CN105081851A - 用于机床的自动进给器 - Google Patents

Abstract

用于机床的自动进给器，涉及机械加工设备领域。机床的纵向导轨上安装有纵向行走架，在纵向行走架表面设置有横向导轨，所述进给机构包括一个进给机架，进给机架上面四棱柱前端安装有一个从动锥齿轮；在进给量调节柱表面有螺旋凹槽；进给量调节柱内侧设置有浮动式切削量调节座，浮动式切削量调节座下面有导轨槽与横向导轨配合；浮动式切削量调节座上安装有刀架组件，浮动式切削量调节座与进给量调节柱之间有一纵向设置的滑动杆，滑动杆上设置有一个滑块，滑块与滑动杆滑动配合；滑块端部与进给量调节柱的螺旋凹槽配合。解决了现有车床加工母线是曲线的回转体部件时，批加工的部件存在尺寸差别，自动化程序不高，工作效率偏低等问题。

Description

用于机床的自动进给器

技术领域

本发明涉及机械加工设备领域，具体涉及车床横向进给机构。

背景技术

机床进给箱是用以改变机床切削时的进给量(见切削用量)或改变表面形成运动中刀具与工件相对运动关系的机构。改变进给量有无级和有级之分。有级进给的级数数列有等比数列和等差数列两种。进给箱利用交换齿轮、滑移齿轮、棘轮机构、拉键机构、回曲机构、摆移塔齿轮机构、双轴滑移公用齿轮机构和三轴滑移公用齿轮机构等实现进给量的改变。采用交换齿轮、滑移齿轮和无级改变进给量的机构基本上与机床变速箱中的相同，但进给机构为恒扭矩传动，速度较低、功率较小。

回曲机构又称梅安特机构，由德文Mander(迂回曲折之意)一词而得名。单个的齿轮Z1固定在轴I上，双联齿轮Z1Z2和Z3Z4分别空套在轴I和轴II上。轴III上的滑移齿轮Z5可以在4个不同位置上与轴II上的4个齿轮Z4啮合，从而得到4个按等比数列排列的传动比，其公比为(Z1/Z2)×(Z3/Z4)。这种机构尺寸紧凑，操纵简单，所有双联齿轮可制成两种规格或一种规格，工艺性较好；但工作时所有齿轮都在啮合运转，噪声和空运转损失较大，主要用作普通车床中的螺距增倍机构。

摆移塔齿轮机构，这种机构为美国人W.P.诺顿于浮动式切削量调节座1892年所创制，故又称诺顿机构。轮Za可沿轴I滑动，而Zb可绕轴I摆动，这样可使中间齿轮Zb与轴II上的Z1、Z2…Zk中的任一个齿轮啮合，并得到k个按等差数列或其他规律排列的传动比。这种机构齿轮数目较少，没有多余空转的齿轮。原来的结构由于存在摆移齿轮及其手柄，箱体上开有长孔，机构刚度和箱体密封性都较差。后改进为封闭箱体，性能有所改善，但结构稍复杂。诺顿机构主要用作普通车床的螺距变换机构。

双轴滑移公用齿轮机构，轴I和轴II间有k组齿轮，每组中轴I上一个滑移齿轮(例如Z1)可以与轴II上的两个齿数相差不大的变位齿轮(例如Z11和Z12)啮合，故用3k个齿轮可得到2k个按等差数列或其他规律排列的传动比。这种机构刚度好，操作方便，主要用作普通车床螺距变换机构。

三轴滑移公用齿轮机构在三轴间采用较少的变位齿轮，能得到较多的传动比。这种机构的原理是中国赵圣斌在1962年首先提出的。轴I和轴III上分别有一个齿数完全相同的双联滑移齿轮Za和Zb，可分别与轴II上的两组固定齿轮相啮合。当轴II上的齿轮数为N时，可得到的传动比数Z＝N(N-1)+1。对于图中的相应机构，N＝6，则Z＝31，其中一个传动比为1，其余的传动比成对地互为倒数，可按等差数列或其他规律排列。这种机构主要用作普通车床螺距变换机构。

