专利名称：小型多股簧数控加工机床的制作方法
技术领域：
本发明属于多股螺旋弹簧加工设备技术领域，具体涉及一种小型多股螺旋弹簧数 控加工机床。
背景技术：
多股螺旋弹簧(简称多股簧)是由几股钢丝绕成钢索后卷制而成的螺旋弹簧，由 于多股簧所用钢丝比同等功能的单股螺旋弹簧所用钢丝细，材料强度高，同时多股簧在变 形时各股钢丝间产生的接触压力引起的相互摩擦可以吸收能量，兼有缓冲作用，且多股簧 每股钢丝的刚度都比同功能的单股螺旋弹簧小，在动载荷作用下寿命有较大提高。其使用 寿命是相同规格传统单股螺旋弹簧的3 5倍。因此，多股簧广泛应用于汽车、航空，机械 等行业中的各种高频往返运动设备中，在汽车仪器仪表减振系统和航空发动机等多个领域 中都具有重要的应用价值。多股簧的加工过程较为复杂，其中组成多股簧的钢索钢丝索距、弹簧螺距需要精 确的转速匹配，多股簧加工完成之后的回弹量需要准确的张力控制，多股簧的成品质量也 需要加工过程严格的保证其各股钢丝的张力互相均勻以及大小互相一致。现有多股簧数 控加工机床，如申请号为200910104597. 3的“多鼓簧数控加工机床”专利，包括机床架、拧 索装置、绕簧装置和自动控制装置。所述拧索装置包括拧索架、中心供丝套管的内层供丝装 置、由中空主轴和中层供丝支座及中间层伺服电机组成的中层供丝装置，由外层供丝支座 和外层伺服电机组成的外层供丝装置。所述的绕簧装置包括由绕簧主轴和绕簧伺服电机及 钢索夹具组成的绕簧主轴总成，由丝杠传动机构和进给伺服电机组成的进给部件总成。该 加工机床的主要缺点是加工多股簧过程之前，必须缠绕钢丝盒并安装钢丝盒，而且每个钢 丝盒缠绕钢丝的数量受到了钢丝盒大小的限制，加大了工人的劳动强度和多股簧废品的数 量。
发明内容
本发明的目的是针对现有多股簧数控加工机床的不足之处，提供一种小型多股簧 数控加工机床，具有节省劳动强度、提高生产率和减少加工废品等特点。实现本发明目的的技术方案是一种小型多股簧数控加工机床，主要包括机床架、 出丝装置、运动装置和自动控制系统，特征是所述的机床架，主要由上支架和下支架组成，所述上支架包括第一电机支架和第 二电机机架、运动装置前支架和运动装置后支架、出丝装置前支架和出丝装置中支架及出 丝装置后支架。第一电机支架和第二电机支架分别通过螺栓固接在下支架的前端，绕簧伺 服电机和纵向进给伺服电机分别通过螺栓固接在第二电机支架上，拧索伺服电机通过螺栓 固接在第一电机支架上。运动装置前、后支架分别通过螺栓固接在下机架的前部并位于第 一、二电机支架的后端，用以支撑运动装置。出丝装置前、中、后支架分别通过螺栓固接在下 机架的后部，用以支撑出丝装置的带张力控制器的出丝架和钢丝盘。
所述的出丝装置，主要由钢丝盘、带张力控制器的出丝架、导向轮安装架和导向轮 组成。所述的钢丝盘为3-5个，每个钢丝盘由钢丝盘底座、钢丝盘压盖和钢丝支撑螺栓组 成。所述的钢丝盘底座为圆盘形，在圆盘的中心部设置有内为间隙的圆柱形凸缘，在圆盘的 圆周边上并位于整卷钢丝内均勻地设置3个通孔。所述的钢丝盘压盖亦为圆盘形，在圆盘 的中心部设置有空心的圆柱形凸缘，并且钢丝盘压盖的凸缘与钢丝盘底座的内间隙配合， 在钢丝盘压盖圆盘的圆周边上并对应于钢丝盘底座的圆周边上的3个通孔处，亦设置3个 通孔，以便安装钢丝支撑螺栓。整卷钢丝套装在钢丝盘底座的凸缘上后，用钢丝盘压盖压 上，再用3个钢丝支撑螺栓和螺母将钢丝盘底座和钢丝盘压盖固接。3-5个装设有钢丝的钢 丝盘空套在由两个出丝装置后支架和一根钢丝盘支撑轴构成的门形支架的钢丝盘支撑轴 上，两相邻钢丝盘之间以及钢丝盘与出丝装置后支架之间，分别通过套筒隔开，用以保证每 个钢丝盘只转动出丝，而不两边移动。