用于车削长杆类零件的车床的制作方法

文档序号:13146926阅读:355来源:国知局
技术领域本实用新型属于机械加工设备技术领域,具体涉及一种用于车削长杆类零件的车床。

背景技术:
车床是机械加工的主要设备,主要加工轴类零件的表面以及钻孔等回转类加工方式,车床加工有两种加工形式:一种是把车刀固定,加工旋转中为成形的工件,另一种是将工件固定,通过车刀的高速旋转,车刀的横向和纵向移动进行精度加工,车床主要用于加工轴、盘、套和其他具有回转表面的工件,是机械制造和修配工厂中使用最广的一类机床加工;但车床对工件进行深孔内圆加工时,由于工件孔径小,长径比大,车床上的常规刀具无法实现深孔加工;由于其孔深,加工的刀具都超长,加工的过程中避免不了刀具的颤动,加工的稳定性降低,就会造成对工件的损坏,只能更换工件,增加了作业成本;另外目前在普通车床及小型数控车床加工长轴所使用的中心架,采用的是铸铁中心架来三点定心夹紧工件,加工时需要手动随时调整来实现长轴加工中的夹紧定位,铸铁中心架的缺点是每加工一种直径不同的工件都需要进行一次调整,费时费力,降低了加工的效率,而且通过人为调整后,定心精度差,加工效果差;申请号为2014200868679的专利文献“车床电动定心中心架”和申请号为2014200868861的专利文献“车床手动定心中心架”均介绍了一种车床中心架,两种车床中心架的结构除了驱动方式不同,其它结构均相同,其存在以下缺陷:夹紧臂不能够夹紧工件,而且凸块滑轮上的夹紧轴承和两条夹紧臂上的夹紧轴承与工件夹持点的位置为三角形,当三角形为等边三角形时,对工件的夹紧效果最好,当三角形为钝角三角形时,对工件的夹持效果则不是很理想,但工件的尺寸不一样时,势必会造成三个夹紧轴承对工件的夹持点的位置构成的钝角三角形,因此夹紧效果很难保证。

技术实现要素:
本实用新型为了解决现有技术中的不足之处,提供一种稳定性好、次品率低、定心准确、加工精度高的用于车削长杆类零件的车床。为解决上述技术问题,本实用新型采用如下技术方案:用于车削长杆类零件的车床,包括床身、刀杆、刀杆夹持装置、卡爪式车床中心夹持器、卡盘和电机,电机、卡爪式车床中心夹持器和刀杆夹持装置固定在床身上,电机的主轴与卡盘固定连接;刀杆夹持装置包括水平设置的基座、刀杆和刀杆套,基座底部嵌设有向下凸出基座下表面的定位块,基座通过支撑座与刀杆套固定连接,刀杆套为圆筒状结构,刀杆套的中心线沿左右方向水平设置,刀杆套内沿轴向方向设有圆柱形的安装腔,安装腔的左端和右端均敞口,安装腔的中心线位于刀杆套的中心线的正前方,刀杆套的后侧轴向开设有第一缺口,第一缺口与安装腔连通,刀杆套的后侧上部沿左右方向水平并排设有至少两个安装槽,刀杆套后侧在每个安装槽底部均自上而下垂直开设有上螺纹孔,安装槽通过上螺纹孔与第一缺口上下贯通,刀杆套上至少开设有一个下螺纹孔,下螺纹孔位于第一缺口下方且与上螺纹孔对应设置,上下对应的上螺纹孔与下螺纹孔内穿设并螺纹连接有紧固螺栓,其它的上螺纹孔内螺纹连接有调节螺栓;安装腔内同轴线设有弹性套,弹性套的后侧沿轴向方向开设有第二缺口,第二缺口和第一缺口对应设置,刀杆右端插设在弹性套内,刀杆左端部设有压紧螺孔和安装孔,安装孔的中心线沿前后方向水平设置,安装孔内装配有刀片座,刀片座前端装配有刀片,压紧螺孔的中心线沿左右方向水平设置,压紧螺孔右端与安装孔左侧连通,压紧螺孔内螺纹连接有压紧螺钉,压紧螺钉右端与刀片座顶压配合;卡爪式车床中心夹持器包括安装座、安装台和卡爪夹持装置,安装台固定在安装座上表面,卡爪夹持装置设置在安装台前侧表面;卡爪夹持装置包括推拉块、上夹持臂、下夹持臂和微量调节机构,推拉块沿左右方向的垂直截