 分別設(shè)有單列向心推力軸承7和單向推力球軸承8,單列向心推力軸承7裝配在支撐座2的 第二孔4內(nèi)，單向推力球軸承8裝配在支撐座2的第三孔5內(nèi)，單列向心推力軸承7和單向 推力球軸承8的寬度分別小于第二孔4和第三孔5的軸向長度，支撐座2在第一孔3內(nèi)壁 設(shè)有螺紋，支撐座2的第一孔3內(nèi)螺紋連接有與單列向心推力軸承7后端頂壓配合的壓蓋 9,固定連接軸1上設(shè)有用于定位單列向心推力軸承7且與壓蓋9內(nèi)圈配合的擋環(huán)10 ;單列 向心推力軸承7前端設(shè)有套在固定連接軸1上的彈性擋圈14。
[0027] 單列向心推力軸承7內(nèi)圈與固定連接軸1的過盈配合應(yīng)力大于單列向心推力軸承 7外圈與支撐座2的第二孔4內(nèi)壁的過盈配合應(yīng)力，單向推力球軸承8內(nèi)圈與固定連接軸1 的過盈配合應(yīng)力大于單向推力球軸承8外圈與支撐座2的第三孔5內(nèi)壁的過盈配合應(yīng)力。
[0028] 支撐座2的圓錐段的較小端中心沿軸向方向開設(shè)有與第四孔6連通的螺紋孔，螺 紋孔內(nèi)螺紋連接有調(diào)節(jié)螺釘11，調(diào)節(jié)螺釘11后端連接有位于第四孔6內(nèi)的壓板21，壓板21 與固定連接軸1的前端面平行，壓板21后表面和固定連接軸1前端面分別對(duì)應(yīng)設(shè)有一個(gè)以 固定連接軸1中心線為軸線的圓環(huán)形凹槽，壓板21后表面和固定連接軸1前端面之間具有 間隙23,圓環(huán)形凹槽的橫截面的輪廓為劣弧形狀，兩個(gè)圓環(huán)形凹槽內(nèi)設(shè)有滾珠22,滾珠22 前后分別與壓板21和固定連接軸1頂壓配合。
[0029] 固定連接軸1在擋環(huán)10的后部一端呈前大后小的圓錐形結(jié)構(gòu)，該圓錐形的錐度為 莫氏錐度。
[0030] 支撐座2的圓柱段沿徑向設(shè)有與第二孔4連通的注油孔12,注油孔12外端口處螺 紋連接有油塞13。
[0031] 本實(shí)用新型在工作使用時(shí)，固定連接軸1的后部插設(shè)到機(jī)床尾座的孔內(nèi)，沖擊器 外缸的前端直接或通過夾具被夾持在機(jī)床主軸的卡盤上，沖擊器外缸的后端由圓錐形的支 撐座2頂緊，在進(jìn)行車削或磨削作業(yè)時(shí)，機(jī)床主軸通過卡盤帶動(dòng)沖擊器外缸和支撐座2高速 旋轉(zhuǎn)。由于本實(shí)用新型的固定連接軸1通過單列向心推力軸承7和單向推力球軸承8,這樣 就使支撐座2在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)能承受較大的軸向力。
[0032] 由于沖擊器外缸在加工過程中，支撐座2轉(zhuǎn)動(dòng)而固定連接軸1固定，支撐座2還要 帶動(dòng)調(diào)節(jié)螺釘11和壓板21轉(zhuǎn)動(dòng)，因此在壓板21和固定連接軸1之間對(duì)應(yīng)設(shè)置凹槽并在凹 槽內(nèi)設(shè)置滾珠22,這樣就可使壓板21在頂壓固定連接軸1的同時(shí)，將滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩 擦，從而減少動(dòng)力損耗。
[0033] 支撐座2的第一孔3內(nèi)為螺紋孔，壓蓋9螺紋連接在螺紋孔內(nèi)，這樣可以旋動(dòng)壓蓋 9來調(diào)節(jié)單列向心推力球軸承的軸向間隙。另外，通過旋緊調(diào)節(jié)螺釘11使調(diào)節(jié)螺釘11頂緊 固定連接軸1，這樣可以調(diào)節(jié)單列向心推力軸承7和單向推力球軸承8的軸向間隙以及軸承 預(yù)緊力，這樣可以保證單列向心推力軸承7和單向推力球軸承8保持良好的工作狀態(tài)，從而 延長軸承使用壽命，提高工作效率。
