一种卧式车床校准装置及其校准工艺的制作方法

本发明涉及车床加工校准的技术领域，尤其是涉及一种卧式车床校准装置及其校准工艺。

背景技术：

车床多数用于金属件的加工，加工矩形的毛坯件时需要用四爪卡盘将矩形工件夹紧，而用四爪卡盘将矩形工件夹紧时，需要首先对矩形工件进行校准，使得矩形工件的中心点和四爪卡盘的轴心重合以保证后续的加工过程可以顺利进行。

现有技术中，将矩形工件夹持于四爪卡盘内之前，首先由作业人员预先在矩形工件上确认矩形的中心点，并以矩形工件的中心点为圆心，用刻刀或笔在矩形工件的表面上画圆，将圆画好之后，便可以将矩形工件夹持于四爪卡盘内开始进行校准工作。校准时采用校准针进行校准，校准针可拆卸安装于放置有车刀的滑台上，滑台可沿平行于四爪卡盘的轴线方向运动，将校准针安装好之后，校准针的针头距离四爪卡盘轴线的最短距离为固定的，通常作业人员预先画的圆半径与校准针的针头距离四爪卡盘轴线的最短距离相等。进行校准时，将滑台朝向四爪卡盘一侧推动直至校准针的针头与矩形工件的表面抵接，之后驱动四爪卡盘转动，四爪卡盘带动矩形工件同步转动，校准针的针头便可在矩形工件的表面画出圆，若画出的圆与预先画出的圆重合，则证明矩形工件的中心点与四爪卡盘的中心轴线重合；若校准针画出的圆与预先画的圆不重合，则调整四爪卡盘对矩形工件的夹持位置后再用校准针进行画圆，直至校准针画出的圆与预先画的圆重合。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：若加工的零件个数较少且无试验件，作业时若预先在矩形工件上画圆，则导致造成矩形工件表面的损坏。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种卧式车床校准装置及其校准工艺，其具有无需在矩形工件上画圆从而保护矩形工件完整性的效果。

本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种卧式车床校准装置，包括沿平行于四爪卡盘的轴线方向滑移连接于滑台上的基座，沿平行于四爪卡盘的轴线方向滑移连接于所述基座上的活动座，设置于所述活动座上的校准组件，以及与所述校准组件连通的控制组件，所述校准组件包括设置于所述活动座上的支座，滑移连接于所述支座上的两个l形的夹持件，以及用于驱动两个所述夹持件沿相反方向运动的双向驱动组件，两个所述夹持件沿平行于四爪卡盘轴线方向的平行线两侧对称设置，且两个夹持件的90°角均朝向四爪卡盘的轴线方向，所述控制组件包括设置于每一所述夹持件正对四爪卡盘轴线方向的两个侧壁的接触式传感器，以及分别与所述接触式传感器和所述双向驱动组件连通的控制器。

通过采用上述技术方案，校准前首先将矩形工件夹持于四爪卡盘内，便可开始进行校准。校准时，推动基座沿垂直于四爪卡盘的轴线方向运动直至两个夹持件的对称点与四爪卡盘的轴线重合，再将支座沿平行于四爪卡盘的轴线方向滑移直至两个夹持件分别位于矩形工件中任一组对角的两端处，再由双向驱动组件带动两个夹持件相向运动，当夹持件的侧壁与矩形工件的侧壁接触时，接触式传感器将信号传递给控制器，控制器控制双向驱动组件停止运动，两个夹持件便可停止运动。若每一夹持件正对矩形工件的两个侧壁均与矩形工件的侧壁接触，则校准完成；若夹持件任一正对矩形工件的侧壁未与矩形工件侧壁接触，则调节四爪卡盘对矩形工件的夹持位置，直至夹持件正对矩形工件的每一侧壁均与矩形工件的侧壁接触，则校准完成。通过设置夹持件与矩形工件侧壁接触的方式使得无需在矩形工件表面画圆便可进行校准作业，避免了矩形工件表面受到损伤的情况发生，且通过设置控制组件提高了自动化程度，在一定程度上提高了作业人员的作业效率。