面为等腰梯形,推拉块的左侧面垂直设置且推拉块的左侧面与推拉块的右侧面平行,推拉块的左侧面的面积小于推拉块的右侧面的面积,推拉块的后侧面上沿水平方向固定有导轨,安装台前侧表面沿水平方向开设有燕尾槽,推拉块通过导轨插设在燕尾槽内滑动连接在安装台前侧面;推拉块的上侧面设有上滑轨,推拉块的下侧面设有下滑轨;推拉块内沿推拉块的中线方向开设有导向通孔,微量调节机构自右向左伸入并穿过导向通孔,微量调节机构的左端部凸出于推拉块左侧面;推拉块的右侧面沿左右水平方向固定有两根拉杆,两根拉杆上下并排对应设置,两根拉杆的右端之间固定有推拉手柄,两根拉杆之间固定有连杆,安装台前侧面设有位于连杆与推拉手柄之间的固定板,连杆与固定板之间并排设有两条压缩弹簧,两条压缩弹簧均与拉杆平行;上夹持臂和下夹持臂的结构相同,上夹持臂位于下夹持臂的正上方且上夹持臂和下夹持臂关于推拉块的中线对称设置;上夹持臂上设有上销孔,安装台前侧表面左侧部固定有上销轴,上销轴位于推拉块上方,上夹持臂通过上销轴穿设在上销孔内铰接在安装台前侧面;上夹持臂的左端转动连接有第一滚动轴承,上夹持臂的右端转动连接有上滚轮,上夹持臂与安装台之间设有第一拉伸弹簧,第一拉伸弹簧与上夹持臂的连接处位于上销轴与上滚轮之间;在第一拉伸弹簧的作用下,上滚轮滚动连接在上滑轨上;下夹持臂上设有下销孔,安装台前侧表面左侧部固定有下销轴,下销轴位于推拉块下方,下夹持臂通过下销轴穿设在下销孔内铰接在安装台前侧面;下夹持臂的左端转动连接有第二滚动轴承,下夹持臂的右端转动连接有下滚轮,下夹持臂的右端部与安装台之间设有第二拉伸弹簧,第二拉伸弹簧与下夹持臂的连接处位于下销轴与下滚轮之间,在第二拉伸弹簧的作用下,下滚轮滚动连接在下滑轨上。弹性套外表面轴向开设有插槽,插槽内插设有卡紧销。支撑座包括固定在基座上的一块连接板和两块支撑板,两块支撑板固定在连接板两端,连接板和两块支撑板的上侧边沿均固定在刀杆套下侧部。微量调节机构包括支撑管和螺杆,支撑管穿设在导向通孔内且支撑管外壁与导向通孔的内壁滑动配合,导向通孔内壁沿左右方向开设有导向槽,支撑管外壁设有位于导向槽内的导向块,支撑管左端部伸出导向通孔并凸出与安装台左侧面,支撑管的左端转动连接有第二滚动轴承,螺杆自右向左沿导向通孔伸入到支撑管内,螺杆与支撑管螺纹连接,螺杆的右端位于导向通孔外,螺杆的右端设有调节手柄,螺杆右部通过推力轴承转动连接在导向通孔内,推拉块右侧设有将导向通孔右端封堵并定位推力轴承的轴承压盖。采用上述技术方案,本实用新型具有以下有益效果:(1)刀杆夹持装置首先刀杆套通过支撑座固定在基座上,固定方式可为焊接,保证了在对工件加工时刀杆套的稳定性;刀杆套为圆筒状结构,刀杆套内沿轴向方向设有圆柱形的安装腔,安装腔的左端和右端均敞口,安装腔的中心线位于刀杆套的中心线的正前方,刀杆套的后侧轴向开设有第一缺口,第一缺口与安装腔连通,刀杆套后侧自上而下垂直开设有调节孔和紧固孔,调节孔和紧固孔均为通孔且并排设置,调节孔穿过第一缺口,调节孔上端位于刀杆套上侧壁,调节孔下端位于刀杆套下侧壁,紧固孔上端位于刀杆套上侧壁,紧固孔下端位于第一缺口底部;调节孔内自上而下螺纹连接有紧固螺栓,紧固螺栓穿过第一缺口,紧固孔内自上而下螺纹连接有调节螺栓;通过调节调节螺栓和紧固螺栓,可以更方便的夹持刀杆以及弹性套;弹性套减缓了在加工深孔作业时刀杆的震动;插槽内插设卡紧销,卡紧销用于使弹性套更加紧密的贴合在安装腔内,防止弹性套由于与刀杆套具有间隙而产生震动;(2)刀杆左端部设有压紧螺钉和安装孔,安装孔的开口朝前且安装孔内装配有刀片座,刀片座内装配有刀片,压紧螺钉自左向右螺纹连接在刀杆左端且压紧螺钉与刀片座顶压配合,