[发明专利]车床气动顶紧装置

说明书

本发明公布了一种车床气动顶紧装置，包括尾座和顶尖，尾座的左端设有可显示压强的气缸，气缸与气动阀门相连，尾座的内部嵌有套筒，在套筒内壁的右端面设有密封圈；在气缸的输出轴末端设有顶尖，顶尖与输出轴一体成型，输出轴可在套筒内伸缩移动；套筒内壁设有用于排屑消气的螺旋凹槽，螺旋凹槽从套筒的右端向左逐步延伸并扩大，最后穿出套筒和尾座的左端侧壁；输出轴的表面设有若干圈凹槽，每圈凹槽的槽口边缘与输出轴外圆面之间、槽壁和槽底之间均圆滑过渡，槽底为向内凹陷的圆弧底面。该装置可调节顶尖对工件的顶紧力，提高顶尖与车床主轴的同轴度，使工件受力更为均匀、平稳。

技术领域

本发明属于车床技术领域，尤其涉及一种车床后座上的顶紧机构。

背景技术

车床是机械加工领域中常用的一种加工设备，通常车床上的床头设有卡盘，床尾设有尾座，尾座上设有顶尖，该顶尖与机床的导轨相平行设置，顶尖与尾座之间螺纹联接或者是直接采用丝杠作为顶尖，丝杠的尾端设有手轮，加工时一般将工件放在卡盘和顶尖之间，工件一端用与车床主轴同轴的卡盘夹紧，再手动摇动手轮使丝杠进给，将顶尖顶在工件的另一端，以便车削。由于工件形状尺寸和材料各异，所需的顶紧力也不相同，手工摇动手轮来调节顶尖的进给量，无法把握其顶紧力，容易将零件顶变形，或者是顶紧力不够而导致切削过程中工件的顶尖一端发生晃动，导致装夹不稳，从而使工件加工误差变大，这种情况尤其发生在回转类零件，例如常见的轴类零件中。另一方面，由于顶尖露在加工环节下，容易沾染铁屑粉尘、杂质，现有顶尖采用丝杠传动进给时，容易把铁屑粉尘带入底座内的螺纹孔内，造成卡滞或者丝杠偏移，从而使顶尖与卡盘轴线不在同一直线上，工件受力不稳，造成加工误差超差。目前的机械加工零件的误差控制，大多从刀具质量、卡盘的装夹或者切削工序上寻找原因来提高加工精度，对于顶尖的影响除了容易被忽视之外，缺少可采用的合适的顶尖也是原因之一。要提高零件加工质量，亟待设计一种顶紧装置来与车床相匹配。

发明内容

本发明的目的在于解决上述技术问题，提供一种车床气动顶紧装置，该装置可调节顶尖对工件的顶紧力，且提高顶尖与车床主轴的同轴度，使工件受力更为均匀、平稳。

本发明的技术方案如下：

一种车床气动顶紧装置，包括尾座和顶尖，其特征在于：所述尾座的左端设有显示工作时实时压强的气缸，该气缸与调节气压的气动阀门相连，在尾座的内部紧密地嵌有与车床主轴同轴的套筒，在所述套筒内壁的右端面设有密封圈，所述密封圈一端伸出所述套筒；在气缸的输出轴末端同轴地设有所述顶尖，所述顶尖与输出轴直径相同且与输出轴一体成型，所述输出轴伸入套筒后穿过所述密封圈，并可在套筒内伸缩移动；所述套筒内壁设有用于排屑消气的螺旋凹槽，所述螺旋凹槽从套筒的右端向左逐步延伸并扩大，最后穿出套筒和尾座的左端侧壁，以便输出轴在套筒内伸缩移动时排出其自身所带入的铁屑粉尘和气流；所述输出轴的表面设有若干圈凹槽，每圈凹槽的槽口边缘与输出轴外圆面之间、槽壁和槽底之间均圆滑过渡，所述槽底为向内凹陷的圆弧底面。

进一步地，所述螺旋凹槽的槽口边缘与套筒内壁之间、槽壁和槽底之间均圆滑过渡，所述槽底为向内凹陷的圆弧底面。

进一步地，所述顶尖与输出轴之间圆滑过渡相接。

进一步地，所述密封圈横截面呈等腰梯形。

进一步地，所述顶尖的尖端内部设有硬质合金制成的滚珠，所述滚珠与顶尖同轴。

进一步地，所述螺旋凹槽设有多条，每条螺旋凹槽之间间隔距离等于所述输出轴的直径。

进一步地，所述螺旋凹槽沿套筒内壁轴线延伸所形成的圆锥状结构的锥角不大于10度。

进一步地，所述螺旋凹槽的螺旋角为35度到45度。

进一步地，所述气缸与检测气缸压强的压力传感器相连，所述传感器与控制蜂鸣器的PLC相连。