专利名称：多功能椭圆车床的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种多功能椭圆车床，能车削各种椭圆体和椭圆形、三角形无键轴，属于机械加工工艺设备。
申请号为89210155.5的“叠齿定轴式车椭圆装置”和专利号为89210154.7的“叠齿定轴式车三角形无键轴装置”中提出了一种与普通车床联用、加工椭圆和三角形无键轴的工装。上述装置解决了椭圆加工的难题，提高了椭圆的加工精度。但是它只能加工横截面为椭圆、毋线是直线的椭圆体如椭圆罐头盒模具，却不能加工横截面为椭圆、毋线是任意曲线的椭圆体，如扬声器椭圆模具。由于尾顶尖不能配合使用，只能加工长度不超过160mm的较短的椭圆形、三角形无键轴，而不能加工较长的椭圆形、三角形无键轴。
本实用新型的目的在于提供一种多功能椭圆车床，可以车削各种三维椭圆体和不同长短的椭圆形、三角形无键轴。
本实用新型的多功能椭圆车床包括两维椭圆床头箱、毋线靠模装置、同步偏心尾座、床身、床座、大、中、小拖板和刀架。所述的两维椭圆床头箱由偏心调整机构、传动机构和箱体组成。偏心调整机构包括外套、内套、外模板、内模板、拨叉、滑环、推杆和连杆。外套由轴承支承在箱体内，外模板装在外套中、并可沿外套滑动。内模板固定在内套上，内、外模板型面相贴合。外套上套有滑环，拨销穿过外套上的轴向长槽，其两端分别固定在滑环和外模板上，故滑环、外套、外模板三者可同速旋转，滑环和外模板可沿外套作轴向移动。拨叉通过轴承与滑环连接，固定在大拖板上的推杆与连杆铰接，连杆两端则分别与拨叉、床身铰接。传动机构包括主动轴、从动轴、两对传动齿轮和心轴。主动轴一端与传动皮带轮相连，另一端通过联轴器与装在内套中的心轴相连并带动心轴回转，从动轴上的一个齿轮和固定在外套上的齿轮相啮合带动外套回转，两对传动齿轮的齿数搭配保证外套的转速是心轴转速的2倍(加工椭圆形面)或3倍(加工三角形无键轴)。为了消除齿轮啮合间隙，互相啮合的齿轮中有一个是由两个相同的齿轮叠加在一起，消除啮合间隙后，用螺钉将这两个齿轮固定为一体。两维椭圆床头箱的工作原理是电机带动主动轴、主动轴带动心轴，使固定在心轴上的工件以一定的角速度ω1自转。同时主动轴通过传动齿轮带动从动轴，从动轴带动外套，外套迫使装在内套中的心轴带着工件以ω2(ω2＝2ω1或ω2＝3ω1)的角速度绕外套中心公转。也就是说，工件一面以ω1的角速度自转，一面以ω2的角速度绕外套中心公转。内套和外套的偏心距由内、外模板调整，当车床丝杠带动大拖板运动时，大拖板拉着推杆，推杆推动连杆，连杆带动拨叉，拨叉通过滑环和拨销使外模板沿外套轴向移动，迫使内模板在外模板的形面上作径向移动，从而使内套和外套产生一定的偏心距。根据被加工另件各截面的椭圆尺寸设计内、外模板，即可加工出截面是不同椭圆的另件。所述的毋线靠模装置包括毋线靠模板、导板和拉紧弹簧，毋线靠模板固定在中拖板上，导板固定在床身上，卸去中拖板内的传动丝杠，拉紧弹簧两端分别固定在中拖板和大拖板上，使毋线靠模板型面与导板始终贴紧。其工作原理是当车床丝杠带动大拖板运动时，大拖板带动中拖板，在母线靠模板的作用下，使中拖板作纵向运动的同时，还产生横向运动，从而使车刀的运动轨迹与母线靠模板型面相同。根据需要更换两维椭圆床头箱中的外模板和内模板以及母线靠模板，即可车制出各种不同形状的三维椭圆制品。所述的同步偏心尾座由偏心调整机构和传动机构组成，偏心调整机构包括顶尖、顶尖内、外套和丝杠，顶尖外套以轴承固定在尾座的顶尖孔内，顶尖内套和顶尖外套偏心设置，其偏心距可由固定在顶尖外套上的丝杠带动顶尖内套沿顶尖外套的轴向长孔及定位槽作径向滑动进行调整，顶尖装在顶尖内套中。