一种弹簧预紧式液压浮动尾座设计.pdf

功 能都件 F u n c ti0 n u n its 一 种弹簧预紧式液压浮动尾座设计 程蓓蓓岳云 萍 大连机床集 团有限责任公司技术 中心， 辽宁 大连 1 1 6 6 2 0 摘要 介绍一种实用新型专利“ 弹簧预紧式液压浮动尾座” 的结构和特点， 在细长轴 的加工过程中起到消 除热伸长和弯曲变形的作用。 关键词 浮动尾座弹簧预紧热伸长 中图分类号 T H1 3 6 文献标识码 B D e s i g n o f a k i n d o f s p i n g p r e l o a d t y p e h y d r a u l i c f l o a t i n g t a i l s t o c k CHENG Be i b e i ，YUE Yu n p i n g T e c h n i c a l C e n t e r ， D a l i a n Ma c h i n e T o o l G r o u p C o r p ． ， D a l i a n 1 1 6 0 2 1 ， C HN Abs t r a c t Th e p a p e r i n t r o d u c e s t h e s t r u c t u r e a n d f e a t u r e o f a p r a c t i c a l pa t e n t o f s pi n g pr e l o a d t y p e h y d r a u l i c flo a t i n g t a i l s t o c k． I t wi l l e l i mi na t e t h e r ma l e x t e n s i o n a n d b e n d d e f o rm a t i o n i n t h e pr o c e s s o f l o n g t h i n s h a f t ． Ke y wor dsF l o a t i n g Ta i l s t o c k；S p r i n g P r e l o a d；Th e r ma l Ex t e ns i o n 金属切削机床在加工长轴类 工件 时， 必需使用带 有顶尖机构的尾座 ， 工件的一端 由卡盘夹持 ， 另一端 由 顶尖顶持在端面的中心部位 ， 这种结构的尾座属刚性 顶持 。在加工过程 中， 长轴类工件发热会有一定量 的 伸长， 由于得不 到释放 ， 此时工件会 出现一定 量的弯 曲， 影响加工精度。现提供一种长轴类工件在加工时 受热伸长可 自行调整 、 不发生弯曲 、 保证加工精度 、 提 高工件质量的弹簧预紧式液压浮动尾座 ， 以克服现有 技 术 的不 足。 1 传 统尾座 结构 传统的尾座分为手动尾座 、 液压尾座和气动尾座 。 手动尾座根据偏心原理锁紧在床身上 ， 用手摇手轮使 丝杆带动尾座主轴前进 、 后退。液压尾 座和气动尾座 依照液压原理及气动原理使尾座芯轴前进后退， 尾座 体上使用限位开关能防止其与床鞍相撞。 以液压尾座 图 1 为例 ， 在尾座体内设有套筒 ， 套 1 6 0 图1 普通液压尾座示意图 筒内侧前部安装有顶尖机构 ； 在尾座体 的后端接有油 缸 ， 在套筒 的后端尾座体的内侧 固定连接有后盖， 后盖 连接与油缸相配的活塞杆的外端头。油缸的动作可带 动后盖和套筒在尾座体 内滑动 ， 达到顶尖伸 出顶持工 件或顶尖缩回的 目的。但这种尾座只能在装卡工件时 一 次定位 。 2 轴类工件加工状态分析 细长轴加工时， 一般都会有 中心架或跟刀架进行 辅助支撑以防因切削受力产生变形 ， 如果用普通尾座 顶持 ， 切削产生的热变形势必会通过轴的弯曲来补偿。 但如果尾座采用浮动式设计 ， 加工时产生 的热变形就 会通过尾座 内部的弹簧伸长和压缩来进行补偿 ， 对加 工后的零件精度有很好的保证。 图2 细长轴一端固定一端顶持 3 弹簧预紧式液压浮动尾座设计原理 根据 以上要求 ， 我们根据本厂实际情况研发 出一 种新型的弹簧预紧式液压浮动尾座 图 3 。 如 图3 所示 ， 在尾座体1 的内侧装有 套筒2， 套筒 ZU I q 2 1 一尾座体 ；2 一 套筒；3 一后盖紧 固螺母 ；4 一 凸台夹紧后盖 ；5 一 弹簧 6 一圆盘状弹簧座；7 一前油腔 ；8 一油缸；9 一拉杆；1 O 一活塞； 1 1 一 后油腔 ；1 2 一 双紧 固螺母 ；1 3 一 油缸端盖 ；1 4 一 后油 口； 1 5 一前 油口； 1 6 一 活塞 间隙； 1 7 一弹簧座 间隙；1 8 一预尖机构 。 