一种细长轴数控车床夹具的制作方法

文档序号:23228971发布日期:2020-12-08 15:15阅读:234来源:国知局
一种细长轴数控车床夹具的制作方法

本发明属于数控车床夹具领域,尤其涉及一种细长轴数控车床夹具。



背景技术:

长度与直径之比大于25(即l/d>25)的轴叫细长轴。由于细长轴刚性很差、车削加工时受切削力、切削热和振动等的作用和影响,极易产生变形,出现直线度、圆柱度等加工误差,不易达到图样上的形位精度和表面质量等技术要求,使切削加工很困难。l/d值越大,车削加工越困难。细长轴刚性较差,在加工过程中因机床及刀具多因素等影响,工件易产生弯曲腰鼓形,多角形,竹节形等等缺陷。

一般加工细长轴的方法是将细长轴从主轴座上的装夹孔中逐渐伸出并通过尾座支撑,减小细长轴的实际加工长度提高细长轴加工部位的相对刚性,来实现对细长轴的逐节加工。但这种方法需要将细长轴进行多次装夹,导致细长轴的加工误差。

设计一种细长轴数控车床夹具以解决传统细长轴加工中的问题。

本发明设计一种细长轴数控车床夹具解决如上问题。



技术实现要素:

为解决现有技术中的上述缺陷,本发明公开一种细长轴数控车床夹具,它是采用以下技术方案来实现的。

在本发明的描述中需要说明的是,术语“内”、“外”、“上”、“下”等指示方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或者位置关系,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

一种细长轴数控车床夹具,它包括底座、滑座、螺杆a、弧形支架、t型导块、伸缩杆结构a、伸缩杆机构b,其中滑座沿垂直于细长轴轴向方向滑动于底座上的滑槽a中,底座安装在机床出床身上;沿细长轴轴向方向分布的若干弧形支架沿细长轴轴向方向滑动于滑座上,弧形支架的内凹弧面与细长轴相对;滑座上具有固定弧形支架位置的结构;同底座旋转配合的两个螺杆a与滑座螺纹配合,两个螺杆a之间等速传动连接;每个弧形支架上的弧形t型导槽内滑动有弧形t型导块;弧形支架上具有对相应t型导块位置进行固定的机构。

最外侧两个t型导块的内凹弧面上分别安装有沿t型导块所在圆弧的径向方向伸缩的伸缩杆机构b,未安装伸缩杆机构b的t型导块的内凹弧面上均安装有沿t型导块所在圆弧的径向方向伸缩的伸缩杆机构a;与细长轴配合而被小幅度压缩的伸缩杆机构b提示操作者启动若干伸缩杆机构a对细长轴形成有效抵压。

作为本技术的进一步改进,每个上述螺杆a上均安装有锥齿轮a,安装于滑槽a内壁的两个支座a上旋转配合有与细长轴平行的转轴,转轴两端对称安装的两个锥齿轮b分别与两个锥齿轮a啮合;一个螺杆a末端安装有手动驱动螺杆a旋转的摇把;每个弧形支架底部均安装有滑套,滑套与安装在安装在滑座上的t型导轨滑动配合。滑套侧壁上的螺纹孔a中旋合有与t型导轨配合的螺栓a,以固定弧形支架在滑座上的位置。弧形支架上与t型导槽相通的螺纹孔b中旋合有与相应t型导块配合的螺栓b,以固定t型导块在弧形支架上的位置。

作为本技术的进一步改进,上述伸缩杆结构a包括外套a、环套g、螺杆b、锥齿轮d、锥齿轮c、伺服模块、伸缩套a、压力传感器a、伸缩套b、压力传感器b、弹簧a、内杆a、滑块a、弹簧b、弹簧c、压轮a,其中安装于t型导块上的外套a中沿弧形支架径向方向滑动配合有伸缩套a,安装于外套a内的环套g中旋转配合有螺杆b;螺杆b与伸缩套a端面上的螺纹孔d旋合;环套g端面上安装有与伸缩套a端面配合的压力传感器a;伸缩套a中沿弧形支架径向方向滑动配合有伸缩套b,伸缩套a中安装有对伸缩套b复位的弹簧a;伸缩套a上安装有对弹簧a预压缩量进行调节的结构;伸缩套a内安装有与伸缩套b端面配合的压力传感器b;伸缩套b上安装有对弹簧b和弹簧c预压缩量进行调节的结构,伸缩套b上安装有对滑块a向伸缩套b内收缩的幅度进行调节的结构。

伸缩套b中沿弧形支架径向方向滑动配合有内杆a;安装在内杆a一端的滑块a滑动于伸缩套b内壁上的滑槽b中;滑块a两侧安装有对其复位的弹簧b和弹簧c;内杆a的外露端安装有u型座b,u型座b中安装有与细长轴配合的压轮a;伸缩套a外侧通过固定座安装有伺服模块,伺服模块的输出轴与伸缩套a旋转配合;安装在伺服模块输出轴上的锥齿轮c与安装在螺杆b上的锥齿轮d啮合。

