CN103481197A - 一种磨床液压尾架顶尖轴向测力装置 - Google Patents

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Abstract

一种磨床液压尾架顶尖轴向测力装置，包括位于尾架体上的套筒活塞和后压盖，顶尖位于套筒活塞中并从其前端伸出，顶尖的后端设置有弹簧，压力传感器位于弹簧与推力轴承之间，推力轴承位于后压盖和压力传感器之间，调节旋钮穿过后压盖和推力轴承后与压力传感器连接，本发明增加了传感器的使用寿命，提高了测试系统的可靠性，解决了现有数控磨床在工件装夹以及加工过程中顶尖轴向力大小无法测量、无法记录的问题，可完成对磨床顶尖轴向力的精确测量。

Description

一种磨床液压尾架顶尖轴向测力装置
技术领域
本发明涉及一种磨床液压尾架顶尖轴向测力装置。
背景技术
目前数控磨床对于细长轴类工件的加工，其支撑方式是将工件一端安装在机床头架卡盘上，另一端顶在机床尾架的顶尖上，卡盘和顶尖同时对零件的轴向施加压力，从而将工件在轴线方向上固定，在头架电机的驱动下，卡盘带动工件绕轴线转动。然而，这种方式装夹时主要靠操作人员的经验判断顶紧力的大小，不能准确直观地给出顶紧力数据，而顶紧力过大或过小都会对工件的圆度和表面粗糙度产生影响，无法实现高精度加工。
公布号CN102371510A公开了一种通过液压导向的外圆磨床尾架，但是该装置不能显示及精确控制顶尖顶紧力的大小；公告号CN2754074Y公开了一种机床顶尖轴向力测量仪，该装置中传感器加工成尖形直接与顶尖体相接触，多次测量后传感器易损坏，需重新更换，系统可靠性低、成本较高，且该装置中的传感器支架会影响系统测量的有效性。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种磨床液压尾架顶尖轴向测力装置，解决了现有数控磨床在工件装夹以及加工过程中顶尖轴向力大小无法测量、无法记录的问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种磨床液压尾架顶尖轴向测力装置，包括位于尾架体3上的套筒活塞4和后压盖8，顶尖2位于套筒活塞4中并从其前端伸出，顶尖2的后端设置有弹簧5，压力传感器6位于弹簧5与推力轴承7之间，推力轴承7位于后压盖8和压力传感器6之间，调节旋钮10连接后压盖8和推力轴承7且调节旋钮10与压力传感器6不接触。
所述压力传感器6为帽型结构，一端为同轴的圆柱凸起，另一端与推力轴承7相接触且该端有一圆形凹槽，其中圆柱凸起与弹簧5连接，调节旋钮10套在所述圆形凹槽中但与槽底不接触。
所述调节旋钮10为中空结构，压力传感器6的传感器引线11从其中穿过与测量仪器12连接。
所述调节旋钮10上装配有连接体15，所述尾架体3上装配有液压油缸20，后压盖8通过限位螺栓13与连接体15连接，液压油缸20的活塞杆16通过螺母14与连接体15连接。
与现有技术相比，本发明设计了一种侧面凹形的压力传感器，传感器放置于机床尾架体内的弹簧和推力轴承之间，压力传感器不与调节旋钮直接接触，增加了传感器的使用寿命，提高了测试系统的可靠性，该发明可完成对磨床顶尖轴向力的精确测量。在装夹工件时测量仪器的读数大小与预设压力值进行比较，通过调节液压油缸20内压力推动顶尖的移动，使得在装夹工件时顶尖轴向压力值与预设值的误差降到最小。在机床的加工过程中，测量仪器可以实时的记录顶尖轴向力的值并保存，供历史调用，且在加工过程中该测量仪器测得的顶尖轴向力可与预先设置的压力阈值进行比较，当实时测量数值超过阈值的允许误差范围时将发出报警信号，提醒操作人员执行相应的操作。本发明能够进一步提高机床的运行效率、精度，以及可靠性，可实现如下效果：
（1）工件装夹及加工时对顶尖轴向力的测量与诊断；
（2）顶尖轴向力大小数据的实时记录和历史查询；
（3）测量仪器与数控系统连接，可实现机床顶尖轴向力大小的自动调整。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。
如图1所示，一种磨床液压尾架顶尖轴向测力装置，包括顶尖2、尾架体3、压力传感器6和测量仪器12等，顶尖2可以更换，顶尖2的前端用来顶紧工件1。尾架体3上设置套筒活塞4和液压油缸20。套筒活塞4为本装置的主要运动机构，其尾端通过连接螺丝连接有后压盖8。
顶尖2位于套筒活塞4中并从其前端伸出，顶尖2的后端设置有弹簧5，压力传感器6位于弹簧5与推力轴承7之间，推力轴承7位于后压盖8和压力传感器6之间，调节旋钮10连接后压盖8和推力轴承7且调节旋钮10与压力传感器6不接触。压力传感器6为帽型结构，一端为同轴的圆柱凸起，另一端与推力轴承7相接触且该端有一圆形凹槽，其中圆柱凸起与弹簧5连接，调节旋钮10套在圆形凹槽中但与槽底不接触。
调节旋钮10为中空结构，压力传感器6的传感器引线11从其中穿过与测量仪器12连接。调节旋钮10上通过固定螺丝9装配有连接体15，尾架体3上装配有液压油缸20，后压盖8通过限位螺栓13与连接体15连接，液压油缸20的活塞杆16通过螺母14与连接体15连接。液压油缸20有两个油道，分别为油道a18和油道b19。在调节液压油缸20压力时分别用来输出或输入液压油，为防止液压油的泄漏，在液压油缸20的右端设置有油封，液压油缸20通过连接螺丝与液压油缸20后盖17相连接。
测量仪器12可以实现对顶尖轴向力数值的读取、显示、保存及查询功能，此外，测量仪器12还可以通过比较实际值与预设值偏差的大小，实现对顶尖2轴向力的诊断功能。根据测量仪器12读数的大小，与预设压力值进行比较，通过调节液压油缸20内的供油压力，驱动活塞套筒4的运动，精确的实现对工件的夹持。
参照图1，本发明的工作过程为：装夹工件1时，在数控系统的作用下，油道b19输出液压油，油道a18输入液压油，此时液压油缸20拉动活塞杆16向内移动，由于活塞杆16通过连接体15与调节旋钮10固连，调节旋钮10推动推力轴承7向前移动，推力轴承7通过压紧压力传感器6，推动弹簧5及套筒活塞4向前移动，同时安装在套筒活塞4上的顶尖2向前移动以顶紧工件1。此时压力传感器6把测得的数据，即顶尖2的轴向力，通过传感器引线11传输到测量仪器12，通过测量仪器12读数与预设压力值的比较来确定顶紧力的大小。若此时工件2顶紧力偏小，则通过控制液压油缸20的压力使套筒活塞4向前运动，同时可顺时针旋转调节旋钮10，以顶紧弹簧5，直到压力传感器6的数值与预设值的偏差在允许范围之内；若此时顶紧力偏大，则通过控制液压油缸20的压力使套筒活塞向后运动，直到顶紧力数值与预设值的偏差在允许范围之内。机床在加工工件时，测量仪器20会实时记录顶尖轴向力大小的数据并保存，可供历史调用，在加工的过程中如果测量仪器测得的数据超过阈值允许的误差范围，测量仪器20会发出报警信息，以提醒工作人员进行相应的操作。

