CN101745808B - 数控轮对滚光车床 - Google Patents

Abstract

本发明涉及数控机床领域，尤其涉及一种满足铁路行业对机车轴颈的加工要求的高自动化、高效率、高精度的适用加工各种机车轴颈的数控轮对滚光车床，包括带运行导轨的床身、以及设置在床身上的主电机，在床身一侧的左右两端分别固定安装有左操作箱和右操作箱，在床身导轨的两端活动安装有带顶尖的左尾座和右尾座，在左尾座和右尾座之间的床身导轨上安装有左床鞍和右床鞍，左床鞍和右床鞍分别与左溜板箱和右溜板箱连接，在左床鞍和右床鞍上均设置有进给机构，在床身导轨的中间部位安装有带液压装置的支撑架，在床身的后面安装有带主电机的电机减速箱，床身通过数据线与电气箱连接，具有结构紧凑、自动化程度高、效率高、精度高的优点。

Description

数控轮对滚光车床

技术领域：

本发明涉及数控机床领域，尤其涉及一种满足铁路行业对机车轴颈的加工要求的高自动化、高效率、高精度的适用加工各种机车轴颈的数控轮对滚光车床。

背景技术：

目前，机车轴颈在使用一定时间后必须进行检修更换下一规格轴承，国内机车定期检修的市场很大。不仅如此，铁路行业的快速发展，也迫使机车轴颈的加工技术不断发展。目前国内几家大的铁路维修企业正在使用的机车轴颈加工设备是上世纪五十年代从前苏联进口的普通机床，传动结构复杂，操纵不便，效率较低，加工适用机车轴规格范围单一，既费力又费事。随着自动化技术飞速发展，传统的加工技术与现代制造技术表现出的高效高自动化的特点相比，显得十分落后，市场需求与铁路维修企业落后的加工手段之间产生了突出的矛盾。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足而提供一种结构紧凑、自动化程度高、效率高、精度高的数控轮对滚光车床。

本发明的技术方案是这样实现的：包括带运行导轨的床身、以及设置在床身上的主电机，在床身一侧的左右两端分别固定安装有左操作箱和右操作箱，在床身导轨的两端活动安装有带顶尖的左尾座和右尾座，在左尾座和右尾座之间的床身导轨上安装有左床鞍和右床鞍，左床鞍和右床鞍分别与左溜板箱和右溜板箱连接，在左床鞍和右床鞍上均设置有进给机构，在床身导轨的中间部位安装有带液压装置的支撑架，在床身的后面安装有带主电机的电机减速箱，床身通过数据线与电气箱连接。

所述的设置在床身上的导轨由小山形导轨、大山形导轨和作为驱动用的安装在床身两侧面的齿条组成，其中大山形导轨为两段，分别从床身两端向中间延伸，且中间不连续，不连续的大山形导轨和小山形导轨在水平面内并不平行而是存在斜角，即从床身两端到床身中间与小山形导轨的间距逐渐增大，在床身上安装左尾座、右尾座、支撑架的部位设置有齿条。

所述的左床鞍和右床鞍上均设置有纵向的燕尾形导轨，在纵向的燕尾形导轨的两端分别设置有前滑板和后滑板，该前滑板由上滑板和下滑板组成，且上滑板通过设置在下滑板上的燕尾形导轨安装在下滑板上，在后滑板和上滑板上均设置有刀架，设置在后滑板上的刀架上纵向安装有液压装置，在液压装置朝向工件的方向安装有滚轮，设置在上滑板上的刀架朝向工件的方向也安装有滚轮，其中燕尾形导轨、前滑板、后滑板、梯形丝杠、滚珠丝杠、刀架、滚轮共同组成进给机构。

所述的下滑板和后滑板均通过滚珠丝杠在纵向的燕尾形导轨上滑动，上滑板通过梯形丝杠在下滑板的燕尾形导轨上滑动

所述的设置在床身导轨中间部位的支撑架由两个托架组成，托架底部设置有压板底座，该压板底座通过压板螺栓活动安装在床身的导轨上，且在压板底座上设置有手轮，在压板底座上还设置有通过手轮摇动驱动的齿轮齿条装置，在托架顶部设置有V铁支撑。