本发明进一步设置为：所述支座转动连接于所述活动座侧壁，所述校准组件还包括调平组件，所述调平组件包括设置于两个所述夹持件正对设置的任一侧壁上的至少两个距离传感器，以及用于驱动所述支座以两个所述夹持件连接线的中心点为圆心转动的第一电机，所述距离传感器和所述第一电机分别与所述控制器连通。

通过采用上述技术方案，作业时，若矩形工件的侧边与所对应的夹持件侧壁为非平行状态，则由第一电机带动支座转动直至由作业人员目测矩形工件的侧边与所对应的夹持件侧边为大致平行的状态，然后由设置于夹持件上的至少两个距离传感器分别测得与矩形工件之间的距离，并将信号传递给控制器，控制器计算出夹持件同一侧壁上两个距离传感器之间的高度差，将其转化为控制第一电机转动角度的信号发送至第一电机，第一电机接收到控制器发出的信号后驱动支座转动一定的角度便可使得夹持件的每一侧壁均平行于矩形工件的每一侧壁。此种调平方式结构简单，可在一定程度上提高作业人员的作业效率。

本发明进一步设置为：所述活动座侧壁设置有减速组件，所述减速组件包括转动连接于所述活动座侧壁且与所述支座连接的第一齿轮，以及与所述第一齿轮相互啮合且与所述第一电机同轴连接的第二齿轮，所述第一齿轮的齿数大于所述第二齿轮的齿数。

通过采用上述技术方案，第一电机带动第二齿轮转动，第二齿轮转动时带动与之啮合的第一齿轮转动，第一齿轮转动时带动支座转动，支座转动时便可带动夹持件转动。通过设置减速组件可使得第一电机输出的扭矩经由减速组件传动后由第一齿轮输出更大的扭矩，可使得支座的转动更加顺畅。

本发明进一步设置为：所述基座上设置有与所述活动座连接的驱动缸。

通过采用上述技术方案，推动支座沿平行于四爪卡盘的轴线方向运动时，即为由驱动缸推动支座运动。此种驱动方式结构简单，且作业迅速稳定。

本发明进一步设置为：所述驱动缸为行程可调型驱动缸。

通过采用上述技术方案，针对不同厚度的矩形工件可调节驱动缸的行程，从而使得驱动缸可准确的将夹持件推动至矩形工件侧方。其具有较高的通用性。

本发明进一步设置为：所述支座上设置有第一导向件，所述夹持件均设置于所述第一导向件上，所述双向驱动组件包括转动连接于所述支座侧壁的双向螺杆，分别螺纹连接于所述双向螺杆不同螺纹段上的第一丝杠螺母，与所述双向螺杆连接的第二电机，以及一端与所述第一丝杠螺母连接另一端与所述夹持件连接的第一转接块，所述第二电机与所述控制器连通，所述双向螺杆平行于所述四爪卡盘的轴线方向设置。

通过采用上述技术方案，双向驱动组件带动夹持件运动时，即为第二电机带动双向螺杆转动，此处由于第一导向件对夹持件有导向作用，且夹持件与第一转接块固接，第一转接块又与第一丝杠螺母固接，因此双向螺杆转动时两个第一丝杠螺母与双向螺杆之间发生相对转动的同时带动两个夹持件朝向相反的方向运动。此种驱动方式结构简单，可由同一个驱动源带动两个夹持件朝向相反的方向运动。

本发明进一步设置为：滑台上设置有第二导向件和用于驱动所述基座运动的水平驱动组件，所述基座设置于所述第二导向件上，所述水平驱动组件包括转动连接于所述滑台上的第二螺杆，螺纹连接于所述第二螺杆上的第二丝杠螺母，与所述第二螺杆连接的第三电机，一端与所述第二螺杆连接另一端与所述基座连接的第二转接块，所述第二螺杆垂直于所述四爪卡盘的轴线方向设置。