作为本技术的进一步改进,上述伸缩套a内沿相应t型导块所在圆弧的径向方向滑动有环套a,弹簧a位于滑套a与伸缩套b之间;弹簧a一端与环套a连接,另一端与伸缩套b连接;环套a上安装有内螺纹套a,与内螺纹套a旋合的螺杆c的两端分别与安装在伸缩套a上的两个支座b旋转配合;支座b和内螺纹套a活动于外套a上的活动槽b和伸缩套a上的活动槽d中;安装于支座b的u座a上旋转配合有蜗杆a,蜗杆a与安装在螺杆b上的蜗轮a啮合;蜗杆a一端端面上开设有与六角扳手配合的六角凹槽;伸缩套b外侧对称安装有两个导向块,两个导向块分别滑动于伸缩套a内壁上的两个导向槽内;压力传感器b安装于导向槽内,压力传感器b与导向块配合。

作为本技术的进一步改进,上述伸缩套b内沿t型导块所在圆弧的径向方向滑动有滑块b和环套c,且滑块b和环套c分布于滑块a两侧;滑块b上安装有内螺纹套b,环套c上安装有内螺纹套c;内螺纹套b和内螺纹套c同时与螺杆d旋合;螺杆d两端分别与安装在伸缩套b上的两个支座c旋转配合;支座c上安装有u座c,u座c上旋转配合有蜗杆b;蜗杆b与安装在螺杆d上的蜗轮b啮合;蜗杆b的端面上开设有与六角扳手配合的六角凹槽;内螺纹套b和内螺纹套c活动于伸缩套b上的活动槽f和伸缩套a上的活动槽b中;支座c活动于外套a上的活动槽b中。

作为本技术的进一步改进,上述伸缩套b内沿t型导块所在圆弧径向方向滑动有对滑块b向伸缩套b内回缩的幅度进行限制的环套b,环套b位于滑块a与滑块b之间;环套b嵌套于弹簧c外侧;环套b上安装有内螺纹套d,环套d与螺杆e旋合;螺杆e两端分别与安装在伸缩套b上的两个支座d旋转配合;支座d上安装有u座d,u座d上旋转配合有蜗杆c;蜗杆c与安装在螺杆e上的蜗轮c啮合;内螺纹套d活动于伸缩套b上的活动槽e、伸缩套a上的活动槽c和外套a上的活动槽a中;支座d活动于伸缩套a上的活动槽c和外套a上的活动槽a中。

作为本技术的进一步改进,上述伸缩杆机构b包括外套b、伸缩套c、连接杆、滑块c、螺栓c、弹簧d、弹簧e、内杆b、滑块d、弹簧f、弹簧g、u座e、压轮b,其中安装在相应t型导块上的外套b内沿t型导块所在圆弧的径向方向滑动有伸缩套c,滑动于外套b内的滑块c通过连接杆与伸缩套c固连;滑块c两侧安装有对其复位的弹簧d和弹簧e;滑块c上的螺纹孔c中旋合的螺栓c与外套b上的长方孔配合;外套b内滑动有对伸缩套c向外套a内收缩的幅度进行限制的环套d;伸缩套c内沿相应t型导块所在弧面的径向方向滑动配合有内杆b,滑动于伸缩套c内壁上滑槽c内的滑块d安装在内杆b的一端;滑块d两侧安装有对其复位的弹簧f和弹簧g;伸缩套c上安装有对弹簧f和弹簧g的预压缩量进行调节的结构;内杆b的外露端上安装有u座e,u座e内安装有与细长轴配合的压轮b;伸缩套c上安装有对滑块d向伸缩套c内收缩的幅度进行调节的结构。

作为本技术的进一步改进,上述弹簧d一端与外套b内壁连接,另一端与滑块c连接;弹簧e一端与滑块c连接,另一端与环套d连接;伸缩套c内滑动有滑块e和环套f,且环套f和滑块e分别位于滑块d的两侧;弹簧f一端与滑块d连接,另一端与滑块e连接;弹簧g一端与滑块d连接,另一端与环套f连接;滑块e上安装有内螺纹套f,环套f上安装有内螺纹套g;内螺纹套f和内螺纹套g同时与螺杆g旋合;螺杆g的两端分别与安装在伸缩套c上的两个支座f旋转配合;支座f上安装有u座g,u座g上旋转配合有蜗杆e;蜗杆e与安装在螺杆g上的蜗轮e啮合;内螺纹套f和内螺纹套g活动于伸缩套c上的活动槽j和外套b上的活动槽h中;支座f活动于外套b上的活动槽h中。

