专利名称：一种自动定心中心架的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种机床夹辅具，特别是涉及一种自动定心中心架。
背景技术：
在机械制造领域，对细长的轴类工件进行车削或磨削加工时，常常使用中心架来支撑工件，以提高刚性，保证加工精度。中心架一般采用三点定圆的原理来支撑细长轴类工件。现有的机床中心架的三个支撑点一般不能联动，对于不同直径的轴类工件需要手工分别调整三点的位置，以使三点确定的圆心位于机床的回转中心上，如中国实用新型专利“可调式中心架”(ZL 200420027852.1)等。这一过程往往需要使用百分表、划针盘等量具，依靠操作者的经验，经多次反复调整、测量甚至装卸中心架等繁琐的工作，才能达到目的。
为此，中国实用新型专利“车床自动定心中心架”(ZL200420041999.6)提供了一种三点可联动的自动定心中心架。该中心架采用上下开合的总体结构，由三个有螺纹的定心件在端面螺纹的带动下，联动定心。端面螺纹由齿轮箱驱动旋转。这种结构类似于机床上常用的三爪卡盘。该中心架由于采用端面螺纹、齿轮箱等结构，较为复杂，对加工制造的要求较高。此外，该中心架采用的是一种封闭式的结构，为拆卸工件，还需要人工开合架体。
发明内容
本发明的目的是提供一种克服上述缺陷的自动定心中心架，该自动定心中心架实现了三支撑点的自动定心，并且可以三支撑点完全联动，将不同直径的轴类工件可靠地定心于同一回转中心上。
为实现上述目的，本发明的自动定心装置包括下压杆滑轨固定在支架的中部，下压杆位于下压杆滑轨上，并可沿下压杆滑轨上下滑动；下压杆上安装有滑槽块；左大扇形齿轮和左连杆固定连接，通过左下回转销连接到支架上，右大扇形齿轮和右连杆固定连接，通过右下回转销连接到支架上，可分别绕左、右下回转销转动；左下回转销、右下回转销相对下压杆滑轨对称布置在支架上；左连杆、右连杆的一端分别通过左下回转销、右下回转销安装在支架上，其另一端分别设有左滑块、右滑块；左滑块、右滑块位于下压杆上的滑槽块内、并可左右滑动；滑块和连杆通过销连接，可相对转动；左小扇形齿轮和左压杆固定连接，通过左上回转销连接到支架上，可绕左上回转销转动；右小扇形齿轮和右压杆固定连接，通过右上回转销连接到支架上，可绕右上回转销转动；左、右上回转销相对下压杆滑轨对称布置在支架上；左压杆、右压杆和下压杆的顶端分别安装有左、右、下滚轮，用来支撑工件。上述的左、右连杆的长度相等，左、右压杆的长度相等，左、右连杆长度是左、右压杆长度的两倍；所述的左大扇形齿轮和左小扇形齿轮、右大扇形齿轮和右小扇形齿轮分别啮合，构成齿轮副，传动比为1∶2；当左、右压杆处于水平状态时，左、右压杆和下压杆上的滚轮中心汇聚到一点。
本发明可以采用左、右大带轮、左、右小带轮和传动带代替左、右大扇形齿轮和左、右小扇形齿轮；或者采用左、右大链轮、左、右小链轮和链条代替左、右大扇形齿轮和左、右小扇形齿轮。
本发明由于采用开式结构，通过滑块连杆机构带动扇形齿轮机构，左、右压杆打开到一定程度时即可上下工件，操作简便，尤其适于采用气动、液压等方式实现中心架的自动控制。本发明与现有中心架相比具有原理可靠、结构简单、操作方便、适用范围广等特点。
附图1为本发明的结构示意图附图2为本发明三个压杆点打开，支撑某较大直径回转体时的结构示意图附图3为本发明的采用带传动或链传动的结构示意图具体实施方式
如图1所示，下压杆滑轨12固定在支架1的中部，下压杆9位于下压杆滑轨12上，并可沿下压杆滑轨12上下滑动。下压杆9上安装有滑槽块11。左大扇形齿轮2和左连杆8固定连接，通过左下回转销7连接到支架1上，右大扇形齿轮2’和右连杆8’固定连接，通过右下回转销7’连接到支架1上，可分别绕左、右下回转销7、7’转动。左下回转销7、右下回转销7’相对下压杆滑轨12对称布置在支架1上。左连杆8、右连杆8’的一端分别通过左下回转销7、右下回转销7’安装在支架1上，其另一端分别设有左滑块10、右滑块10’。左滑块10、右滑块10’位于下压杆9上的滑槽块11内、并可左右滑动。滑块和连杆通过销连接，可相对转动。