前述的出丝装置前、中支架的上部为圆盘形，在出丝 装置前、中支架上部圆盘的圆周处，分别对称均勻地设置3-5个通孔，3-5个带张力控制器 的出丝架的两端分别通过键固接在出丝装置前、中支架上部圆盘的3-5个通孔中，并在出 丝装置前支架的前端面上并对应于所述的3-5个通孔处，分别通过螺钉固接3-5个导向轮 安装架，导向轮安装架用以安装导向轮，每一个导向轮分别空套在每一个中间光滑两端为 螺纹的螺纹轴上，并用套筒定位导向轮左右移动的自由度，螺纹轴两端通过螺母固接在导 向轮安装架上，导向轮只转动不移动，达到引出钢丝的目的。3-5个钢丝盘中的钢丝，分别 经过3-5个带张力控制器的出丝架和导向轮引出后，再通过运动装置后支架上部的中心通 孔，然后通过压紧螺母固定在纵向进给运动总成中的第二夹具上，以便本装置的运动总成 将3-5股钢丝绕制成多股簧。本发明的出丝装置中的3-5个带张力控制器的出丝架通过键固接在出丝前、中支 架之间，只完成出丝的功能，不执行拧索的功能，并且还避免了多股簧加工前必须缠绕钢丝 盒和安装钢丝盒的工序，从而降低了工人的劳动强度和提高了加工多股簧的生产率。所述的运动装置，主要包括拧索运动总成、绕簧运动总成，纵向进给运动总成和旋 转架支撑环运动总成，装设在运动装置前、后支架之间。所述的拧索运动总成，主要由拧索伺服电机、第一主动齿轮、第一从动齿轮、第一 支撑架、第一传动轴、第二从动齿轮、第二支撑架和旋转架等组成。拧索伺服电机通过螺栓 固定连接在第一电机支架上，第一主动齿轮通过键固接在拧索伺服电机的输出轴上，与第 一主动齿轮啮合的第一从动齿轮通过键固接在第一传动轴的一端，第一传动轴的另一端通 过键固接第二主动齿轮，第一传动轴的两端分别通过轴承活动连接在运动装置前支架的下 部和通过螺钉固接于运动装置前支架下部的第一支撑架内。与第二主动齿轮啮合的从动件 为第二从动齿轮，第二从动齿轮通过轴承活动连接在通过螺钉固接在运动装置前支架上部 的第二支撑架上。通过螺钉与第二从动齿轮的右端面固接的为旋转架的一端，旋转架的另 一端分别通过花键和螺纹活动连接在绕簧运动总成中的花键轴和纵向进给运动总成中的 丝杠上，所述绕簧运动总成中的花键轴通过绕簧运动总成中的第一夹具固接在绕簧主轴的 一端，所述纵向进给运动总成中花键轴通过纵向进给运动总成中的第二夹具固接在绕簧主 轴的另一端，从而完成多股簧加工过程中的拧索运动。所述的绕簧运动总成，主要由绕簧伺服电机、第三主动齿轮、第三从动齿轮、第二 传动轴、第一主动锥齿轮、第一从动锥齿轮、第三传动轴、第三支撑架、第四主动齿轮、第四从动齿轮、第一定位支撑架、花键轴、第一夹具和绕簧主轴等组成。绕簧伺服电机通过螺钉 固接在第二电机支架上，第三主动齿轮通过键固接在绕簧伺服电机的输出轴上，与第三主 动齿轮啮合的第三从动齿轮通过键固接在第二传动轴的一端，第二传动轴的另一端通过键 固接第一主动锥齿轮，第二传动轴的两端分别通过轴承活动连接在中空传动轴内。与第一 主动锥齿轮啮合的从动件为第一从动锥齿轮，第一从动锥齿轮通过键固接在第三传动轴的 一端，第三传动轴的另一端通过键固接第四主动齿轮，第三传动轴的两端通过轴承活动连 接在旋转架和通过螺钉固接在旋转架上的第三支撑架内。与第四主动齿轮啮合的从动件为 第四从动齿轮，第四从动齿轮通过第一定位支撑架、第一定位端盖和套筒等部件定位在旋 转架外部并通过花键与花键轴配合，花键轴的另一端通过第一夹具与绕簧主轴固接，从而 完成多股簧加工过程中的绕簧运动。所述的纵向进给运动总成，主要由纵向进给伺服电机、第五主动齿轮、第五从动齿 轮、中空传动轴、第二主动锥齿轮、第二从动锥齿轮、第四支撑架、第四传动轴、第六主动齿 轮、第六从动一级齿轮、第五传动轴、第六从动二级齿轮、第二定位端盖、第二定位支撑架、 丝杠和第二绕簧主轴夹具等组成。纵向进给伺服电机通过螺钉固接第二电机支架上，第五 主动齿轮通过键固接在纵向进给伺服电机的输出轴上，与第五主动齿轮啮合的第五从动齿 轮通过键固接在中空传动轴的一端，中空传动轴的另一端通过键固接第二主动锥齿轮，中 空传动轴的两端分别通过轴承活动连接在运动装置前支架的上部和通过螺钉固接于运动 装置前支架上部的第二支撑架内。