所述的床身后面固定安装有垫板，在垫板上通过螺钉固定安装有电机减速箱，该电机减速箱由皮带轮、压带轮、刹车件、主电机组成，其中与主电机连接的皮带轮通过皮带与工件连接，压带轮直接作用于皮带，而刹车件直接作用于工件。

所述的左床鞍和右床鞍分别与左溜板箱和右溜板箱连接后，分别通过设置在左溜板箱和右溜板箱上的滚珠丝杠进行横向移动。

所述的床身通过带操纵面板的操纵台及操纵箱进行操纵。

所述的带液压装置的支撑架和带液压装置的刀架均通过液压站提供动力。

本发明具有如下优点：

1、此机床可以加工不同规格的工件，调整尾座的位置，可适应不同长度工件的安装，调节液压托架水平位置和高度可适应不同直径工件的托起，加工范围广。

2、机床可选用自动或手动两种方式进行车削或滚光加工，加工方式可自由选择。机床采用上下双滑板结构，利用梯形螺纹自锁特性，确保手动操作时安全可靠。

3、机床采用前后双滑板结构，前后双滚轮同步滚压，滚压时工件受压力均衡，易于有用较大滚压力滚压，压力显示清晰并可精确可调，滚压效果好。

4、机床配置双数控系统、双床鞍、双刀架，可独立操作加工，在一台机床上实现车削及滚压两种工艺加工，精度高，效率高。

附图说明

图1为本发明的主视图；

图2为本发明的俯视图；

图3为本发明的侧视图。

具体实施方式

如图1、2、3所示，本发明包括带运行导轨的床身1、以及设置在床身1上的主电机17，在床身1一侧的左右两端分别固定安装有左操作箱5和右操作箱13，在床身1导轨的两端活动安装有带顶尖的左尾座6和右尾座12，在左尾座6和右尾座12之间的床身1导轨上安装有左床鞍3和右床鞍14，左床鞍3和右床鞍14分别与左溜板箱2和右溜板箱15连接，在左床鞍3和右床鞍14上均设置有进给机构，在床身1导轨的中间部位安装有带液压装置的支撑架，在床身1的后面安装有带主电机17的电机减速箱，床身1通过数据线与电气箱4连接。

所述的设置在床身1上的导轨由小山形导轨30、大山形导轨26和作为驱动用的安装在床身两侧面的齿条33组成，其中大山形导轨26为两段，分别从床身1两端向中间延伸，且中间不连续，不连续的大山形导轨26和小山形导轨30在水平面内并不平行而是存在斜角，即从床身1两端到床身1中间与小山形导轨30的间距逐渐增大，在床身1上安装左尾座6、右尾座12、支撑架的部位设置有齿条33。

所述的左床鞍3和右床鞍14上均设置有纵向的燕尾形导轨，在纵向的燕尾形导轨的两端分别设置有前滑板27和后滑板32，该前滑板27由上滑板7和下滑板8组成，且上滑板7通过设置在下滑板8上的燕尾形导轨安装在下滑板8上，在后滑板32和上滑板7上均设置有刀架28，设置在后滑板32上的刀架28上纵向安装有液压装置19，在液压装置19朝向工件9的方向安装有滚轮21，设置在上滑板7上的刀架28朝向工件的方向也安装有滚轮21，其中燕尾形导轨、前滑板27、后滑板32、梯形丝杠、滚珠丝杠、刀架28、滚轮21共同组成进给机构。

所述的下滑板8和后滑板32均通过滚珠丝杠在纵向的燕尾形导轨上滑动，上滑板7通过梯形丝杠在下滑板8的燕尾形导轨上滑动

所述的设置在床身1导轨中间部位的支撑架由两个托架11组成，托架11底部设置有压板底座23，该压板底座23通过压板螺栓活动安装在床身1的导轨上，且在压板底座23上设置有手轮16，在托架11顶部设置有V铁支撑10。

所述的床身1后面固定安装有垫板22，在垫板22上通过螺钉固定安装有电机减速箱，该电机减速箱由皮带轮29、压带轮18、刹车件31、主电机17组成，其中与主电机17连接的皮带轮29通过皮带20与工件9连接，压带轮18直接作用于皮带20，而刹车件31直接作用于工件9。