作为本技术的进一步改进,上述伸缩套c内滑动有对滑块d向伸缩套c内收缩的幅度进行调节的环套e,环套e上安装有内螺纹套e,内螺纹套e与螺杆f旋合;螺杆f的两端分别与安装在伸缩套c上的两个支座e旋转配合;支座e上安装有u座f,u座f上旋转配合有蜗杆d,蜗杆d与安装在螺杆f上的蜗轮d啮合;内螺纹套e活动于外套b上的活动槽g和伸缩套c上的活动槽i中;支座e活动于外套b上的活动槽g中。

相对于传统的数控车床,本发明通过若干以一定角度形成交错的伸缩杆机构a对车削过程中的细长轴形成有效抵压的同时对细长轴形成一定角度的包覆,避免细长轴旋转过程中因其强度较低而导致的振动,提高细长轴车削精度。本发明可以根据所要加工的细长轴的强度情况来对伸缩杆机构a和伸缩杆机构b进行调节,以适应对不同细长轴加工的需要。与传统的细长轴装夹方式相比,本发明不用反复对细长轴进行装夹,从而保证细长轴不会因反复装夹而产生较大的加工误差。

本发明结构简单,具有较好的使用效果。

附图说明

图1是本发明两个视角的示意图。

图2是本发明与车床床身、细长轴和车刀配合剖面示意图。

图3是底座、滑座、螺杆a、锥齿轮a、锥齿轮b与转轴配合两个视角的剖面示意图。

图4是滑套与弧形支架配合及其两个视角的剖面示意图。

图5是弧形支架、t型导块与螺栓b配合剖面示意图。

图6是伸缩杆机构a两个视角的示意图。

图7是伸缩杆机构a俯视剖面示意图。

图8是伸缩杆机构a侧视剖面示意图。

图9是外套a示意图。

图10是伸缩套a及其剖面示意图。

图11是伸缩套b及其剖面示意图。

图12是伸缩杆机构b示意图。

图13是伸缩杆机构b俯视剖面示意图。

图14是伸缩杆机构b侧视剖面示意图。

图15是外套b示意图。

图16是伸缩套c及其剖面示意图。

图中标号名称:1、车床床身;2、主轴箱;3、尾座;4、刀座;5、车刀;6、细长轴;8、底座;9、滑槽a;10、滑座;11、螺杆a;12、摇把;13、锥齿轮a;14、锥齿轮b;15、转轴;16、支座a;17、t型导轨;18、滑套;19、螺纹孔a;20、弧形支架;21、t型导槽;22、螺纹孔b;23、t型导块;24、螺栓b;25、螺栓a;26、伸缩杆结构a;27、外套a;28、活动槽a;29、活动槽b;30、环套g;32、螺杆b;33、锥齿轮d;34、锥齿轮c;35、伺服模块;36、固定座;37、伸缩套a;38、螺纹孔d;39、导向槽;40、活动槽c;41、活动槽d;42、压力传感器a;44、伸缩套b;45、滑槽b;46、活动槽e;47、活动槽f;48、导向块;49、压力传感器b;50、弹簧a;51、环套a;52、内螺纹套a;53、螺杆c;54、支座b;56、蜗轮a;57、蜗杆a;58、u座a;59、内杆a;60、滑块a;61、环套b;62、弹簧b;63、弹簧c;64、滑块b;65、环套c;66、u座b;67、压轮a;68、内螺纹套b;69、内螺纹套c;70、螺杆d;71、支座c;72、蜗轮b;73、蜗杆b;74、u座c;75、内螺纹套d;76、螺杆e;77、支座d;78、蜗轮c;79、蜗杆c;80、u座d;81、伸缩杆机构b;82、外套b;83、活动槽g;84、活动槽h;85、长方孔;86、伸缩套c;87、滑槽c;88、活动槽i;89、活动槽j;90、连接杆;91、滑块c;92、螺纹孔c;93、螺栓c;94、弹簧d;95、弹簧e;96、环套d;97、内杆b;98、滑块d;99、环套e;100、弹簧f;101、弹簧g;102、滑块e;103、环套f;104、u座e;105、压轮b;106、内螺纹套e;107、螺杆f;108、支座e;109、蜗轮d;110、蜗杆d;111、u座f;112、内螺纹套f;113、内螺纹套g;114、螺杆g;115、支座f;116、蜗轮e;117、蜗杆e;118、u座g。

具体实施方式

附图均为本发明实施的示意图,以便于理解结构运行原理。具体产品结构及比例尺寸根据使用环境结合常规技术确定即可。

如图1、3所示,它包括底座8、滑座10、螺杆a11、弧形支架20、t型导块23、伸缩杆结构a26、伸缩杆机构b81,其中如图2、3所示,滑座10沿垂直于细长轴6轴向方向滑动于底座8上的滑槽a9中,底座8安装在机床出床身上;如图1、2所示,沿细长轴6轴向方向分布的若干弧形支架20沿细长轴6轴向方向滑动于滑座10上,弧形支架20的内凹弧面与细长轴6相对;如图2、4所示,滑座10上具有固定弧形支架20位置的结构;如图3所示,同底座8旋转配合的两个螺杆a11与滑座10螺纹配合,两个螺杆a11之间等速传动连接;如图2、4、5所示,每个弧形支架20上的弧形t型导槽21内滑动有弧形t型导块23;弧形支架20上具有对相应t型导块23位置进行固定的机构。

