一种适用范围广的具有散热功能的数控机床辅助装置的制作方法

本发明涉及数控机床领域，特别涉及一种适用范围广的具有散热功能的数控机床辅助装置。

背景技术：

数控车床是目前使用较为广泛的数控机床之一，其主要用于轴类零件或盘类零件的内外圆柱面、任意锥角的内外圆锥面、复杂回转内外曲面和圆柱、圆锥螺纹等切削加工，并能进行切槽、钻孔、扩孔、铰孔及镗孔等。

现有的数控机床在对较长工件进行外加工时，为了减小工件的轴向跳动，通过都会使用尾架上的顶锥顶住工件的中心孔，起到了支撑工件的效果，但由于顶锥尺寸有限，导致实用范围较小，尤其是加工内径较大的管件工件时，顶锥无法正常顶住工件，降低了实用性，不仅如此，数控机床加工过程中，工件会产生较大的热量，由于热障热缩的原理，会导致加工尺寸出现一定的偏差，从而降低了加工精度。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种适用范围广的具有散热功能的数控机床辅助装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种适用范围广的具有散热功能的数控机床辅助装置，包括顶锥、转动轴、轴承和连接盘，所述连接盘与转动轴同轴设置，所述连接盘上设有连接孔，所述连接孔与转动轴同轴设置，所述连接孔的孔径大于转动轴的直径，所述顶锥安装在转动轴的一端，所述转动轴的另一端穿过连接孔，所述轴承位于顶锥和连接盘之间，所述轴承的内圈安装在转动轴上，所述轴承的外圈与连接盘固定连接，所述连接盘的远离顶锥的一侧设有辅助机构和散热机构；

所述辅助机构包括固定管、移动管、支撑环、移动组件和至少三个辅助组件，所述固定管与连接盘同轴设置，所述固定管的外径与连接盘的直径相等，所述固定管与连接盘之间设有间隙，所述移动管与固定管同轴设置，所述移动管的外径小于固定管的内径，所述移动管的内径大于连接孔的孔径，所述移动管的一端与连接盘密封且固定连接，所述移动管的另一端位于固定管内，所述支撑环位于固定管内，所述支撑环与移动管同轴设置，所述支撑环的内径与移动管的外径相等，所述支撑环的外径小于固定管的内径，所述移动管穿过支撑环，所述移动管与支撑环的内壁滑动连接，所述支撑环固定在固定管的内壁上，所述移动组件设置在固定管内，所述移动组件驱动移动管沿着移动管的轴向移动，所述辅助组件以移动管的轴线为中心周向均匀分布在连接盘和固定管之间；

所述辅助组件包括连接块、滚珠、动力块、两个连杆和两个辅助单元，所述动力块位于两个连杆之间，两个连杆的一端分别与动力块的两侧铰接，两个连杆的另一端分别与连接盘和固定管铰接，所述连杆倾斜设置，所述连杆的靠近动力块的一端与移动管轴线之间的距离大于连杆的另一端与移动管轴线之间的距离，所述连接块设置在动力块的远离移动管的一侧，所述连接块与动力块正对设置，所述动力块与连接块之间设有间隙，所述连接块的远离动力块的一侧设有凹槽，所述滚珠的球心设置在凹槽内，所述滚珠与凹槽匹配且滑动连接，所述滚珠的球径大于凹槽的槽口宽度，所述辅助单元与连杆一一对应，所述连接块通过辅助单元与动力块连接；

所述辅助单元包括安装孔、滑杆、固定块和弹簧，所述安装孔设置在动力块上，所述安装孔的轴线与移动管的轴线垂直且相交，所述滑杆与安装孔同轴设置，所述滑杆穿过安装孔，所述滑杆与安装孔的内壁滑动连接，所述滑杆的一端固定在连接块的靠近动力块的一端，所述固定块固定在滑杆的另一端，所述弹簧位于动力块和固定块之间，所述固定块通过弹簧与动力块连接；