所述的左床鞍3和右床鞍14分别与左溜板箱2和右溜板箱15连接后，分别通过设置在左溜板箱2和右溜板箱15上的滚珠丝杠进行横向移动。

所述的床身1通过带操纵面板的操纵台25及操纵箱进行操纵。

所述的带液压装置的支撑架和带液压装置19的刀架28均通过液压站24提供动力。

工艺原理：用天车把工件吊运到机床前，放置在支撑架上。支撑架设计为两个，并能够调整两支撑架之间间距，以适应对不同工件的支撑安装；对于规格不同的工件，支撑架可手动调整高低不同位置并最终靠液压支撑托起到安装位置高度。根据工件长度，手动调整两尾座位置，调整好与工件车轮对应的皮带轮位置，然后固定尾座。启动液压油缸，升起工件，手动摇动尾座顶尖，顶紧工件。在安装工件时把皮带套入工件车轮上，顶紧工件后启动按钮降下支撑架。挂好皮带，按下压带按钮，通过气动或液压驱动压带轮压紧皮带。

通过车削、滚压转换手柄选择加工方式，通过工件的轴端或利用对刀辅具通过轴肩精确对刀，进行坐标定位，记入系统内。滚轮上有明确的对刀点与工件对刀面对应，能够容易对刀不易出错。在操纵面板上按下主轴启动按钮，并通过无级调速按钮调整适当的转速。车削时可手动利用成形刀加工带R轴肩及直轴，或者程序控制用外圆车刀一次性加工带R的轴肩及直轴。滚压时也分为手动及程控自动两种方式。自动方式下调整好合适压力，利用合适的滚轮沿轴肩向外端进行滚压，压力可通过记录仪示出并可贮存数据以供打印。手动方式下，滚压压力可通过液压站供压或手动调整供压，然后手摇动手轮进给滚压。

加工完毕后，移开刀架或滚轮，通过按钮或程序控制，使工件停转刹车，支撑架升起。手动摇开顶尖，卸下皮带，支撑架支撑着工件降下，起吊工件放在合适场地。

机床左右配置两套数控系统，其中一套控制工件转速。两套系统可独立操纵实现进给加工。

具体操作：左右尾座放置于机床床身导轨左右两端，松开压紧螺钉后可在机床导轨上移动调整位置，由压板及螺钉紧固在导轨上，两顶尖顶紧并支承工件，主要起安装工件作用；床身中间的支撑架液压升降，在床身上靠压板及螺钉固定在床身上合适位置，松开螺钉可在床身上移动调整，在装卸工件时起辅助支撑工件作用；左右床鞍与左右溜板箱连接在一起并由左右溜板箱滚珠丝杠驱动机构驱动实现纵向数控移动，左右床鞍放置于机床导轨上，可沿导轨纵向移动，床鞍上有燕尾形导轨，滑板在床鞍的燕尾导轨上滑动，下滑板由横向滚珠丝杠驱动，上层滑板则靠梯形螺纹丝杠手动驱动，详细结构参见以上进给机构说明；位于机床后部的电机减速箱部分主要为主动力部分，由螺钉紧固于垫板上，垫板则紧固于床身侧面上，与床身连接在一起，电机减速箱部分包括皮带轮、压带轮及刹车等部件；液压站独立放置于机床床身后部，主要为机床提供液压驱动及控制；电气箱独立放置于机床床身旁边，包括数控系统、主轴控制、纵横向进给伺服控制及其它控制等部分等；操纵箱由支承体与机床连接在一起，左右各一个，操纵台主要为压力调整及记录仪器等，放于机床床身旁边。

工件由吊车吊到车床托架上，由液压托架托起，左右尾座同时顶紧工件，此时液压托架回落，工件此时由左右刀架和同时或单独进行自动或手动车削或滚光。加工完毕后，液压托架托住工件，左右尾座松开工件，吊车吊离车床，即完成了工件的加工过程。更换不同规格的工件时，只要把左右尾座和托架调整到合适位置，再手动调节托架上的丝杠微调机构调到合适高度即可批量加工下一规格的工件。

