[发明专利]曲轴轴向自动定位顶尖装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种顶尖装置，特别是一种曲轴轴向自动定位顶尖装置。

背景技术

在曲轴加工时，其两端均有顶尖支撑，现有的主轴箱一端的顶尖在轴向上不能根据轴向力自动调整位置，形成硬性支撑，支撑方式单一，在装夹曲轴时也不能准确识别曲轴的长度，给同轴加工带来不便。

发明内容

本发明的目的是提供一种顶尖可对曲轴轴向自动定位、配合卡盘自动径向定位、装夹时可自行识别曲轴长度、结构简单、动作灵活可靠的曲轴轴向自动定位顶尖装置，克服现有技术的不足。

本发明的曲轴轴向自动定位顶尖装置，包括主轴箱、主轴、拉杆、卡盘、顶尖，在卡盘内固定有顶尖座，顶尖的后部插入顶尖座内孔并装有顶尖弹簧，顶尖弹簧一端顶靠在顶尖上，另一端顶靠在顶尖座内孔底部的调整垫上，在顶尖与调整垫之间有间隙，顶尖的前部套装有导向套，导向套与顶尖座固定连接，所述间隙与拉杆中心的拉杆油孔相连通，拉杆油孔通过旋转接头与油缸检测装置相连通，与油缸检测装置相配有感应元件。

本发明的曲轴轴向自动定位顶尖装置，其中所述的卡盘内设有座套，座套的前部套装在顶尖座上，座套的后部螺纹连接有芯套，芯套的前部位于座套内侧并套装在顶尖座的后部，芯套的后部与拉杆螺纹连接，拉杆油孔通过芯套上的芯套油孔、顶尖座上的顶尖座油孔与间隙相连通。

本发明的曲轴轴向自动定位顶尖装置，其中所述的油缸检测装置包括缸体，在缸体内设有活塞，活塞一侧设有缸体弹簧，活塞的另一侧接活塞杆，活塞杆的外端头连接有感应块，感应块与接近开关相配。

本发明的曲轴轴向自动定位顶尖装置，其中所述的导向套与顶尖套装部分的断面为三角形或方形或多边形。

本发明的曲轴轴向自动定位顶尖装置，其中所述的顶尖与导向套和顶尖座之间有径向间隙，顶尖与顶尖座之间设有密封圈。

本发明的曲轴轴向自动定位顶尖装置，可实现不同的曲轴轴向定位，本顶尖装置在曲轴外铣床或其它轴类加工机床床头和尾座卡盘中心处各设置一套，用于外铣床加工曲轴连杆颈或主轴颈时，实现曲轴不同方式的轴向自动定位和曲轴长度识别。

曲轴加工前，机床操作者可根据曲轴顶尖孔或曲轴端面精度或根据工艺要求选择相应的轴向定位方式并调整好顶尖组。

一、不同方式的轴向自动定位

1、采用两端专用机床加工的中心孔定位时，可拆下调整垫和顶尖弹簧，顶尖内端头顶靠在顶尖座上，轴向不能移动，此时，顶尖为刚性顶尖，定位时曲轴端面与卡盘定位面不接触，曲轴轴向尺寸均按中心孔算起。

2、采用曲轴左或右端面定位时，两端的顶尖由于有顶尖弹簧和调整垫且顶尖端部离开顶尖座，形成间隙，构成弹性顶尖结构，且左右顶尖组中的弹簧弹力相差两倍，其弹力差值确保床头箱一侧的卡盘中的顶尖缩回，直至曲轴端面靠紧卡盘的定位面，如改为尾座一端的卡盘端面定位时，则换装左右顶尖组件位置即可。为确保曲轴端面靠紧卡盘的定位面，在卡盘的定位面上有气体检测装置，该装置可检测到0.15mm以内的端面间隙。

3、采用曲轴主轴颈上的其它止推面定位时，则只要将气体检测装置设在该面的支撑平面上即可（另有定位挡铁支架）。

二、曲轴长度识别

曲轴长度识别是指通过全自动机床的软、硬件功能，自动识别已放置到托架上的曲轴其长度是否与当前加工程序相对应，如确认不同应终止加工并自动报警。在自动或频繁换产加工曲轴时，可以有效避免因错误装入曲轴而撞坏机床和刀具，这是一种用较小成本即可实现的、不同于其它方法的曲轴长度识别功能。

该功能建立在弹性顶尖组基础上，左右各有一套，分别安装在床头和尾座卡盘上，工作时，数控系统控制床头和尾座从左右两侧以较快速度趋近曲轴，当弹性顶尖接触到曲轴中心孔被迫压缩后，由机床的专用软件快速判断曲轴的长度是否正确。

顶尖后面包括各油孔在内的封闭空间填充有粘度较低矿物液压油，通过拉杆和旋转接头接至一个在床头箱附近安装的专用检测缸体上，当床头箱伺服电机驱动床头箱及顶尖顶到曲轴后，顶尖被迫向后移动，此时，封闭空间内的矿物液压油推动油缸产生位移，用电子接近开关12可精确检测到这个位移并输出一个开关量信号，及时送入数控系统内并使数控系统执行读入床头箱（及尾座）当前座标值的操作，利用当前床头箱座标值与标准座标值（对应不同长度的曲轴，第一次装卡时要按实际值锁定床头箱的座标值即为标准座标值）的比较，可有效完成曲轴的长度识别功能。