左小扇形齿轮3和左压杆4固定连接，通过左上回转销6连接到支架1上，可绕左上回转销6转动。右小扇形齿轮3’和右压杆4’固定连接，通过右上回转销6’连接到支架1上，可绕右上回转销6’转动；左、右上回转销6、6’相对下压杆滑轨12对称布置在支架1上。
左压杆4、右压杆4’和下压杆9的顶端分别安装有左、右、下滚轮5a、5b和5c，用来支撑工件。
左、右连杆8、8’的长度相等，设为L1，左、右压杆4、4’的长度相等，设为L2，L1＝2·L2；即左、右连杆8、8’的长度是左、右压杆4、4’长度的两倍；左大扇形齿轮2和左小扇形齿轮3、右大扇形齿轮2’和右小扇形齿轮3’分别啮合，构成齿轮副，传动比为1∶2；当左、右压杆4、4’处于水平状态时，3个压杆上的滚轮5a、5b和5c中心汇聚到一点。
如图3所示，上述所说的左右齿轮副，即左、右大扇形齿轮2，2’和左、右小扇形齿轮3、3’可用传动比为1∶2的带传动或链传动副，即大带轮或链轮13、13’，小带轮或链轮14、14’，及传动带或链条15，15’代替左右齿轮副的功能。
如图3所示下压杆滑轨12固定在支架1的中部，下压杆9位于下压杆滑轨12上，并可沿下压杆滑轨12上下滑动；下压杆9上安装有滑槽块11；左大带轮或链轮14和左连杆8连接，通过左下回转销7连接到支架1上，右大带轮或链轮14’和右连杆8’连接，通过右下回转销7’连接到支架1上，可分别绕左、右下回转销7、7’转动；左下回转销7、右下回转销7’相对下压杆滑轨12对称布置在支架1上；左连杆8、右连杆8’的一端分别通过左下回转销7、右下回转销7’安装在支架1上，其另一端分别设有左滑块10、右滑块10’；左滑块10、右滑块10’位于下压杆9上的滑槽块11内、并可左右滑动；滑块和连杆通过销连接，可相对转动；左小带轮或链轮13和左压杆4连接，通过左上回转销6连接到支架1上，可绕左上回转销6转动；右小带轮或链轮13’和右压杆4’连接，通过右上回转销6’连接到支架1上，可绕右上回转销6’转动；左、右上回转销6、6’相对下压杆滑轨12对称布置在支架1上；传动带或链条15，15’分别与左、右大带轮或链轮14、14’，左、右小带轮或链轮13、13’连接；左压杆4、右压杆4’和下压杆9的顶端分别安装有左、右、下滚轮5a、5b和5c，用来支撑工件。
上述的左、右连杆8、8’的长度相等，设为L1，左、右压杆4、4’的长度相等，设为L2，左、右连杆8、8’长度是左、右压杆(4、4’)长度的两倍，L1＝2·L2；所述的大带轮或链轮(13、13’)，小带轮或链轮14、14’，及传动带或链条15，15’构成带传动或链传动副，其传动比为1∶2；当左、右压杆处于水平状态时，3个压杆上的滚轮中心汇聚到一点。
夹持工件时，采用手动或气动方式，使下压杆上下运动，使下压杆上的滚轮中心到定位中心的距离为R1，通过滑槽块和滑块带动左、右连杆转动到与水平线成夹角α，大扇形齿轮带动小扇形齿轮和左右压杆绕上回转销转动，与初始状态(即左右压杆处于水平状态)相比转过一个角度θ，左右压杆上的滚轮中心和定位中心的距离为R2。
由几何关系，下压杆处于任意位置时，有R1＝L1·sinα，R2＝2·L2·sin(θ/2)又由于本发明中，大小扇形齿轮的传动比为1∶2，有θ＝2α，且L1＝2·L2故一定有R1＝R2从而，本发明实现了将不同直径的轴类工件定位于同一回转中心上。
权利要求