如图1、2所示,最外侧两个t型导块23的内凹弧面上分别安装有沿t型导块23所在圆弧的径向方向伸缩的伸缩杆机构b81,未安装伸缩杆机构b81的t型导块23的内凹弧面上均安装有沿t型导块23所在圆弧的径向方向伸缩的伸缩杆机构a;与细长轴6配合而被小幅度压缩的伸缩杆机构b81提示操作者启动若干伸缩杆机构a对细长轴6形成有效抵压。

如图2、3所示,每个上述螺杆a11上均安装有锥齿轮a13,安装于滑槽a9内壁的两个支座a16上旋转配合有与细长轴6平行的转轴15,转轴15两端对称安装的两个锥齿轮b14分别与两个锥齿轮a13啮合;一个螺杆a11末端安装有手动驱动螺杆a11旋转的摇把12;如图2、4所示,每个弧形支架20底部均安装有滑套18,滑套18与安装在安装在滑座10上的t型导轨17滑动配合。滑套18侧壁上的螺纹孔a19中旋合有与t型导轨17配合的螺栓a25,以固定弧形支架20在滑座10上的位置。如图2、4、5所示,弧形支架20上与t型导槽21相通的螺纹孔b22中旋合有与相应t型导块23配合的螺栓b24,以固定t型导块23在弧形支架20上的位置。

如图12、13、14所示,上述伸缩杆结构a26包括外套a27、环套g30、螺杆b32、锥齿轮d33、锥齿轮c34、伺服模块35、伸缩套a37、压力传感器a42、伸缩套b44、压力传感器b49、弹簧a50、内杆a59、滑块a60、弹簧b62、弹簧c63、压轮a67,其中如图5、13、14所示,安装于t型导块23上的外套a27中沿弧形支架20径向方向滑动配合有伸缩套a37,安装于外套a27内的环套g30中旋转配合有螺杆b32;螺杆b32与伸缩套a37端面上的螺纹孔d38旋合;环套g30端面上安装有与伸缩套a37端面配合的压力传感器a42;伸缩套a37中沿弧形支架20径向方向滑动配合有伸缩套b44,伸缩套a37中安装有对伸缩套b44复位的弹簧a50;伸缩套a37上安装有对弹簧a50预压缩量进行调节的结构;伸缩套a37内安装有与伸缩套b44端面配合的压力传感器b49;伸缩套b44上安装有对弹簧b62和弹簧c63预压缩量进行调节的结构,伸缩套b44上安装有对滑块a60向伸缩套b44内收缩的幅度进行调节的结构。

如图7、8、11所示,伸缩套b44中沿弧形支架20径向方向滑动配合有内杆a59;安装在内杆a59一端的滑块a60滑动于伸缩套b44内壁上的滑槽b45中;滑块a60两侧安装有对其复位的弹簧b62和弹簧c63;内杆a59的外露端安装有u型座b,u型座b中安装有与细长轴6配合的压轮a67;伸缩套a37外侧通过固定座36安装有伺服模块35,伺服模块35的输出轴与伸缩套a37旋转配合;安装在伺服模块35输出轴上的锥齿轮c34与安装在螺杆b32上的锥齿轮d33啮合。

如图7、8、10所示,上述伸缩套a37内沿相应t型导块23所在圆弧的径向方向滑动有环套a51,弹簧a50位于滑套18a与伸缩套b44之间;弹簧a50一端与环套a51连接,另一端与伸缩套b44连接;环套a51上安装有内螺纹套a52,与内螺纹套a52旋合的螺杆c53的两端分别与安装在伸缩套a37上的两个支座b54旋转配合;如图7、9、10所示,支座b54和内螺纹套a52活动于外套a27上的活动槽b29和伸缩套a37上的活动槽d41中;安装于支座b54的u座a58上旋转配合有蜗杆a57,蜗杆a57与安装在螺杆b32上的蜗轮a56啮合;蜗杆a57一端端面上开设有与六角扳手配合的六角凹槽;如图8、10所示,伸缩套b44外侧对称安装有两个导向块48,两个导向块48分别滑动于伸缩套a37内壁上的两个导向槽39内;压力传感器b49安装于导向槽39内,压力传感器b49与导向块48配合。

