专利名称：一种立车进给刀架的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种立车进给刀架，主要用于实现立车刀架的横向(径向)进给运动和纵向(轴向)进给运动。
背景技术：
立车是机械加工中常用的设备，是汽轮机、水轮机、重型电机、矿山冶金等重型机械制造中不可缺少的设备，其主要用于加工各种回转表面，如内外圆柱表面、圆锥表面和回转体的端面等。目前，大部分立车的进给运动都是由丝杠和光杠带动刀架来实现的，其中丝杠和光杠均为进给箱的输出轴，丝杠实现刀架的横向进给进给，光杠实现刀架的纵向进给运动。传统的进给方案有很多不足1、要实现刀架的横向、纵向进给运动，须在进给箱中设置丝杠、光杠两根输出轴，增加了进给箱设计的复杂性；2、由于光杠的存在，增加了立车横梁承受的重量，降低了横梁的导向精度。
发明内容
本发明提供一种立车进给刀架，可分别实现横向进给、纵向进给，且纵向进给方向可调，结构简单，操作简便灵活。为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案一种立车进给刀架，包括滑板体、刀夹、刀架底座、横向进给装置、纵向进给装置和角度调整装置，刀夹与滑板体连接，纵向进给装置包括燕尾形导轨和纵向丝杠，横向给进装置包括开合螺母、开合螺母控制机构和横向丝杠，横向丝杠只能转动，不能沿轴线方向移动；纵向进给装置可旋转地安装在刀架底座左侧的圆柱面上，燕尾形导轨与滑板体的滑槽沿竖向滑动配合，燕尾槽导轨内通过轴承设置有与纵向丝杠配合的纵向螺纹管，燕尾槽导轨一侧与刀架底座连接，纵向螺纹管通过传动部件和穿过刀架底座左侧圆柱面中心的传动轴与横向丝杠通过离合机构传动连接； 横向给进装置的开合螺母设有内螺纹且与横向丝杠外螺纹配合，开合螺母与刀架底座上设置的竖向导轨沿竖向可滑动配合；在刀架底座和纵向进给装置之间设有可使纵向进给装置沿刀架底座左侧的圆柱面旋转的角度调整装置并设置有用于固定纵向进给装置旋转位置的紧定螺钉。开合螺母控制机构包括套筒、圆盘、销轴、手柄，在开合螺母的上、下两部分的端面上分别设有销轴，套筒穿设在横向丝杠上，套筒一端固定有圆盘，在套筒和圆盘外圆周之间的圆盘上对称设置两个凹槽，从凹槽的一端到另一端，凹槽与圆盘中心的距离逐渐增大，两个销轴分别穿过对应的凹槽。角度调整装置包括蜗杆、扇形蜗轮和蜗杆架，蜗杆通过蜗杆架与燕尾槽导轨连接， 扇形蜗轮与刀架底座连接，所述的紧定螺钉设置在燕尾槽导轨与机架底座之间。纵向螺纹管通过锥齿轮和传动轴传动连接，所述的离合机构包括牙嵌式电磁离合器，横向丝杠开有轴向贯通的键槽，牙嵌式电磁离合器右端与锥齿轮套固定，牙嵌式电磁离合器左端通过滑键与开有通键槽的横向丝杠配合。
凹槽两端设有小楔角的自锁槽。本发明结构简单，操作简便，主要用于实现立车刀架的横向进给运动和纵向进给运动，也可以用于需要实现这两个方向运动的其他机械装置中。本发明由一根丝杠、开合螺母、带有凹槽的圆盘、牙嵌式电磁离合器等来实现立车刀架的横向、纵向运动，以代替传统立车中丝杠、光杠并用的方案。刀架的纵向运动可用于加工内外圆柱面，横向运动可用于加工端面。此外，角度调整装置可调整刀架的角度，和纵向进给装置配合可实现刀架的斜向进给运动，以用于加工圆锥面。这种传动方案省去了光杠传动部分，降低了进给箱结构的复杂性，减轻了立车横梁承受的重量，减小了横梁的变形量，提高了横梁的导向精度。
图I为本发明的纵剖示意图2为本发明的A向视图3为图I的B-B剖视图4为图2的C-C剖视图5为图2的D-D剖视图。