Claims (8)

1.一种数控轮对滚光车床，包括带运行导轨的床身(1)、以及设置在床身(1)上的主电机(17)，其特征在于：

在床身(1)一侧的左右两端分别固定安装有左操作箱(5)和右操作箱(13)，在床身(1)导轨的两端活动安装有带顶尖的左尾座(6)和右尾座(12)，在左尾座(6)和右尾座(12)之间的床身(1)导轨上安装有左床鞍(3)和右床鞍(14)，左床鞍(3)和右床鞍(14)分别与左溜板箱(2)和右溜板箱(15)连接，在左床鞍(3)和右床鞍(14)上均设置有进给机构，在床身(1)导轨的中间部位安装有带液压装置的支撑架，在床身(1)的后面安装有带主电机(17)的电机减速箱，床身(1)通过数据线与电气箱(4)连接；

所述的左床鞍(3)和右床鞍(14)上均设置有纵向的燕尾形导轨，在纵向的燕尾形导轨的两端分别设置有前滑板(27)和后滑板(32)，该前滑板(27)由上滑板(7)和下滑板(8)组成，且上滑板(7)通过设置在下滑板(8)上的燕尾形导轨安装在下滑板(8)上，在后滑板(32)和上滑板(7)上均设置有刀架(28)，设置在后滑板(32)上的刀架(28)上纵向安装有液压装置(19)，在液压装置(19)朝向工件(9)的方向安装有滚轮(21)，设置在上滑板(7)上的刀架(28)朝向工件的方向也安装有滚轮(21)，其中燕尾形导轨、前滑板(27)、后滑板(32)、梯形丝杠、滚珠丝杠、刀架(28)、滚轮(21)共同组成进给机构。

2.根据权利要求1所述的数控轮对滚光车床，其特征在于：所述的设置在床身(1)上的导轨由小山形导轨(30)、大山形导轨(26)和作为驱动用的安装在床身两侧面的齿条(33)组成，其中大山形导轨(26)为两段，分别从床身(1)两端向中间延伸，且中间不连续，不连续的大山形导轨(26)和小山形导轨(30)在水平面内并不平行而是存在斜角，即从床身(1)两端到床身(1)中间与小山形导轨(30)的间距逐渐增大，在床身(1)上安装左尾座(6)、右尾座(12)、支撑架的部位设置有齿条(33)。

3.根据权利要求1所述的数控轮对滚光车床，其特征在于：所述的下滑板(8)和后滑板(32)均通过滚珠丝杠在纵向的燕尾形导轨上滑动，上滑板(7)通过梯形丝杠在下滑板(8)的燕尾形导轨上滑动。

4.根据权利要求1所述的数控轮对滚光车床，其特征在于：所述的设置在床身(1)导轨中间部位的支撑架由两个托架(11)组成，托架(11)底部设置有压板底座(23)，该压板底座(23)通过压板螺栓活动安装在床身(1)的导轨上，且在压板底座(23)上设置有手轮(16)，在托架(11)顶部设置有V铁支撑(10)。

5.根据权利要求1所述的数控轮对滚光车床，其特征在于：所述的床身(1)后面固定安装有垫板(22)，在垫板(22)上通过螺钉固定安装有电机减速箱，该电机减速箱由皮带轮(29)、压带轮(18)、刹车件(31)、主电机(17)组成，其中与主电机(17)连接的皮带轮(29)通过皮带(20)与工件(9)连接，压带轮(18)直接作用于皮带(20)，而刹车件(31)直接作用于工件(9)。

6.根据权利要求1所述的数控轮对滚光车床，其特征在于：所述的左床鞍(3)和右床鞍(14)分别与左溜板箱(2)和右溜板箱(15)连接后，分别通过设置在左溜板箱(2)和右溜板箱(15)上的滚珠丝杠进行横向移动。

7.根据权利要求1所述的数控轮对滚光车床，其特征在于：所述的床身(1)通过带操纵面板的操纵台(25)及操纵箱进行操纵。

8.根据权利要求1所述的数控轮对滚光车床，其特征在于：所述的带液压装置的支撑架和带液压装置(19)的刀架(28)均通过液压站(24)提供动力。

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