CN104827067A - 一种细长轴双头车削夹紧驱动装置及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种细长轴双头车削夹紧驱动装置及其方法，包括左夹紧单元、右夹紧单元和动力驱动单元；左夹驱动紧单元和右夹驱动紧单元通过左主轴箱体和右主轴箱体安装在机架导轨的滑块上，在左夹驱动紧单元正下方设置有左Z向驱动单元，在右夹驱动单元正下方设置有右Z向驱动单元，动力驱动单元安装在左主轴箱体侧面位置。本发明的优点在于：1）替代传统两次装夹、两次加工方式，提高生产效率和产能；2）左液压动力卡盘和右液压动力卡盘共同夹紧细长轴零件的夹持点位置，可以根据加工零件不同尺寸，便于实现柔性化；3）左夹紧单元和右夹紧单元采用同一个的动力驱动单元，并共同夹紧细长轴零件，提高细长轴零件的夹持刚度、同步性好。

Description

一种细长轴双头车削夹紧驱动装置及其方法
技术领域
本发明涉及一种细长轴双头车削夹紧驱动装置及其方法，属于机械加工制造及其自动化、数控组合机床领域。
背景技术
在当前国内、外汽车行业中，涉及大量应用的某一种零件成形加工以前，原材料为典型超细长型零件，该零件存在难以克服的加工工艺，存在加工精度低，产品加工的一致性差，生产效率低下的瓶颈。目前，在国内针对上述零件加工，通常采用普通车床设备进行数控化改造来完成，加工方法采用车削零件一端；拆卸零件，掉头再次装夹，车削另一端，需要两次装夹、两次切削，效率低。在国外，通常根据零件工艺研发专用设备进行加工，自动上料、自动装夹，但是价格非常昂贵。
针对上述问题，提出了一种细长轴双头车削夹紧驱动装置及其方法，有效解决了细长零件的夹持刚度不足、加工精度低，导致产品加工的一致性差，生产效率低下等问题，在机械加工制造及其自动化领域具有广泛前景。
发明内容
本发明目的是克服现有技术的不足，提供一种细长零件的夹持刚度好，有效提高加工精度高、便于实现自动化程度化和提高生产效率的细长轴双头车削夹紧驱动装置及其方法。
用于细长轴双头车削夹紧驱动装置，其特征在于包括一个左夹紧单元、一个右夹紧单元和一个动力驱动单元；
左夹紧单元包括左液压动力卡盘、左拉杆、左主轴、左主轴箱体、左主轴轴承组、左大同步带轮、左回转油缸；在左主轴前端安装有左液压动力卡盘，后端安装有左回转油缸，通过左主轴轴承组支撑在左主轴箱体上；在主轴中心设置有左拉杆机构，左拉杆前端与左液压动力卡盘，后端与左回转油缸相连，通过对左回转油缸相连的油路控制，实现左液压动力卡盘动作夹紧或松开零件；
右夹紧单元包括右回转油缸、右大同步带轮、右主轴轴承组、右主轴箱体、右拉杆、右主轴、右液压动力卡盘；在右主轴前端安装有右液压动力卡盘，后端安装有右回转油缸，通过右主轴轴承组支撑在左主轴箱体上；在主轴中心设置有右拉杆机构，右拉杆前端与右液压动力卡盘，后端与右回转油缸相连，通过对右回转油缸相连的油路控制，实现右液压动力卡盘动作夹紧或松开零件；
动力驱动单元包括三相异步电机、左小同步带轮、花键轴承座、同步带、右小同步带轮、右小同步带轮支撑座、传动花键轴；
左夹驱动紧单元和右夹驱动紧单元通过左主轴箱体和右主轴箱体安装在机架导轨的滑块上，在左夹驱动紧单元正下方设置有左Z向驱动单元，在右夹驱动单元正下方设置有右Z向驱动单元，动力驱动单元安装在左主轴箱体侧面位置。
所述的左夹紧单元和右夹紧单元共同夹紧细长轴零件，提高细长轴零件的夹持刚度，尤其是夹持长直径比（L/D）大于100的轴类零件；
所述的左夹紧单元和右夹紧单元采用同一个的动力驱动单元，通过传动花键轴传动传动带动零件旋转运动，同步性好；
所述左夹紧单元上的左液压动力卡盘和右夹紧单元上的右液压动力卡盘共同夹紧细长轴零件的夹持点位置，可以根据加工零件不同尺寸，通过调整左Z向驱动单元和右Z向驱动单元满足装夹要求，便于实现柔性化；
用于细长轴双头车削夹紧驱动装置的使用方法的步骤如下：