Claims (4)

1.一种磨床液压尾架顶尖轴向测力装置，其特征在于，包括位于尾架体（3）上的套筒活塞（4）和后压盖（8），顶尖（2）位于套筒活塞（4）中并从其前端伸出，顶尖（2）的后端设置有弹簧（5），压力传感器（6）位于弹簧（5）与推力轴承（7）之间，推力轴承（7）位于后压盖（8）和压力传感器（6）之间，调节旋钮（10）连接后压盖（8）和推力轴承（7）且调节旋钮（10）与压力传感器（6）不接触。
2.根据权利要求1所述的磨床液压尾架顶尖轴向测力装置，其特征在于，所述压力传感器（6）为帽型结构，一端为同轴的圆柱凸起，另一端与推力轴承（7）相接触且该端有一圆形凹槽，其中圆柱凸起与弹簧（5）连接，调节旋钮（10）套在所述圆形凹槽中但与槽底不接触。
3.根据权利要求1所述的磨床液压尾架顶尖轴向测力装置，其特征在于，所述调节旋钮（10）为中空结构，压力传感器（6）的传感器引线（11）从其中穿过与测量仪器（12）连接。
4.根据权利要求1所述的磨床液压尾架顶尖轴向测力装置，其特征在于，所述调节旋钮（10）上装配有连接体（15），所述尾架体（3）上装配有液压油缸（20），后压盖（8）通过限位螺栓（13）与连接体（15）连接，液压油缸（20）的活塞杆（16）通过螺母（14）与连接体（15）连接。
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