一种圆轴双端面加工机床的制作方法

本实用新型涉及平头加工技术领域，更具体地说，它涉及一种圆轴双端面加工机床。

背景技术：

圆轴双端面加工机床主要用于对圆轴类工件两端同时进行加工，对于圆轴双端面加工机床来说，工件在进行端面加工时需要通过夹具进行固定。目前公开号为CN204277591U的中国实用新型专利公开了一种圆轴夹紧机构，包括中滑台，中滑台两侧安装有用于夹紧圆轴的夹具组件，夹具组件包括夹紧缸、动夹具和定夹具，夹紧缸沿圆轴加工行进方向布置，夹紧缸通过缸座固定在小调节板上，夹紧缸的活塞杆端安装动夹具，定夹具设置在动夹具对面。

上述技术方案，需要夹紧工件时，首先由操作人员手持工件，将工件悬置于动夹具和定夹具之间，随后利用夹紧缸推动动夹具挤压工件，使工件与定夹具相抵紧，在工件被动夹具和定夹具共同抵紧固定以后即可进行下一步加工工作。上述技术方案的问题在于，进行工件夹紧工序时，在工件被完全夹紧之前需要操作人员持续为工件提供支撑，浪费人力，影响加工效率。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种圆轴双端面加工机床，其夹具组件提供预夹功能，在夹紧过程中代替操作人员支撑工件，从而节约人力，提高效率。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种圆轴双端面加工机床，包括主床身、与主床身滑动连接的横向床身和用于夹紧工件的夹具组件，所述横向床身上转动连接有用于安装刀具的刀架，所述主床身上固定有用于支撑所述夹具组件的水平台，所述夹具组件包括滑动连接在所述水平台上的夹具底座、固定在所述夹具底座上的定夹块以及与所述定夹块配合以夹紧工件的动夹块，所述定夹块上设有为工件提供支撑的预夹结构，所述预夹结构包括夹杆和弹簧，所述夹杆与所述定夹块转动连接，所述弹簧一端固定在所述定夹块表面，另一端固定在所述夹杆上。

通过采用上述技术方案，在安装工件时，把工件放在夹杆与定夹块之间，弹簧在自身弹力作用下向上牵引夹杆支撑工件，同时工件边缘与定夹块边缘抵触，即定夹块和夹杆共同为工件提供支撑，解决了夹紧工件过程中需要操作人员始终为工件提供支撑的问题，从而节约人力，提高了加工效率。

本实用新型进一步设置为，所述定夹块一侧开设有用于对工件进行定位的V形槽，所述V 形槽截面为等腰三角形，所述V形槽开口边缘所在平面垂直于地面。

通过采用上述技术方案，定夹块上开设V形槽，V形槽的截面为等腰三角形，其开口边缘所在平面垂直于地面，因而该等腰三角形底边的中线所在直线平行于地面。当工件被夹紧时，工件与V形槽的槽面抵紧，此时工件轴线与该中线位于同一水平面内，从而确定了工件轴心距离地面的高度，方便加工时进行定位。

本实用新型进一步设置为，所述夹具底座上固定有缸座，缸座上固定有液压缸，所述动夹块固定在所述液压缸活塞杆的端部，所述液压缸的活塞杆轴线与所述V形槽最深处位于同一水平面。

通过采用上述技术方案，利用液压缸为动夹块的水平移动提供动力；在液压缸的驱动下，活塞杆带动动夹块推动工件与V形槽的两个侧面相抵触，从而将工件固定在动夹块与定夹块之间。液压缸的活塞杆轴线与V形槽的最深处位于同一平面，则使工件与V形槽两个侧面以及动夹块的接触受力均匀，避免工件滑脱，提升了工件夹持的牢固性。

本实用新型进一步设置为，所述定夹块上开设有定位通孔，所述定位通孔内穿设有T形螺栓，所述夹具底座上表面上开设有T形槽，所述T形螺栓的T形一端与所述T形槽滑动连接，所述T形螺栓另一端螺纹连接有螺母，所述螺母与所述定夹块表面抵触。

