CN102784946B - 一种普通车床打双中心孔的加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种普通车床打双中心孔的加工装置，它在钻夹头连杆的前端经钻夹头安装有中心钻，钻夹头连杆的前部和后部分别安装一组轴孔进给装置，每组轴孔进给装置的结构是：由置于主轴孔内的衬套、滚针轴承、轴套、直线球轴承组成，直线球轴承紧套在钻夹头连杆上，轴套紧套在直线球轴承上，轴套的两端分别安装有滚针轴承，滚针轴承上套有紧置于主轴孔内的衬套；所述比例换向进给装置的一端与钻夹头连杆的后端连接，另一端与车床本身安装钻夹头的尾座连接。使用本发明装置，可以减少装夹时间，提高效率，提高精度，同时可以使左、右中心钻具有不同比例的进给速率和进给量以加工具有左右两端不同深度、不同类型中心孔的工件。

Description

一种普通车床打双中心孔的加工装置

技术领域

本发明涉及一种加工工具，具体是一种普通车床打双中心孔的加工装置。 

背景技术

轴类零件是常见的典型零件之一。按轴类零件结构形式不同，一般可分为光轴、阶梯轴和异形轴三类；或分为实心轴、空心轴等。它们在机器中用来支承齿轮、带轮等传动零件，以传递转矩或运动。卧式车床加工轴类零件，一般要经过车端面、钻中心孔、定总长再钻中心孔这几道工序。在教学与实习过程以及工厂的实际生产中对一些轴类零件的加工过程中大多都是采用两次掉头装夹方式来加工中心孔，经过两次装夹，会带来两次定位误差，比一次装夹带来的误差要大，使加工出来的两头中心孔的同轴度的精度不高，而且两次装夹会增加了对轴类零件加工的时间，效率不高，使学生在教学和实践中得不到更好的锻炼。目前在教学及工厂中加工轴类零件两端的中心孔时，通常做法是：车端面，然后拖动尾座上的钻夹头夹持的中心钻来加工工件中心孔，再将工件调头，加工工件另一端的中心孔，以实现工件的两端都打上中心孔。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可在普通车床同时打轴类零件两端中心孔的加工装置，以减少装夹时间、提高操作效率、提高两端中心孔的同轴度的精度。 

本发明以如下技术方案解决上述技术问题： 

本发明一种普通车床打双中心孔的加工装置，它由比例换向进给装置、置于 主轴孔内的两组轴孔进给装置、钻夹头连杆、钻夹头及中心钻构成，钻夹头连杆的前端经钻夹头安装中心钻，钻夹头连杆的前部和后部分别安装一组轴孔进给装置，每组轴孔进给装置的结构是：由置于主轴孔内的衬套、滚针轴承、轴套、直线球轴承组成，直线球轴承紧套在钻夹头连杆上，轴套紧套在直线球轴承上，轴套的两端分别安装有滚针轴承，滚针轴承上套有紧置于主轴孔内的衬套；所述比例换向进给装置的一端与钻夹头连杆的后端连接，另一端与车床本身安装钻夹头的尾座连接。 

本发明普通车床打双中心孔的加工装置，所述的滚针轴承及直线球轴承的外侧设有弹性挡圈。 

本发明普通车床打双中心孔的加工装置，所述的钻夹头连杆为阶梯状的轴类连杆，安装在钻夹头连杆前部的轴孔进给装置的衬套紧贴于主轴孔的莫氏锥孔内。 

本发明普通车床打双中心孔的加工装置，所述的比例换向进给装置是由竖向传杆、横向传杆、拔叉、支架及回位弹簧构成，竖向传杆的一端与车床本身安装钻夹头的尾座连接，另一端与横向传杆连接，横向传杆的另一端与拔叉一端连接，拔叉的中部与支架连接并可绕支架转动，拔叉另一端与钻夹头连杆的后端连接并设有回位弹簧。 

所述支架由底座和可沿底座上下移动的柱形滑台取代，底座通过螺钉安装在车床侧边，柱形滑台的一端与拔叉中部销接，柱形滑台的另一端与底座之间通过设置燕尾形滑块和燕尾形滑槽以形成滑动配合并通过螺栓固定。 

