专利名称：机床气体静压中心架的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种轴类零件加工用的中心架或跟刀架。
背景技术：
车削或磨削细长轴时，为了减小被加工零件在重力或切削力作用下产 生的弯曲变形，往往采用中心架或跟刀架对被加工的零件进行辅助支承。 现有的中心架或跟刀架对被加工零件的支承是一种刚性支承，中心架或跟 刀架与被加工零件在支撑点直接接触，如常用的带有滚轮的三点接触式中 心架，中心架的滚轮直接顶在被支承的零件表面。现有的中心架或跟刀架
由于是刚性接触支承，存在以下不足吸收工件振动的能力较差，甚至产 生工件的附加振动，尤其在工件转速较高时更明显；工作时需要对支承点 不断地加注油润滑；加工精度要求很高时，中心架的支承精度难以满足要 求；直接接触容易破坏已加工表面质量，支承精度不高。
发明内容
为了解决现有机床刚性中心架直接接触工件容易破坏已加工表面质量 及支承精度不高的问题，本发明提供一种机床气体静压中心架。 具体的结构设计方案如下
机床气体静压中心架包括通过螺钉对应配合固定的上压盖和中心 支座，上压盖为半圆环状，中心支座中部为下凹半圓面，上压盖的内 圆环面与中心支座的下凹半圓面配合形成轴类加工件孔；
所述中心支座的下凹半圆面上设有下轴瓦，下轴瓦的工作面上设 有一条以上的承压槽，相邻承压槽之间设置有排气槽；下轴瓦的背面设 有^f黄截面为弧形的弧形气槽；每条承压槽的中心部位设置节流孔，节流 孔一端与承压槽相连通，另一端与弧形气槽相连通；与弧形气槽对应中心 支座上设有下进气口。
所述上压盖的径向内侧面设有上轴瓦，上轴瓦的工作面上设有一条以上的承压槽，相邻承压槽之间设置有排气槽；上轴瓦的背面设有横 截面为弧形的弧形气槽；每条承压槽的中心部位设置节流孔，节流孔一端 与承压槽相连通，另一端与弧形气槽相连通；与弧形气槽对应的上压盖上 设有上进气口。
这种中心架中设置有 一个以上的气槽与被支承的工件表面配合形成气 体承压腔直接对工件进行支撑，中心架与工件之间不存在刚性的直接接触， 具有很高的支承精度。
本发明与现有技术相比的优点是釆用气体静压技术直接对工件进行 支撑，中心架与工件之间不存在刚性的直接接触，对工件表面没有磨损， 能吸收和抑制被支承的工件的振动，支承精度很高，适合在轴类零件的精 密加工中使用。
图1为本发明中具有四周支承的中心架示意图，同时也是图2中的A-A 剖视图，
图2为本发明中具有四周支承的中心架的使用状态图， 图3为本发明中仅有下支承的中心架的使用状态图， 图4为本发明中^f又有下支承的中心架的示意图，同时也是图3中的B-B 剖视图，
在图1中和图2中，工件l,下轴瓦2，螺栓3，上压盖4，上轴瓦5， 节流孔6，弧形气槽7，上进气口 8，排气槽9，承压槽IO，定位止口 11， 下进气口 12，中心支座13,主轴卡盘14,砂轮15,尾座支承16;
在图3中和图4中，节流孔17,承压槽18,轴瓦19，螺栓20，上盖 21,工件22，进气口 23，中心支座24,主轴卡盘25,砂、轮26,尾座支承 27。
具体实施例方式
下面结合附图，通过实施例对本发明作进一步地说明。 实施例1:
被加工的工件是某种气浮主轴，其长径比较大，外圓加工精度高，生产批量大。
如图1和图2所示，净皮加工的工件气浮主轴1 一端由才几床主轴卡盘14 支承夹紧，另一端由尾座支承16支承，砂轮15对被加工的气浮主轴1的 中部表面进行磨削加工。在被加工的气浮主轴1上已磨削的部分安装气体 静压中心架，上轴瓦5固联在上压盖4中，下轴瓦2固联在中心支座13中， 上压盖4与中心支座13通过螺栓3紧固在一起，在上压盖4与中心支座13 对应位置上设置有定位止口 11，以保证两者装配合拢后的位置精度，上压 盖4与中心支座13通过上轴瓦5和下轴瓦2将工件1包围在中间，按照工 件被支承的部位上的半径大小设计上下轴瓦内表面圆弧半径，使上下轴瓦 内表面圆弧半径略大于工件上^^皮支承部位的半径，当上、下轴瓦合拢后， 轴瓦和被支承的工件之间可形成适当大小的间隙；在上、下轴瓦的内表面 对称设置4个承压槽10，承压槽与承压槽之间设置有排气槽9,承压槽的 四周轴瓦表面为宽度均匀的封气面；每个承压槽的中心部位设置节流孔6, 节流孔6—端与承压槽10相连通，另一端与弧形气槽7相连通，设置在上 轴瓦和下轴瓦背部的弧形气槽7分别与上进气口 8和下进气口 12相连通， 外部供气系统供给的恒定压力压缩气体分别从上进气口 8和下进气口 12送 进中心架，经过弧形气槽7和节流孔6进入承压槽，再从轴瓦与轴的表面 之间的间隙流出。