CN101439469A - 机床液体动压中心架 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及机床液体动压中心架，解决了机床刚性中心架支承存在的吸收工件振动的能力较差、磨损已加工工件表面以及支承精度不高的问题。本发明包括通过螺钉对应配合固定的上压盖和中心支座，其特点：所述上压盖内圆环面上设有上轴瓦，所述中心支座的下凹半圆面上均布设一块以上的下轴瓦，所述上轴瓦和下轴瓦的工作面为阿基米德曲面或偏心圆弧曲面；所述上压盖轴向两侧面分别设有上半端盖，所述中心支座的下凹半圆面轴向两侧面分别设有下半端盖；所述一侧下半端盖上设有进油口，上半端盖上设有出油口。本发明的液体动压中心架与工件之间不存在刚性的直接接触，对工件表面没有磨损，能吸收和抑制被支承的工件的振动，支承精度高。

Description

机床液体动压中心架
技术领域
本发明涉及一种机床附件，确切地说是机床中心架。
背景技术
车削或磨削细长轴类零件时，为了减小被加工零件在重力或切削力作用下产生的弯曲变形，往往在机床上采用中心架或跟刀架对被加工的零件进行辅助支承。现有的中心架或跟刀架对被加工零件的支承是一种刚性支承，中心架或跟刀架与被加工零件在支撑点直接接触，如常用的带有滚轮的三点接触式中心架，中心架的滚轮直接顶在被支承的零件表面。现有的中心架或跟刀架由于是刚性接触支承，存在以下不足：吸收工件振动的能力较差，甚至产生工件的附加振动，尤其在工件转速较高时更明显；工作时需要对支承点不断地加注油润滑；加工精度较高时，直接接触容易破坏被加工零件的已加工表面质量；支承精度不高。
发明内容
为了解决上述机床刚性中心架支承存在的不足之处，本发明提供一种与工件之间不存在刚性直接接触的机床液体动压中心架。
实现上述的目的的技术改进方案如下：
机床液体动压中心架包括通过螺钉对应配合固定的上压盖和中心支座，上压盖为半圆环状，中心支座中部为下凹半圆面，上压盖的内圆环面与中心支座的下凹半圆面配合形成轴类加工件孔；
所述的中心支座的径向内侧上设有一块以上的下轴瓦；下轴瓦的工作面为阿基米德曲面或偏心园弧曲面；
所述上压盖轴向两侧面分别设有上半端盖，所述中心支座的下凹半圆面轴向两侧面分别设有下半端盖，
所述一侧下半端盖上设有进油口，上半端盖上设有出油口。所述的上压盖径向内侧上设有上轴瓦，所述上轴瓦的工作面为阿基米德曲面或偏心园弧曲面。
工作时，上压盖和中心支座将被支承的工件包围在中间配合组成一个动压支承系统。
所述与上轴瓦对应的上压盖径向上设有圆头调节螺钉，所述与下轴瓦对应的中心支座上分别设有圆头调节螺钉；与圆头调节螺钉对应的上轴瓦和下轴瓦背面分别设有定位圆窝。
所述圆头调节螺钉的圆头为球缺状。
所述上轴瓦和下轴瓦背面的定位圆窝为球形凹坑。
本发明的液体动压中心架采用液体动压技术直接对工件进行支撑，中心架与工件之间不存在刚性的直接接触，因此有以下优点：对工件表面没有磨损，能吸收和抑制被支承的工件的振动，支承精度更高。
本发明的液体动压中心架也可采用单块轴瓦实现对工件的单向辅助支承，以减小工件在某一个方向上的受力变形，以简化结构，方便使用。
附图说明
图1为本发明中具有固定轴瓦结构的示意图，也是图2中的A-A剖面图，
图2为本发明中具有固定轴瓦结构的使用状态图，
图3为本发明中具有可转动轴瓦结构的示意图，也是图4中的A-A剖面图，
图4为本发明中具有可转动轴瓦结构的使用状态图。
图5为本发明中仅有单块可转动轴瓦结构的示意图，也是图4中的A-A剖面图，
图6为本发明中仅有单块可转动轴瓦结构的使用状态图。
在图1和图2中，上压盖1，上轴瓦2，工件3，螺钉4，下轴瓦5，中心支座6，定位止口7，出油口8，左上半端盖9，右上半端盖10，砂轮11，主轴卡盘12，半圆密封圈13，进油口14，左下半端盖15，半圆密封垫16，右下半端盖17，尾座18。
在图3和图4中，上压盖1a，上轴瓦2a，工件3a，螺钉4a，下轴瓦5a，中心支座6a，定位止口7a，出油口8a，左上半端盖9a，右上半端盖10a，砂轮11a，主轴卡盘12a，半圆密封圈13a，进油口14a，左下半端盖15a，半圆密封垫16a，右下半端盖17a，尾座18a，球头调节螺钉19a。
在图5和图6中，上压盖1b，工件3b，螺钉4b，轴瓦5b，中心支座6b，定位止口7b，左上半端盖9b，右上半端盖10b，砂轮11b，主轴卡盘12b，半圆密封圈13b，进油口14b，左下半端盖15b，半圆密封垫16b，右下半端盖17b，尾座18b，球头调节螺钉19b。
具体实施方式
下面结合附图，通过实施例对本发明作进一步地说明。
实施例1：
参见图1和图2，被加工的工件3是一种高精度主轴，其一端由机床主轴卡盘12支承夹紧，另一端由尾座18支承，砂轮11对被加工的工件3的表面进行磨削加工。在被加工的工件3上已磨削的部分安装液体动压中心架，机床液体动压中心架包括通过螺钉4对应配合固定的上压盖1和中心支座6，在上压盖1与中心支座6之间设置有定位止口7，以保证两者装配合拢后的位置精度；上压盖1为半圆环状，中心支座6中部为下凹半圆面，上压盖1的内圆环面与中心支座6的下凹半圆面配合形成轴类加工件孔；上压盖1内圆环面上固定安装有上轴瓦2，中心支座6的下凹半圆面上均布安装有两块下轴瓦5；上轴瓦2和下轴瓦5的工作面为阿基米德曲面或偏心园弧曲面。左上半端盖9和右上半端盖10分别安装在上压盖1的左右两侧，它们之间安装有半圆密封垫16，半圆密封圈13安装在左上半端盖9和右上半端盖10中，左下半端盖15和右下半端盖17分别安装在中心支座6的左右两侧，它们之间安装有半圆密封垫16，润滑油从进油口14输入并充满中心架与工件3之间的空腔，出油口8用于排出中心架与工件3之间的空腔中的气体和多余的润滑油。
上压盖1与中心支座6将工件3包围在中间，配合组成一个动压支承系统；上轴瓦2和下轴瓦5的工作面采用阿基米德曲面或偏心园弧曲面，以保证当工件3按图1所示的箭头方向旋转时，工件3的表面与上轴瓦2和下轴瓦5工作面之间形成收敛的楔形间隙；向轴瓦表面和工件表面之间注入足够的润滑油，当工件3按图1中箭头所示方向旋转时，润滑油在收敛的楔形间隙中流动产生液体动压效应，形成对工件的支承。
实施例2：
参见图3和图4，在与上轴瓦2a对应的上压盖1a径向上安装有球头调节螺钉19a，与两块下轴瓦5a对应的中心支座6a上也分别安装有球头调节螺钉19a，球头调节螺钉的球头为球缺状；与球头调节螺钉19a对应的上轴瓦2a和两块下轴瓦5a背面分别设有定位圆窝，上轴瓦和两块下轴瓦背面的定位球窝为球形凹坑；并且球头调节螺钉19a顶在上轴瓦2a和下轴瓦5a背部的定位球窝上，其它结构同实施例1。
上轴瓦2a和下轴瓦5a可分别绕各自背面的球头调节螺钉19a摆动以自动调整间隙，当工件3a按图3所示的箭头方向旋转时，工件3a的表面与上轴瓦2a和下轴瓦5a工作面之间形成收敛的楔形间隙；向轴瓦表面和工件表面之间注入足够的润滑油，当工件3a按图3中箭头所示方向旋转时，润滑油在收敛的楔形间隙中流动产生液体动压效应，形成对工件的支承。
实施例3：
参见图5和图6，被加工的工件3b是一种大型轧辊，长径比较大，自重引起的弯曲变形是影响加工精度的主要因素，因此，在精磨外圆表面时仅在中心支座6b上设置动压轴瓦，以减小工件自重引起的弯曲变形。中心支座6b上安装有球头调节螺钉19b，球头调节螺钉的球头为球缺状；与球头调节螺钉19b对应的轴瓦5b背面设有定位球窝，轴瓦背面的定位球窝为球形凹坑；并且球头调节螺钉19b顶在轴瓦5b背部的定位球窝上，其它结构同实施例1。
轴瓦5b可绕其背面的球头调节螺钉19b摆动以自动调整间隙，当工件3b按图3所示的箭头方向旋转时，工件3b的表面与轴瓦5b工作面之间形成收敛的楔形间隙；向轴瓦表面和工件表面之间注入足够的润滑油，当工件3b按图3中箭头所示方向旋转时，润滑油在收敛的楔形间隙中流动产生液体动压效应，形成对工件的支承。