本发明普通车床打双中心孔的加工装置，所述的横向传杆由固定在车床上的支撑套筒支撑。 

本发明普通车床打双中心孔的加工装置，所述的回位弹簧套在钻夹头连杆上， 其一端与拔叉连接，另一端与主轴的轴盖连接。 

本发明普通车床打双中心孔的加工装置，所述支架与拨叉之间为销接。 

本发明的加工装置可以辅助普通车床（如CA6140车床）打双中心孔，使轴类零件实现减少装夹时间、提高加工效率及提高同轴度精度。它通过安装于车床主轴孔内的进给装置能使轴类零件两端同时进行中心孔加工，使两头钻动作完全同时进行并且移动的距离一致，从而能保证两个中心钻的同轴度。其次，比例换向进给装置又能根据加工要求，调节以适合不同的长度、直径的轴类零件。再次，可以通过调整比例换向进给装置，使左、右中心钻具有不同比例的进给速率和进给量以加工具有左右两端不同深度、不同类型中心孔的工件。本发明装置也具有生产成本低、经济、轻便、可拆除，不影响机床本来具有的使用性能，装置所放置的位置不妨碍工人的正常操作。 

本发明具有如下有益效果： 

1、加工时间大幅减少，提高了工作效率，扩大了车床的使用范围。 

2、可以解决了同轴度精度的问题。 

3、实现一机多用，对中小企业而言，不用增添新设备，既降低了加工成本，又满足了生产的需求。 

4、能解决在普通机床上加工是由于尾座频繁移动造成的加工效率低而影响整个加工的生产节拍的问题，还能解决由于掉头装夹而造成的工效低、劳动强度大、中心孔质量差等问题。 

5、避免了使用专用机床带来的成本增加、调整维修费时耗料的种种困难。 

附图说明

图1是本发明普通车床打双中心孔的加工装置的结构示意图； 

图1—1是图1中B—B局部放大图，即安装在钻夹头连杆后部的轴孔进给装置的结构示意图； 

图1—2是图1中C—C局部放大图，即安装在钻夹头连杆前部的轴孔进给装置的结构示意图； 

图2是图1中钻夹头连杆的结构示意图； 

图3是图1—2中前部衬套25的结构示意图； 

图4是图1—2中前部轴套23的结构示意图； 

图5是本发明的支架1采用另一种结构的示意图； 

图6是图5的取下拨叉后的左视示意图； 

图7是图6的C—C剖视示意图。 

图中：支架1，中部圆锥销2，端部圆锥销3，拨叉5，回位弹簧6，轴盖7，主轴孔9，支撑套筒8，钻夹头10，中心钻11，横向传杆12、竖向传杆13、后部大弹性挡圈14，后部小弹性挡圈15，钻头夹连杆16，后部直线球轴承17，后部轴套18，后部滚针轴承19，后部衬套20，前部大弹性挡圈21，前部滚针轴承22，前部轴套23，前部直线球轴承24，前部衬套25，前部小弹性挡圈26，柱形滑台27，螺钉28，底座29，螺栓30。 

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的描述。 

本发明普通车床打双中心孔的加工装置，它由比例换向进给装置、置于主轴孔9内的两组轴孔进给装置、钻夹头连杆16、钻夹头10及中心钻11构成，主轴是车床本身的部件，由车床电机通过传动系统驱动。钻夹头连杆16为阶梯状的轴类连杆，其莫氏锥一端连接钻夹头10，另一端与拔叉5通过端部圆锥销3连接，钻夹头连杆16的前端通过钻夹头10安装中心钻11，钻夹头连杆16的前部和后部分别安装一组轴孔进给装置，安装在钻夹头连杆16后部的轴孔进给装置由置于主轴孔9内的后部衬套20、两组后部滚针轴承19、后部轴套18、后部直线球轴承17组成，后部直线球轴承17紧套在钻夹头连杆16上，后部轴套18紧套在直线球轴 承17上，后部轴套18的两端分别安装一组后部滚针轴承19，两组后部滚针轴承19上套接有紧置于主轴孔9内的后部衬套20，后部直线球轴承17的两端分别设有置于后部轴套18凹槽上的后部小弹性挡圈15定位，两组后部滚针轴承19的外端设有置于后部衬套20凹槽上的后部大弹性挡圈14定位；安装在钻夹头连杆16前部的轴孔进给装置由置于主轴孔9内的前部衬套25、两组前部滚针轴承22、前部轴套23、前部直线球轴承24组成，前部直线球轴承24紧套在钻夹头连杆16上，前部轴套23紧套在前部直线球轴承24上，前部轴套23的两端分别安装一组前部滚针轴承22，两组前部滚针轴承22上套接有紧置于主轴孔9内的前部衬套25，前部衬套25紧贴于主轴孔9的莫氏锥孔内，前部直线球轴承24的两端分别设有置于前部轴套23凹槽上的前部小弹性挡圈26定位，安装在前部轴套23前端的前部滚针轴承22的外端设有置于前部衬套25凹槽上的前部大弹性挡圈21定位。 

