CN101947798B - 双向自动仿形车削机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双向自动仿形车削机。它包括床身，床身上设有横向导轨、主轴箱和尾支座，主轴箱与尾支座之间安装有传动丝杆，大拖板连接于传动丝杆上，在大拖板上安装有小拖板，小拖板上固接有刀座，主轴箱与尾支座之间还分别安装有横梁和仿形梁，横梁上开设有横向导向槽，顶尖座安装于横向导向槽中，顶尖座上活动顶尖轴线延长线所在的水平面上设有拉杆；仿形梁上装有靠模板，小拖板靠近仿形梁的一侧安装有一仿形滚针，工作时，仿形滚针靠在靠模板的工作面上；在大拖板和小拖板之间设有一弹簧推动机构。本发明车削机降低了劳动强度，提高了工作效率及产品的精度。

Description

双向自动仿形车削机

技术领域

本发明涉及一种车削机，具体涉及一种双向自动仿形车削机。

背景技术

现有加工竹木类棒形工件的设备，大多使用普通车床或一般仿形机床，几乎都是全手工操作，其生产过程大致为：上工件时，需人工摇动手轮，将尾座顶尖顶紧定位工件一端；加工时，一般由机床尾端向主轴箱方向单向走刀，工件各部轮廓尺寸是通过手工摇动控制中拖板进退，进而控制刀具吃刀深度来实现；下工件时，需再手摇手轮使顶尖做松退动作，并将刀位从主轴箱一端走空程移动至机床尾端，换工件后重复操作，周而复始。由于操作动作吃力而繁杂，从而导致这类设备的操作人员劳动强度大，机床非加工耗时多，致使生产加工效率低。更重要的是，由于这类设备均是操作人员全手工操作，因操作人员技术水平或动作反应等方面的差异，不能保证批量加工所得工件的精度和各尺寸一致性，并且废次品率也较高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种劳动强度低、生产效率高而且加工所得工件精度稳定的双向自动仿形车削机。该双向自动仿形车削机尤其适用于车削各种竹木类的具有不同波节和弧度的棒形工件。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

双向自动仿形车削机，包括床身，床身上设有横向导轨，床身的两端分别安装有主轴箱和尾支座，主轴箱与尾支座之间安装有传动丝杆，大拖板通过丝杆螺母座与传动丝杆连接，大拖板底面的滑槽与所述的横向导轨配合，在大拖板上安装有小拖板，小拖板上固接有刀座，与现有技术不同的是：

主轴箱与尾支座之间还分别安装有横梁和仿形梁，所述横梁位于刀座后方，与床身上横向导轨平行，横梁上开设有横向导向槽，顶尖座通过定位键和紧固螺钉安装于横梁上的横向导向槽中，顶尖座上活动顶尖轴线延长线所在的水平面上设有拉杆，该拉杆一端的端头通过螺杆螺母固定于顶尖座上，拉杆与活动顶尖轴线延长线的交汇处通过螺杆螺母固定于活动顶尖的导程杆上；

所述仿形梁位于刀座前方，其上装有靠模板，小拖板靠近仿形梁的一侧安装有一仿形滚针，工作时，仿形滚针靠在靠模板的工作面上，以滚动的方式采集工作面轮廓；

在大拖板和小拖板之间设有一弹簧推动机构，该弹簧推动机构包括安装在大拖板中部空槽内与大拖板长度方向平行的保持杆，在保持杆上套装有一弹簧和一垫圈，以及安装在小拖板上与大拖板空槽位置相应处的挡板，该挡板与保持杆垂直，其上开设有一开口向下的”U”形缺口，当小拖板安装于大拖板上时，该”U”形缺口正好卡于保持杆上的垫圈之上，使得保持杆上的弹簧呈压缩状态。

本发明所述的双向自动仿形车削机，通过增设横梁，在横梁上开设横向导向槽，可以沿横向导向槽快速调整安装位置，降低了劳动强度，提高了工作效率；通过增设仿形梁及在其上安装靠模板(靠模板根据具体要加工的加工工件制作)、弹簧推动机构以及在刀座底端安装仿形滚针，将常规手动式进退刀操作改为自动根据靠模板进退刀，同样可降低劳动强度，提高生产效率，而且提高所加工产品的精度；在顶尖座上安装拉杆式顶尖机构，能省力、快速进退活动顶尖，并利用杠杆原理，使顶尖部位压嵌入工件端面，省去通常要事先在工件端面加工定位孔的步骤，从另一个方面降低了劳动强度，提高了生产效率。

