一种机床液压尾架系统的制作方法

本实用新型涉及机床部件技术领域，尤其涉及一种机床液压尾架系统。

背景技术：

现代机械制造中加工机械零件的方法有很多，除切削加工外，还有铸造、锻造、焊接、冲压、挤压等，但凡属于精度要求较高和表面粗糙度要求较细的零件，一般都需要在机床上用切削的方法进行最终加工。机床在国贸经济现代化的建设中起着重大作用。制造业中的车床是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床。在车床上还可用钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙和滚花工具等进行相应的加工。车床主要用于加工轴、盘、套和其他具有回转表面的工件，是机械制造和修配工厂中使用最广的一类机床。

尾架是机床的重要部件之一，它在机床加工中起到了重要作用。尾架常用于辅助加工轴向尺寸较大的轴类零件，零件轴向尺寸过大，由于较大的径向切削力的存在，使轴类零件产生径向跳动，无法加工。在机床加工零件时，为了提高零件的装夹可靠性，常将所加工零件的一端由主轴箱夹头夹住，另一端由尾架的顶尖顶住。在尾架顶尖的顶紧运动中，目前采用的尾架结构主要有两种：一种是手动操作方式，即尾架套筒上装有丝杆螺母传动机构，手动转动装配在丝杆上的手轮，利用丝杆螺母副的自锁力达到对工件的顶紧作用；另一种方式是采用液压原理控制，尾架上连接有活塞往复式液压缸，利用手动操作弹簧压紧机构实现工件的顶紧，利用液压控制实现工件的松开。

然而以上结构的尾架，尾架的顶尖对所需加工零件所实现的顶紧力均受操作者手感等人为因素的影响，且不能实现顶尖对加工零件的顶紧力大小的自动调节，不利于实现自动控制和精密加工的需要。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本实用新型的目的在于克服现有结构的不足，提供一种顶紧力稳定、可实时调整的机床液压尾架系统，用于解决现有尾架不利于自动控制和精密加工的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种机床液压尾架系统，包括底座、活塞杆、弹簧压杆、弹簧、连接板和顶尖座；所述顶尖座可滑动地设于所述底座上，所述顶尖座的前部设有顶尖，所述顶尖座的后部设有弹簧盲孔，所述弹簧设于所述弹簧盲孔中，所述弹簧压杆的一端伸入所述弹簧盲孔用于顶压所述弹簧；所述底座内设有液压腔，所述底座设有两个与所述液压腔连通的进出油孔；所述活塞杆设有活塞的一端可滑动地设于所述液压腔中，所述弹簧压杆的另一端与所述活塞杆的另一端通过所述连接板固定连接。

其中，包括导向螺栓，所述导向螺栓穿过所述连接板与所述顶尖座连接。

其中，包括液压系统、位移传感器和与均所述液压系统和位移传感器连接的控制器，所述液压系统包括依次连接的油箱、油泵和换向阀，所述换向阀与所述进出油孔连接；所述位移传感器设于所述连接板用以检测所述顶尖座与所述连接板相对位移。

其中，所述弹簧压杆的另一端与所述连接板螺纹连接。

其中，包括锁紧螺母，所述活塞杆的另一端通过锁紧螺母与所述连接板固定连接。

其中，所述底座上设有直线导轨，所述顶尖座的底部设有与所述直线导轨相配合的滑块。

其中，所述底座的侧面安装有用于调整所述直线导轨的紧定螺钉。

其中，所述底座通过链接螺栓固定在工作台上。

(三)有益效果

1、本实用新型提供的机床液压尾架系统，在底座内设置液压腔，通过液压系统驱动活塞杆移动，活塞杆与顶尖座通过连接板固连在一起以实现液压系统驱动顶尖座移动的目的，该液压尾架系统实现了自动化控制，提高了工作效率；同时，在顶尖座的后部设容置有弹簧的弹簧盲孔，连接板连接能够伸入弹簧盲孔顶压弹簧的弹簧压杆，来实现工件的弹簧顶紧目的，而且通过连接板与弹簧压杆的螺纹连接的调节，实现弹簧预紧力的调节，来满足不同需求的尾架弹簧预紧力的需求；