Claims (5)

1、机床液体动压中心架，包括通过螺钉对应配合固定的上压盖和中心支座，上压盖为半圆环状，中心支座中部为下凹半圆面，上压盖的内圆环面与中心支座的下凹半圆面配合形成轴类加工件孔，其特征在于：
所述的中心支座的径向内侧上设有一块以上的下轴瓦；下轴瓦的工作面为阿基米德曲面或偏心园弧曲面；
所述上压盖轴向两侧面分别设有上半端盖，所述中心支座的下凹半圆面轴向两侧面分别设有下半端盖，
所述一侧下半端盖上设有进油口，上半端盖上设有出油口。
2、根据权利要求1所述的机床液体动压中心架，其特征在于：所述的上压盖径向内侧上设有上轴瓦，所述上轴瓦的工作面为阿基米德曲面或偏心园弧曲面。
3、根据权利要求1或2所述的机床液体动压中心架，其特征在于：所述与上轴瓦对应的上压盖径向上设有球头调节螺钉，所述与两块下轴瓦对应的中心支座上分别设有球头调节螺钉；与球头调节螺钉对应的上轴瓦和两块下轴瓦背面分别设有定位球窝。
4、根据权利要求3所述的机床液体动压中心架，其特征在于：所述球头调节螺钉的球头为球缺状。
5、根据权利要求3所述的机床液体动压中心架，其特征在于：所述上轴瓦和两块下轴瓦背面的定位球窝为球形凹坑。
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