本发明的比例换向进给装置可以提供两种方案： 

第一种方案是按1：1定比换向进给，该结构由图1可见，它是由竖向传杆13、横向传杆12、拔叉5、支架1及回位弹簧6构成，横向传杆13由固定在车床上的支撑套筒8支撑，可使横向传杆12沿支撑套筒8作轴向运动；竖向传杆13的一端与车床本身安装钻夹头的尾座27连接，另一端与横向传杆12活动连接并由螺栓锁紧，以调节不同的长度、直径的轴类零件，横向传杆12的另一端与拔叉5的一端经端部圆锥销3连接，拔叉5的中部与安装在车床侧边的支架1经中部圆锥销2连接，使其可绕支架1转动，拔叉5的另一端与钻夹头连杆16后端经端部圆锥销3连接，主轴孔9的轴盖7与拔叉1之间设有套在钻夹头连杆16上的回位弹簧6。 

第二种方案是无极调速可调变比换向进给，该结构与第一种方案基本相同，区 别在于支架1采用图5、6、7所示的支架结构代替，它由底座29及可沿底座上下移动的柱形滑台27构成，底座29通过螺钉28安装在车床侧边，底座29上设有燕尾形滑块，柱形滑台27的一端与拔叉5中部销接，柱形滑台27的另一端设有套在燕尾形滑块上的燕尾形滑槽，从而使得柱形滑台27可沿底座29进行上下移动，当移动至所需位置后，通过螺栓30将柱形滑台27固定在底座29上。这种方案可以通过调整柱形滑台的位置来实现左、右中心钻的进给量和进给速率的比例关系，以便用于加工具有左右两端不同深度、不同类型中心孔的工件。 

本发明的钻夹头连杆16套在直线球轴承里面沿轴向运动；滚针轴承的转动消除了主轴的转矩，并且由轴盖7上的扁位孔约束钻夹头连杆16的铣扁段，使钻夹头连杆16只沿主轴孔9作轴向往复运动，钻夹头连杆16与直线球轴承之间为滚动摩擦，能将摩擦减到最小。 

本发明由于主轴孔9的一端有莫氏6号锥孔，因此，可将前部衬套25与莫氏6号锥孔配合，其结构如图3所示。 

本发明采用的两组轴孔进给装置的结构基本相同，区别仅在于前部衬套25为了配合主轴孔9的莫氏锥孔而设计成相匹配的锥孔状。两组轴孔进给装置采用的前部轴套23和后部轴套18结构相同，如图4所示，两组滚针轴承分别安装在轴套两端的凹环上。 

使用本发明加工装置时，安装好该装置之后，将轴类工件装夹于三爪自定心卡盘内，推动机床尾座27，使尾座27上的右边中心钻到达离工件合适的进给位置，固定尾座27，调节竖向传杆13和横向传杆12的相对位置使竖向传杆13上端和尾座27套筒的左端面贴合定位，并且使左右两边中心钻的进给余量保持一致后，在横向传杆12的右端调节竖向传杆13下端的螺钉锁紧，保持整套装置的相对位置。 启动车床，车床主轴带动工件旋转，转动尾座上的手轮使尾座套筒带动右中心钻向左进给，尾座套筒同时推动竖向传杆13和横向传杆12向左移动，竖向传杆13推动拨叉5转动，拨叉5推动钻夹头连杆16按比例向右进给，使左右两个中心钻同时进给进行切削，当中心钻切削的中心孔尺寸达到要求后，反向转动尾座上的手轮使尾座套筒带动右中心钻向右退刀，在回位弹簧6的作用下钻夹头连杆16也向左退刀，同时通过拨叉5和横向传杆12保持竖向传杆13和尾座套筒贴合同步退刀，换装工件，即可正常连续生产了。 