通过采用上述技术方案，夹具底座上的T形槽内滑动连接有T形螺栓，通过T形螺栓与螺母的配合将定夹块固定在夹具底座上。由于T形螺栓与T形槽滑动连接，因此当需要调整定夹块位置时，只需松开螺母，便可灵活调整T形螺栓和定夹块在夹具底座上的位置，调整结束后锁紧螺母即可，从而方便地调节定夹块的位置以适应不同长度规格的工件。

本实用新型进一步设置为，所述夹具底座上还固定有用于限制夹杆活动范围的限位螺栓，所述限位螺栓位于所述夹具底座与所述夹杆之间。

通过采用上述技术方案，在夹具底座和夹杆之间固定限位螺栓。当夹杆因工件重力作用被压下时，限位螺栓顶住夹杆，阻挡夹杆继续向下转动，一方面避免因夹杆过度转动而导致弹簧过度拉伸而损伤弹簧、缩短其使用寿命；另一方面对待加工工件的放置具有限位作用，使工件轴线与V形槽底边中线保持在同一水平面内。

本实用新型进一步设置为，所述水平台上固定有驱动电机，所述驱动电机的输出轴上固定有螺杆，所述夹具底座的下底面固定有滑块，所述滑块上开设有与所述螺杆螺纹配合的螺纹通孔，所述水平台上开设有供所述滑块滑移的限位槽。

通过采用上述技术方案，水平台上安装有驱动电机，驱动电机轴上固定有螺杆，驱动电机带动螺杆转动，在螺杆与螺纹通孔的螺纹配合下，螺杆的转动转换成滑块在螺杆长度方向的水平移动，即夹具底座在水平台表面沿螺杆长度方向上的水平移动，方便操作人员在加工时调整工件位置；滑块与限位槽的互相配合则限制夹具在水平台上的活动方向和范围，提升夹具组件结构的稳定性，提高加工精度。

本实用新型进一步设置为，所述主床身上水平固定有滑轨，所述滑轨的长度方向与所述主床身的长度方向相同，所述横向床身上开设有滑槽，所述滑槽与所述滑轨滑动连接。

通过采用上述技术方案，横向床身通过滑槽与滑轨的滑动连接，在主床身的长度方向上水平运动，满足加工作业时的位移需求，确保工件的顺利加工。

本实用新型进一步设置为，所述横向床身位于所述水平台两侧，所述刀架转动连接在所述横向床身朝向所述水平台的侧面上，所述刀架中心轴线与所述V形槽最深处位于同一水平面内。

通过采用上述技术方案，横向床身上安装刀架，加工刀具安装在刀架上用于对工件进行加工；刀架中心轴线与V形槽的最深处于同一水平面，即在加工时刀架中心轴线与加工工件的中心轴线位于同一高度，简化了加工前将工件与刀架对准的工作，提高加工效率。

本实用新型进一步设置为，所述横向床身还设有用于进行对刀的对刀座，所述对刀座与所述横向床身螺纹连接。

通过采用上述技术方案，在横向床身上安装有对刀座，用于在加工前进行对刀操作，确定加工坐标轴，提高加工精度；对刀座和横向床身通过螺纹连接，方便对对刀座进行调零。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、在定夹块上设计预夹结构，包括夹杆和弹簧，夹杆一端与定夹块上转动连接，弹簧一端固定在夹杆上，另一端固定在定夹块上，用于牵引拉紧夹杆；定夹块安装在夹具底座两侧。当工件放置在夹杆与定夹块之间时，通过工件自身重力以及弹簧对夹杆拉力的共同作用下，工件被卡在夹杆与定夹块中间，实现对工件位置的初步固定，在完全夹紧之前不需要人力为工件持续提供支撑，从而节约人力，提高工作效率；