与第二主动锥齿轮啮合的从动件是第二从动锥齿轮，第 二从动锥齿轮通过键固接在第四传动轴上，第四传动轴的另一端通过键固接第六主动齿 轮，第四传动轴的两端通过轴承活动连接在旋转架和通过螺钉固接于旋转架上的第四支撑 架内。与第六主动齿轮啮合的从动件是第六从动一级齿轮，第六从动一级齿轮通过键固接 在第五传动轴上，第五传动轴通过轴承活动连接在旋转架和通过螺钉固接于旋转架上的第 四支撑架内。与第六从动一级齿轮啮合的从动件是第六从动二级齿轮，第六从动二级齿轮 通过第二定位支撑架、第二定位端盖和套筒等部件定位在旋转架外部并通过螺纹与丝杠配 合，丝杠的另一端通过第二夹具与绕簧主轴固接，从而完成多股簧加工过程中的纵向进给 运动。所述的旋转架支撑环运动总成，主要由旋转架支撑环、U形支撑架、调整螺钉和调 整螺钉安装架等组成。旋转架支撑环通过螺纹固接在旋转架的端面上，旋转架支撑环下端 放在两支撑轴承上，所述两支撑轴承通过间隙配合活动连接在通过螺纹固接在两U形支撑 块上部的螺纹轴上，U型支撑块的下部通过销钉与调整螺钉上端固接，调整螺钉下端通过螺 纹活动连接在固定于运动装置后支架下部的调整螺钉安装架内。旋动调整螺钉用以调整U 形支撑块的高度，进而调整支撑环的高度，起到支撑旋转架的作用。本发明的运动装置活动连接在运动装置前、后支架之间，完成了多股簧加工过程 中的拧索、绕簧和纵向进给三个运动，这样便于缩小多股簧数控加工机床的大小，这在一定 程度上减少了生产多股簧数控加工机床的成本。所述运动控制系统为申请号为200910104597. 3的“多股簧数控加工机床”专利中
运动控制系统。本发明采用上述技术方案后，主要有以下效果1、出丝装置的外层三个带张力控制器的出丝架只出丝，不拧索。由于本发明中出丝装置的外层三个带张力控制器的出丝架通过键固定连接在出丝装置前、后支架之间，只 完成出丝功能，不执行拧索任务，从而避免了申请号为200910104597. 3的“多股簧数控加 工机床”专利中钢丝盒必须随拧索架一起旋转的现象。这样钢丝盒就可以放在出丝架的外 部并且不会受到出丝架大小的限制，避免了加工多股簧之前缠绕钢丝盒的问题，这降低了 工人的劳动强度，提高了多股簧加工的效率，减少了多股簧废品的数量。2、运动装置同时完成了多股簧加工过程中拧索、绕簧和纵向进给三个运动功能。 由于由拧索、绕簧和纵向进给及其旋转架支撑环四个运动总成构成的运动装置活动装设在 运动装置前、后支架之间，完成多股簧加工过程中的拧索、绕簧和纵向进给三个运动功能。 因此，本发明机床的结构简单，体积小，成本低。本发明可广泛应用于加工多种小型多股簧，采用本发明加工出的多股簧可广泛应 用于汽车、航空，机械等行业中的各种高频往返运动设备中，在汽车仪器仪表减振系统和航 空发动机等多个领域中都具有重要的应用价值。
图1为本实施例1的结构示意图；图2为本实施例1的运动装置结构示意图；图3为图1的A-A剖视图；图4为图1的B-B剖视图；图5为图1的C-C剖视图；图6为图1的D-D剖视图。图中1、56.电机机架，2、3、5、6、8、11、15、17、21、42、53、44、48.圆柱齿轮，4、10、 14,46.支撑架，7、16、18、43、50.传动轴，9.中空传动轴，12.旋转架，13、19、45、48.锥齿轮， 20,39.定位端盖，22.丝杠，23、40.夹具，24.绕簧主轴，25.带张力控制器的出丝架，26.出 丝装置中支架，27.钢丝盘底座，28.钢丝支撑螺栓，29钢丝盘支撑轴，30.出丝装置后支架， 31.出丝装置前支架，32.导向轮安装架，33.导向轮，34.运动装置后支架，35旋转架支撑 环，36. U型支撑架，37.调整螺钉安装架，38.调整螺钉，41.花键轴，49.运动装置前支架， 51.下支架，52.绕簧伺服电机，54.纵向进给伺服电机，55.拧索伺服电机，57、58.定位支撑 架，59.钢丝盘压盖。
具体实施例方式下面结合具体实施方式
