CN102000980A - 一种车磨复合工件拉紧状态下加工机床 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种车磨复合工件拉紧状态下加工机床，包括车床、磨削装置和尾座拉紧装置；磨削装置安装在车床中拖板上与刀架相对的一端，并与中拖板上的进给机构连接；尾座拉紧装置安装在车床床身的后部。本发明可完成轴类工件加工所需的的车削和磨削加工，并且采用拉紧状态下加工的装夹方式，可有效减小工件的径向跳动和圆度等形位公差，提高加工精度。

Description

一种车磨复合工件拉紧状态下加工机床
技术领域
本发明涉及一种对轴类及管类工件的表面进行车削的磨削复合机床，属于机械加工设备技术领域。
背景技术
轴类工件的表面加工设备通常有车床和磨床等，这些设备都只能够完成一种功能，在零件加工过程中，若包含车削和磨削等多个工序时，需要将工件在各种加工设备之间转移，工件要经过多次装夹。这样，不仅生产效率低，而且装夹定位基准在每一次装夹后，都会发生变化，特别是针对一些细长轴类和薄壁管类零件的加工过程中，若二次装夹发生基准的变化，则下一道工序的加工会破坏上一道工序加工后的状态，工件的加工定位基准发生变化，使加工后的零件很难达到设计要求。
目前也出现了在工件一次装夹状态下能够完成车削和磨削的复合机床。如中国专利CN200963744公开的《车磨复合加工机》、中国专利CN201264185公开的《硬质合金棒材半加工专用车磨床》，以及CN101524811公开的《双轴车磨复合机床》。上述复合机床能够利用车削及磨削装置达到零件的尺寸公差和形状公差等要求，但是对于细长轴之类的工件仍然是采用传统的一夹一顶的装夹方式，即车床床头一端采用卡盘夹紧，尾座一端采用顶尖顶紧的方式，这种加工方式在顶紧的时候，顶紧力不好控制，力过大容易将工件顶弯，力过小，工件在径向定位不准确，并且在加工过程中由于温度升高，导致工件伸长无法释放而发生弯曲，而且加工后工件的尺寸公差和形位公差不容易保证。
发明内容
本发明针对现有轴类工件表面多工序加工技术存在的装夹次数多、效率低、需要多次装夹的问题，提供一种效率高、精度易保证的车磨复合工件拉紧状态下加工机床。
本发明的车磨复合工件拉紧状态下加工机床采用以下技术方案：
该车磨复合工件拉紧状态下加工机床包括车床、磨削装置和尾座拉紧装置；磨削装置安装在车床中拖板上与刀架相对的一端；尾座拉紧装置安装在车床床身的后部。
磨削装置采用普通外圆磨床上的磨头结构。
车床可以是普通车床、数控车床等现有各种结构形式的卧式车床。
所述尾座拉紧装置采用液压驱动结构，包括液压缸、轴承座、轴承、卡盘座和底座，液压缸安装在底座上，底座具有与车床导轨面相配合的底部，液压缸内设有活塞杆，活塞杆的一端伸出液压缸的前端，活塞杆与液压缸的内壁之间设有活塞杆的径向定位装置，活塞杆的伸出端安装有轴承座，轴承座上安装有轴承，轴承上安装有卡盘座，卡盘座上安装卡盘。
本发明将车削和磨削功能复合在一台设备上，在一次装夹状态下，可完成轴类工件加工所需的的车削和磨削加工，并且采用拉紧状态下加工的装夹方式，使工件在轴向方向有伸长的趋势，可随时释放工件在加工过程中因切削力、热膨胀力等引起的变形，在增强工件刚性的同时，又不会造成加工后精度的反弹，可有效减小工件的径向跳动和圆度等形位公差，提高加工精度。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明中尾座拉紧装置结构示意图。
图中：1、床身，2、床头箱，3、尾座拉紧装置，4、刀架，5、磨削装置，6、小拖板，7、溜板箱，8、中拖板，9、工件，10、卡盘，11、拉紧卡盘，12、进给箱，13、大拖板，14、卡盘座，15、轴承，16、轴承座，17、前端盖，18、液压缸，19、活塞杆，20、定位销，21、底座，22、键，23、螺栓，24、挡圈。
具体实施方式