通过采用上述技术方案，由水平驱动组件带动基座沿垂直于四爪卡盘的轴线方向运动，水平驱动组件带动基座运动时，即为第三电机带动第二螺杆转动，此处由于第二导向件对基座有导向作用，且底座与第二转接块与固接，第二转接块又与第二丝杠螺母固接，因此第二螺杆转动时便可使得第二丝杠螺母与第二螺杆之间发生相对转动，第二丝杠螺母转动的同时带动基座运动。此种驱动方式结构简单，且作业效果稳定。

本发明的上述目的二是通过以下技术方案得以实现的：

一种卧式车床校准工艺：具有以下步骤：

s1：将矩形工件夹持于四爪卡盘上；

s2：调节所述校准组件至两个所述夹持件于四爪卡盘的轴线方向两侧对称且位于矩形工件两侧；

s3：所述双向驱动组件带动两个夹持件相向运动，直至任一夹持件与矩形工件侧壁抵接或两个夹持件均与矩形工件侧壁抵接；

s4：若两个夹持件正对矩形工件的每一侧壁均与矩形工件侧壁抵接则为校准完成，若夹持件任一正对矩形工件的侧壁未与矩形工件侧壁抵接，则调整四爪卡盘对矩形工件的夹持位置，直至两个夹持件正对矩形工件的侧壁均与矩形工件侧壁抵接则为校准完成；

s5：调节所述校准组件至位于四爪卡盘一侧。

通过采用上述技术方案，首先将矩形工件夹设于四爪卡盘上并将矩形工件固定，再由水平驱动组件带动基座运动至两个夹持件的对称点与四爪卡盘的轴线重合，再由驱动缸带动活动座运动直至两个夹持件位于矩形工件两侧，若夹持件的侧壁与矩形工件的侧壁平行，则可开始进行校准，若夹持件的侧壁未与矩形工件的侧壁平行，则由调平组件带动调节夹持件直至夹持件的侧壁与矩形工件的侧壁平行，则可开始进行校准。校准时，由双向驱动组件带动两个夹持件相向运动，直至任一夹持件侧壁与矩形工件侧壁抵接或两个夹持件侧壁均与矩形工件侧壁抵接，若两个夹持件正对矩形工件的每一侧壁均与矩形工件侧壁抵接则为校准完成，若任一夹持件(42)任一正对矩形工件的侧壁未与矩形工件侧壁抵接，则需要调整四爪卡盘对矩形工件的夹持位置，直至两个夹持件正对矩形工件的侧壁均与矩形工件侧壁抵接则为校准完成。此种校准方式无需在矩形工件表面画圆，可保证矩形工件表面的完整性。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

1.通过设置校准组件无需在矩形工件表面画圆，避免了矩形工件表面受到损伤的情况发生，且通过设置控制组件提高了自动化程度，在一定程度上提高了作业人员的作业效率；

2.通过设置调平组件可将四爪卡盘夹持的不同角度的矩形工件校准；

3.通过设置减速组件可使得支座的转动更加顺畅。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明的校准组件结构示意图。

图中，1、基座；11、t形槽；12、t形块；13、驱动缸；14、安装座；2、水平驱动组件；21、第二导向件；211、第二线性滑轨；212、第二线性滑块；22、第二螺杆；23、第二丝杠螺母；24、第三电机；25、第二转接块；26、第二转动座；3、活动座；4、校准组件；41、支座；42、夹持件；43、双向驱动组件；431、双向螺杆；432、第二电机；433、第一转接块；434、第一转动座；435、第一丝杠螺母；44、第一导向件；441、第一线性滑轨；442、第一线性滑块；5、控制组件；51、接触式传感器；52、控制器；6、滑台；61、四爪卡盘；7、调平组件；71、距离传感器；72、第一电机；73、减速组件；731、第一齿轮；732、第二齿轮。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1，为本发明公开的一种卧式车床校准装置，包括沿平行于四爪卡盘61的轴线方向滑移连接于滑台6上的基座1，用于驱动基座1运动的水平驱动组件2，沿平行于四爪卡盘61的轴线方向滑移连接于基座1上的活动座3，设置于活动座3上的校准组件4，以及与校准组件4连通的控制组件5。