，进一步说明本发明。实施例1如图1-5所示，一种小型多股簧数控加工加床，主要包括机床架、出丝装置、运动 装置和自动控制系统，特征是所述的机床架，主要由上支架和下支架51组成，所述上支架包括第一电机支架56 和第二电机机架1、运动装置前支架49和运动装置后支架34、出丝装置前支架31和出丝装 置中支架26及出丝装置后支架30。第一电机支架56和第二电机支架1分别通过螺栓固 接在下支架51的前端，绕簧伺服电机52和纵向进给伺服电机54分别通过螺栓固接在第二 电机支架1上，拧索伺服电机55通过螺栓固接在第一电机支架56上。运动装置前、后支架49、34分别通过螺栓固接在下机架51的前部并位于第一、二电机支架56、1的后端，用以支 撑运动装置。出丝装置前、中、后支架31、26、30分别通过螺栓固接在下机架51的后部，用 以支撑出丝装置的带张力控制器的出丝架25和钢丝盘。所述的出丝装置，主要由钢丝盘、带张力控制器的出丝架25、导向轮安装架32和 导向轮33组成。所述的钢丝盘为3-5个，每个钢丝盘由钢丝盘底座27、钢丝盘压盖59和 钢丝支撑螺栓28组成。所述的钢丝盘底座27为圆盘形，在圆盘的中心部设置有内为间隙 的圆柱形凸缘，在圆盘的圆周边上并位于整卷钢丝内均勻地设置3个通孔。所述的钢丝盘 压盖59亦为圆盘形，在圆盘的中心部设置有空心的圆柱形凸缘，并且钢丝盘压盖59的凸缘 与钢丝盘底座27的内间隙配合，在钢丝盘压盖59圆盘的圆周边上并对应于钢丝盘底座27 的圆周边上的3个通孔处，亦设置3个通孔，以便安装钢丝支撑螺栓28。整卷钢丝套装在 钢丝盘底座27的凸缘上后，用钢丝盘压盖59压上，再用3个钢丝支撑螺栓28和螺母将钢 丝盘底座27和钢丝盘压盖59固接。3-5个装设有钢丝的钢丝盘空套在由两个出丝装置后 支架30和一根钢丝盘支撑轴29构成的门形支架的钢丝盘支撑轴29上，两相邻钢丝盘之间 以及钢丝盘与出丝装置后支架30之间，分别通过套筒隔开，用以保证每个钢丝盘只转动出 丝，而不两边移动。前述的出丝装置前、中支架31、26的上部为圆盘形，在出丝装置前、中支 架31、26上部圆盘的圆周处，分别对称均勻地设置3-5个通孔，3-5个带张力控制器的出丝 架25的两端分别通过键固接在出丝装置前、中支架上部圆盘的3-5个通孔中，并在出丝装 置前支架31的前端面上并对应于所述的3-5个通孔处，分别通过螺钉固接3-5个导向轮安 装架28，导向轮安装架32用以安装导向轮33，每一个导向轮33分别空套在每一个中间光 滑两端为螺纹的螺纹轴上，并用套筒定位导向轮33左右移动的自由度，螺纹轴两端通过螺 母固接在导向轮安装架32上，导向轮33只转动不移动，达到引出钢丝的目的。3-5个钢丝 盘中的钢丝，分别经过3-5个带张力控制器的出丝架25和导向轮33引出后，再通过运动装 置后支架34上部的中心通孔，然后通过压紧螺母固定在纵向进给运动总成中的第二夹具 23上，以便本装置的运动总成将3-5股钢丝绕制成多股簧。所述的运动装置，主要包括拧索运动总成、绕簧运动总成，纵向进给运动总成和旋 转架支撑环运动总成，装设在运动装置前、后支架49、34之间。所述的拧索运动总成，主要由拧索伺服电机55、第一主动齿轮2、第一从动齿轮3、 第一支撑架48、第一传动轴50、第二从动齿轮11、第二支撑架10和旋转架12等组成。拧索 伺服电机通过螺栓固定连接在第一电机支架56上，第一主动齿轮2通过键固接在拧索伺服 电机55的输出轴上，与第一主动齿轮啮合2的第一从动齿轮3通过键固接在第一传动轴50 的一端，第一传动轴46的另一端通过键固接第二主动齿轮48，第一传动轴50的两端分别通 过轴承活动连接在运动装置前支架49的下部和通过螺钉固接于运动装置前支架49下部的 第一支撑架4内。与第二主动齿轮48啮合的从动件为第二从动齿轮11，第二从动齿轮11 通过轴承活动连接在通过螺钉固接在运动装置前支架48上部的第二支撑架10上。通过螺 钉与第二从动齿轮11的右端面固接的为旋转架12的一端，旋转架12的另一端分别通过花 键和螺纹活动连接在绕簧运动总成中的花键轴41和纵向进给运动总成中的丝杠22上，所 述绕簧运动总成中的花键轴41通过绕簧运动总成中的第一夹具40固接在绕簧主轴24的 一端，所述纵向进给运动总成中花键轴41通过纵向进给运动总成中的第二夹具23固接在 绕簧主轴24的另一端，从而完成多股簧加工过程中的拧索运动。
