自定心旋转全封闭中心架的制作方法

本实用新型属于机床加工辅助设备技术领域，特别提供了一种自定心旋转全封闭中心架。

背景技术：

中心架是加工中径向支承旋转工件的辅助装置。加工时，与工件无相对轴向移动。中心架多采用三爪定心结构，现有中心架多利用手动结构将三个卡盘爪卡紧旋转工件，旋转工件旋转，中心架不旋转。存在如下问题：1、人工调整支撑点对中，效率低；2、工件与卡盘爪顶部支撑块之间为滑动摩擦，易磨损，寿命短；3、工件毛坯外圆不能直接使用，必须加工定位口，用于中心架定位，效率低；4、安装性差，中心架上下两部分靠简单螺栓链接，加工中如果工件对中效果不好，中心架受力不均易造成设备、人身事故。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种自定心旋转全封闭中心架，通过将卡爪设置为液压缸，实现自定心功能，避免了在工件上加工中心架定位带的工序，降低了劳动时间；旋转体与工件相对架体一起转动，避免工件对卡爪的摩擦，延长设备使用寿命。

本实用新型是这样实现的，提供一种自定心旋转全封闭中心架，固定于机床上用来支撑待加工工件，包括底座、架体和呈圆环形的旋转体，底座固定在机床上，架体与底座连接，架体包括圆环形配合部，圆环形配合部与旋转体可转动地连接，旋转体的环形圆周上固定3个卡紧油缸，通过卡紧油缸活塞杆的伸缩运动将待加工工件卡紧，由机床对工件进行加工。

进一步地，在旋转体上的每两个卡紧油缸中间设有液控单向锁，每个液控单向锁匹配一个所述卡紧油缸，在旋转体上还设有两个快速单向阀接头阴头，旋转体上的快速单向阀接头阴头、液控单向锁、卡紧油缸之间通过油管连接，形成一个液压回路，设有供液系统为液压回路供液，供液系统与液压回路连接的油管端头设有快速单向阀接头阳头，且油管上的快速单向阀接头阳头与旋转体上的快速单向阀接头阴头能够接通或断开，接通时液压回路与供液系统接通，断开时每个快速单向阀接头各自封闭。

进一步地，供液系统包括换向阀A、油泵、油箱和溢流阀，换向阀A一头伸出的两根油管端头上设置所述快速单向阀接头阳头，另一头连接油泵，油泵连接油箱，油泵与换向阀A之间连接溢流阀。

进一步地，架体与底座可转动地连接，在底座上躺式固定一个摆动油缸，摆动油缸的活塞杆与架体固定连接，活塞杆的运动带动架体以铅垂轴为中心做一定角度的摆动。

对于上述增加了摆动油缸的中心架，进一步地，在旋转体上的每两个卡紧油缸中间设有液控单向锁，每个液控单向锁匹配一个所述卡紧油缸，在旋转体上还设有两个快速单向阀接头阴头，旋转体上的快速单向阀接头阴头、液控单向锁、卡紧油缸之间通过油管连接，形成一个液压回路，设有供液系统为液压回路供液，供液系统与液压回路连接的油管端头设有快速单向阀接头阳头，且油管上的快速单向阀接头阳头与旋转体上的快速单向阀接头阴头能够接通或断开，接通时液压回路与供液系统接通，断开时每个快速单向阀接头各自封闭。

进一步地，供液系统包括换向阀A、油泵、油箱和溢流阀，换向阀A一头伸出的两根油管端头上设置所述快速单向阀接头阳头，另一头连接油泵，油泵连接油箱，油泵与换向阀A之间连接溢流阀；

换向阀A与油泵之间的管路上连接有分支管路，分支管路为所述摆动油缸供液，分支管路上设置换向阀B，换向阀B与摆动油缸的油口通过油管连接，在换向阀B与摆动油缸油口之间的油管上设有一个液控单向锁。

进一步地，架体下方两端设有卡块，在所述底座的相应位置上设有与卡块匹配的卡槽，卡槽为躺式U形，两个卡槽的开口方向相反。

进一步地，摆动油缸带动所述架体摆动的角度为0-40°。

进一步地，架体与所述底座通过平面轴承连接。

进一步地，架体的圆环形配合部与旋转体通过滚动轴承连接。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1、液压系统装置便于操作，降低了工人的劳动强度；

2、旋转体同加工工件一同旋转，利用三爪自定心原理，不用加工工件外圆定位带，减少工序，节省成本；

3、采用回转支撑，刚度好；

4、液压力卡紧，稳定可靠，可通过安全阀调定系统压力，限定卡紧力。

附图说明

图1为本实用新型提供的自定心旋转全封闭中心架主视结构示意图；

图2为图1的剖视图；

图3为图1的左视结构示意图；

图4为图1的俯视结构示意图；

图5为摆动油缸活塞杆带动架体旋转的最大角度状态示意图；

图6为本实用新型油缸系统的供液系统示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

为了解决现有中心架在支撑加工工件旋转过程中存在的中心架使用不方便、使用寿命短等问题，本实用新型提供了一种自定心旋转全封闭中心架，参考图1和图2，该中心架包括底座1、架体3和呈圆环形的旋转体4，底座1固定在机床上，架体3与底座1连接，架体3包括圆环形配合部，圆环形配合部与旋转体4可转动地连接，旋转体4的环形圆周上固定3个卡紧油缸7，通过卡紧油缸7的活塞杆的伸缩运动将待加工工件卡紧，由机床对工件进行加工。