如图7所示,上述伸缩套b44内沿t型导块23所在圆弧的径向方向滑动有滑块b64和环套c65,且滑块b64和环套c65分布于滑块a60两侧;滑块b64上安装有内螺纹套b68,环套c65上安装有内螺纹套c69;内螺纹套b68和内螺纹套c69同时与螺杆d70旋合;螺杆d70两端分别与安装在伸缩套b44上的两个支座c71旋转配合;支座c71上安装有u座c74,u座c74上旋转配合有蜗杆b73;蜗杆b73与安装在螺杆d70上的蜗轮b72啮合;蜗杆b73的端面上开设有与六角扳手配合的六角凹槽;如图7、10、11所示,内螺纹套b68和内螺纹套c69活动于伸缩套b44上的活动槽f47和伸缩套a37上的活动槽b29中;如图7、9所示,支座c71活动于外套a27上的活动槽b29中。

如图7所示,上述伸缩套b44内沿t型导块23所在圆弧径向方向滑动有对滑块b64向伸缩套b44内回缩的幅度进行限制的环套b61,环套b61位于滑块a60与滑块b64之间;环套b61嵌套于弹簧c63外侧;环套b61上安装有内螺纹套d75,环套d96与螺杆e76旋合;螺杆e76两端分别与安装在伸缩套b44上的两个支座d77旋转配合;支座d77上安装有u座d80,u座d80上旋转配合有蜗杆c79;蜗杆c79与安装在螺杆e76上的蜗轮c78啮合;内螺纹套d75活动于伸缩套b44上的活动槽e46、伸缩套a37上的活动槽c40和外套a27上的活动槽a28中;支座d77活动于伸缩套a37上的活动槽c40和外套a27上的活动槽a28中。

如图12、13、14所示,上述伸缩杆机构b81包括外套b82、伸缩套c86、连接杆90、滑块c91、螺栓c93、弹簧d94、弹簧e95、内杆b97、滑块d98、弹簧f100、弹簧g101、u座e104、压轮b105,其中如图13、14所示,安装在相应t型导块23上的外套b82内沿t型导块23所在圆弧的径向方向滑动有伸缩套c86,滑动于外套b82内的滑块c91通过连接杆90与伸缩套c86固连;滑块c91两侧安装有对其复位的弹簧d94和弹簧e95;如图14、15所示,滑块c91上的螺纹孔c92中旋合的螺栓c93与外套b82上的长方孔85配合;如图13、14所示,外套b82内滑动有对伸缩套c86向外套a27内收缩的幅度进行限制的环套d96;如图13、14、16所示,伸缩套c86内沿相应t型导块23所在弧面的径向方向滑动配合有内杆b97,滑动于伸缩套c86内壁上滑槽c87内的滑块d98安装在内杆b97的一端;滑块d98两侧安装有对其复位的弹簧f100和弹簧g101;如图13所示,伸缩套c86上安装有对弹簧f100和弹簧g101的预压缩量进行调节的结构;内杆b97的外露端上安装有u座e104,u座e104内安装有与细长轴6配合的压轮b105;伸缩套c86上安装有对滑块d98向伸缩套c86内收缩的幅度进行调节的结构。

如图13、14所示,上述弹簧d94一端与外套b82内壁连接,另一端与滑块c91连接;弹簧e95一端与滑块c91连接,另一端与环套d96连接;伸缩套c86内滑动有滑块e102和环套f103,且环套f103和滑块e102分别位于滑块d98的两侧;弹簧f100一端与滑块d98连接,另一端与滑块e102连接;弹簧g101一端与滑块d98连接,另一端与环套f103连接;滑块e102上安装有内螺纹套f112,环套f103上安装有内螺纹套g113;内螺纹套f112和内螺纹套g113同时与螺杆g114旋合;螺杆g114的两端分别与安装在伸缩套c86上的两个支座f115旋转配合;支座f115上安装有u座g118,u座g118上旋转配合有蜗杆e117;蜗杆e117与安装在螺杆g114上的蜗轮e116啮合;如图13、15、16所示,内螺纹套f112和内螺纹套g113活动于伸缩套c86上的活动槽j89和外套b82上的活动槽h84中;支座f115活动于外套b82上的活动槽h84中。

如图13、14所示,上述伸缩套c86内滑动有对滑块d98向伸缩套c86内收缩的幅度进行调节的环套e99,环套e99上安装有内螺纹套e106,内螺纹套e106与螺杆f107旋合;螺杆f107的两端分别与安装在伸缩套c86上的两个支座e108旋转配合;支座e108上安装有u座f111,u座f111上旋转配合有蜗杆d110,蜗杆d110与安装在螺杆f107上的蜗轮d109啮合;内螺纹套e106活动于外套b82上的活动槽g83和伸缩套c86上的活动槽i88中;支座e108活动于外套b82上的活动槽g83中。