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所述的绕簧运动总成，主要由绕簧伺服电机52、第三主动齿轮5、第三从动齿轮6、 第二传动轴7、第一主动锥齿轮45、第一从动锥齿轮47、第三传动轴43、第三支撑架46、第四 主动齿轮44、第四从动齿轮42、第一定位支撑架58、花键轴41、第一夹具39和绕簧主轴24 等组成。绕簧伺服电机52通过螺钉固接在第二电机支架1上，第三主动齿轮5通过键固接 在绕簧伺服电机52的输出轴上，与第三主动齿轮5啮合的第三从动齿轮6通过键固接在第 二传动轴7的一端，第二传动轴7的另一端通过键固接第一主动锥齿轮47，第二传动轴7的 两端分别通过轴承活动连接在中空传动轴9内。与第一主动锥齿轮47啮合的从动件为第 一从动锥齿轮45，第一从动锥齿轮45通过键固接在第三传动轴43的一端，第三传动轴43 的另一端通过键固接第四主动齿轮44，第三传动轴43的两端通过轴承活动连接在旋转架 12和通过螺钉固接在旋转架12上的第三支撑架46内。与第四主动齿轮44啮合的从动件 为第四从动齿轮42，第四从动齿轮42通过第一定位支撑架58、第一定位端盖39和套筒等 部件定位在旋转架12外部并通过花键与花键轴41配合，花键轴41的另一端通过第一夹具 40与绕簧主轴24固接，从而完成多股簧加工过程中的绕簧运动。所述的纵向进给运动总成，主要由纵向进给伺服电机54、第五主动齿轮53、第五 从动齿轮8、中空传动轴9、第二主动锥齿轮13、第二从动锥齿轮19、第四支撑架14、第四传 动轴16、第六主动齿轮15、第六从动一级齿轮17、第五传动轴18、第六从动二级齿轮21、第 二定位端盖20、第二定位支撑架57、丝杠22和第二绕簧主轴夹具23等组成。纵向进给伺 服电机54通过螺钉固接第二电机支架1上，第五主动齿轮53通过键固接在纵向进给伺服 电机51的输出轴上，与第五主动齿轮53啮合的第五从动齿轮8通过键固接在中空传动轴 9的一端，中空传动轴9的另一端通过键固接第二主动锥齿轮13，中空传动轴9的两端分别 通过轴承活动连接在运动装置前支架49的上部和通过螺钉固接于运动装置前支架49上部 的第二支撑架10内。与第二主动锥齿轮13啮合的从动件是第二从动锥齿轮19，第二从动 锥齿轮19通过键固接在第四传动轴16上，第四传动轴16的另一端通过键固接第六主动齿 轮15，第四传动轴16的两端通过轴承活动连接在旋转架12和通过螺钉固接于旋转架12上 的第四支撑架14内。与第六主动齿轮15啮合的从动件是第六从动一级齿轮17，第六从动 一级齿轮17通过键固接在第五传动轴18上，第五传动轴18通过轴承活动连接在旋转架12 和通过螺钉固接于旋转架12上的第四支撑架14内。与第六从动一级齿轮17啮合的从动 件是第六从动二级齿轮21，第六从动二级齿轮21通过第二定位支撑架57、第二定位端盖20 和套筒等部件定位在旋转架12外部并通过螺纹与丝杠22配合，丝杠22的另一端通过第二 夹具23与绕簧主轴24固接，从而完成多股簧加工过程中的纵向进给运动。所述的旋转架支撑环运动总成，主要由旋转架支撑环35、U形支撑架36、调整螺钉 38和调整螺钉安装架37等组成。旋转架支撑环35通过螺纹固接在旋转架12的端面上，旋 转架支撑环35下端放在两支撑轴承上，所述两支撑轴承通过间隙配合活动连接在通过螺 纹固接在两U形支撑块36上部的螺纹轴上，U型支撑块36的下部通过销钉与调整螺钉38 上端固接，调整螺钉38下端通过螺纹活动连接在固定于运动装置后支架34下部的调整螺 钉安装架37内。旋动调整螺钉38用以调整U形支撑块36的高度，进而调整支撑环35的 高度，起到支撑旋转架12的作用。所述的运动控制系统为申请号为200910104597. 3的“多股簧数控加工机床”专利