所述散热机构包括扇叶、至少三个出气管、至少三个出气孔和至少三个进气孔，所述扇叶位于移动管内，所述扇叶安装在转动轴的远离顶锥的一端，所述进气孔与动力块一一对应，所述进气孔位于扇叶的远离顶锥的一侧，所述出气管位于顶锥和扇叶之间，所述出气管与进气孔一一对应，所述出气孔与出气管一一对应，所述出气孔设置在连接盘上，所述出气孔的轴线与移动管的轴线平行，所述出气管的一端设置在出气孔内，所述出气管的另一端与移动管连通。

作为优选，为了驱动移动管移动，所述移动组件包括驱动电机和丝杆，所述丝杆与移动管同轴设置，所述丝杆位于移动管的远离连接盘的一端，所述丝杆插入移动管内，所述丝杆上设有外螺纹，所述移动管的内壁上设有内螺纹，所述外螺纹与内螺纹匹配，所述丝杆与移动管螺纹连接，所述驱动电机与丝杆的远离连接盘的一端传动连接，所述驱动电机固定在固定管的内壁上。

作为优选，为了减小丝杆与移动管之间的摩擦力，所述丝杆上涂有润滑油。

作为优选，为了提高驱动电机的驱动力，所述驱动电机为伺服电机。

作为优选，为了便于丝杆的安装，所述丝杆的靠近连接盘的一端设有倒角。

作为优选，为了实现智能化，所述动力块和连接块之间设有压力传感器，所述压力传感器固定在连接块上，所述固定管内设有plc，所述压力传感器与plc电连接。

作为优选，为了避免连杆出现死点，所述移动管上设有接触开关，所述接触开关位于支撑环的远离连接盘的一侧，所述接触开关与plc电连接。

作为优选，为了避免打滑，所述顶锥上设有防滑纹。

作为优选，为了避免灰尘从进气孔进入移动管内，所述进气孔内设有滤网。

作为优选，为了延长固定管的使用寿命，所述固定管上设有防腐镀锌层。

本发明的有益效果是，该适用范围广的具有散热功能的数控机床辅助装置通过辅助机构提高了适用范围，与现有的辅助机构相比，该辅助机构结构巧妙，实用性更强，不仅如此，还通过散热机构提升了工件的散热效果，避免因热胀冷缩而影响加工精度，与现有的散热机构相比，该散热机构结构简单，成本更低。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的适用范围广的具有散热功能的数控机床辅助装置的结构示意图；

图2是图1的a部放大图；

图3是图1的b部放大图；

图4是图1的c部放大图；

图中：1.顶锥，2.转动轴，3.轴承，4.连接盘，5.固定管，6.移动管，7.支撑环，8.连接块，9.滚珠，10.动力块，11.连杆，12.滑杆，13.固定块，14.弹簧，15.扇叶，16.出气管，17.驱动电机，18.丝杆，19.压力传感器，20.接触开关，21.滤网。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示，一种适用范围广的具有散热功能的数控机床辅助装置，包括顶锥1、转动轴2、轴承3和连接盘4，所述连接盘4与转动轴2同轴设置，所述连接盘4上设有连接孔，所述连接孔与转动轴2同轴设置，所述连接孔的孔径大于转动轴2的直径，所述顶锥1安装在转动轴2的一端，所述转动轴2的另一端穿过连接孔，所述轴承3位于顶锥1和连接盘4之间，所述轴承3的内圈安装在转动轴2上，所述轴承3的外圈与连接盘4固定连接，所述连接盘4的远离顶锥1的一侧设有辅助机构和散热机构；

通过顶锥1顶住工件的中心孔，通过工件的转动使顶锥1带动转动轴2在轴承3的支撑作用下转动，从而起到了支撑工件转动的效果，减小工件转动产生的轴向跳到，这里，设置辅助机构的作用是提高适用范围，设置散热机构的作用是提升工件的散热效果。

