專利名稱：一種能保證頂尖孔定位精度的球形頂尖的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種能保證頂尖孔定位精度的球形頂尖。
背景技術：
加工精密主軸零件時，最典型的工件定位方式為兩端頂尖孔定位，這種定位方式符合基準重合原則和基準統一原則。為保證頂尖定位精度，一般在對主軸的主要外圓表面進行終加工前，需重新對頂尖孔進行修研加工，常用的修研方法有①用油石或橡膠砂輪修研頂尖孔。將圓柱形油石或橡膠砂輪裝夾在車床卡盤上，用金剛石筆將其修整為60°圓錐體；將工件頂夾在油石與車床后頂尖之間，并加入少量柴油或輕機油潤滑，然后開動車床使油石高速轉動進行修研，同時操作者手握工件斷續轉動。②用鑄鐵頂尖修研頂尖孔。該方法原理同上，不同的是用鑄鐵頂尖代替油石頂尖，修研時應加入研磨劑，頂尖轉速略低。③ 用硬質合金頂尖修研頂尖孔。該方法加工效率高，但修研質量稍差，多用于修研普通軸頂尖孔或作為精密軸頂尖孔的粗研加工。④用頂尖孔磨床研磨頂尖孔。該機床加工精度較高， 頂尖孔表面粗糙度可達RaO. 32 μ m,圓度可達0. 8 μ m。加工精密主軸外圓時，主軸頂尖孔支承在固定的前、后頂尖上，目前使用的頂尖， 其頂針均為錐體形狀，此時工件的回轉軸線由兩個固定頂尖決定。理論上回轉軸線是固定不變的，可加工出高精度的外圓。但當兩頂尖孔存在形狀誤差(如圓度、角度誤差等)或同軸度誤差時，均會造成定位截面上的頂尖與頂尖孔之間呈非圓周線接觸的有限點接觸狀態，這將導致支承剛度不足而使工件軸線發生變動，造成加工面的圓度誤差。在終磨(超精磨)精密主軸的主要外圓時，由于其圓度允差極小，即使對兩頂尖孔進行了仔細修研，使兩頂尖孔具有很低的表面粗糙度、較高的形狀精度和同軸度，但其接觸面積仍很難達到85% 以上，工件軸線變動依然較明顯，仍會對工件外圓圓度產生顯著影響，外圓圓度超差現象時有發生。
發明內容
本發明的目的在于提供了一種能保證頂尖孔定位精度的球形頂尖。本發明的球形頂尖制造、使用、維護方便，研磨質量高，可使接觸面積穩定達到95%以上，且易保證在近大端接觸。為了達成上述目的，本發明的解決方案是
一種能保證頂尖孔定位精度的球形頂尖，包括本體，所述本體的端部設有球體狀頂針。本發明的有益效果為球形頂尖可從幾何原理上保證頂針與頂尖孔在定位截面上始終保持圓周線接觸狀態，即使兩頂尖孔存在較明顯的錐度誤差和同軸度誤差，也不會改變其圓周線接觸狀態。采用球形頂尖定位時，定位圓截面的接觸應力分布均勻，接觸剛度顯著提高，被磨削主軸零件因定位面接觸變形引起的軸線位移基本消除，從而可顯著提高主軸回轉軸線的位置穩定性，使主軸外圓終磨后的圓度大大提高。而且球形頂尖的制造、使用、維護方便，研磨質量高，可使接觸面積穩定達到95%以上，且易保證在近大端接觸。通過采取頂尖定位精度的精化措施，精密主軸零件的外圓加工精度明顯提高，圓度誤差分散范圍縮小(可穩定在0. 005mm以內)保證了精密主軸零件的加工合格率。
圖1是本發明的結構示意圖； 圖2是圖1的A部放大圖。
具體實施例方式實施例1
如圖1所示，一種能保證頂尖孔定位精度的球形頂尖，包括本體1，所述本體1端部設有球體狀頂針2。利用球體任意截面均為圓形和球體與錐孔接觸均呈圓周線接觸的特點，設計外圓終磨專用球形頂尖對工件3進行兩端頂尖孔4定位。球形頂尖可從幾何原理上保證球體狀頂針2與頂尖孔4在定位截面上始終保持圓周線接觸狀態，即使兩頂尖孔4存在較明顯的錐度誤差和同軸度誤差，也不會改變其圓周線接觸狀態。采用球形頂尖定位時，定位圓截面的接觸應力分布均勻，接觸剛度顯著提高，被磨削主軸零件因定位面接觸變形引起的軸線位移基本消除，從而可顯著提高主軸回轉軸線的位置穩定性，使主軸外圓終磨后的圓度大大提高。球形頂尖的制造、使用、維護方便，研磨質量高可使接觸面積穩定達到95%以上，且易保證在近大端接觸。通過采取頂尖定位精度的精化措施，精密主軸零件的外圓加工精度明顯提高，圓度誤差分散范圍縮小(可穩定在0.005mm以內)保證了精密主軸零件的加工合格率。
權利要求
1. 一種能保證頂尖孔定位精度的球形頂尖，包括本體(1)，其特征在于所述的本體 (1)的端部設有球體狀頂針(2)。
全文摘要
本發明公開了一種能保證頂尖孔定位精度的球形頂尖，包括本體，所述本體的端部設有球體狀頂針。本發明的球形頂尖制造、使用、維護方便，研磨質量高，可使接觸面積穩定達到95％以上，且易保證在近大端接觸。
文檔編號B24B41/06GK102179768SQ20111007412
公開日2011年9月14日 申請日期2011年3月28日 優先權日2011年3月28日
發明者王文奎, 駱永標 申請人:紹興文理學院