中运动控制系统。
本实施例的运动装置的工作过程本实施例运动装置在运动控制系统的控制下分 别形成了多股簧加工过程中的拧索、绕簧和纵向进给三个运动。所述拧索伺服电机55通过 第一主、从动齿轮2、3啮合将拧索伺服电机55输出轴上的旋转运动传递给第一传动轴50， 第一传动轴50通过第二主、从动齿轮48、11啮合将第一传动轴50的旋转运动传递给固接 在第二从动齿轮11上的旋转架12，旋转架12的旋转运动通过花键轴41和丝杠22传递给 分别通过第一、二夹具40、23固接在花键轴41和丝杠22上的绕簧主轴24，绕簧主轴24随 旋转架12的旋转运动带动固接在第二夹具23上的钢丝一起旋转，就形成了多股簧加工过 程中的拧索运动；所述绕簧伺服电机52通过第三主、从动齿轮5、6啮合将绕簧伺服电机52 输出轴上的旋转运动传递给第二传动轴7，第二传动轴7通过第一主、从动锥齿轮47、45啮 合将第二传动轴7的旋转运动传递给第三传动轴41，第三传动轴41的旋转运动通过第四 主、从动齿轮44、42的啮合传递给花键轴41，花键轴41的旋转运动通过第一夹具40传递给 绕簧主轴24，固接在绕簧主轴24上的第二夹具23就会带动拧索运动形成的钢索一起旋转， 就形成了多股簧加工过程中的绕簧运动；所述纵向进给伺服电机54通过第五主、从动齿轮 53、8啮合将纵向进给伺服电机54输出轴上的旋转运动传递给中空传动轴9，中空传动轴9 通过第二主、从动锥齿轮13、19啮合将中空传动轴9的旋转运动传递给第四传动轴16，第四 传动轴16的旋转运动通过第六主动齿轮15、第六从动一级齿轮17和第六从动二级齿轮21 之间的啮合传递给丝杠22，丝杠22的纵向进给运动通过第二夹具23传递给绕簧主轴24， 固接在绕簧主轴24上的第二夹具23就会带动拧索运动形成的钢索一起纵向进给，就形成 了多股簧加工过程中的纵向进给运动。实施例2一种小型多股簧数控加工加床，同实施例1，其中所述的出丝装置中的带张力控 制器的出丝架25为4个。出丝装置前支架前31端固定的导向轮33和导向轮安装架32均 为4个。由两个出丝装置后支架30和一根钢丝盘支撑轴29构成的门形支架的上的钢丝盘 为4个。实施例3一种小型多股簧数控加工加床，同实施例1，其中所述的出丝装置中的带张力控 制器的出丝架25为5个。出丝装置前支架前31端固定的导向轮33和导向轮安装架32均 为5个。由两个出丝装置后支架30和一根钢丝盘支撑轴29构成的门形支架的上的钢丝盘 为5个。
权利要求
一种小型多股簧数控加工加床，主要包括机床架、出丝装置、运动装置和自动控制系统，其特征在于所述的机床架，主要由上支架和下支架(51)组成，所述上支架包括第一电机支架(56)和第二电机机架(1)、运动装置前支架(49)和运动装置后支架(34)、出丝装置前支架(31)和出丝装置中支架(26)及出丝装置后支架(30)，第一电机支架(56)和第二电机支架(1)分别通过螺栓固接在下支架(51)的前端，绕簧伺服电机(52)和纵向进给伺服电机(54)分别通过螺栓固接在第二电机支架(1)上，拧索伺服电机(55)通过螺栓固接在第一电机支架(56)上，运动装置前、后支架(49、34)分别通过螺栓固接在下机架(51)的前部并位于第一、二电机支架(56、1)的后端，出丝装置前、中、后支架(31、26、30)分别通过螺栓固接在下机架(51)的后部；所述的出丝装置，主要由钢丝盘、带张力控制器的出丝架(25)、导向轮安装架(32)和导向轮(33)组成，所述的钢丝盘为3 5个，每个钢丝盘由钢丝盘底座(27)、钢丝盘压盖(59)和钢丝支撑螺栓(28)组成，所述的钢丝盘底座(27)为圆盘形，在圆盘的中心部设置有内为间隙的圆柱形凸缘，在圆盘的圆周边上并位于整卷钢丝内均匀地设置3个通孔，所述的钢丝盘压盖(59)亦为圆盘形，在圆盘的中心部设置有空心的圆柱形凸缘，并且钢丝盘压盖(59)的凸缘与钢丝盘底座(27)的内间隙配合，在钢丝盘压盖(59)圆盘的圆周边上并对应于钢丝盘底座(27)的圆周边上的3个通孔处，亦设置3个通孔，整卷钢丝套装在钢丝盘底座(27)的凸缘上后，用钢丝盘压盖(59)压上，再用3个钢丝支撑螺栓(28)和螺母将钢丝盘底座(27)和钢丝盘压盖(59)固接。