如图1所示，本发明的车磨复合工件拉紧状态下加工机床是在现有车床的基础上增加了磨削装置5和尾座拉紧装置3，主要包括床身1、床头箱2、进给箱12、溜板箱7、大拖板13、刀架4和磨削装置5和尾座拉紧装置3。与现有普通车床一样，床身1上安装有床头箱2、进给箱12、溜板箱7、尾座拉紧装置3和大拖板13，其中，溜板箱7通过纵向进给丝杠与进给箱12连接，大拖板13通过两条纵向导轨安装于床身1的上面，并通过螺栓与溜板箱7刚性连接，中拖板8通过燕尾导轨安装在大拖板13上，并通过横向进给机构与大拖板13连接，实现中拖板8在大拖板13上面的横向运动。
中拖板8的前后两端分别安装有小拖板6和磨削装置5，小拖板6上安装有刀架4，小拖板6和磨削装置5安装在中拖板8上的同一导轨上，并与安装在中拖板8上的同一丝杠进给机构连接。在中拖板8上丝杠进给机构带动下，小拖板6上的刀架4和磨削装置5可靠近或远离工件9，以完成对工件9的车削或磨削。磨削装置5采用普通外圆磨床上的磨头结构。床头箱2中的主轴前端安装有卡盘10。尾座拉紧装置3上安装有拉紧卡盘11，卡盘10和拉紧卡盘11两个卡盘相对安装并且其轴线处在同一直线上。
也可以在数控车床上安装磨削装置5和尾座拉紧装置3。
尾座拉紧装置3采用如图2所示的结构，采用液压驱动，包括液压缸18、轴承座16、轴承15、卡盘座14和底座21，液压缸18安装在底座21上，底座21在床身1的两条纵向导轨上的移动和固定方式与车床尾架在车床上的移动和固定方式一样。液压缸18内设有活塞杆19，活塞杆19的一端伸出液压缸18的前端盖17，活塞杆19与液压缸18的缸体内壁之间设有密封圈，液压缸18的前端盖7与活塞杆9接触处设有密封圈和防尘圈，液压缸8的后端盖与液压缸8的缸体内壁之间也设有密封圈。液压缸18的前后部分别设有进出油口，与液压控制系统连接，液压控制系统为现有常规技术。活塞杆19的伸出端安装有轴承座16，轴承座16与活塞杆19通过键22连接，并通过螺栓23和挡圈24轴向固定。轴承座16上安装有轴承15，轴承15采用具有高轴向和径向承载能力的YRT转台轴承，YRT转台轴承包括一个座圈和一个轴圈，座圈通过螺钉与轴承座16连接，轴圈通过螺钉与卡盘座14连接。拉紧卡盘11通过螺栓安装在卡盘座14上。
尾座拉紧装置的作用是带动拉紧卡盘11轴向移动，活塞杆19只能轴向移动不能转动。为了防止活塞杆19随拉紧卡盘11转动，在活塞杆19与液压缸18的缸体内壁之间设有径向定位装置，该径向定位装置是在活塞杆19上加工出轴向槽，在液压缸18的缸体内壁上安装定位销20，定位销20与活塞杆19上的轴向槽配合，保证了活塞杆19只能轴向移动而不能转动。定位销20可采用T型键。采用液压驱动，能够使拉紧力随切削力的变化而变化，在增强工件刚性的同时，又不会造成加工后精度的反弹，可有效减小工件的径向跳动和圆度等形位公差，提高加工精度。
加工轴类工件9时，移动尾座拉紧装置3的底座21到合适位置，将工件9的两端分别夹持在尾座拉紧装置3上的拉紧卡盘11和主轴上的卡盘10上，固定住底座21。液压控制系统控制液压油由液压缸18的前部进入，后部出油，推动活塞杆19带动拉紧卡盘11向后移动，使工件9拉紧在拉紧卡盘11和卡盘10之间，分别通过车削装置4精车和磨削装置5磨削达到工件设计的尺寸精度要求。

Claims (2)

1.一种车磨复合工件拉紧状态下加工机床，包括车床、磨削装置和尾座拉紧装置；其特征在于：磨削装置安装在车床中拖板上与刀架相对的一端；尾座拉紧装置安装在车床床身的后部。
2.根据权利要求1所述的车磨复合工件拉紧状态下加工机床，其特征在于：所述尾座拉紧装置包括液压缸、轴承座、轴承、卡盘座和底座，液压缸安装在底座上，底座具有与车床导轨面相配合的底部，液压缸内设有活塞杆，活塞杆的一端伸出液压缸的前端，活塞杆与液压缸的内壁之间设有活塞杆的径向定位装置，活塞杆的伸出端安装有轴承座，轴承座上安装有轴承，轴承上安装有卡盘座，卡盘座上安装卡盘。
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