2、机床主床身设计有用于支撑夹具的水平台，水平台上安装有驱动电机，配合螺杆、限位槽以及夹具底座下方固定的带有螺纹通孔的滑块，利用驱动电机带动螺杆转动，继而通过螺杆与螺纹通孔的螺纹配合带动滑块水平移动，从而实现夹具平台相对于水平台进行水平移动，满足工件在加工中的移动需求；

3、定夹块的侧面开设有V形槽，V形槽的截面为等腰三角形，V形槽的最深处与活塞杆轴线以及刀架中心轴线位于同一水平面内，因此在工件完全夹紧之后，工件的中心轴线也位于该水平面内，简化了工件位置调整步骤，提升了工作效率。

附图说明

图1为实施例的整体结构示意图。

图2为实施例中夹具组件的结构示意图。

图3为实施例中水平台结构示意图。

图4为实施例中定夹块的侧视图。

附图标记：1、主床身；11、水平台；111、驱动电机；112、螺杆；113、限位槽；12、滑轨；2、横向床身；21、刀架；22、对刀座；23、滑槽；3、夹具组件；31、夹具底座；311、T形槽；312、缸座；313、限位螺栓；314、滑块；315、螺纹通孔；32、定夹块；321、T形螺栓；322、螺母；323、夹杆、324、弹簧；325、V形槽；33、动夹块；34、液压缸。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示，一种圆轴双端面加工机床，包括主床身1以及安装在主床身1两侧的横向床身2。主床身1上表面上固定有两条互相平行的滑轨12，滑轨12的长度方向与主床身1的长度方向相同，且横向床身2下方开设有与滑轨12对应的滑槽23，滑轨12与滑槽23滑动连接，使得横向床身2可沿主床身1长度方向进行水平滑动。两横向床身2相对的侧面上转动连接有刀架21，刀架21上安装有用于加工工件的刀具。

刀架21所在的横向床身2侧面上还固定有对刀座22，对刀座22为圆柱形，且对刀座22一端与横向床身2侧面螺纹连接，方便对对刀座22进行调零；对刀座22另一端为垂直平面，便于与工件端面接触进行对刀。对刀座22的中心轴线与刀架21中心轴线位于同一水平面。当进行对刀操作时，工件接触对刀座22，从而确定了加工时的加工坐标系，提升加工精度。

如图1所示，在主床身1的中部、两条滑轨12的上方固定有由多个长方体形铸造件堆叠焊接而成的水平台11，水平台11上安装有夹具组件3，夹具组件3包括夹具底座31、定夹块32和动夹块33，结合图2所示，夹具底座31为长方体形，其上开设有两条平行的T形槽311；两块定夹块32位于夹具组件3两侧，定夹块32上开设有两个定位通孔，定位通孔沿定夹块32的高度方向贯穿定夹块32。定位通孔中穿设有T形螺栓321，T形螺栓321的T形一端从定夹块32底部伸出并与T形槽311滑动连接；T形螺栓321的另一端从定夹块32顶部伸出并螺旋连接有螺母322，当螺母322拧紧时螺母322的底面与定夹块32上表面相抵紧，从而将定夹块32固定在夹具底座31上；松开螺母322时定夹块32和T型螺栓便可在夹具底座31上沿T形槽311长度方向水平滑动，便于调整两侧定夹块32之间的距离以适应不同长度规格的工件。

如图2、图4所示，定夹块32在与动夹块33相对的侧面开设有V形槽325，V形槽325的两侧槽面宽度相等，V形槽325两侧面夹角为钝角，钝角的设计能适应更多直径规格的工件，增大夹具组件3的适用范围。V形槽325的开口两侧边缘所在直线垂直于地面，因此V形槽325的截面为底边垂直于地面的等腰三角形，该等腰三角形底边中线所在的直线平行于地面。当工件被动夹块33与定夹块32共同夹紧时，工件的边缘与V形槽325的两槽面抵紧，此时工件的中心轴线便落在该等腰三角形底边中线所在的水平面内，同时刀架21的中心轴线也位于该水平面内，进而保证在工件被完全夹紧后，刀架21中心轴线和工件始终保持同一高度，简化了加工前将工件对准刀架21的操作，提高加工效率。