当刀片损坏时,只需拧松压紧螺钉然后取出并更换刀片即可,更换刀片方便;(3)卡爪式车床中心夹持器可对不同直径的工件进行准确定心夹持,具体夹持操作为:首先向右拉动推拉手柄,然后推拉手柄通过两根拉杆拉动推拉块,使推拉块沿安装台上的燕尾槽向右运动,在第一拉伸弹簧和第二拉伸弹簧的作用下,上夹持臂右端的上滚轮沿上滑轨向左下方滚动,下夹持臂右端的下滚轮沿下滑轨向左上方滚动,由于上夹持臂和下夹持臂分别通过上销轴和下销轴铰接在安装台上,由杠杆原理可知,上夹持臂右端向下运动,上夹持臂左端则向上运动,同样下夹持臂右端向上运动,下夹持臂左端则向下运动,然后上夹持臂和下夹持臂之间的距离变大,夹持空间被打开(所述的夹持空间为上夹持臂和下夹持臂之间的空间),然后将工件放置在上夹持臂和下夹持臂之间,接着向左推动推拉手柄,推拉块沿燕尾槽向左运动,与之前相反,上夹持臂右端的上滚轮沿上滑轨向右上方滚动,下夹持臂右端的下滚轮沿下滑轨向右下方滚动,于是上夹持臂左端和下夹持臂之间的距离变小,直至上夹持臂的第一滚动轴承和下夹持臂的第二滚动轴承顶压在工件表面后,停止推动推拉手柄;接下来进行微量调节第三滚动轴承的位置,使第三滚动轴承同样顶压在工件表面,具体调节过程为:通过旋转调节手柄使螺杆在支撑管内旋转,由于支撑管与与导向通孔的内壁滑动配合,支撑管与螺杆之间为螺纹连接,所以支撑管在螺杆的旋转推动下,向左移动,当支撑管左端的第三滚动轴承顶压在工件时停止旋转调节手柄,此时第一滚动轴承、第二滚动轴承和第三滚动轴承同时夹持在工件外表面,由于三个滚动轴承的特殊位置,所以工件的中心线一定位于水平面上,工件不会倾斜,而且调节微量微量调节机构可保证三个滚动轴承与工件的外表面夹持点行车的三角形为等边三角形,定心准确,与背景技术中提到的定心中心架相比较夹持效果好;(4)连杆与固定板之间并排设有两条压缩弹簧,压缩弹簧使推拉块受到持续向左的力,使上夹持臂和下夹持臂之间始终处于夹持状态,即当工件位于夹持空间内,由于压缩弹簧的作用力下,两个第二滚动轴承能够压紧在工件外表面;上夹持臂的右端部与安装台之间、下夹持臂的右端部与安装台之间设有第一拉伸弹簧和第二拉伸弹簧,第一拉伸弹簧和第二拉伸弹簧的意义在于使滚轮能够压紧滚动在上滑轨和下滑轨上;螺杆右部通过推力轴承转动连接在导向通孔内,推拉块右侧设有将导向通孔右端封堵并定位推力轴承的轴承压盖。附图说明图1是本实用新型的结构示意图;图2是刀杆夹持装置的结构示意图;图3是图2的俯视图;图4是图2的右视图;图5卡爪式车床中心夹持器的结构示意图。具体实施方式如图1所示,本实用新型的用于车削长杆类零件的车床,包括床身100、刀杆52、刀杆夹持装置104、卡爪式车床中心夹持器101、卡盘102和电机103,电机103、卡爪式车床中心夹持器101和刀杆夹持装置104固定在床身100上,电机103的主轴与卡盘102固定连接;如图2-4所示,刀杆夹持装置104包括水平设置的基座41和刀杆套42,基座41底部嵌设有向下凸出基座41下表面的定位块43,基座41通过支撑座与刀杆套42固定连接,刀杆套42为圆筒状结构,刀杆套42的中心线沿左右方向水平设置,刀杆套42内沿轴向方向设有圆柱形的安装腔44,安装腔44的左端和右端均敞口,安装腔44的中心线位于刀杆套42的中心线的正前方,刀杆套42的后侧轴向开设有第一缺口45,第一缺口45与安装腔44连通,刀杆套42的后侧上部沿左右方向水平并排设有至少两个安装槽61,刀杆套42后侧在每个安装槽61底部均自上而下垂直开设有上螺纹孔46,安装槽61通过上螺纹孔46与第一缺口45上下贯通,刀杆套42上至少开设有一个下螺纹孔47,下螺纹孔47位于第一缺口45下