本发明中弹簧d94和弹簧e95的弹性系数小于弹簧a50的弹性系数,弹簧b62、弹簧c63、弹簧f100和弹簧g101的弹性系数均很大。弹簧b62、弹簧c63、弹簧f100和弹簧g101较难发生形变压缩。伸缩杆机构a对细长轴6的抵压力由弹簧a50提供。伸缩杆机构b81中的弹簧d94和弹簧e95容易发生形变,伸缩杆机构b81与细长轴6的相互配合只是为了提示操作者何时启动若干伸缩杆机构a对细长轴6进行有效抵压。

本发明中的车床床身1、主轴座、尾座3、刀座4和车刀5仅为示意。

本发明中的伺服模块35与压力传感器a42和压力传感器b49电连接。

本发明中的伺服模块35、压力传感器a42和压力传感器b49均采用现有技术。

本发明的工作流程:在初始状态,滑座10远离细长轴6,若干伸缩杆机构a和两个伸缩杆机构b81相互平行。每个弧形支架20上的滑套18都被相应螺栓a25固定于t型导轨17上,每个t型导块23均被相应的螺栓b24固定于相应弧形支架20上。t型导块23位于相应t型导槽21的中部。伸缩杆机构a上的压轮a67与细长轴6之间的距离大于伸缩杆机构b81上的压轮b105与细长轴6之间的距离。伸缩杆机构a中的伸缩套a37向外套a27内收缩至极限状态,伸缩套b44向伸缩套a37外伸长至极限状态。伸缩杆机构a中的伸缩套a37末端与压力传感器a42接触挤压,导向块48距离压力传感器b49一定间距,弹簧a50、弹簧b62和弹簧c63均处于预压缩状态。弹簧b62与弹簧c63处于平衡状态。伸缩杆机构b81中的伸缩套c86与环套d96具有一定间距,弹簧d94、弹簧e95、弹簧f100和弹簧g101均处于预压缩状态。弹簧d94与弹簧e95处于平衡状态,弹簧f100与弹簧g101处于平衡状态。

在初始状态,伸缩杆机构b81上的螺栓c93处于旋松状态,螺栓c93对滑块c91与外套b82的相对位置没有进行固定。

当加工细长轴6时,将细长轴6两端分别卡固于主轴座和尾座3上,根据细长轴6的粗细强度调节各个弧形支架20在滑座10上的位置,细长轴6越细强度越低,与细长轴6中部作用的若干弧形支架20越密集,保证细长轴6的中部在加工过程中不会因其强度较低而被车刀5顶弯。同时,保证强度较低的细长轴6中部不会在加工过程中产生振动。细长轴6越粗强度越高,若干弧形支架20沿细长轴6轴向方向的分布越趋于均匀。调节弧形支架20在滑座10上的位置的流程如下:

将与滑套18旋合的螺栓a25旋松,移动弧形支架20至合适位置再重新将螺栓a25旋紧即可完成对弧形支架20在滑座10的位置调节。

待若干弧形支架20的位置调节结束后,摇动摇把12,摇把12带动相应螺杆a11旋转,螺杆a11通过安装于其上的锥齿轮a13、安装于转轴15两端的两个锥齿轮b14和安装于另一个螺杆a11上的锥齿轮a13带动另一个螺杆a11旋转,两个螺杆a11带动滑座10在滑槽a9中沿垂直于细长轴6的方向水平向细长轴6靠近。滑座10通过t型导轨17和若干滑套18带动若干弧形支架20同步运动。弧形支架20带动伸缩杆机构a和伸缩杆机构b81向细长轴6靠近,伸缩杆机构a上的压轮a67和伸缩杆机构b81上的压轮b105向细长轴6水平靠近。

当最边两侧的两个伸缩杆机构b81上的压轮b105同时与细长轴6在尾座3和主轴座处的部位相遇时,继续缓慢摇动摇把12,由于伸缩杆机构b81中的弹簧f100和弹簧g101具有较大的弹性系数,所以压轮b105通过u座e104、内杆b97、滑块d98、弹簧f100和滑块e102带动伸缩套c86向外套b82内收缩,伸缩套c86通过连接杆90带动滑块c91同步运动,滑块c91带动螺栓c93在长方孔85内运动。滑块c91对弹簧d94进行进一步压缩,弹簧e95释放一部分能量进行伸长。

当伸缩套c86与环套d96相遇时停止运动,表明若干伸缩杆机构a上的压轮a67与细长轴6之间的间距足够小,有效减小伸缩套a37向外套a27外运动的距离。此时,停止摇动摇把12,停止若干弧形支架20向细长轴6的继续靠近,旋紧两个伸缩杆机构b81上的螺栓c93,对两个伸缩杆机构b81的伸缩进行锁定。同时启动若干伸缩杆机构a上的伺服模块35,伺服模块35通过锥齿轮c34、锥齿轮d33带动相应螺杆b32旋转,螺杆b32带动伸缩杆机构a中的伸缩套a37脱离压力传感器a42向外套a27外滑动,伸缩套a37通过弹簧a50、伸缩套b44、弹簧c63、滑块a60、内杆a59和u座b66带动压轮a67向细长轴6继续靠近。