传动机构包括传动轴、齿形带轮和齿形带，传动轴与机床主轴平行、固定在床身上，传动轴一端的齿形带轮与床头箱外套上固定的齿形带轮通过齿形带连接，传动轴另一端的齿形带轮与传动轴以键滑合、并与固定在顶尖外套上的齿形带轮以齿形带连接，两组齿形带轮的齿数搭配应保证顶尖外套的转速与床头箱外套的转速相同。使用时，将顶尖内、外套的偏心距调整到与床头箱内、外套的偏心距相同，将顶尖顶到被加工另件上，当床头箱部分的外套旋转时，通过齿形带轮、齿形带和传动轴，带动顶尖外套旋转，顶尖外套又带到顶尖内套绕顶尖外套中心回转，于是使装在顶尖内套中的顶尖在随另件自转的同时，还绕外套中心(即车床主轴中心)回转，与工件同步运动。
本实用新型的优点是可加工各种两维、三维椭圆形以及长、短椭圆形和三角形无键轴，且调整简单，使用方便，加工精度高。
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是
图1的俯视图。
图3是本实用新型的同步偏心尾座结构示意图。
图4是图3的A－A剖视图。
图5是图4的B－B剖视图。
实施例参见
图1－5，本实用新型由床身10、床座9、大、中、小拖板13、29和28、刀架14以及两维椭圆床头箱、毋线靠模装置和同步偏心尾座组成。两维椭圆床头箱的偏心调整机构包括外套16、内套31、外模板30、内模板32、滑环33、拨叉21、推杆24和连杆22。外套16用轴承支承在箱体8内，其内孔呈长圆形，两块外模板30分别安装在外套16的两个半圆孔内，且与外套16滑配合。滑环33与外套16外圆滑合，销轴34穿过外套16上的轴向长槽，其两端分别固定在滑环33和外模板30上。拨叉21通过端面轴承35与滑环33连接，连杆22一端铰接在床身10上、另一端与拨叉21铰接，其中部与推杆24铰接，推杆24固定在大拖板上。内套31外圆上固定有内模板32，内、外模板32、30的型面贴合。两维椭圆床头箱的传动机构包括主动轴2、从动轴4、心轴19、传动齿轮1、3和5以及17、18和7。齿轮1、3齿数相同、固定在主动轴2上，齿轮5、7固定在从动轴4上，齿轮17、18齿数相同固定在外套16上，齿轮1、3与齿轮5啮合消除间隙后用螺钉固定，齿轮17、18与齿轮7啮合消除间隙后用螺钉固定，两组传动齿轮的齿数搭配保证外套16的转速是主动轴2转速的2倍(或3倍)。15轴19由轴承安装在内套31的中心孔内，并通过万向接头20与主动轴2相连。毋线靠模装置包括毋线靠模板25、导板23和拉紧弹簧26。毋线靠模板25固定在中拖板29上，其型面与另件毋线位置一致。导板23固定在床身10上。将中拖板29的传动丝杠取出，并在原丝杠孔内和导板23上分别固定销轴27，拉簧26两端分别固定在两个销轴27上，使毋线靠模板25型面始终与导板23贴合。同步偏心尾座的传动机构包括传动轴40，齿形带37、42，齿形带轮36、38、41和44。传动轴40为花键轴，由两个支座39固定在床身10上，其轴线与车床主轴平行。传动轴两端分别装有齿形带轮38和41，齿形带轮38通过齿形带37与固定在外套16上的齿形带轮36连接，齿形带轮41与传动轴40滑合，并通过齿形带42与固定在顶尖外套上的齿形带轮44连接，齿形带轮36与44齿数相同，齿形带轮38与41齿数相同。同步偏心尾座的偏心调整机构包括顶尖外套45、顶尖内套46、顶尖12和丝杠47。顶尖外套45以轴承固定在尾座11的顶尖孔内，顶尖外套45的内孔呈长圆形，其端面加工有燕尾槽，顶尖内套46与顶尖外套45的长圆孔动配合，顶尖内套46端面有燕尾形定位块，可与顶尖45端面的燕尾槽动配合。丝杠47固定在顶尖外套45端面的导板48上，并旋在顶尖内套46中。丝杠47只能转动，不能轴向移动，从而带动顶尖内套46在顶尖外套45的长圆孔中作径向移动，以调整二者的偏心距。49为轴承。当尾座11移动时，为了使齿形带轮41与齿形带轮44同步移动，在顶尖外套45和传动轴40上安装了联动板43。