在加工某一轴类部件时，车床的进给机构一般是有固定的进给量。家具领域加工木质零件时，一般需要加工母线是曲线的回转体，此类部件加工需要人工控制进给量，其缺点是成批加工的部件存在尺寸差别，加工时自动化程序不高，工作效率偏低。

发明内容

本发明提供用于机床的自动进给器，本发明解决了现有车床加工母线是曲线的回转体部件时，需要人工控制进给量，造成批加工的部件存在尺寸差别，加工时自动化程序不高，工作效率偏低等问题。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：用于机床的自动进给器，机床的纵向导轨上安装有纵向行走架，在纵向行走架表面设置有横向导轨，在横向导轨上面安装有进给机构；其特征在于，所述进给机构包括一个进给机架，进给机架下面设置有与横向导轨配合的导轨槽；进给机架上面有一个纵向设置的四棱柱，四棱柱两端的圆柱轴安装于进给机架的轴承座中，四棱柱前端安装有一个从动锥齿轮；四棱柱上安装有进给量调节柱，在进给量调节柱表面有螺旋凹槽；进给机架前侧安装有电机，电机下端的转轴上安装有主动锥齿轮和齿轮，主动锥齿轮与从动锥齿轮啮合；在纵向导轨内侧固定有齿条，齿轮与齿条啮合；在进给量调节柱内侧设置有浮动式切削量调节座，浮动式切削量调节座下面有导轨槽与横向导轨配合；浮动式切削量调节座上安装有刀架组件，浮动式切削量调节座与进给量调节柱之间有一纵向设置的滑动杆，滑动杆两端与浮动式切削量调节座固定连接；滑动杆上设置有一个滑块，滑块与滑动杆滑动配合；滑块端部与进给量调节柱的螺旋凹槽配合。

本发明采用进给量调节柱做为加工件的模型，根据需要采用不同深度的螺旋凹槽，可以自动控制。本发明用于家具领域加工木质零件，适合于加工母线是曲线的回转体。本发明具有加工部件尺寸精度高，批量加工的部件尺寸基本无偏差，部件形状标准，自动化程序高，工作效率偏高的优点。

附图说明

图1是本发明整体结构示意图；

图2是走刀架及进给机构放大图；

图3是图2俯视图；

图4是进给量调节柱的剖视图；

图5是图3的G-G剖视图。

图中符号说明：床头箱A，卡盘B，进给机构C，床身D，尾座E，主动锥齿轮1，从动锥齿轮2，行走架3，螺旋凹槽4，进给量调节柱5，纵向导轨6，纵向行走架7，横向导轨8，进给机架9，调节柱调节柱10，四棱柱11，电机12，齿条13，齿轮14，刀架组件15，滑块16，滑动杆17，浮动式切削量调节座18，方形轴孔19，滚动体20。

具体实施方式

下面用最佳的实施例对本发明做详细的说明。

如图1-2所示，机床的结构与现有车床结构基本相同，床身D前侧安装有床头箱A，床头箱A上安装有卡盘B，床身D上面有纵向导轨6。纵向导轨6后端安装有尾座E。在纵向导轨6上安装有纵向行走架7，纵向行走架7结构与现有车床的行走机构基本相同，在纵向行走架7表面设置有横向导轨8，在横向导轨8上面安装有进给机构C。本技术的发明点在于进给机构C的结构。

如图2-5所示，所述进给机构C包括一个进给机架9，进给机架9下面设置有与横向导轨8配合的导轨槽；进给机架9上面有一个纵向设置的四棱柱11，四棱柱11两端的圆柱轴安装于进给机架9的轴承座中，四棱柱11前端安装有一个从动锥齿轮2；四棱柱11上安装有进给量调节柱5，在进给量调节柱5表面有螺旋凹槽4，螺旋凹槽4的槽深沿螺旋线的长度方向面变化。四棱柱11后端安装有调节柱10，更换进给量调节柱5时，由于进给量调节柱5的长度有所不同，因此设置不同的四棱柱11，使得进给量调节柱5结构稳定，不会轴向串动。