参照图1，基座1顶壁沿平行于四爪卡盘61的轴线方向开设有t形槽11，活动座3底壁焊接有滑移连接于t形槽11内的t形块12，基座1上通过螺丝（图中未示出）固接有与活动座3连接的驱动缸13，驱动缸13为选自亚德客的气缸，且驱动缸13为行程可调型驱动缸13，活动座3上焊接有安装座14，驱动缸13固接于安装座14上，。

参照图1，滑台6上平行设置有两组第二导向件21，第二导向件21包括固接于滑台6上的第二线性滑轨211，以及沿垂直于四爪卡盘61的轴线方向滑移连接于第二线性滑轨211上的第二线性滑块212，基座1底壁通过螺丝固接于第二线性滑块212上。水平驱动组件2包括转动连接于滑台6上的第二螺杆22，螺纹连接于第二螺杆22上的第二丝杠螺母23，与第二螺杆22连接的第三电机24，一端与第二螺杆22连接另一端与基座1连接的第二转接块25，第二螺杆22沿垂直于四爪卡盘61的轴线方向设置，滑台6上于第二螺杆22两端焊接有第二转动座26，第二螺杆22两端均转动连接于第二转动座26上，第三电机24为伺服电机，且第三电机24通过螺丝固接于第二转动座26上。

参照图1和图2，校准组件4包括转动连接于活动座3上的支座41，用于驱动支座41转动的调平组件7，滑移连接于支座41上的两个l形的夹持件42，以及用于驱动两个夹持件42沿相反方向运动的双向驱动组件43，两个夹持件42沿平行于四爪卡盘61轴线方向的平行线两侧对称，且两个夹持件42的90°角均朝向四爪卡盘61的轴线方向设置。

参照图1和图2，控制组件5包括嵌设于每一夹持件42正对四爪卡盘61轴线方向的两个侧壁的接触式传感器51，以及分别与接触式传感器51和双向驱动组件43连通的控制器52。

参照图1和图2，支座41上设置有第一导向件44，第一导向件44包括固接于支座41上的第一线性滑轨441，以及沿垂直于四爪卡盘61的轴线方向滑移连接于第一线性滑轨441上的第一线性滑块442，夹持件42均固接于第一导向件44上。双向驱动组件43包括转动连接于支座41侧壁的双向螺杆431，分别螺纹连接于双向螺杆431不同螺纹段上的第一丝杠螺母435，与双向螺杆431连接的第二电机432，以及一端与第一丝杠螺母435连接另一端与夹持件42连接的第一转接块433，支座41侧壁于双向螺杆431两端焊接有第一转动座434，双向螺杆431两端分别转动连接于第一转动座434上，第二电机432通过螺丝固接于第一转动座434上，第二电机432为伺服电机，且第二电机432与控制器52连通，双向螺杆431沿平行于四爪卡盘61的轴线方向设置。

参照图1和图2，调平组件7包括设置于两个夹持件42正对设置的任一侧壁上的至少两个距离传感器71，用于驱动支座41以两个夹持件42连接线的中心点为圆心转动的第一电机72，以及与第一电机72连接的减速组件73，第一电机72为伺服电机，本实施例中每一夹持件42的每一侧壁均设置有两个距离传感器71，距离传感器71和第一电机72分别与控制器52连通。减速组件73包括转动连接于活动座3侧壁且与支座41连接的第一齿轮731，以及与第一齿轮731相互啮合且与第一电机72同轴连接的第二齿轮732，第一齿轮731的齿数大于第二齿轮732的齿数。