当伸缩杆机构a上的压轮a67与细长轴6相遇时,伺服模块35继续运行。由于弹簧a50的弹性系数较小,弹簧b62和弹簧c63的弹性系数较大,所以压轮a67通过内杆a59、滑块a60和弹簧b62带动伸缩套b44向伸缩套a37内收缩,伸缩套b44对弹簧a50进一步压缩,导向块48向压力传感器b49靠近。

当导向块48与压力传感器b49相遇并相互挤压时,弹簧a50的压缩量达到最大,弹簧a50通过一系列传动带动压轮a67对细长轴6形成有效抵压,此时,压力传感器b49产生电信号并控制伺服模块35停止运行。此时伸缩杆机构a上压轮a67和伸缩杆机构b81上的压轮b105对细长轴6共同形成有效抵压。然后,依次对若干弧形支架20上的t型导块23的位置进行调节,使得相邻两个伸缩杆机构a的压轮a67之间或伸缩杆机构a的压轮a67与相邻的伸缩杆机构b81的压轮b105之间绕细长轴6中心轴线相错一定角度,使得两个伸缩杆机构b81和若干伸缩杆机构a对细长轴6形成一定程度的包覆抵压,避免细长轴6在旋转加工过程中因其强度较小产生振动而导致细长轴6外柱面出现弯曲腰鼓形等情况,提高细长轴6加工的精度。

调节t型导块23在弧形支架20内的位置的流程如下:

将固定t型导块23位置的螺栓b24旋松,通过移动伸缩杆机构a或伸缩杆机构b81来移动t型导块23,在移动伸缩杆机构a或伸缩杆机构b81过程中,伸缩杆机构a中的压轮a67在细长轴6的作用下产生自转,伸缩杆机构b81中的压轮b105在细长轴6作用下产生自转,伸缩杆机构a中的压轮a67和伸缩杆机构b81中的压轮b105对细长轴6的抵压力保持不变。当t型导块23被移动至合适位置时,将螺栓b24旋紧即可完成对t型导块23在弧形支架20内位置的调节,进而完成对伸缩杆机构a中压轮a67和伸缩杆机构b81中压轮b105与细长轴6作用点的调节。相邻两个压轮a67或压轮a67与相邻压轮b105之间的相错角度随着细长轴6直径的减小而增大,以有效减小细长轴6因其自身强度较小而导致的旋转振动,防止细长轴6加工过程中出现弯曲腰鼓形,提高细长轴6的加工精度和加工质量。

待伸缩杆机构a中压轮a67和伸缩杆机构b81中压轮b105与细长轴6的抵压点调节结束后,开动车床调节刀座4上车刀5与细长轴6的相对位置进行对刀,对刀结束后开动车床对细长轴6进行车削。在细长轴6加工过程中,伸缩杆机构a中的压轮a67和伸缩杆机构b81中的压轮b105在细长轴6作用下自转。

当细长轴6被车刀5车削后其直径减小时,与细长轴6较小直径相互作用的伸缩杆机构a中的伸缩套a37在弹簧a50作用下向外套a27外运动,导向块48与压力传感器b49分离,伸缩杆机构a中的伸缩套a37通过一系列传动带动压轮a67继续对细长轴6抵压,弹簧a50的伸长使得压轮a67对细长轴6的抵压力减小。此时,与导向块48分离的压力传感器b49产生电信号控制相应的伺服模块35运行。伺服模块35通过锥齿轮c34、锥齿轮d33带动相应螺杆b32旋转,螺杆b32带动伸缩杆机构a中的伸缩套a37继续远离压力传感器a42向外套a27外滑动,伸缩套a37通过弹簧a50、伸缩套b44、弹簧c63、滑块a60、内杆a59和u座b66带动压轮a67对细长轴6的抵压快速增大,弹簧a50再一次被进一步压缩储能。

当导向块48与压力传感器b49再次相遇并相互挤压时,弹簧a50的压缩量重新达到最大,弹簧a50通过一系列传动带动压轮a67对细长轴6形成有效抵压,此时,压力传感器b49产生电信号并控制伺服模块35停止运行。伸缩杆机构a随细长轴6加工直径的减小而自动调节压轮a67对细长轴6的低压力,使得伸缩杆机构a中的压轮a67始终保持对细长轴6的有效抵压。

在向细长轴6方向水平移动滑座10前,先根据所要加工的细长轴6的粗细强度情况来调节伸缩杆机构a中弹簧a50、弹簧b62和弹簧c63的预压缩量及内杆a59向伸缩套b44内收缩的幅度大小,同时调节伸缩杆机构b81中弹簧f100和弹簧g101的预压缩量及内杆b97向伸缩套c86中收缩的幅度。细长轴6直径强度越小,伸缩杆机构b81中的弹簧f100和弹簧g101的预压缩量越大,伸缩杆机构b81中的内杆b97的向伸缩套c86内收缩的幅度越小,伸缩杆机构a中的弹簧a50的预压缩量越小,伸缩杆机构a中的弹簧b62和弹簧c63的预压缩量越大,伸缩杆机构a中的内杆a59向伸缩套b44内收缩的幅度越小,细长轴6越不容易被伸缩杆机构a反向顶弯和形成弯曲腰鼓形。