1）根据加工零件夹紧点位置要求，通过调整左Z向驱动单元和右Z向驱动单元，使左液压动力卡盘和右液压动力卡盘盘距离符合要求；
2）通过油路控制左回转油缸和右回转油缸使左液压动力卡盘和右液压动力卡盘松开；
3）零件穿过左液压动力卡盘、左拉杆、左回转油缸、回转油缸、右拉杆和右液压动力卡盘调整到合适夹紧位置，并夹紧；
4）三相异步电机带动左小同步带轮和右小同步带轮旋转，通过同步带传递给左主轴和右主轴带动零件旋转；
5）零件两端开始同步车削加工，至结束；
本发明与现有技术相比具有的有益效果：
1）通过一次装夹对细长轴工件两端同步加工方法替代传统两次装夹、两次加工方式，提高生产效率和产能；
2）左夹紧单元上的左液压动力卡盘1和右夹紧单元上的右液压动力卡盘15共同夹紧细长轴零件的夹持点位置，可以根据加工零件不同尺寸，通过调整左Z向驱动单元8和右Z向驱动单元16满足装夹要求，便于实现柔性化；
3）左夹紧单元和右夹紧单元采用同一个的动力驱动单元，通过传动花键轴25传动传动带动零件旋转运动，同步性好；
4）左夹紧单元和右夹紧单元共同夹紧细长轴零件，提高细长轴零件的夹持刚度 。
附图说明
图1是夹紧驱动装置主视图；
图2是夹紧驱动装置俯视图；
图中：1左液压动力卡盘、2左拉杆、3左主轴、4左主轴箱体、5、左主轴轴承组、6左大同步带轮、7左回转油缸、8左Z向驱动单元、9右回转油缸、10右大同带轮、11右主轴轴承组、12右主轴箱体、13右拉杆、14右主轴、15右液压动力卡盘、16右Z向驱动单元、17机架、18导轨、19异步电机、20左小同步带轮、21花键轴承座、22同步带、23右小同步带轮、24右小同步带轮支撑座、25传动花键轴。
具体实施方式
如图1和2所示，用于种细长轴双头车削夹紧驱动装置，包括一个左夹紧单元、一个右夹紧单元和一个动力驱动单元；
左夹紧单元包括左液压动力卡盘1、左拉杆2、左主轴3、左主轴箱体4、左主轴轴承组5、左大同步带轮6、左回转油缸7；在左主轴3前端安装有左液压动力卡盘1，后端安装有左回转油缸7，通过左主轴轴承组5支撑在左主轴箱体4上；在主轴中心设置有左拉杆2机构，左拉杆2前端与左液压动力卡盘1，后端与左回转油缸7相连，通过对左回转油缸7相连的油路控制，实现左液压动力卡盘1动作夹紧或松开零件；
右夹紧单元包括右回转油缸9、右大同步带轮10、右主轴轴承组11、右主轴箱体12、右拉杆13、右主轴14、右液压动力卡盘15；在右主轴14前端安装有右液压动力卡盘15，后端安装有右回转油缸9，通过右主轴轴承组11支撑在左主轴箱体12上；在主轴中心设置有右拉杆13机构，右拉杆13前端与右液压动力卡盘15，后端与右回转油缸9相连，通过对右回转油缸9相连的油路控制，实现右液压动力卡盘15动作夹紧或松开零件；
动力驱动单元包括三相异步电机19、左小同步带轮20、花键轴承座21、同步带22、右小同步带轮23、右小同步带轮支撑座24、传动花键轴25；
左夹驱动紧单元和右夹驱动紧单元通过左主轴箱体4和右主轴箱体12安装在机架17导轨8的滑块上，在左夹驱动紧单元正下方设置有左Z向驱动单元8，在右夹驱动单元正下方设置有右Z向驱动单元16，动力驱动单元安装在左主轴箱体4侧面位置。
所述的左夹紧单元和右夹紧单元共同夹紧细长轴零件，提高细长轴零件的夹持刚度，尤其是夹持长直径比（L/D）大于100的轴类零件；
所述的左夹紧单元和右夹紧单元采用同一个的动力驱动单元，通过传动花键轴25传动传动带动零件旋转运动，同步性好；
所述左夹紧单元上的左液压动力卡盘1和右夹紧单元上的右液压动力卡盘15共同夹紧细长轴零件的夹持点位置，可以根据加工零件不同尺寸，通过调整左Z向驱动单元8和右Z向驱动单元16满足装夹要求，便于实现柔性化；
用于细长轴双头车削夹紧驱动装置的使用方法，其特征在于它的步骤如下：
1）根据加工零件夹紧点位置要求，通过调整左Z向驱动单元8和右Z向驱动单元16，使左液压动力卡盘1和右液压动力卡盘15盘距离符合要求；