具体实施例方式实施例如图1-5所示，一种立车进给刀架，包括滑板体2、刀夹I、刀架底座10、横向进给装置、纵向进给装置和角度调整装置，刀夹I与滑板体2连接，纵向进给装置包括燕尾形导轨4和纵向丝杠5，横向给进装置包括开合螺母21、开合螺母控制机构和横向丝杠 13 ;纵向进给装置可旋转地安装在刀架底座10左侧的圆柱面上，开合螺母控制机构包括套筒17、圆盘19、销轴20、手柄18，在开合螺母21的上、下两部分的端面上分别设有销轴20， 套筒17穿设在横向丝杠13上，套筒17 —端固定有圆盘19，在套筒17和圆盘19外圆周之间的圆盘上对称设置两个凹槽，从凹槽的一端到另一端，凹槽与圆盘19中心的距离逐渐增大，两个销轴20分别穿过对应的凹槽。燕尾形导轨4与滑板体2的滑槽沿竖向滑动配合， 燕尾槽导轨4内通过轴承设置有与纵向丝杠5配合的纵向螺纹管，燕尾槽导轨4 一侧与刀架底座10连接，纵向螺纹管通过传动部件(锥齿轮)和穿过刀架底座10左侧圆柱面中心的传动轴15与横向丝杠13通过离合机构传动连接，离合机构包括牙嵌式电磁离合器24，牙嵌式电磁离合器24右端与锥齿轮套12固定，左端通过滑键23与开有贯通键槽的横向丝杠 13配合；横向给进装置的开合螺母21设有内螺纹且与横向丝杠13外螺纹配合，开合螺母 21与刀架底座10上设置的竖向导轨22沿竖向可滑动配合；在刀架底座10和纵向进给装置之间设有可使纵向进给装置沿刀架底座10左侧的圆柱面旋转的角度调整装置并设置有用于固定纵向进给装置旋转位置的紧定螺钉11。如图2所示，开合螺母21分为上下两部分，开有内螺纹，可与横向丝杠13 组成螺旋副。带有燕尾槽的竖向导轨22沿竖直方向固定在刀架底座10上，如图4所示， 开合螺母21与竖向导轨22组成移动副，使上下开合螺母21只能沿竖直方向运动。圆盘 19上开有两段完全对称由曲线构成的凹槽，每段凹槽构成了闭合凸轮的一部分，如图5剖面图所示。在角度α及Y的范围内设有楔角较小的自锁槽，可使开合螺母自锁。在角度 α的范围内，开合螺母21处于闭合状态，螺旋副处于工作状态，开合螺母21的上下两部分不会由于力的作用而脱开，从而可靠地实现立车刀架的径向即横向进给；在角度Y的范围内，开合螺母21也处于自锁状态，使开合螺母21的上下部分不会随着刀架工作过程中的振动而松动，以免刀架在进行轴向进给时，开合螺母21与横向丝杠13发生干涉。在β角度范围内凹槽的楔角较大，开合螺母21不具有自锁性，用于开合螺母21上下两部分快速同时相向移动。分别固定在开合螺母21上下两部分中的两根销轴20可在两个凹槽内滑动。顺时针转动手柄18，可带动圆盘19转动，进而通过两根销轴20带动开合螺母21 沿竖直方向同时接近横向丝杠13。当销轴20转入圆盘19的凹槽α角度范围内时，开合螺母21完全闭合且自锁，保证横向丝杠13转动时开合螺母21不会自动脱开，图5剖面图所示即为开合螺母21完全闭合状态。顺时针转动手柄18到极限位置后，销轴20与凹槽在 α角度范围内接触，当横向丝杠13转动时，即可带动与其配合的开合螺母21沿横向运动， 进而带动刀架做横向进给运动。同理，反向逆时针转动手柄18到另一极限位置时，销轴20 与凹槽在Y角度范围接触，即可使开合螺母21相互脱离并自锁，进而切断刀架的横向进给运动。如图I所示的锥齿轮套12的锥齿轮与锥齿轮14相啮合，锥齿轮14与锥齿轮16 同轴，锥齿轮16与带有内螺纹的锥齿轮3相啮合，带有内螺纹的锥齿轮3与纵向丝杠5相联接，纵向丝杠5通过滑板体挡板6固定在刀架上。牙嵌式电磁离合器24的左端与锥齿轮套12联接，锥齿轮套12通过轴承座固定在刀架底座10上；右端通过滑键23与横向丝杠13 配合，通过牙嵌式电磁离合器24上的电磁装置实现牙嵌式电磁离合器24的啮合与脱开。接通牙嵌式电磁离合器24的回路时，牙嵌式电磁离合器24的左半部在电磁力的作用下向右移动，与右半部相嵌合。