2、本实用新型提供的机床液压尾架系统，通过直线位移传感器能够检测连接板与顶尖座的相对位移，即可检测弹簧的压缩量，判断弹簧是否正常工作，确保机床设备的可靠性，也能够通过将其反馈到数控系统中，实现顶尖对所加工零件的顶紧力的实时可调；通过控制器对比例阀的控制，实现顶尖对所需加工零件的顶紧力靠液压力保证，使得顶尖产生的顶紧力稳定，有利于提高加工精度及稳定性。

附图说明

图1为本实用新型实施例中提供的机床液压尾架系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中提供的机床液压尾架系统的俯视剖面图；

图中，1：链接螺栓；2：底座；3：进出油孔；4：活塞；5：顶尖座；6：连接板；7、锁紧螺母；8、导向螺栓；9、顶尖；10、直线导轨；11、紧定螺钉；12、弹簧；13、位移传感器；14、弹簧压杆。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本实用新型提供一种机床液压尾架系统，能够实现尾架的液压力稳定、顶尖对所需加工零件的顶紧力稳定且实时可调，用于解决现有尾架不利于自动控制和精密加工的问题。

如图1、2所示，本实用新型实施例中提供一种机床液压尾架系统，包括底座2、活塞杆4、弹簧压杆14、弹簧12、连接板6和顶尖座5；顶尖座5可滑动地设于底座2上，顶尖座5的前部设有顶尖9，顶尖座5的后部设有弹簧盲孔，弹簧12设于弹簧盲孔中，弹簧压杆14的一端伸入弹簧盲孔用于顶压弹簧12；底座2内设有液压腔，底座2设有两个与液压腔连通的进出油孔3；活塞杆4设有活塞的一端可滑动地设于液压腔中，弹簧压杆14的另一端与活塞杆的另一端通过连接板6固定连接。如图2所示，在活塞杆4向左移动过程中，由于活塞杆4通过连接板6弹簧压杆14固连在一起，活塞杆4带动弹簧压杆14向左运动，由于弹簧压杆对弹簧有一定的预紧力，顶尖座9在活塞杆4的带动下与连接板6、弹簧压杆14保持同步向左运动，可以理解的是，为实现活塞杆4带动顶尖座9运动，底座2内液压腔与顶尖座9内弹簧盲孔的轴线需保持平行。

本实施例中，该机床液压尾架系统还包括导向螺栓8，导向螺栓8穿过连接板6与顶尖座5连接。在顶尖9顶到所需加工零件后，活塞杆4继续向左移动过程中，连接板6、弹簧压杆14继续向左移动，弹簧压杆14压缩弹簧，对顶尖座5施加一定的推力，该过程中连接板6能够沿导向螺栓8向左移动；当需要减小顶紧力时，连接板6在活塞杆4的带动下向右运动，连接板6能够沿导向螺栓8向右移动。连接板6在导向螺栓8的左右移动，实现了导向螺栓8对顶尖座5的移动起到导向和定位的作用，可以理解的是，导向螺栓8、弹簧压杆14、活塞杆4的轴线保持平行。

本实施例中，该机床液压尾架系统还包括液压系统、位移传感器13和控制器，其中，液压系统包括依次连接的油箱、油泵和换向阀，换向阀与进出油孔3连接；位移传感器13设于连接板6上，该位移传感器检测顶尖座9与连接板6相对位移，可以理解的是，顶尖座9与连接板6的相对位移即为在顶尖顶到所需加工工件之后弹簧的压缩量，弹簧的压缩量越大，顶尖所施加的顶紧力越大；液压系统和位移传感器13均控制器连接，控制器给出命令，控制液压系统在相应位置实现液压油的输入与输出，位移传感器13检测到顶尖座与连接板之间的相对位移后反馈信号给控制器，控制器根据反馈信息，实时调节顶尖对所需加工零件的顶紧力的大小。

本实施例中，连接板6和弹簧压杆14之间通过螺纹连接，连接板上6设有螺纹孔，弹簧压杆14上设有与螺纹孔相配合的外螺纹。在顶尖座5上的顶尖9未接触所加工零件之前，为保证顶尖座5与活塞杆4、连接板6、弹簧压杆14的同步运动，弹簧压杆14对弹簧需有一定的预紧力，该弹簧预紧力可以通过弹簧压杆14与连接板6的螺纹连接进行调整，即弹簧压杆14向左继续拧入连接板6内的螺纹孔时可以使得弹簧压杆14进一步压缩弹簧，从而增大该弹簧预紧力；反之，旋弹簧压杆14向右运动时可以相应减小弹簧预紧力。