如果要使用变比进给加工中心孔，则使用图5中的支架替换图1中的支架1，其底座29用四个内六角螺钉28通过四座四角的沉头孔固定在车床的床头箱的左侧（车床床头箱需钻孔攻丝），柱形滑台27可以在底座上沿燕尾槽（燕尾槽的方向和钻夹头连杆16和横向传杆12的连线方向一致）滑动，拨叉5还是用销安装在柱形滑台顶端的凹槽中，通过柱形滑台移动改变销两端拨叉5的悬伸长度来调整左右两个中心钻的进给速度比例，调好后用两个螺栓30固定滑台和底座的相对位置，就可以实现左、右中心钻具有不同比例的进给速率和进给量以加工具有左右两端不同深度、不同类型中心孔的工件。 

本发明装置，优点很多，通过左右两端的中心钻同时加工，尾座中心轴线与机床主轴轴线同轴度好，加工质量容易保证，操作简便，结构简单易于实现。对机床的改造最小，基本上保持了机床原本结构，本发明装置的拆装也比较简单容易，加工经济成本低，适合学校教学实践中加工小批零件用，应用前景非常广。 

Claims (8)

1.一种普通车床打双中心孔的加工装置，其特征在于，它由比例换向进给装置、置于主轴孔内的两组轴孔进给装置、钻夹头连杆、钻夹头及中心钻构成，钻夹头连杆的前端经钻夹头安装有中心钻，钻夹头连杆的前部和后部分别安装一组轴孔进给装置，每组轴孔进给装置的结构是：由置于主轴孔内的衬套、滚针轴承、轴套、直线球轴承组成，直线球轴承紧套在钻夹头连杆上，轴套紧套在直线球轴承上，轴套的两端分别安装有滚针轴承，滚针轴承上套有紧置于主轴孔内的衬套；所述比例换向进给装置的一端与钻夹头连杆的后端连接，另一端与车床本身安装钻夹头的尾座连接。

2.根据权利要求1所述普通车床打双中心孔的加工装置，其特征在于，所述滚针轴承及直线球轴承的外侧设有弹性挡圈。

3.根据权利要求1所述普通车床打双中心孔的加工装置，其特征在于，所述钻夹头连杆为阶梯状的轴类连杆，安装在钻夹头连杆前部的轴孔进给装置的衬套紧贴于主轴孔的莫氏锥孔内。

4.根据权利要求1所述普通车床打双中心孔的加工装置，其特征在于，所述比例换向进给装置由竖向传杆、横向传杆、拔叉、支架及回位弹簧构成，竖向传杆的一端与车床本身安装钻夹头的尾座连接，另一端与横向传杆连接，横向传杆的另一端与拔叉一端连接，拔叉的中部与固定在车床侧边的支架连接并可绕支架转动，拔叉另一端与钻夹头连杆的后端连接并设有回位弹簧。

5.根据权利要求4所述普通车床打双中心孔的加工装置，其特征在于，所述支架由底座和可沿底座上下移动的柱形滑台取代，底座通过螺钉安装在车床侧边，柱形滑台的一端与拔叉中部销接，柱形滑台的另一端与底座之间通过设置燕尾形滑块和燕尾形滑槽以形成滑动配合并通过螺栓固定。

6.根据权利要求4所述普通车床打双中心孔的加工装置，其特征在于，所述横向传杆由固定在车床上的支撑套筒支撑。

7.根据权利要求4所述普通车床打双中心孔的加工装置，其特征在于：所述回位弹簧套在钻夹头连杆上，其一端与拔叉连接，另一端与主轴的轴盖连接。

8.根据权利要求4所述普通车床打双中心孔的加工装置，其特征在于：所述支架与拨叉之间为销接。

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