上述技术方案中，小拖板上挡板的安装位置为使保持杆上弹簧压缩至原始长度的2/3～3/4位置处。当然需要根据具体情况选择合适弹性系数的弹簧。

所述保持杆与大拖板的连接方式可为固定连接或活动连接，优选为活动连接。较为简单的可选择螺纹连接，一般是在大拖板中部空槽的内壁上开设一带内螺纹的孔，在保持杆的两端攻设与上述内螺纹相应的外螺纹，实现保持杆与大拖板的螺纹连接。

所述顶尖座上的活动顶尖通过锁紧手轮锁紧。

为了使刀座移动至靠近主轴箱或尾支座时可以自动停止前进，从而防止刀座上的刀具对主轴箱或尾支座的损害，最好在仿形梁上靠模板的两端分别安装一限位开关，所述的限位开关与主轴箱内的电源电路连接；刀座靠近仿形梁的一侧上安装有一限位挡片，该限位挡片与所述的限位开关配合实现刀座的行进限位。

为了更大的提高工作产量，可配套安装两套加工工件的用具，具体可在顶尖座上安装有两个活动顶尖、两个锁紧手轮和两个拉杆，主轴箱上安装有两个主轴，所述刀座设有两个刀具安装位，所述的两活动顶尖、两主轴和两刀具安装位对应匹配。

所述主轴箱上设有控制面板。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、在结构上，横梁和仿形梁将主轴箱及床身尾端紧固连接，可起到加强整机刚性的作用，较常规车削设备有效降低重切加工中的抖动现象；

2、常规车削设备的顶尖座是安置在床身导轨上，因此会占用导轨，本发明顶尖座安置于横梁上，从而有效扩展导轨使用空间；

3、由于工件各部位轮廓均是由仿形滚针自动采集靠模板的工作面形状，使刀座自动连续平稳地进退刀车削而成，从而有效控制工件轮廓形状和尺寸精度，避免了现有在普通车床或一般手动仿形机上所产生的个体差异，保证了产品的质量；

4、通过安装仿形梁、靠模板、在刀架底端安装仿形滚针以及弹簧推动机构，将常规手动式进退刀操作改为自动根据靠模板进退刀，不仅降低了劳动强度，提高了生产效率，而且提高所加工产品的精度；

5、在顶尖座上安装拉杆式顶尖机构，能省力、快速进退活动顶尖，并利用杠杆原理，使顶尖部位压嵌入工件端面，省去通常要事先在工件端面加工定位孔的步骤，从另一个方面降低了劳动强度，提高了生产效率；

6、由于仿形滚针滚动于靠模板的工作面上，不受起始方向限制，即仿形过程具有可逆性，因此当刀具行至主轴箱一端完成加工后，不需要返程至尾支座一端后才换工件，而是直接换工件启动电源开关即可往反向进行车削，这同样是提高生产效率的有力措施；

7、可在本发明产品上安装两套或多套加工工件的配置，可同时同步投入工作，更是大大提高了生产效率；

8、靠模板安装在仿形梁上，通过更换各种样式的靠模板即可相应加工出不同波节和弧度的棒形工件，在大批量加工生产此类工件时，生产效率有更大的提高；

9、本发明产品操作简便，结构合理，并未因置入相关技术而增加成本或降低可靠性。

附图说明

图1为本发明一种实施方式的结构示意图；

图2为图1所示实施方式中大拖板的示意图。

图中标号为：

1主轴箱；2主轴；3横梁；4刀座；5活动顶尖；6顶尖座；7锁紧手轮；8拉杆；9横向导向槽；10尾支座；11床身；12横向导轨；13限位挡片；14仿形滚针；15小拖板；16大拖板；17仿形梁；18传动丝杆；19靠模板；20限位开关；21控制面板；22保持杆；23垫圈；24弹簧；25丝杆螺母座。

具体实施方式

如图1、2所示，本发明双向自动仿形车削机，包括床身11，床身11上设有横向导轨12，床身11的两端分别安装有主轴箱1和尾支座10，主轴箱1上设有控制面板21和两根主轴2，控制面板21上设有各种开关，在主轴箱1与尾支座10之间安装有传动丝杆18，大拖板16通过丝杆螺母座25与传动丝杆18连接，大拖板16底面的滑槽与所述的横向导轨12配合，在大拖板16上安装有小拖板15，小拖板15上固接有刀座4，刀座4上设有两个刀具安装位。

