CN107282953A - 一种普通车床定位装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种普通车床定位装置，属于机械技术领域，它解决了现有加工细长轴类工件的车床定位机构定位效果差的问题。本普通车床定位装置包括：主轴箱，主轴箱一侧固设有爪盘且在爪盘中部嵌设有定位块，定位块背离爪盘的端面为定位面，环绕爪盘轴心线均匀分布有若干卡爪，每个卡爪均穿过定位块并部分凸出定位面，各卡爪均能沿着爪盘的径向方向移动；工件，工件靠近爪盘的端面抵靠在定位面上且当各卡爪朝着爪盘中部移动时能夹紧工件；回转顶尖，能靠近或远离爪盘，且爪盘、工件以及回转顶尖三者同轴设置，回转顶尖面朝工件的端面为一平面，当平面抵靠在工件远离爪盘的端面时，工件定位完成。本发明具有定位效果好的特点。

Description

一种普通车床定位装置

技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及一种普通车床定位装置，特别是一种用于加工长轴类工件的普通车床定位装置。

背景技术

车床主要用于加工回转工件，在加工工件时往往是通过主轴上的爪盘对工件进行定位，具体是主轴内的顶尖抵住工件，进而爪盘上的夹爪（多数为三爪）夹紧工件，实现工件的定位。由于加工时由主轴带动工件旋转的，这种定位较适用于长度较短的轴类工件，短轴类工件的重心靠近主轴，旋转时仍然能够保持自身的稳定。

而对于长轴类工件，由于其重心远离主轴，其未被夹紧的一端则会在旋转时发生较为明显的偏移，抖动厉害，难以进行车削加工。因此在加工长轴类工件时，基本都是在工件未夹紧一端设置回转顶尖，同时需要在工件面朝回转顶尖的端面钻设中心孔，回转顶尖部分抵在中心孔内，而靠近主轴的一端仍然通过爪盘进行夹紧。

这样一来，需要在车削加工之前对工件进行钻孔工作，大大增加了加工工艺以及加工时间，导致生产效率低下，且在钻中心孔时需要确保同轴度，加工难度大，容易出现误差而影响定位效果；此外对于一些需要保持端面平整的工件来说，需在端部额外增加材料，以供钻中心孔，同时在加工完成之后还需将中心孔所在的增加材料部位去除，进一步增加生产工艺，提高生产成本，且材料相对浪费，生产不够理想。

综上所述，为解决现有车床的定位装置结构上的不足，本发明设计了一种设计合理、定位效果好的普通车床定位装置。

发明内容

本发明为解决现有技术存在的问题，提供了一种设计合理、定位效果好的普通车床定位装置。

本发明的目的可通过以下技术方案来实现：一种普通车床定位装置，包括：

主轴箱，主轴箱一侧固设有爪盘且在爪盘中部嵌设有定位块，所述定位块与爪盘同轴设置，定位块背离爪盘的端面为定位面，环绕爪盘轴心线均匀分布有若干卡爪，每个卡爪均穿过定位块并部分凸出定位面，各卡爪均能沿着爪盘的径向方向移动；

工件，呈水平横向设置，工件靠近爪盘的端面抵靠在定位面上且当各卡爪朝着爪盘中部移动时能夹紧工件；

回转顶尖，能靠近或远离爪盘，回转顶尖的轴心线与爪盘的轴心线处于同一直线，且爪盘、工件以及回转顶尖三者同轴设置，所述回转顶尖面朝工件的端面为一平面，当平面抵靠在工件远离爪盘的端面时，工件定位完成。

作为本案的进一步改进，定位块面朝爪盘一侧设置有台阶，在爪盘上开设有与台阶对应设置的通孔，环绕定位块轴心线开设有与各卡爪一一对应的活动槽，且每个活动槽均由定位面朝着爪盘延伸直至贯穿台阶。

作为本案的又一步改进，还包括顶正机构，所述顶正机构包括安装架以及固设在安装架上的顶正件，顶正件上设有弧形开口，所述安装架能带动顶正件沿着水平纵向方向靠近或远离工件，且当顶正件靠近工件并与工件接触时，工件的外周侧面与弧形开口贴合。

作为本案的进一步改进，所述顶正件包括与安装架固连的连接部，连接部向上弯曲延伸形成工作部，工作部上活动设置有上下对称的两轴承，每个轴承的轴心线均与工件的轴心线平行设置，两轴承无限接近且两轴承面朝工件的外周侧面之间形成有上述的弧形开口。

作为本案的又一步改进，工作部面朝工件的端面线外凸起形成两凸耳，两凸耳之间合围形成上下贯通的安装槽，两轴承位于安装槽内，每个轴承上均穿设有销轴，所述销轴横跨设置在两凸耳之间且销轴两端分别与两凸耳固连。

作为本案的进一步改进，两凸耳面朝工件的端面分别开设有半圆形缺口，且两半圆形缺口同轴设置。

作为本案的进一步改进，所述顶正件通过安装板与安装架固连。

作为本案的又一步改进，在安装架上并列开设有若干“T”形槽，所述“T”形槽由安装架一端延伸至安装架另一端，每个“T”形槽均呈倒置设置。

与现有技术相比，本发明结构设计合理，通过顶正机构的设置对工件进行定位，便于回转顶尖的端面抵靠在工件上，从而确保工件的稳定性，有利于后续加工的进行；回转顶尖直接与工件面接触，避免额外的钻孔工作，提高工作效率且加工质量好。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的定位状态图。