方且与上螺纹孔46对应设置,上下对应的上螺纹孔46与下螺纹孔47内穿设并螺纹连接有紧固螺栓48,其它的上螺纹孔46内螺纹连接有调节螺栓49;安装腔44内同轴线设有弹性套50,弹性套50的后侧轴向开设有第二缺口51,第二缺口51和第一缺口45对应设置,刀杆52位于弹性套50内,刀杆52左端部设有压紧螺孔和安装孔54,安装孔54的中心线沿前后方向水平设置,安装孔54内装配有刀片座55,刀片座55前端装配有刀片56,压紧螺孔的中心线沿左右方向水平设置,压紧螺孔右端与安装孔54左侧连通,压紧螺孔内螺纹连接有压紧螺钉53,压紧螺钉53右端与刀片座55顶压配合。弹性套50外表面轴向开设有插槽57,插槽57内插设有卡紧销58。支撑座包括固定在基座41上的一块连接板59和两块支撑板60,两块支撑板60固定在连接板59两端,连接板59和两块支撑板60的上侧边沿均固定在刀杆套42下侧部。如图5所示,卡爪式车床中心夹持器101,包括安装座1、安装台2和卡爪夹持装置,安装台2固定在安装座1上表面,卡爪夹持装置设置在安装台2前侧表面;卡爪夹持装置包括推拉块3、上夹持臂4、下夹持臂5和微量调节机构,推拉块3沿左右方向的垂直截面为等腰梯形,推拉块3的左侧面垂直设置且推拉块3的左侧面与推拉块3的右侧面平行,推拉块3的左侧面的面积小于推拉块3的右侧面的面积,推拉块3的后侧面上沿水平方向固定有导轨,安装台2前侧表面沿水平方向开设有燕尾槽,推拉块3通过导轨插设在燕尾槽内滑动连接在安装台2前侧面,(由于导轨和燕尾槽在推拉块3后侧,且导轨与燕尾槽的滑动连接为现有技术,图中未示意);推拉块3的上侧面设有上滑轨6,推拉块3的下侧面设有下滑轨7;推拉块3内沿推拉块3的中线方向开设有导向通孔8,微量调节机构自右向左伸入并穿过导向通孔8,微量调节机构的左端部凸出于推拉块3左侧面;推拉块3的右侧面沿左右水平方向固定有两根拉杆9,两根拉杆9上下并排对应设置,两根拉杆9的右端之间固定有推拉手柄10,两根拉杆9之间固定有连杆11,安装台2前侧面设有位于连杆11与推拉手柄10之间的固定板12,连杆11与固定板12之间并排设有两条压缩弹簧13,两条压缩弹簧13均与拉杆9平行;上夹持臂4和下夹持臂5的结构相同,上夹持臂4位于下夹持臂5的正上方且上夹持臂4和下夹持臂5关于推拉块3的中线对称设置;上夹持臂4上设有上销孔,安装台2前侧表面左侧部固定有上销轴14,上销轴14位于推拉块3上方,上夹持臂4通过上销轴14穿设在上销孔内铰接在安装台2前侧面;上夹持臂4的左端转动连接有第一滚动轴承15,上夹持臂4的右端转动连接有上滚轮16,上夹持臂4的右端部与安装台2之间设有第一拉伸弹簧17,第一拉伸弹簧17与上夹持臂4的连接处位于上销轴14与上滚轮16之间;在第一拉伸弹簧17的作用下,上滚轮16滚动连接在上滑轨6上;下夹持臂5上设有下销孔,安装台2前侧表面左侧部固定有下销轴23,下销轴23位于推拉块3下方,下夹持臂5通过下销轴23穿设在下销孔内与安装台2铰接;下夹持臂5的左端转动连接有第二滚动轴承24,下夹持臂5的右端转动连接有下滚轮25,下夹持臂5的右端部与安装台2之间设有第二拉伸弹簧26,第二拉伸弹簧26与下夹持臂5的连接处位于下销轴23与下滚轮25之间;在第二拉伸弹簧26的作用下,下滚轮25滚动连接在下滑轨7上。微量调节机构包括支撑管18和螺杆19,支撑管18穿设在导向通孔8内且支撑管18与导向通孔8的内壁滑动配合,导向通孔8内壁沿左右方向开设有导向槽27,支撑管18外壁设有位于导向槽27内的导向块28,支撑管18左端部伸出导向通孔8并凸出与安装台2左侧面,支撑管18的左端转动连接有第三滚动轴承20,螺杆19自右向左沿导向通孔8伸入到支撑管18内,螺杆19与支撑管18螺纹连接,螺杆19的右端位于导向通孔8外,螺杆19的右端设有调节手柄21,螺杆19右部通过推力轴承29转动连接在导向通孔8内,推拉块3右侧设有将导向通孔8右端封堵并定位推力轴承29的轴承压盖30。