如图2-3所示，所述辅助机构包括固定管5、移动管6、支撑环7、移动组件和至少三个辅助组件，所述固定管5与连接盘4同轴设置，所述固定管5的外径与连接盘4的直径相等，所述固定管5与连接盘4之间设有间隙，所述移动管6与固定管5同轴设置，所述移动管6的外径小于固定管5的内径，所述移动管6的内径大于连接孔的孔径，所述移动管6的一端与连接盘4密封且固定连接，所述移动管6的另一端位于固定管5内，所述支撑环7位于固定管5内，所述支撑环7与移动管6同轴设置，所述支撑环7的内径与移动管6的外径相等，所述支撑环7的外径小于固定管5的内径，所述移动管6穿过支撑环7，所述移动管6与支撑环7的内壁滑动连接，所述支撑环7固定在固定管5的内壁上，所述移动组件设置在固定管5内，所述移动组件驱动移动管6沿着移动管6的轴向移动，所述辅助组件以移动管6的轴线为中心周向均匀分布在连接盘4和固定管5之间；

所述辅助组件包括连接块8、滚珠9、动力块10、两个连杆11和两个辅助单元，所述动力块10位于两个连杆11之间，两个连杆11的一端分别与动力块10的两侧铰接，两个连杆11的另一端分别与连接盘4和固定管5铰接，所述连杆11倾斜设置，所述连杆11的靠近动力块10的一端与移动管6轴线之间的距离大于连杆11的另一端与移动管6轴线之间的距离，所述连接块8设置在动力块10的远离移动管6的一侧，所述连接块8与动力块10正对设置，所述动力块10与连接块8之间设有间隙，所述连接块8的远离动力块10的一侧设有凹槽，所述滚珠9的球心设置在凹槽内，所述滚珠9与凹槽匹配且滑动连接，所述滚珠9的球径大于凹槽的槽口宽度，所述辅助单元与连杆11一一对应，所述连接块8通过辅助单元与动力块10连接；

所述辅助单元包括安装孔、滑杆12、固定块13和弹簧14，所述安装孔设置在动力块10上，所述安装孔的轴线与移动管6的轴线垂直且相交，所述滑杆12与安装孔同轴设置，所述滑杆12穿过安装孔，所述滑杆12与安装孔的内壁滑动连接，所述滑杆12的一端固定在连接块8的靠近动力块10的一端，所述固定块13固定在滑杆12的另一端，所述弹簧14位于动力块10和固定块13之间，所述固定块13通过弹簧14与动力块10连接；

实际上，固定管5与外接移动装置连接，当工件为大内径的管件时，通过移动装置使固定管5带动固定管5的靠近连接盘4的一端移动至工件内，再通过移动组件使移动管6向着远离连接盘4方向移动，使连接盘4与固定管5靠近移动，从而可以通过连杆11带动固定块13向着远离移动方向移动，使滚珠9与工件的内壁抵靠，并且，通过固定块13继续移动，使固定块13与连接块8抵靠，并使弹簧14压缩，通过滚珠9与工件的内壁抵靠，可以起到支撑工件转动的效果，加工完毕后，再通过移动组件使移动管6复位，并带动滚珠9与工件的内壁分离。

如图4所示，所述散热机构包括扇叶15、至少三个出气管16、至少三个出气孔和至少三个进气孔，所述扇叶15位于移动管6内，所述扇叶15安装在转动轴2的远离顶锥1的一端，所述进气孔与动力块10一一对应，所述进气孔位于扇叶15的远离顶锥1的一侧，所述出气管16位于顶锥1和扇叶15之间，所述出气管16与进气孔一一对应，所述出气孔与出气管16一一对应，所述出气孔设置在连接盘4上，所述出气孔的轴线与移动管6的轴线平行，所述出气管16的一端设置在出气孔内，所述出气管16的另一端与移动管6连通。

转动轴2的转动带动扇叶15转动，从而使移动管6外部的空气通过进气孔进入与移动管6内，再从出气管16和安装孔朝靠近工件方向喷出，通过空气的流动，可以加快工件上热量的消散，提升散热效果。

作为优选，为了驱动移动管6移动，所述移动组件包括驱动电机17和丝杆18，所述丝杆18与移动管6同轴设置，所述丝杆18位于移动管6的远离连接盘4的一端，所述丝杆18插入移动管6内，所述丝杆18上设有外螺纹，所述移动管6的内壁上设有内螺纹，所述外螺纹与内螺纹匹配，所述丝杆18与移动管6螺纹连接，所述驱动电机17与丝杆18的远离连接盘4的一端传动连接，所述驱动电机17固定在固定管5的内壁上。