2）通过油路控制左回转油缸7和右回转油缸9使左液压动力卡盘1和右液压动力卡盘15松开；
3）零件穿过左液压动力卡盘1、左拉杆2、左回转油缸7、回转油缸9、右拉杆13和右液压动力卡盘15调整到合适夹紧位置，并夹紧；
4）三相异步电机19带动左小同步带轮20和右小同步带轮23旋转，通过同步带22传递给左主轴3和右主轴14带动零件旋转；
5）零件两端开始同步车削加工，至结束。

Claims (5)

1.一种细长轴双头车削夹紧驱动装置，其特征在于包括一个左夹紧单元、一个右夹紧单元和一个动力驱动单元；
    左夹紧单元包括左液压动力卡盘（1）、左拉杆（2）、左主轴（3）、左主轴箱体（4）、左主轴轴承组（5）、左大同步带轮（6）、左回转油缸（7）；在左主轴（3）前端安装有左液压动力卡盘（1），后端安装有左回转油缸（7），通过左主轴轴承组（5）支撑在左主轴箱体（4）上；在主轴中心设置有左拉杆（2）机构，左拉杆（2）前端与左液压动力卡盘（1），后端与左回转油缸（7）相连，通过对左回转油缸（7）相连的油路控制，实现左液压动力卡盘（1）动作夹紧或松开零件；
    右夹紧单元包括右回转油缸（9）、右大同步带轮（10）、右主轴轴承组（11）、右主轴箱体（12）、右拉杆（13）、右主轴（14）、右液压动力卡盘（15）；在右主轴（14）前端安装有右液压动力卡盘（15），后端安装有右回转油缸（9），通过右主轴轴承组（11）支撑在左主轴箱体（12）上；在主轴中心设置有右拉杆（13）机构，右拉杆（13）前端与右液压动力卡盘（15），后端与右回转油缸（9）相连，通过对右回转油缸（9）相连的油路控制，实现右液压动力卡盘（15）动作夹紧或松开零件；
    动力驱动单元包括三相异步电机（19）、左小同步带轮（20）、花键轴承座（21）、同步带（22）、右小同步带轮（23）、右小同步带轮支撑座（24）、传动花键轴（25）；
    左夹驱动紧单元和右夹驱动紧单元通过左主轴箱体（4）和右主轴箱体（12）安装在机架（17）导轨（18）的滑块上，在左夹驱动紧单元正下方设置有左Z向驱动单元（8），在右夹驱动单元正下方设置有右Z向驱动单元（16），动力驱动单元安装在左主轴箱体（4）侧面位置。
2. 根据权利要求1所述的一种细长轴双头车削夹紧驱动装置，其特征在于所述的左夹紧单元和右夹紧单元共同夹紧细长轴零件，提高细长轴零件的夹持刚度，尤其是夹持长直径比大于100的轴类零件。
3. 根据权利要求1所述的一种细长轴双头车削夹紧驱动装置，其特征在于所述的左夹紧单元和右夹紧单元采用同一个动力驱动单元，通过传动花键轴（25）带动零件旋转运动，同步性好。
4. 根据权利要求1所述的所述一种细长轴双头车削夹紧驱动装置，其特征在于所述左夹紧单元上的左液压动力卡盘（1）和右夹紧单元上的右液压动力卡盘（15）共同夹紧细长轴零件的夹持点位置，可以根据加工零件不同尺寸，通过调整左Z向驱动单元（8）和右Z向驱动单元（16）满足装夹要求，便于实现自动化。
5.一种如权利要求1所述细长轴双头车削夹紧驱动装置的方法，其特征在于它的步骤如下：
    1）根据加工零件夹紧点位置要求，通过调整左Z向驱动单元（8）和右Z向驱动单元（16），使左液压动力卡盘（1）和右液压动力卡盘（15）盘距离符合要求；
    2）通过油路控制左回转油缸（7）和右回转油缸（9）使左液压动力卡盘（1）和右液压动力卡盘（15）松开；
    3）零件穿过左液压动力卡盘（1）、左拉杆（2）、左回转油缸（7）、回转油缸（9）、右拉杆（13）和右液压动力卡盘（15）调整到合适夹紧位置，并夹紧；
    4）三相异步电机（19）带动左小同步带轮（20）和右小同步带轮（23）旋转，通过同步带（22）传递给左主轴（3）和右主轴（14）带动零件旋转；
    5）零件两端开始同步车削加工，至结束。
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