3 5个装设有钢丝的钢丝盘空套在由两个出丝装置后支架(30)和一根钢丝盘支撑轴(29)构成的门形支架的钢丝盘支撑轴(29)上，两相邻钢丝盘之间以及钢丝盘与出丝装置后支架(30)之间，分别通过套筒隔开，前述的出丝装置前、中支架(31、26)的上部为圆盘形，在出丝装置前、中支架(31、26)上部圆盘的圆周处，分别对称均匀地设置3 5个通孔，3 5个带张力控制器的出丝架(25)的两端分别通过键固接在出丝装置前、中支架上部圆盘的3 5个通孔中，并在出丝装置前支架(31)的前端面上并对应于所述的3 5个通孔处，分别通过螺钉固接3 5个导向轮安装架(28)，每一个导向轮(33)分别空套在每一个中间光滑两端为螺纹的螺纹轴上，并用套筒定位导向轮(33)左右移动的自由度，螺纹轴两端通过螺母固接在导向轮安装架(32)上，3 5个钢丝盘中的钢丝，分别经过3 5个带张力控制器的出丝架(25)和导向轮(33)引出后，再通过运动装置后支架(34)上部的中心通孔，然后通过压紧螺母固定在纵向进给运动总成中的第二夹具(23)上；所述的运动装置，主要包括拧索运动总成、绕簧运动总成，纵向进给运动总成和旋转架支撑环运动总成，装设在运动装置前、后支架(49、34)之间；所述的拧索运动总成，主要由拧索伺服电机(55)、第一主动齿轮(2)、第一从动齿轮(3)、第一支撑架(48)、第一传动轴(50)、第二从动齿轮(11)、第二支撑架(10)和旋转架(12)组成，拧索伺服电机通过螺栓固定连接在第一电机支架(56)上，第一主动齿轮(2)通过键固接在拧索伺服电机(55)的输出轴上，与第一主动齿轮啮合(2)的第一从动齿轮(3)通过键固接在第一传动轴(50)的一端，第一传动轴(46)的另一端通过键固接第二主动齿轮(48)，第一传动轴(50)的两端分别通过轴承活动连接在运动装置前支架(49)的下部和通过螺钉固接于运动装置前支架(49)下部的第一支撑架(4)内，与第二主动齿轮(48)啮合的从动件为第二从动齿轮(11)，第二从动齿轮(11)通过轴承活动连接在通过螺钉固接在运动装置前支架(48上部的第二支撑架(10)上，通过螺钉与第二从动齿轮(11)的右端面固接的为旋转架(12)的一端，旋转架(12)的另一端分别通过花键和螺纹活动连接在绕簧运动总成中的花键轴(41)和纵向进给运动总成中的丝杠(22)上，所述绕簧运动总成中的花键轴(41)通过绕簧运动总成中的第一夹具40固接在绕簧主轴(24)的一端，所述纵向进给运动总成中花键轴(41)通过纵向进给运动总成中的第二夹具(23)固接在绕簧主轴(24)的另一端；所述的绕簧运动总成，主要由绕簧伺服电机(52、第三主动齿轮(5、第三从动齿轮(6、第二传动轴(7)、第一主动锥齿轮(45)、第一从动锥齿轮(47)、第三传动轴(43)、第三支撑架(46)、第四主动齿轮(44)、第四从动齿轮(42)、第一定位支撑架(58)、花键轴(41)、第一夹具(39和绕簧主轴(24)组成，绕簧伺服电机(52)通过螺钉固接在第二电机支架(1)上，第三主动齿轮(5)通过键固接在绕簧伺服电机(52)的输出轴上，与第三主动齿轮(5)啮合的第三从动齿轮(6)通过键固接在第二传动轴(7)的一端，第二传动轴(7)的另一端通过键固接第一主动锥齿轮(47)，第二传动轴(7)的两端分别通过轴承活动连接在中空传动轴(9)内，与第一主动锥齿轮(47)啮合的从动件为第一从动锥齿轮(45)，第一从动锥齿轮(45)通过键固接在第三传动轴(43