在此过程中，外部供给的压缩气体通过节流器后从供气 压力降至承压槽压力，再通过轴瓦与轴表面之间的间隙从承压槽压力降至 环境压力。当被支承的轴受外力作用而产生弯曲变形时，各承压槽周围与 被支承的轴的表面之间的间隙会相应发生变化，在轴的弯曲方向上，承压 槽周围与被支承的轴的表面之间的间隙变小，由于经过节流孔的气体流量 变化很小，从而使承压槽内气压升高，承压槽内的气体作用在轴上的力变 大，结果使得轴的弯曲变形减小；而在弯曲相反方向上，承压槽周围与被 支承的轴的表面之间的间隙变大，承压槽内气压降低，承压槽内的气体作 用在轴上的力变小，结果也使得轴的变形减小。因此，气体静压中心架作 用在被支承的轴上的合力始终与轴承的弯曲变形方向相反，能自动减小轴 的弯曲变形。实施例2:
被加工的工件是一种轧辊，在对其表面进行精密磨削时，为了减 小工件自重产生的弯曲变形，可使用 一种只在工件的下方设置气体静 压支岸义的中心架。
参见图3和图4，中心支座24的下凹半圆面上安装有轴瓦19，轴 瓦19的工作面上"i殳有一条承压槽18,承压槽18的中心部位设置节流孔 17，节流孔17 —端与承压槽相连通，另一端与中心支座上的进气口 23 相通。该中心架的上盖21主要起护罩与防尘作用，外部供气系统供给 的恒定压力压缩气体进气口 23送进中心架，经过节流孔17进入承压槽 18,从而对工件作用一个向上的力，以抵消工件因自重而产生的弯曲 变形，调节中心架的高度，可改变轴瓦19与工件22之间的间隙，从 而改变承压槽18内的气体压力，达到调节支承力大小的目的。
权利要求
1、机床气体静压中心架，包括通过螺钉对应配合固定的上压盖和中心支座，上压盖为半圆环状，中心支座中部为下凹半圆面，上压盖的内圆环面与中心支座的下凹半圆面配合形成轴类加工件孔，其特征在于所述中心支座的下凹半圆面上设有下轴瓦，下轴瓦的工作面上设有一条以上的承压槽，相邻承压槽之间设置有排气槽；下轴瓦的背面设有横截面为弧形的弧形气槽；每条承压槽的中心部位设置节流孔，节流孔一端与承压槽相连通，另一端与弧形气槽相连通；与弧形气槽对应中心支座上设有下进气口。
2、 才艮据权利要求1所述的机床气体静压中心架，其特征在于所述 上压盖的径向内侧面设有上轴瓦，上轴瓦的工作面上设有一条以上的 承压槽，相邻承压槽之间设置有排气槽；上轴瓦的背面设有横截面为弧 形的弧形气槽；每条承压槽的中心部位设置节流孔，节流孔一端与承压槽 相连通，另一端与弧形气槽相连通；与弧形气槽对应的上压盖上设有上进 气口。
全文摘要
本发明涉及一种轴类零件加工用的机床气体静压中心架，解决了现有机床刚性中心架直接接触工件容易破坏已加工表面质量及支承精度不高的问题。本发明包括上压盖和中心支座，在上压盖或中心支座的下凹半圆面上设有下轴瓦，下轴瓦的工作面上设有一条以上的承压槽，相邻承压槽之间设置有排气槽；下轴瓦的背面设有横截面为弧形的弧形气槽；每条承压槽的中心部位设置节流孔，节流孔一端与承压槽相连通，另一端与弧形气槽相连通；与弧形气槽对应中心支座上设有下进气口；与弧形气槽对应的上压盖上设有上进气口。本发明优点是直接对工件进行支撑，中心架与工件之间不存在刚性的直接接触，对工件表面没有磨损，能吸收和抑制被支承的工件的振动，支承精度很高。
文档编号B24B41/06GK101439470SQ20081023392
公开日2009年5月27日 申请日期2008年12月17日 优先权日2008年12月17日
发明者斌 黄 申请人:合肥工业大学