[0034] 固定連接軸1后部的錐度采用莫氏錐度，莫氏錐度是一個(gè)錐度的國際標(biāo)準(zhǔn)，用于 靜配合以精確定位。由于錐度很小，利用摩擦力的原理，可以傳遞一定的扭矩，又因?yàn)槭清F 度配合，所以可以方便的拆卸。在同一錐度的一定范圍內(nèi)，工件可以自由的拆裝，同時(shí)在 工作時(shí)又不會(huì)影響到使用效果，比如鉆孔的錐柄鉆，如果使用中需要拆卸鉆頭磨削，拆卸 后重新裝上不會(huì)影響鉆頭的中心位置。從而實(shí)現(xiàn)車床和磨床的通用性。
[0035] 當(dāng)本實(shí)用新型使用一段時(shí)候后，打開油塞13,將潤滑油通過注油孔12注入到第二 孔4內(nèi)，這樣就可以不用拆卸壓蓋9來實(shí)現(xiàn)對(duì)單列向心推力軸承7和單向推力球軸承8進(jìn) 行潤滑，從而延長軸承的使用壽命。
[0036] 上述實(shí)施例并非對(duì)本實(shí)用新型的形狀、材料、結(jié)構(gòu)等作任何形式上的限制，凡是依 據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均屬于本 實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 沖擊器外缸加工專用頂尖，包括固定連接軸和支撐座，支撐座由圓柱段和圓錐段組 成，圓錐段的較大端與圓柱段前端連接，其特征在于：所述支撐座后端面中心由后向前軸向 開設(shè)有四級(jí)階梯孔，四級(jí)階梯孔為盲孔，四級(jí)階梯孔由外徑依次減小的第一孔、第二孔、第 三孔和第四孔組成，固定連接軸前端沿軸向伸入到四級(jí)階梯孔內(nèi)，固定連接軸在四級(jí)階梯 孔內(nèi)的部分為兩級(jí)階梯軸結(jié)構(gòu)，固定連接軸的兩級(jí)階梯軸部分分別設(shè)有單列向心推力軸承 和單向推力球軸承，單列向心推力軸承裝配在支撐座的第二孔內(nèi)，單向推力球軸承裝配在 支撐座的第三孔內(nèi)，單列向心推力軸承和單向推力球軸承的寬度分別小于第二孔和第三孔 的軸向長度，支撐座在第一孔內(nèi)壁設(shè)有螺紋，支撐座的第一孔內(nèi)螺紋連接有與單列向心推 力軸承后端頂壓配合的壓蓋，固定連接軸上設(shè)有用于定位單列向心推力軸承且與壓蓋內(nèi)圈 配合的擋環(huán)；單列向心推力軸承前端設(shè)有套在固定連接軸上的彈性擋圈； 單列向心推力軸承內(nèi)圈與固定連接軸的過盈配合應(yīng)力大于單列向心推力軸承外圈與 支撐座的第二孔內(nèi)壁的過盈配合應(yīng)力，單向推力球軸承內(nèi)圈與固定連接軸的過盈配合應(yīng)力 大于單向推力球軸承外圈與支撐座的第三孔內(nèi)壁的過盈配合應(yīng)力； 所述支撐座的圓錐段的較小端中心沿軸向方向開設(shè)有與第四孔連通的螺紋孔，螺紋孔 內(nèi)螺紋連接有調(diào)節(jié)螺釘，調(diào)節(jié)螺釘后端連接有位于第四孔內(nèi)的壓板，壓板與固定連接軸的 前端面平行，壓板后表面和固定連接軸前端面分別對(duì)應(yīng)設(shè)有一個(gè)以固定連接軸中心線為軸 線的圓環(huán)形凹槽，兩個(gè)圓環(huán)形凹槽內(nèi)設(shè)有滾珠，壓板后表面和固定連接軸前端面之間具有 間隙，滾珠前后分別與壓板和固定連接軸頂壓配合； 固定連接軸在擋環(huán)的后部一端呈前大后小的圓錐形結(jié)構(gòu)，該圓錐形的錐度為莫氏錐 度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖擊器外缸加工專用頂尖，其特征在于：所述支撐座的圓柱 段沿徑向設(shè)有與第二孔連通的注油孔，注油孔外端口處螺紋連接有油塞。
【文檔編號(hào)】B24B5/02GK203875355SQ201420322066
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年6月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月17日
【發(fā)明者】王瑞利, 王紅, 陳永芳, 高德峰, 黃亞軍, 李杏 申請人:黃河科技學(xué)院