对伸缩杆机构a中的弹簧a50的预压缩量调节流程如下:

通过六角扳手与蜗杆a57上六角凹槽的配合旋动蜗杆a57,蜗杆a57通过蜗轮a56带动螺杆c53旋转,螺杆c53通过与之螺纹配合的内螺纹套a52带动环套a51在伸缩套a37内滑动,环套a51的运动改变弹簧a50的预压缩量,待弹簧a50的预压缩量调节至合适位置时停止旋动蜗杆a57即可。

对伸缩杆机构a中弹簧b62和弹簧c63的预压缩量调节流程如下:

通过六角扳手与蜗杆b73上六角凹槽的配合旋动蜗杆b73,蜗杆b73通过蜗轮b72带动螺杆d70旋转,螺杆d70通过与之螺纹配合的内螺纹套b68和内螺纹套c69带动环套c65和滑块b64在伸缩套b44内滑动。由于内螺纹套b68与内螺纹套c69的螺纹旋向相反,所以环套c65与滑块b64相向或相背运动,环套c65的运动改变弹簧b62的预压缩量,滑块b64的运动改变弹簧c63的预压缩量,待弹簧b62和弹簧c63的预压缩量调节至合适位置时停止旋动蜗杆b73即可。

对伸缩杆机构a中的内杆a59向伸缩套b44内收缩的幅度的调节流程如下:

通过六角扳手与蜗杆c79上六角凹槽的配合旋动蜗杆c79,蜗杆c79通过蜗轮c78带动螺杆e76旋转,螺杆e76通过与之螺纹配合的内螺纹套d75带动环套b61在伸缩套b44内滑动。环套b61的运动改变滑块a60由初始状态向伸缩套b44内收缩的幅度,待环套b61调节至合适位置时停止旋动蜗杆c79即可。

对伸缩杆机构b81中的弹簧f100和弹簧g101的预压缩量调节流程如下:

通过六角扳手与蜗杆e117上六角凹槽的配合旋动蜗杆e117,蜗杆e117通过蜗轮e116带动螺杆g114旋转,螺杆g114通过与之螺纹配合的内螺纹套g113和内螺纹套f112带动环套f103和滑块e102在伸缩套c86内滑动。由于内螺纹套f112与内螺纹套g113的螺纹旋向相反,所以环套f103与滑块e102相向或相背运动,环套f103的运动改变弹簧g101的预压缩量,滑块e102的运动改变弹簧f100的预压缩量,待弹簧f100和弹簧g101的预压缩量调节至合适位置时停止旋动蜗杆e117即可。

对伸缩杆机构b81中的内杆b97向伸缩套c86内收缩的幅度的调节流程如下:

通过六角扳手与蜗杆d110上六角凹槽的配合旋动蜗杆d110,蜗杆d110通过蜗轮d109带动螺杆f107旋转,螺杆f107通过与之螺纹配合的内螺纹套e106带动环套e99在伸缩套c86内滑动。环套e99的运动改变滑块d98由初始状态向伸缩套c86内收缩的幅度,待环套e99调节至合适位置时停止旋动蜗杆d110即可。

当细长轴6在加工过程中发生剧烈抖动时,伸缩杆机构a中的弹簧b62及弹簧c63和伸缩杆机构b81中的弹簧f100及弹簧g101会产生形变,以对压轮a67或压轮b105受到的冲击进行缓冲,避免细长轴6的剧烈抖动对伸缩杆机构a和伸缩杆机构b81造成不可逆的损坏。

当细长轴6加工结束后,反向摇动摇把12,摇把12通过一系列传动带动滑座10复位,滑座10带动安装在弧形支架20上的伸缩杆机构a或伸缩杆机构b81脱离细长轴6。然后,依次调节各个弧形支架20上的t型导块23至初始位置,t型导块23带动相应伸缩杆机构b81或相应伸缩杆机构a复位。

综上所述,本发明的有益效果为:本发明通过若干以一定角度形成交错的伸缩杆机构a对车削过程中的细长轴6形成有效抵压的同时对细长轴6形成一定角度的包覆,避免细长轴6旋转过程中因其强度较低而导致的振动,提高细长轴6车削精度。本发明可以根据所要加工的细长轴6的强度情况来对伸缩杆机构a和伸缩杆机构b81进行调节,以适应对不同细长轴6加工的需要。与传统的细长轴6装夹方式相比,本发明不用反复对细长轴6进行装夹,从而保证细长轴6不会因反复装夹而产生较大的加工误差。

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