当横向丝杠13转动时，横向丝杠13通过滑键23和牙嵌式电磁离合器24、锥齿轮套12、锥齿轮14、传动轴15、锥齿轮16带动开有内螺纹的锥齿轮3转动，进而带动纵向丝杠5纵向移动，即可实现整个刀架的纵向进给。断开牙嵌式电磁离合器24的回路时，嵌式电磁离合器24的左半部便在内部复位弹簧的作用下回复到原位置，导致左右部分相脱离，进而停止刀架的纵向进给运动。角度调整装置位于刀架的顶部，由蜗杆8、扇形蜗轮9和蜗杆架7组成。扇形蜗轮 9固定在刀架底座10上、蜗杆8安装在蜗杆架7上，蜗杆架7又固定在燕尾形导轨4上，且滑板体2与燕尾形导轨4相连，紧定螺钉11设置在燕尾槽导轨与机架底座之间。松开紧定螺钉11，使用扳手转动蜗杆8，即可使刀夹I、滑板体2和燕尾形导轨4、丝杠5等绕刀架底座10左侧的外圆柱面旋转，旋转的角度由蜗杆转动的角度决定。旋转一定角度后，紧固紧定螺钉11，即可将燕尾形导轨4锁紧在刀架底座10上。调整角度后，接通牙嵌式电磁离合器24的回路，即可与纵向进给装置相配合，实现刀架的斜向进给，车削带有锥面的工件。
权利要求
1.一种立车进给刀架，其特征在于包括滑板体、刀夹、刀架底座、横向进给装置、纵向进给装置和角度调整装置，刀夹与滑板体连接，纵向进给装置包括燕尾形导轨和纵向丝杠， 横向给进装置包括开合螺母、开合螺母控制机构和横向丝杠，横向丝杠只能转动，不能沿轴线方向移动；纵向进给装置可旋转地安装在刀架底座左侧的圆柱面上，燕尾形导轨与滑板体的滑槽沿竖向滑动配合，燕尾槽导轨内通过轴承设置有与纵向丝杠配合的纵向螺纹管， 燕尾槽导轨一侧与刀架底座连接，纵向螺纹管通过传动部件和穿过刀架底座左侧圆柱面中心的传动轴与横向丝杠通过离合机构传动连接；横向给进装置的开合螺母设有内螺纹且与横向丝杠外螺纹配合，开合螺母与刀架底座上设置的竖向导轨沿竖向可滑动配合；在刀架底座和纵向进给装置之间设有可使纵向进给装置沿刀架底座左侧的圆柱面旋转的角度调整装置并设置有用于固定纵向进给装置旋转位置的紧定螺钉。
2.根据权利要求I所述的立车进给刀架，其特征在于开合螺母控制机构包括套筒、 圆盘、销轴、手柄，在开合螺母的上、下两部分的端面上分别设有销轴，套筒穿设在横向丝杠上，套筒一端固定有圆盘，在套筒和圆盘外圆周之间的圆盘上对称设置两个凹槽，从凹槽的一端到另一端，凹槽与圆盘中心的距离逐渐增大，两个销轴分别穿过对应的凹槽。
3.根据权利要求I或2所述的立车进给刀架，其特征在于角度调整装置包括蜗杆、扇形蜗轮和蜗杆架，蜗杆通过蜗杆架与燕尾槽导轨连接，扇形蜗轮与刀架底座连接，所述的紧定螺钉设置在燕尾槽导轨与机架底座之间。
4.根据权利要求3所述的立车进给刀架，其特征在于纵向螺纹管通过锥齿轮和传动轴传动连接，所述的离合机构包括牙嵌式电磁离合器，横向丝杠开有轴向贯通的键槽，牙嵌式电磁离合器右端与锥齿轮套固定，牙嵌式电磁离合器左端通过滑键与开有通键槽的横向丝杠配合且只能作相互轴向移动、不能相互转动。
5.根据权利要求2所述的立车进给刀架，其特征在于凹槽两端设有小楔角的自锁槽。
全文摘要
一种立车进给刀架，包括滑板体、刀夹、刀架底座、横向进给装置、纵向进给装置和角度调整装置，刀夹与滑板体连接，纵向进给装置包括燕尾形导轨和纵向丝杠，横向给进装置包括开合螺母、开合螺母控制机构和横向丝杠；在刀架底座和纵向进给装置之间设有可使纵向进给装置沿刀架底座左侧的圆柱面旋转的角度调整装置并设置有用于固定纵向进给装置旋转位置的紧定螺钉。本发明结构简单，操作简便，主要用于实现立车刀架的横向进给运动和纵向进给运动。
文档编号B23B21/00GK102601392SQ20121007548
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月21日 优先权日2012年3月21日
发明者李予寅, 李大磊, 罗春虎, 肖献国, 陈广飞 申请人:郑州大学