本装置在具体车削作业时的工作过程为:(1)首先将刀杆52固定在刀杆套42的安装腔44内:将刀杆52装配在弹性套50内,然后操作拧松紧固螺栓48,同时拧紧调节螺栓49,调节螺栓49的顶部顶压在第一缺口45下方的刀杆套42壁上,通过操作紧固螺栓48以及调节螺栓49,安装腔44的体积增大,可以更好的将弹性套50以及刀杆52装配在安装腔44内,之后松开调节螺栓49并拧紧紧固螺栓48,安装腔44的口径缩小,将弹性套50固定在安装腔44内,接着将卡紧销58插设在插槽57内;(2)然后将工件22的一端穿设在卡爪式车床中心夹持器101内,工件22的另一端卡接在卡盘102上,接着将基座41通过定位块43以及固定螺栓固定在床身100上,同时刀杆52的装配有刀片56的一端伸入到工件22内,电机103主轴通过工件22卡盘102与工件22传动连接,启动电机103,然后电机103驱动工件22旋转,刀杆52上的刀片56对工件22进行深孔加工。其中将工件22稳定地夹持在卡爪式车床中心夹持器101上的操作方法为:将安装座1通过紧固螺栓固定在床身100上,假定以图5中正对视图者的方向为前,则工件22自后向前穿过本装置;将工件22夹持在本装置上的具体操作为:首先向右拉动推拉手柄10,然后推拉手柄10通过两根拉杆9拉动推拉块3,使推拉块3沿安装台2上的燕尾槽向右运动,在第一拉伸弹簧17和第二拉伸弹簧26的作用下,上夹持臂4右端的上滚轮16沿上滑轨6向左下方滚动,下夹持臂5右端的下滚轮25沿下滑轨7向左上方滚动,由于上夹持臂4和下夹持臂5分别通过第一销轴14和第二销轴23铰接在安装台2上,由杠杆原理可知,上夹持臂4右端向下运动,上夹持臂4左端则向上运动,同样下夹持臂5右端向上运动,下夹持臂5左端则向下运动,然后上夹持臂4和下夹持臂5之间的距离变大,夹持空间被打开(所述的夹持空间为上夹持臂4和下夹持臂5之间的空间),然后将工件22放置在上夹持臂4和下夹持臂5之间,接着向左推动推拉手柄10,推拉块3沿燕尾槽向左运动,与之前相反,上夹持臂4右端的上滚轮16沿上滑轨6向右上方滚动,下夹持臂5右端的下滚轮25沿下滑轨7向右下方滚动,于是上夹持臂4左端和下夹持臂5之间的距离变小,直至第一滚动轴承15和第二滚动轴承24顶压在工件22表面后,停止推动推拉手柄10;接下来进行微量调节第三滚动轴承20的位置,使第三滚动轴承20同样顶压在工件22表面,具体调节过程为:通过旋转调节手柄21使螺杆19在支撑管18内旋转,由于支撑管18与与导向通孔8的内壁滑动配合,支撑管18与螺杆19之间为螺纹连接,所以支撑管18上的导向块28在螺杆19的旋转推动下沿导向槽27向左移动,当支撑管18左端的第三滚动轴承20顶压在工件22时停止旋转调节手柄21,此时第一滚动轴承15、第二滚动轴承24和第三滚动轴承20同时夹持在工件22外表面,由于三个滚动轴承的特殊位置,所以工件22的中心线一定位于水平面上,工件22不会倾斜,接下来可以对工件22进行作业。本实施例并非对本实用新型的形状、材料、结构等作任何形式上的限制,凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均属于本实用新型技术方案的保护范围。
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