为了提高机床精度，还可将拨叉21加长，并在其下端加工出燕尾、与固定在箱体8上的燕尾槽导板配合，可使拨叉21带动外模板30平稳移动。
从动轴4上的齿轮6可带动车床传动丝杠。15为车刀。
权利要求1.一种多功能椭圆车床，包括床头箱、尾座11、床身10、床座9、大拖板13、中拖板29、小拖板28、刀架14，其特征在于a、所述的床头箱是由偏心调整机构、传动机构和箱体8组成的两维椭圆床头箱，偏心调整机构包括外套16、内套31、外模板30、内模板32、滑环33、拨叉21、连杆22和推杆24，外套16由轴承支承在箱体8内，外模板30装在外套16中，并可沿外套16滑动，内模板32固定在内套31上，内模板32与外模板30型面相贴合，滑环33套在外套16上，拨销34穿过外套16上的轴向长槽、其两端分别固定在滑环33和外模板30上，拨叉21通过轴承35与滑环33连接，固定在大拖板13上的推杆24与连杆22铰接，连杆22的两端则分别与拨叉21和床身10铰接；传动机构包括主动轴2、从动轴4、心轴19和两对传动齿轮1和5、17和7，主动轴4一端与传动皮带轮相连、一端通过联轴器20与心轴19相连，心轴19装在内套31中，主动轴2上的齿轮1与从动轴4上的齿轮5啮合，从动轴4上的齿轮7与固定在外套16上的齿轮17啮合，两对传动齿轮的齿数搭配应保证外套16的转速是心轴19的转速的2倍(或3倍)；b、所述的中拖板29和床身10上装有由毋线靠模板25、导板23和拉簧26组成的毋线靠模装置，毋线靠模板25固定在中拖板29上，其靠模型面与工件毋位置一致，导板23固定在床身10上，中拖板29的传动丝杠卸去，拉簧26的两端分别固定在中拖板29和导板23上，使毋线靠模板25的型面贴紧在导板23上；c、所述的尾座11上装有由偏心调整机构和传动机构组成的同步偏心尾座，偏心调整机构包括顶尖12、顶尖外套45、顶尖内套46和丝杠47，顶尖12装在顶尖内套46中，顶尖内套46和顶尖外套45偏心设置，其偏心距可由固定在顶尖外套45上的丝杠带动顶尖由套46沿顶尖外套45的轴向长孔及定位槽作径向移动进行调整，顶尖外套45通过轴承安装在尾座11的顶尖孔内；传动机构包括传动轴40、齿形带37和42、齿形带轮36、38、41和45，传动轴40与车床主轴方向一致，固定在床身10上，传动轴40上的齿形带轮38通过齿形带37与固定在外套16上的齿形带轮36相连，传动轴40上的齿形带轮41与传动轴40以键滑配合，并通过齿形带42与固定在顶尖外套上的齿形带轮44相连，两组齿形带轮的齿数应保证顶尖外套45的转速与外套16的转速相同。
2.根据权利要求1所述的多功能椭圆车床，其特征在于所述的两维椭圆床头箱传动机构的齿轮1和17上分别叠加有与其齿数相同的齿轮3和18，两个叠加齿轮与啮合齿轮消除啮合间隙后由螺钉固定在一起。
3.根据权利要求1或2所述的多功能椭圆车床，其特征在于所述的两维椭圆床头箱偏心调整机构的拨叉21下端加工有燕尾，可与固定在箱体8上的燕尾槽导板配合。
专利摘要本实用新型涉及一种多功能椭圆车床，可车制各种三维椭圆体以及长、短椭圆形、三角形无键轴。它是对普通车床加以改造，将床头箱改造为两维椭圆床头箱，将尾座改造为同步偏心尾座，并在拖板上增加了母线靠模装置。本实用新型的优点是加工范围广、加工精度高、设计巧妙合理、调整简单，使用方便。
文档编号B23B5/18GK2063450SQ9021039
公开日1990年10月10日 申请日期1990年4月16日 优先权日1990年4月16日
发明者杨懋钧 申请人:沈阳市教学实验仪器二厂, 杨懋钧