主轴箱1与尾支座10之间还安装有横梁3和仿形梁17，所述横梁3位于刀座4后方，横梁3上开设有横向导向槽9，顶尖座6通过定位键和紧固螺钉配合安装于横梁3上的横向导向槽9中，顶尖座6上设有两个活动顶尖5，所述的活动顶尖5通过锁紧手轮7锁紧；顶尖座6上每一活动顶尖5的轴线延长线所在的水平面上设有一拉杆8，该拉杆8一端的端头通过螺杆螺母固定于顶尖座6上，拉杆8与活动顶尖5轴线延长线的交汇处通过螺杆螺母固定于活动顶尖5的导程杆上。

在大拖板16和小拖板15之间设有一弹簧推动机构，该弹簧推动机构包括安装在大拖板16中部空槽内与大拖板16长度方向平行的保持杆22，在保持杆22上套装有一弹簧24和一垫圈23，以及安装在小拖板15上与大拖板16空槽位置相应处的挡板，该挡板与保持杆22垂直，其上开设有一开口向下的”U”形缺口，当小拖板15安装于大拖板16上时，该”U”形缺口正好卡于保持杆22上的垫圈23之上，使得保持杆22上的弹簧24呈压缩状态。

所述的仿形梁17位于刀座4前方，其上装有靠模板19，靠模板19的两端分别安装一限位开关20，所述的限位开关20与主轴箱1内的电源电路连接，刀座4靠近仿形梁17的一侧上安装有一限位挡片13，该限位挡片13与所述的限位开关20配合实现刀座4的行进限位；所述小拖板15靠近仿形梁17的一侧上与靠模板19安装高度相应的位置上安装有一仿形滚针14，工作时，仿形滚针14靠在靠模板19的工作面上，以滚动的方式采集工作面轮廓。所述的靠模板19根据具体要加工的加工工件制作。上述大拖板16与保持杆22的连接方式为螺纹连接，具体是在大拖板16中部空槽的内壁上开设一带内螺纹的孔，在保持杆22的两端攻设与上述内螺纹相应的外螺纹，实现保持杆22与大拖板16的螺纹连接(如图2所示)；而小拖板15上挡板的安装位置为使保持杆22上弹簧24压缩至原始长度的2/3～3/4位置处。

具体工作时，先根据要加工的工件制作靠模板19，之后将靠模板19固定在仿形梁17上。然后取待加工的竹木材料置于其中一套相配合的主轴和顶尖座6之间，调节好顶尖座6的距离后锁紧固定顶尖座6的紧固螺钉，然后通过拉动拉杆8使活动顶尖5顶住待加工的竹木材料，旋转锁紧手轮7将工件夹紧，装好刀具，启动电机电源，电机带动传动丝杆18转动，传动丝杆18则带动大拖板16沿床身11上的横向导轨12左右横向移动；由于大拖板16内的保持杆22上安装有一被小拖板15上挡板压缩了的弹簧24，该弹簧力始终作用于小拖板15和刀座4上，而小拖板15上的仿形滚针14是靠在靠模板19的工作面上的，因此，刀座4受到来自于靠模板19的顶压力和弹簧24的弹簧力，这两个力的方向相反。因此，小拖板15在大拖板16的带动下沿靠模板19的工作面行进时，当刀座4受到靠模板19的顶压力大于预压缩弹簧24的弹簧力时，刀座4即做纵向进刀动作；当刀座4受到靠模板19的顶压力小于预压缩弹簧24的弹簧力时，刀座4即做纵向退刀动作，以此达到自动仿形的目的。

当刀座4行进至限位开关20处时，刀座4上的限位挡片13触动限位开关20，从而使得电机自动停止运转，车削工作完成，因刀尖轨迹即是靠模板19的工作面轮廓，此时车削出与靠模板19相同轮廓的工件，由于靠模板19是根据要加工的工件制作的，所以车削得到的产品即为要加工的工件。

为了使刀座4在返程方向的运动也可同样进行车削工作，只需将刀具加工成双刃尖头刀具即可。

Claims (8)