本实施例中，底座2上设有直线导轨10，顶尖座5的底部设有与直线导轨10相配合的滑块，即顶尖座5通过直线导轨副设置在底座2上，从而实现顶尖座5与底座2的相对滑动。

本实施例中，底座2的侧面安装有用于调整直线导轨10的紧定螺钉11，通过调整紧定螺钉11，可以补偿直线导轨的磨损，从而直线导轨提高支撑刚性以及耐用性。

本实施例中，该机床液压尾架系统还包括锁紧螺母7，连接板6上设有与活塞杆4相配合的孔，活塞杆4的另一端穿过连接板6的孔，并在活塞杆4伸出连接板6的部分采用锁紧螺母7锁紧固定，从而实现活塞杆4与连接板6的固定连接。

本实施例中，底座2沿轴向方向依次设置的两个进出油孔3，可以理解的是，两个进出油孔3均可以将液压油通入或排出，实现液压油对活塞杆4的左右移动；为了使得活塞杆4向右移动，需从左侧进出油孔3内通入液压油，通过液压油的压力推动活塞杆4向右运动；为了使得活塞杆4向左运动，需从右侧进出油孔3内通入液压油，通过液压油的压力推动活塞杆4向左运动。

本实施例中，进出油孔3通过液压油管与液压系统的换向阀连接，该换向阀在控制器的控制下，可以实现不同位置进出油孔的进油或排油。顶尖的运动过程中，控制器根据设定的信息以及反馈信息，能够根据实际需要控制换向阀实现左侧进出油孔进油还是右侧进出油孔进油，从而实现活塞杆4在底座2的液压油孔内向左移动还是向右移动。

可以理解的是，为了实现液压尾架的顶尖作用，该机床液压尾架系统在工作过程中是需要连接固定在机床上的，本实用新型实施例中，将该机床液压尾架系统的底座2通过链接螺栓1与机床工作台连接固定。

该机床液压尾架系统的进给与退出过程如下所述：

控制器给出命令，油液通过右侧进出油孔3进入液压油孔，在液压油的压力作用下，活塞杆4向左移动，从而带动连接板6、弹簧压杆14向左移动，弹簧压杆14向左移动过程中对弹簧施加压力，从而带动顶尖座5向左移动，即顶尖座5与活塞杆4、连接板6、弹簧压杆14同步运动，从而实现顶尖9的向左移动，直到顶尖9顶住所加工零件；此时，活塞杆4在液压油的作用下带动连接板6继续向左移动，而由于顶尖9顶住了所加工零件，顶尖座5不再运动，从而使得连接板6沿导向螺栓8向左移动，连接板6的右端与导向螺栓8头部的左端面分离，即连接板6与顶尖座5之间产生了相对位移，而弹簧压杆14在连接板6的带动下向左压缩弹簧，弹簧的压缩量即为连接板6与顶尖座5的相对位移，在活塞杆4的该继续向左运动过程，实现了顶尖9对所需加工零件的顶紧力的增大调节；此外，该继续向左运动过程中，连接板6与顶尖座5的相对位移可以通过连接板6上设置的位移传感器13测得，即位移传感器13能够检测弹簧的压缩量。

控制器给出命令，油液通过左侧进出油孔3进入液压油孔，在液压油的压力作用下，活塞杆4向右移动，活塞杆4带动连接板6沿导向螺栓8向右运动，直到连接板6的右端与导向螺栓8头部的左端面接触，此后在活塞杆4继续向右运动的过程中，活塞杆4推动连接板6向右运动，由于导向螺栓8与顶尖座5螺纹固定连接，且连接板6的右端与导向螺栓8头部的左端面接触，连接板6可以带动顶尖座5向右运动，即实现顶尖座5上顶尖9的向右运动，从而松开所需加工零件或减小顶尖9对所需加工零件的顶紧力。

连接板6设置的位移传感器13，可以实现控制器的闭环控制。在控制器控制活塞杆4的移动过程中，位移传感器13能够实时监测连接板6与顶尖座5之间的相对位移，即为弹簧压缩的实际弹簧压缩量，若该实际弹簧压缩量d，与数控系统中预先设定的弹簧压缩量有偏差，则该位移传感器13将其反馈到控制器，控制器控制换向阀调节液压油的进出，从而实现活塞杆4运动方向的实时调节，实现顶尖9对所需加工零件的顶紧力的实时可调。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。