驱动电机17运行，使丝杆18转动，丝杆18的转动带动移动管6沿着移动管6的轴向移动，实现了驱动移动管6移动的功能。

作为优选，为了减小丝杆18与移动管6之间的摩擦力，所述丝杆18上涂有润滑油。

润滑油的作用是减小丝杆18与移动管6之间的摩擦力，提高丝杆18转动的流畅性。

作为优选，为了提高驱动电机17的驱动力，所述驱动电机17为伺服电机。

伺服电机具有过载能力强的特点，从而可以提高驱动电机17的驱动力。

作为优选，为了便于丝杆18的安装，所述丝杆18的靠近连接盘4的一端设有倒角。

倒角的作用是减小丝杆18装入移动管6内时的口径，从而起到了便于丝杆18安装的效果。

作为优选，为了实现智能化，所述动力块10和连接块8之间设有压力传感器19，所述压力传感器19固定在连接块8上，所述固定管5内设有plc，所述压力传感器19与plc电连接。

实际上，数控机床上设有控制系统，且控制系统与plc电连接，通过控制系统使plc控制驱动电机17运行，使滚珠9与管状工件的内壁抵靠，从而使连接块8与固定块13抵靠，使压力传感器19检测到压力信号，当压力传感器19的检测信号达到设定值时，压力传感器19给plc发出信号，plc即可编程逻辑控制器，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入、输出控制各种类型的机械或生产过程，其实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，一般用于数据的处理以及指令的接收和输出，用于实现中央控制，从而使plc控制驱动电机17停止运行，避免滚珠9与管状工件的内壁之间抵靠过松，提高了支撑工件的可靠性。

作为优选，为了避免连杆11出现死点，所述移动管6上设有接触开关20，所述接触开关20位于支撑环7的远离连接盘4的一侧，所述接触开关20与plc电连接。

当驱动电机17运行过程中，通过丝杆18驱动移动管6向着靠近连接盘4方向移动时，移动管6的移动带动接触开关20与支撑环7抵靠，从而使检测开关给plc发出信号，plc控制驱动电机17停止运行，避免移动管6过度移动导致连杆11与移动管6平行而出现死点。

作为优选，为了避免打滑，所述顶锥1上设有防滑纹。

防滑纹的作用是增大顶锥1与工件之间的摩擦力，避免打滑。

作为优选，为了避免灰尘从进气孔进入移动管6内，所述进气孔内设有滤网21。

滤网21的作用是避免灰尘从进气孔进入移动管6内，起到了防尘的效果。

作为优选，为了延长固定管5的使用寿命，所述固定管5上设有防腐镀锌层。

防腐镀锌层的作用是提升固定管5的防锈能力，提升固定管5的使用寿命。

该装置通过顶锥1顶住工件的中心孔，通过工件的转动使顶锥1带动转动轴2在轴承3的支撑作用下转动，从而起到了支撑工件转动的效果，而当工件为内径较大的管状工件时，使固定管5带动固定管5的靠近连接盘4的一端移动至工件内，并通过滚珠9与工件的内壁抵靠，起到了支撑管状工件的效果；

这里，通过滚珠9与管状工件内的抵靠，起到了支撑管状工件的效果，同时，通过调节动力块10与移动管6之间的距离，可以使该装置支撑不同内径尺寸的管状工件，提高了适用范围，同时，工件在转动过程中，使移动管6内的空气出气管16和安装孔朝靠近工件方向喷出，通过空气的流动，可以加快工件上热量的消散，提升散热效果。

与现有技术相比，该适用范围广的具有散热功能的数控机床辅助装置通过辅助机构提高了适用范围，与现有的辅助机构相比，该辅助机构结构巧妙，实用性更强，不仅如此，还通过散热机构提升了工件的散热效果，避免因热胀冷缩而影响加工精度，与现有的散热机构相比，该散热机构结构简单，成本更低。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。