1.一种自动定心中心架，其特征在于所述的下压杆滑轨(12)固定在支架(1)的中部，下压杆(9)位于下压杆滑轨(12)上，并可沿下压杆滑轨(12)上下滑动；下压杆(9)上安装有滑槽块(11)；左大扇形齿轮(2)和左连杆(8)固定连接，通过左下回转销(7)连接到支架(1)上，右大扇形齿轮(2’)和右连杆(8’)固定连接，通过右下回转销(7’)连接到支架(1)上，可分别绕左、右下回转销(7、7’)转动；左下回转销(7)、右下回转销(7’)相对下压杆滑轨(12)对称布置在支架(1)上；左连杆(8)、右连杆(8’)的一端分别通过左下回转销(7)、右下回转销(7’)安装在支架(1)上，其另一端分别设有左滑块(10)、右滑块(10’)；左滑块(10)、右滑块(10’)位于下压杆(9)上的滑槽块(11)内、并可左右滑动；滑块和连杆通过销连接，可相对转动；左小扇形齿轮(3)和左压杆(4)固定连接，通过左上回转销(6)连接到支架(1)上，可绕左上回转销(6)转动；右小扇形齿轮(3’)和右压杆(4’)固定连接，通过右上回转销(6’)连接到支架1上，可绕右上回转销(6’)转动；左、右上回转销(6、6’)相对下压杆滑轨(12)对称布置在支架(1)上；左压杆(4)、右压杆(4’)和下压杆(9)的顶端分别安装有左、右、下滚轮(5a、5b和5c)，用来支撑工件；上述左、右连杆(8、8’)的长度相等，左、右压杆(4、4’)的长度相等，左、右连杆(8、8’)长度是左、右压杆(4、4’)长度的两倍；所述的左大扇形齿轮和左小扇形齿轮、右大扇形齿轮和右小扇形齿轮分别啮合，构成齿轮副，传动比为1∶2；当左、右压杆处于水平状态时，左、右压杆(4、4’)和下压杆(9)上的滚轮中心汇聚到一点。
2.一种自动定心中心架，其特征在于所述的下压杆滑轨(12)固定在支架(1)的中部，下压杆(9)位于下压杆滑轨(12)上，并可沿下压杆滑轨(12)上下滑动；下压杆(9)上安装有滑槽块(11)；左大带轮或链轮(14)和左连杆(8)连接，通过左下回转销(7)连接到支架(1)上，右大带轮或链轮(14’)和右连杆(8’)连接，通过右下回转销(7’)连接到支架(1)上，可分别绕左、右下回转销(7、7’)转动；左下回转销(7)、右下回转销(7’)相对下压杆滑轨(12)对称布置在支架(1)上；左连杆(8)、右连杆(8’)的一端分别通过左下回转销(7)、右下回转销(7’)安装在支架(1)上，其另一端分别设有左滑块(10)、右滑块(10’)；左滑块(10)、右滑块(10’)位于下压杆(9)上的滑槽块(11)内、并可左右滑动；滑块和连杆通过销连接，可相对转动；左小带轮或链轮(13)和左压杆(4)连接，通过左上回转销(6)连接到支架(1)上，可绕左上回转销(6)转动；右小带轮或链轮(13’)和右压杆(4’)连接，通过右上回转销(6’)连接到支架1上，可绕右上回转销(6’)转动；左、右上回转销(6、6’)相对下压杆滑轨(12)对称布置在支架(1)上；传动带或链条(15，15’)分别与左、右大带轮或链轮(14、14’)，左、右小带轮或链轮(13、13’)连接；左压杆(4)、右压杆(4’)和下压杆(9)的顶端分别安装有左、右、下滚轮(5a、5b和5c)，用来支撑工件；上述左、右连杆(8、8’)的长度相等，左、右压杆(4、4’)的长度相等，左、右连杆(8、8’)长度是左、右压杆(4、4’)长度的两倍；所述的大带轮或链轮(13、13’)，小带轮或链轮(14、14’)，及传动带或链条(15，15’)构成带传动或链传动副，其传动比为1∶2；当左、右压杆处于水平状态时，左、右压杆(4、4’)和下压杆(9)上的滚轮中心汇聚到一点。
全文摘要
本发明涉及一种自动定心中心架。该定心中心架由支架、左大扇形齿轮、左小扇形齿轮、左压杆、右压杆、滚轮、上回转销、右小扇形齿轮、右大扇形齿轮、连杆、滑块、滑槽块、下压杆滑轨、下压杆、下回转销组成，采用了开式结构，通过滑块连杆机构带动扇形齿轮机构，实现三支撑点的自动定心。三支撑点完全联动，可将不同直径的轴类工件可靠地定心于同一回转中心上。本发明具有原理可靠、结构简单、操作方便、适用范围广等特点，尤其适于采用气动、液压等方式实现中心架的自动控制。
文档编号B23Q1/25GK1943932SQ20061012479
公开日2007年4月11日 申请日期2006年10月17日 优先权日2006年10月17日
发明者段正澄, 黄禹, 李斌, 李勇 申请人:华中科技大学