)的一端，第三传动轴(43)的另一端通过键固接第四主动齿轮(44)，第三传动轴(43)的两端通过轴承活动连接在旋转架(12)和通过螺钉固接在旋转架(12)上的第三支撑架(46内，与第四主动齿轮(44)啮合的从动件为第四从动齿轮(42)，第四从动齿轮(42)通过第一定位支撑架(58)、第一定位端盖(39)和套筒等部件定位在旋转架(12)外部并通过花键与花键轴(41)配合，花键轴(41)的另一端通过第一夹具(40)与绕簧主轴(24)固接；所述的纵向进给运动总成，主要由纵向进给伺服电机(54)、第五主动齿轮(53)、第五从动齿轮(8)、中空传动轴(9)、第二主动锥齿轮(13)、第二从动锥齿轮(19)、第四支撑架(14)、第四传动轴(16)、第六主动齿轮(15)、第六从动一级齿轮(17)、第五传动轴(18)、第六从动二级齿轮(21)、第二定位端盖(20)、第二定位支撑架(57)、丝杠(22)和第二绕簧主轴夹具(23)组成，纵向进给伺服电机(54)通过螺钉固接第二电机支架(1)上，第五主动齿轮(53)通过键固接在纵向进给伺服电机(51)的输出轴上，与第五主动齿轮(53)啮合的第五从动齿轮(8)通过键固接在中空传动轴(9)的一端，中空传动轴(9)的另一端通过键固接第二主动锥齿轮(13)，中空传动轴(9)的两端分别通过轴承活动连接在运动装置前支架(49)的上部和通过螺钉固接于运动装置前支架(49)上部的第二支撑架(10)内，与第二主动锥齿轮(13)啮合的从动件是第二从动锥齿轮(19)，第二从动锥齿轮(19)通过键固接在第四传动轴(16)上，第四传动轴(16)的另一端通过键固接第六主动齿轮(15)，第四传动轴(16)的两端通过轴承活动连接在旋转架(12)和通过螺钉固接于旋转架(12)上的第四支撑架(14)内，与第六主动齿轮(15)啮合的从动件是第六从动一级齿轮(17)，第六从动一级齿轮(17)通过键固接在第五传动轴(18)上，第五传动轴(18)通过轴承活动连接在旋转架(12)和通过螺钉固接于旋转架(12)上的第四支撑架(14)内，与第六从动一级齿轮(17)啮合的从动件是第六从动二级齿轮(21)，第六从动二级齿轮(21)通过第二定位支撑架(57)、第二定位端盖(20)和套筒等部件定位在旋转架(12)外部并通过螺纹与丝杠(22)配合，丝杠(22)的另一端通过第二夹具(23)与绕簧主轴(24)固接；所述的旋转架支撑环运动总成，主要由旋转架支撑环(35)、U形支撑架(36)、调整螺钉(38)和调整螺钉安装架(37)组成，旋转架支撑环(35)通过螺纹固接在旋转架(12)的端面上，旋转架支撑环(35)下端放在两支撑轴承上，所述两支撑轴承通过间隙配合活动连接在通过螺纹固接在两U形支撑块(36)上部的螺纹轴上，U型支撑块(36)的下部通过销钉与调整螺钉(38)上端固接，调整螺钉(38)下端通过螺纹活动连接在固定于运动装置后支架(34)下部的调整螺钉安装架(37)内。FSA00000173650900011.tif
全文摘要
一种小型多股簧数控加工机床，属于多股螺旋弹簧加工设备技术领域。本发明主要包括机床架、出丝装置、运动装置和自动控制系统，特征是出丝装置装设在出丝装置前、中、后支架之间，只完成出丝功能；运动装置装设在运动装置前、后支架之间，同时完成拧索、绕簧和纵向进给三个运动功能。因此，本发明机床结构简单、体积小、成本低；采用本发明的机床加工多股簧的过程中，不需提前缠绕钢丝盒和安装钢丝盒，这降低了工人的劳动强度，提高了多股簧加工的效率，减少了多股簧废品的数量。本发明可广泛应用于加工各种小型多股簧，采用本发明加工出的多股簧可广泛应用于汽车、航空，机械等行业中。
文档编号B21F35/00GK101898222SQ20101021902
公开日2010年12月1日 申请日期2010年7月7日 优先权日2010年7月7日
发明者周杰, 康玲, 张明明, 彭玉鑫, 李小勇, 王时龙, 雷松 申请人:重庆大学