图3 弹簧预紧式液压尾座结构示意图 2内侧前部装有顶尖机构 1 8 ； 在尾座体 1的后端通过 螺栓 固定有油缸 8 ， 油缸 8的内腔配有活塞 1 0， 活塞 1 0 的前部形成前油腔 7并与油缸 8上的前油 口 1 5相连 通 ； 活塞 1 0的后部形成后油腔 1 1并与油缸 8上 的后 油 口 1 4相连通 ； 在套筒 2的后端通过螺栓固定连接有 后盖 4， 在活塞 1 0的中心孔 内设置有拉杆 9 ， 拉杆 9的 前端伸出活塞 1 0外并加工有凸台和螺纹 ， 通过后盖紧 固螺母 3和凸台夹紧后盖 4 ； 活塞 1 0的前部伸 出油缸 8外并套装有 圆盘状 弹簧座 6 ， 弹簧座 6靠在活塞 1 0 前部的台阶上 ， 在弹簧座 6上加工有弹簧孔 ， 弹簧孔有 1 8个且在圆周上均匀分布 ， 每个弹簧孔 内均设置有 弹 簧 5， 弹簧 5的一端顶靠在弹簧孔的底端 ， 另一端顶靠 在后盖 4的侧面上 ； 拉杆 9的后端伸出油缸外侧并螺 纹连接有相互旋紧固定 的双紧固螺母 1 2 ； 在油缸 8的 后端通过螺栓 固定有油缸端盖 1 3 ， 油缸端 盖 l 3套装 在伸出油缸 8外侧的活塞 1 O后部外侧 ； 安装调定后在 后盖 4与弹簧座 6之间形成 弹簧座 间隙 1 7 ， 在拉杆 9 上的凸台与活塞 1 O最前端 面之 间形成 活塞 间隙 1 6 。 当油缸 8动作带动活塞 1 0前移时 ， 活塞 1 O 、 弹簧座 6 、 后盖 4 、 套筒 2 、 拉杆 9一 同前移 ， 顶尖机构 1 8随之前 移 ； 当顶尖的前端 顶靠在工件上 时， 弹簧 5受力被压 缩 ， 弹簧座间隙 1 7变小 ， 活塞 间隙 1 6变小 ， 双紧固螺 母 1 2 与活塞 1 0 后端 面产 生间 隙 ， 工件靠 弹力 顶持 。 F u n n U n its 功能都件 加工过程 中工件受热发生一定量的伸长时 ， 弹簧 1 5再 次被压缩 ， 弹簧座间隙 1 7 、 活塞 问隙 1 6均再次变小 ， 而双紧固螺母 1 2与活塞 l 0后端面 的间隙则 再次变 大 ， 消除了顶持造成工件变形弯曲的现象 。 安装时 ， 可通过双 紧 固 螺母调定好弹簧 的预 紧力 ， 使弹簧座与后盖之间由弹簧 顶靠并保 持有弹簧座 间隙， 活塞前端面与拉杆凸台之间 保持有活塞间隙。当油缸动 作带动活塞前移时， 活塞 、 弹 簧座 、 后盖 、 套筒 、 拉杆一 同 图4 顶紧力F 与套筒位移 x关系曲线 前移 ， 顶尖机构随之前移 ； 当顶尖的前端顶靠在工件上 时 ， 弹簧受力被压缩 ， 弹簧座 间隙变小 ， 顶 紧力 的值 F 取决于弹簧力 才 与套筒产生的位移量 呈正 比例 关系 图 4 。 4 结语 弹簧预紧式液压尾座已应用于我厂产 品上 ， 消 除 了刚性顶持造成的工件变形弯 曲现象， 保证了加工精 度 ， 提高了工件质量 。 参考文献 [ 1 ] 机床设计手册编委会． 机械设计手册 [ M] ． 北 京 机械工业 出版社 ， 2 0 0 4． [ 2 ] 王爱玲． 现代数 控 机床 结构 与设 计 [ M] ． 北京 兵器 工业 出版 社 ， 1 9 9 9． [ 3 ] 濮 良贵 ， 纪名刚． 机械设计 [ M] ． 北京 高等教 育出版社 ， 2 0 0 2 ． 第一作者 程蓓蓓 ， 女 ， 1 9 7 9年生， 工程硕士， 工程 师， 主要研究普通立、 卧式车床技术。 编辑 吕伯城 收稿 日期 2 0 1 1 0 5 2 3 文 章编号； l 2 0 4 4 8 曩 薯 囊 ， - - 曩曩 蔓 誊 ㈦ ≮ 如果 表对本文 鼬看法 请褥文章镝号填 意硼 裔袭中 的相应位置。 书讯 I S O 9 0 0 1 2 0 0 8质量管理体 系文件柴邦衡刘 晓论著 ， 2 0 0 9年 9月 出版 本书详细并举例阐述了编写 I S 0 9 0 0 1 2 0 0 8质量管理体系文件的有关问题。 邮购 价 2 8 ． 8 0元 全书共分 5章。第 1章论述了质量管理体系文件的编制原则 、 注意事项以及如何按 2 0 0 8版新标准来编制质量体系文件。第 2 章突出了质量手册难点释疑， 特别是对顾客满意度的理解和评价 ， 并给出了两个典型案例。第 3章阐明了质量管理体系程序的编 制要点和难点 ， 并给出了常用的 1 7个程序案例。第 4章介绍了作业文件编制要点和“ 常见病” ， 同时给出了能支撑程序文件的 6个 作业文件案例。第 5章着重阐述了质量计划的编制要点和工具技术以及 I S 0 9 0 0 1 2 0 0 8标准要求的质量记录的特点。 本书可供各类组织的质量管理人员、 质量管理体系内外部审核人员 、 培训教员、 咨询人员以及大专院校相关专业师生参考。 模具制造实用工艺技术 马伯龙主编 邮购价格 5 1 元 本书系统地介绍了模具制造实用工艺技术。内容包括 模具制造工艺基础 ， 模具制造的机械加工技术， 模具的特种加工技术， 模具的少、 无切屑成形技术， 模具的现代制造技术， 模具的热处理工艺技术， 模具制造工艺文件的编制， 模具典型零件的加工工艺及 操作要点， 以及模具的装配工艺及操作要点等。本书以培养和造就企业所需的” 实用型” 中、 高级模具制造人才作为取材的依据， 内 容系统、 实用。 来款请寄 北京市朝阳区望京路4号， 机床杂志社收， 邮编 1 0 0 1 0 2 。 I u q