如图2、图4所示，定夹块32上还设计有预夹机构，预夹结构包括夹杆323和弹簧324，夹杆323一端转动连接在定夹块32侧表面的底部，另一端沿V形槽325开口朝向的方向延伸出定夹块32之外。弹簧324一端固定在定夹块32侧面上部，另一端固定在夹杆323中部，弹簧324在自然状态下将夹杆323拉起一定角度并与V形槽325开口交叉。当定夹块32与夹杆323之间放入工件时，工件与夹杆323以及V形槽325的两个侧面抵触，从而卡在V形槽325和夹杆323之间，夹杆323在弹簧324拉力的作用下承载工件重量，并保证工件在被夹紧之前不会滑脱；夹杆323下方的夹具底座31上固定有限位螺栓313。限位螺栓313与夹杆323位于同一垂直面，因此在夹杆323下压时限位螺栓313抵住夹杆323，避免夹杆323过度下压造成弹簧324过度拉伸而损伤弹簧324。

如图2所示，夹具底座31上还安装有缸座312，缸座312上固定有液压缸34，液压缸34的缸体平行于地面，液压缸34的活塞杆端部固定有圆柱形的动夹块33，动夹块33中心轴与活塞杆中心轴同轴，动夹块33位于两定夹块32之间且与定夹块32的V形槽325开口相对。固定工件时，利用液压缸34带动动夹块33进行朝向定夹块32方向水平移动，推动工件与V形槽325的两个槽面抵紧即可夹紧工件。动滑块314的中心轴线与V形槽325最深处位于同一水平面，保证工件在被夹紧的过程中受力均匀，避免工件在夹紧过程中滑脱。

如图2、图3所示，水平台11一侧安装有驱动电机111，驱动电机111的输出轴上固定有螺杆112，水平台11最上层的铸造件上还开设有长方形的限位槽113，螺杆112从限位槽113靠近驱动电机111一侧的槽壁穿入限位槽113内。夹具底座31的底面固定有滑块314，滑块314呈长方体形，其中央开设有与螺杆112螺纹配合的螺纹通孔315。螺杆112一端穿过螺纹通孔315并延伸至与驱动电机111所在方向相对的限位槽113槽壁中。驱动电机111启动时，其输出轴转动并带动螺杆112转动，再通过螺杆112与螺纹通孔315的配合以及限位槽113的限制转化成为滑块314的水平移动，从而带动夹具组件3在水平台11上水平移动，满足加工时对工件进行移动的需求；限位槽113限定了滑块314的运动范围和方向，保证滑块314只能沿限位槽113长度方向进行滑动，从而限制了夹具组件3的移动范围和方向，避免夹具组件3出现异常移动而影响加工。

本实施例在使用时，首先利用驱动电机111将夹具底座31推出主床身1外，根据工件长度规格调整两定夹块32的距离并旋紧螺母322进行固定，然后压下夹杆323，将工件放入V形槽325内，在弹簧324向上的拉力作用下夹杆323向上支撑工件，工件与V形槽325的两侧面抵触，从而初步为工件提供支撑；随后控制液压缸34推动动夹块33挤压工件，将工件与V形槽325的两个侧面抵紧，从而完全夹紧固定工件；之后把夹具底座31收回到主床身1内，将工件与对刀座22对准，操纵横向床身2使对刀座22与工件端面接触进行对刀操作，确定加工坐标系；在对刀完成后继续推动夹具底座31，使工件与刀架21对准，即可进行后续加工工作。整个过程中夹杆323和V形槽325代替了操作人员为工件在夹紧过程中提供支撑，节约了人力，提升工作效率。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。