一种卧式车床校准工艺，具有以下步骤：s1：将矩形工件夹持于四爪卡盘61上；首先将矩形工件夹持于四爪卡盘61内，然开始进行校准。

s2：调节校准组件4至两个夹持件42于四爪卡盘61的轴线方向两侧对称且位于矩形工件两侧；校准时，首先由水平驱动组件2带动基座1运动至两个夹持件42的对称点与四爪卡盘61的轴线重合，水平驱动组件2带动基座1运动的过程为：第三电机24带动第二螺杆22转动，由于第二线性滑轨211对第二线性滑块212具有导向作用，而基座1又分别与第二线性滑块212和第二转接块25固接，第二转接块25又与第二丝杠螺母23固接，因此第二螺杆22转动时便可带动基座1沿着第二线性滑轨211滑移。

水平驱动组件2带动基座1停止运动后，驱动缸13推动活动座3朝向四爪卡盘61一侧运动直至两个夹持件42分别位于矩形工件两侧，活动座3朝向四爪卡盘61处运动时，活动座3底壁的t形块12沿着t形槽11滑移。

夹持件42运动至矩形工件两侧时，若由调平组件7检测出夹持件42侧壁与矩形工件侧壁平行，则由校准组件4开始进行校准；若由调平组件7检测出夹持件42侧壁未与矩形工件侧壁平行，则由调平组件7开始进行调平，调平组件7开始进行调平时，由距离传感器71将测量出与矩形工件侧壁之间的距离的信号传递给控制器52，控制器52分析出两个距离传感器71的距离差之后将信号传递给第一电机72，并控制第一电机72转动一定的角度使得夹持件42侧壁与矩形工件侧壁平行。第一电机72转动时带动第二齿轮732转动，第二齿轮732转动时带动第一齿轮731转动，第一齿轮731再带动支座41转动。

s3：双向驱动组件43带动两个夹持件42相向运动，直至任一夹持件42与矩形工件侧壁抵接或两个夹持件42均与矩形工件侧壁抵接；当夹持件42侧壁与矩形工件侧壁平行后，由校准组件4开始进行校准，校准组件4进行校准时，由双向驱动组件43带动两个夹持件42朝向矩形工件处运动，双向驱动组件43带动连个夹持件42的运动过程为：第二电机432带动双向螺杆431转动，由于第一线性滑轨441对第一线性滑块442有导向作用，夹持件42又分别与第一线性滑块442和第一转接块433固接，第一转接块433又与第一丝杠螺母435固接，因此双向螺杆431转动时，第一丝杠螺母435便可与双向螺杆431之间发生相对转动，第一丝杠螺母435转动时便可带动夹持件42沿着第一线性滑轨441滑移。

若两个夹持件42正对矩形工件的每一侧壁均与矩形工件侧壁抵接则为校准完成，若夹持件42任一正对矩形工件的侧壁未与矩形工件侧壁抵接，则调整四爪卡盘61对矩形工件的夹持位置，直至两个夹持件42正对矩形工件的侧壁均与矩形工件侧壁抵接则为校准完成；当夹持件42侧壁与矩形工件侧壁接触时，接触式传感器51将信号传递给控制器52，控制器52发出供第二电机432停止转动的信号，第二电机432停止转动后夹持件42随之停止运动。当两个夹持件42正对矩形工件的每一侧壁均与矩形工件侧壁接触时，则证明矩形工件的中心点与四爪卡盘61的轴线重合，若夹持件42正对矩形工件的至少一个侧壁未与矩形工件侧壁接触，则需要调整四爪卡盘61对矩形工件的夹持位置，将矩形工件的位置调整之后双向驱动组件43继续推动夹持件42朝向矩形工件侧壁运动直至夹持件42正对矩形工件的每一侧壁都与矩形工件侧壁接触，则为校准完成。

s5：调节校准组件4至位于四爪卡盘61一侧；校准完成后，第二电机432反向转动带动两个夹持件42朝向相背离的一侧运动将矩形工件松开，然后驱动缸13带动活动座3运动至原位，最后第三电机24反向转动带动基座1运动至远离四爪卡盘61一侧。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。