进给机架9前侧安装有电机12，电机12下端的转轴上安装有主动锥齿轮1和齿轮14，主动锥齿轮1与从动锥齿轮2啮合，主动锥齿轮1通过一对啮的锥齿轮带动与从动锥齿轮2同轴的进给量调节柱5转动。在纵向导轨6内侧固定有齿条13，齿轮14与齿条13啮合，电机12带动齿轮14旋转，齿轮14在齿条13上行走，进而带动纵向行走架7纵向行走。

在进给量调节柱5内侧设置有浮动式切削量调节座18，浮动式切削量调节座18下面有导轨槽与横向导轨8配合。浮动式切削量调节座18上安装有刀架组件15，浮动式切削量调节座18与进给量调节柱5之间有一纵向设置的滑动杆17，滑动杆17两端与浮动式切削量调节座18固定连接。滑动杆17截面为非圆形，可以是矩形、正四棱形或六棱形。滑动杆17上设置有一个滑块16，滑块16与滑动杆17滑动配合，滑块16与滑动杆17的配合孔内表面有圆形槽，圆形槽中设置有滚动体，滚动体与滑动杆17表面配合，这样使滑块16在滑动杆17表面移动顺滑，不会出现卡死现象。滑块16端部与进给量调节柱5的螺旋凹槽4配合，螺旋凹槽4槽底是圆弧形凹面，滑块16与螺旋凹槽4配合端是半球形，这种结构使得滑块16在螺旋凹槽4中滑动顺畅。浮动式切削量调节座18在纵向行走架7带动下纵向行走，同时，在进给量调节柱5转运下，滑块16沿螺旋凹槽4滑动，由于螺旋凹槽4槽深不同，滑块16实现小尺寸的横向移动，进而带动浮动式切削量调节座18和刀架组件15实现刀具的进给量调节。例如：当螺旋凹槽4自后向前的深度逐渐增加时，可以加工出的后端小，前端大的锥形表面；螺旋凹槽4自后向前的深度呈现波浪形时，可以加工出表面母线是波浪形的回转体。进给量调节柱5的直径可以根据被加工件的直径确定，螺旋凹槽4深度通过设计确定，螺旋凹槽4可以采用手工加工制作。一个螺旋凹槽4可以加工批量的工件，被加工的工作尺寸准确，误差小。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (3)

1.用于机床的自动进给器，机床的纵向导轨上安装有纵向行走架，在纵向行走架表面设置有横向导轨，在横向导轨上面安装有进给机构；其特征在于，所述进给机构包括一个进给机架，进给机架下面设置有与横向导轨配合的导轨槽；进给机架上面有一个纵向设置的四棱柱，四棱柱两端的圆柱轴安装于进给机架的轴承座中，四棱柱前端安装有一个从动锥齿轮；四棱柱上安装有进给量调节柱，在进给量调节柱表面有螺旋凹槽；进给机架前侧安装有电机，电机下端的转轴上安装有主动锥齿轮和齿轮，主动锥齿轮与从动锥齿轮啮合；在纵向导轨内侧固定有齿条，齿轮与齿条啮合；在进给量调节柱内侧设置有浮动式切削量调节座，浮动式切削量调节座下面有导轨槽与横向导轨配合；浮动式切削量调节座上安装有刀架组件，浮动式切削量调节座与进给量调节柱之间有一纵向设置的滑动杆，滑动杆两端与浮动式切削量调节座固定连接；滑动杆上设置有一个滑块，滑块与滑动杆滑动配合；滑块端部与进给量调节柱的螺旋凹槽配合。

2.如权利要求1所述用于机床的自动进给器，其特征在于，四棱柱后端安装有调节柱。

3.如权利要求1所述用于机床的自动进给器，其特征在于，滑块与滑动杆的配合孔内表面有圆形槽，圆形槽中设置有滚动体，滚动体与滑动杆表面配合。