当利用本实用新型对机床加工工件进行支撑时，利用旋转体4上的3个卡紧油缸7的活塞杆把工件固定好，使工件的中心为机床的主轴中心，断开卡紧油缸7的供液系统后，即可启动机床，对工件进行加工，加工过程中工件与旋转体4一同转动，克服了以往工件与中心架卡盘爪顶部支撑块之间为滑动摩擦，使中心架易磨损、寿命短的问题。

为了实现卡紧油缸7对工件的卡紧强度，保持锁紧力，防止油缸活塞杆与工件之间有相对运动，参考图3，作为技术方案的改进，在旋转体4上的每两个卡紧油缸7中间设有液控单向锁6，每个液控单向锁6匹配一个卡紧油缸7，在旋转体4上还设有两个快速单向阀接头阴头15，旋转体4上的快速单向阀接头阴头15、液控单向锁6、卡紧油缸7之间通过油管连接，形成一个液压回路，设有供液系统为液压回路供液，供液系统与液压回路连接的油管端头也设有快速单向阀接头阳头16，且油管上的快速单向阀接头阳头16与旋转体上的快速单向阀接头阴头15能够接通或断开，接通时液压回路与供液系统接通，断开时快速单向阀接头阴头15与快速单向阀接头阳头16各自封闭。

参考图6，供液系统包括换向阀A17、油泵19、油箱21和溢流阀20，换向阀A17一头伸出的两根油管端头上设置快速单向阀接头阳头16，另一头连接油泵19，油泵19连接油箱21，油泵19与换向阀A17之间连接溢流阀20。

卡紧工件时，启动油泵19，换向阀A17换向至右位，油液依次经过油箱21、油泵19、换向阀A17右位、快速单向阀接头阳头16、快速单向阀接头阴头15、液控单向锁6进入夹紧油缸7的无杆腔，三个油缸活塞杆伸出夹紧工件。夹紧油缸7有杆腔油液经过快速单向阀接头阴头15、快速单向阀接头阳头16、换向阀A17右位回油箱21；

需要放开工件时，换向阀A17换向至左位，油液依次经过油箱21、油泵19、换向阀A17左位、快速单向阀接头阳头16、快速单向阀接头阴头15进入夹紧油缸7有杆腔，三个油缸活塞杆缩回放开工件，无杆腔油液通过液控单向锁6、快速单向阀接头阴头15、快速单向阀接头阳头16、换向阀A17左位回油箱21。

由于本实用新型提供的中心架为封闭式中心架，无法打开直接放置工件，工件需要插入中心架，受机床床头床尾限制，直接沿主轴方向插入工件会很不方便，因此为了解决这个问题，作为技术方案的改进，架体3与底座1可转动地连接，在底座1上躺式固定一个摆动油缸12，摆动油缸12的活塞杆与架体3固定连接，活塞杆的运动带动架体3以铅垂轴为中心做一定角度的摆动，参考图4和图5，为摆动油缸12带动架体3运动的两个极限状态。

增加了摆动油缸12之后，利用该实施例的中心架支撑工件时，先利用摆动油缸12活塞杆的伸缩调整架体3的角度，调整到合适位置后，将加工工件插入到旋转体4中，再利用摆动油缸12活塞杆把架体3推回加工位置，即可进行卡紧油缸7对工件的卡紧以及后续的加工。

为了给摆动油缸12供液，作为技术方案的改进，卡紧油缸7供液系统换向阀A17与油泵19之间的管路上连接有分支管路，分支管路上设置换向阀B18，换向阀B18与摆动油缸12的油口通过油管连接，在换向阀B18与摆动油缸12油口之间的油管上设有一个液控单向锁6。

需要装卡工件时，换向阀B18换向至左位，油液通过油箱21、油泵19、换向阀B18左位进入摆动油缸12有杆腔，摆动油缸活塞杆缩回，带动带动架体旋转一定角度，方便工件伸入中心架，无杆腔油液通过液控单向阀6、换向阀B18左位回油箱；

工件伸入中心架后，换向阀B18换向至右位，油液通过油箱21、油泵19、换向阀B18右位、液控单向阀6进入摆动油缸12无杆腔，摆动油缸活塞杆伸出，带动架体摆正，通过限位块限位。有杆腔油液通过换向阀B18右位回油箱。

作为一种优选地架体3与摆动油缸12连接的实施方式，架体3上设置了连接耳环，与摆动油缸12活塞杆端部设置的耳环相配合，通过销轴10连接，并通过开口销11限制销轴10脱出。摆动油缸12缸底耳环处由固定销14穿入，固定销14通过螺纹固定在底座1上。摆动油缸12缸底套入固定销14后，通过挡环限制脱出，并通过开口销11限位。

为了进一步地固定架体3的位置，架体3下方两端设有两个卡块1-1，在底座1的相应位置上设有与卡块1-1匹配的卡槽1-2，卡槽1-2为躺式U形，两个卡槽1-2的开口方向相反。卡槽1-2的上卡唇同时能防止架体4在竖直方向上的跳动。

优选，摆动油缸12带动架体3摆动的角度为0-40°。

优选，架体3的圆环形配合部与旋转体4通过滚动轴承8连接，架体3与底座1通过平面轴承2连接。