1.双向自动仿形车削机，包括床身(11)，床身(11)上设有横向导轨(12)，床身(11)的两端分别安装有主轴箱(1)和尾支座(10)，主轴箱(1)与尾支座(10)之间安装有传动丝杆(18)，大拖板(16)通过丝杆螺母座(25)与传动丝杆(18)连接，大拖板(16)底面的滑槽与所述的横向导轨(12)配合，在大拖板(16)上安装有小拖板(15)，小拖板(15)上固接有刀座(4)，其特征在于：

主轴箱(1)与尾支座(10)之间还分别安装有横梁(3)和仿形梁(17)，所述横梁(3)位于刀座(4)后方，与床身(11)上横向导轨(12)平行，横梁(3)上开设有横向导向槽(9)，顶尖座(6)通过定位键和紧固螺钉安装于横梁(3)上的横向导向槽(9)中，顶尖座(6)上活动顶尖(5)的轴线延长线所在的水平面上设有拉杆(8)，该拉杆(8)一端的端头通过螺杆螺母固定于顶尖座(6)上，拉杆(8)与活动顶尖(5)轴线延长线的交汇处通过螺杆螺母固定于活动顶尖(5)的导程杆上；

所述仿形梁(17)位于刀座(4)前方，其上装有靠模板(19)，小拖板(15)靠近仿形梁(17)的一侧安装有一仿形滚针(14)，工作时，仿形滚针(14)靠在靠模板(19)的工作面上，以滚动的方式采集工作面轮廓；

在大拖板(16)和小拖板(15)之间设有一弹簧推动机构，该弹簧推动机构包括安装在大拖板(16)中部空槽内与大拖板(16)长度方向平行的保持杆(22)，在保持杆(22)上套装有一弹簧(24)和一垫圈(23)，以及安装在小拖板(15)上与大拖板(16)空槽位置相应处的挡板，该挡板与保持杆(22)垂直，其上开设有一开口向下的”U”形缺口，当小拖板(15)安装于大拖板(16)上时，该”U”形缺口正好卡于保持杆(22)上的垫圈(23)之上，使得保持杆(22)上的弹簧(24)呈压缩状态。

2.根据权利要求1所述的双向自动仿形车削机，其特征在于：小拖板(15)上挡板的安装位置为使保持杆(22)上弹簧(24)压缩至原始长度的2/3～3/4位置处。

3.根据权利要求2所述的双向自动仿形车削机，其特征在于：保持杆(22)与大拖板(16)的连接方式为活动连接。

4.根据权利要求3所述的双向自动仿形车削机，其特征在于：在大拖板(16)中部空槽的内壁上开设一带内螺纹的孔，在保持杆(22)的两端攻设与上述内螺纹相应的外螺纹，实现保持杆(22)与大拖板(16)的螺纹连接。

5.根据权利要求4所述的双向自动仿形车削机，其特征在于：顶尖座(6)上的活动顶尖(5)通过锁紧手轮(7)锁紧。

6.根据权利要求5所述的双向自动仿形车削机，其特征在于：仿形梁(17)上靠模板(19)的两端分别安装有一限位开关(20)，所述的限位开关(20)与主轴箱(1)电路连接；刀座(4)靠近仿形梁(17)的一侧上安装有一限位挡片(13)，该限位挡片(13)与所述的限位开关(20)配合实现刀座(4)的行进限位。

7.根据权利要求6所述的双向自动仿形车削机，其特征在于：所述顶尖座(6)上安装有两个活动顶尖(5)、两个锁紧手轮(7)和两个拉杆(8)，主轴箱(1)上安装有两个主轴(2)，所述刀座(4)设有两个刀具安装位，所述的两活动顶尖(5)、两主轴(2)和两刀具安装位对应匹配；所述的对应匹配关系为：

位于主轴箱(1)上方的主轴(2)和位于顶尖座(6)上方的活动顶尖(5)的设置位置相对应，而位于刀座(4)上方的刀具安装位的设置位置与位于主轴箱(1)上方的主轴(2)或位于顶尖座(6)上方的活动顶尖(5)的设置位置相对应；

位于主轴箱(1)下方的主轴(2)和位于顶尖座(6)下方的活动顶尖(5)的设置位置相对应，而位于刀座(4)下方的刀具安装位的设置位置与位于主轴箱(1)下方的主轴(2)或位于顶尖座(6)下方的活动顶尖(5)的设置位置相对应。

8.根据权利要求7所述的双向自动仿形车削机，其特征在于：所述主轴箱(1)上设有控制面板(21)。

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