图3是本发明中顶正机构的结构示意图。

图4是图3的部分结构示意图。

图5是本发明中定位块的结构示意图。

图6是图5另一视角的结构示意图。

图中，10、主轴箱；11、爪盘；12、卡爪；13、定位块；131、定位面；132、台阶；133、活动槽；20、顶正件；21、连接部；22、工作部；221、凸耳；222、半圆形缺口；223、安装槽；23、弧形开口；31、轴承；32、销轴；41、安装架；411、“T”形槽；42、安装板；50、工件；60、回转顶尖；61、平面。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明的技术方案作进一步的阐述。

如图1和图2所示，本普通车床定位装置包括：

主轴箱10，主轴箱10一侧固设有爪盘11且在爪盘11中部嵌设有定位块13，所述定位块13与爪盘11同轴设置，定位块13背离爪盘11的端面为定位面131，环绕爪盘11轴心线均匀分布有多个卡爪12，每个卡爪12均穿过定位块13并部分凸出定位面131，各卡爪12均能沿着爪盘11的径向方向移动；

工件50，呈水平横向设置，工件50靠近爪盘11的端面抵靠在定位面131上且当各卡爪12朝着爪盘11中部移动时能夹紧工件50；

回转顶尖60，能靠近或远离爪盘11，回转顶尖60的轴心线与爪盘11的轴心线处于同一直线，且爪盘11、工件50以及回转顶尖60三者同轴设置，回转顶尖60面朝工件50的端面为一平面61，当平面61抵靠在工件50远离爪盘11的端面时，工件50定位完成。

长轴类的工件其重心远离主轴，其未被夹紧的一端则会在旋转时发生较为明显的偏移，抖动厉害，难以进行车削加工，需要在工件未夹紧一端设置回转顶尖，同时需要在工件面朝回转顶尖的端面钻设中心孔，回转顶尖部分抵在中心孔内。如此则需要在车削加工之前对工件进行钻孔工作，大大增加了加工工艺以及加工时间，且在钻中心孔时需要确保同轴度，加工难度大，容易出现误差而影响定位效果。

而对于一些需要保持端面平整的工件来说，需在端部额外增加材料钻中心孔，同时在加工完成之后还需将中心孔所在的增加材料部位去除，进一步增加生产工艺，提高生产成本，且材料相对浪费，生产不够理想。

为此，本发明设计了一种普通车床定位装置，适用于长轴类工件的定位工作，尤其是细长轴类工件，通过定位块13上的定位面131以及回转顶尖60的平面61两者抵靠工件50两端，从而对工件50进行定位，且无需额外进行钻孔工作，可快速实现工件50的定位，且定位准确。

工件50一端通过主轴箱10上的爪盘11进行夹紧，具体的，在爪盘11中部嵌设定位块13，使工件50抵靠在定位块13的定位面131上，由爪盘11上的多个卡爪12对工件50进行夹紧，此处优选卡爪12的数量为三个；工件50另一端则正对回转顶尖60。

此处优选卡爪12部分凸出定位面131，当卡爪12夹紧工件50时，卡爪12凸出定位面131的距离即为工件50被夹紧定位的长度，有利于确保工件50的定位稳定性。

此外，本实施例中优选工件50最终加工完成后是呈台阶轴设置，卡爪12凸出定位面131的距离（定位长度）与加工后工件50上台阶长度相等，也即定位长度还能限定成型工件50的台阶长度，实际生产时，根据工件50所需的台阶长度调整卡爪12凸出定位面131的距离（定位长度）。

回转顶尖60的轴心线与爪盘11的轴心线处于同一直线，而工件50的轴心线同样与爪盘11的轴心线处于同一直线，因此爪盘11、工件50以及回转顶尖60三者同轴设置，进而能够确保在定位完成时（即当回转顶尖60抵靠在工件50远离爪盘11的端面时）确保爪盘11、工件50以及回转顶尖60三者的轴心线仍然处于同一直线，保证定位的准确性。

本实施例中优选回转顶尖60与工件50面接触设置，具体是通过对原有回转顶尖60进行改良加工，形成平面61，回转顶尖60的平面61直接抵靠在工件50的端面即可定位，对于端面平整的工件50，无需额外增加材料进行钻孔，同时面接触相对点接触更能增强定位的可靠性。此处平面61实际为一圆形面，圆形面的具体直径小于待加工的工件50的直径。

如图5和图6所示，优选地，定位块13面朝爪盘11一侧设置有台阶132，在爪盘11上开设有与台阶132对应设置的通孔（图中未示出），环绕定位块13轴心线开设有与各卡爪12一一对应的活动槽133，且每个活动槽133均由定位面131朝着爪盘11延伸直至贯穿台阶132。

具体的，定位块13通过台阶132部分嵌入爪盘11内，保证定位块13与爪盘11之间的连接稳定，同时上述三个卡爪12穿设在定位块13的活动槽133内，进一步增强稳定性，同时能够夹紧工件50，此处优选活动槽133的数量与卡爪12数量一致，也为三个。

此处的活动槽133实际是贯穿整个定位块13的，便于卡爪12在爪盘11上移动时，同样能够沿着定位块13的径向方向移动，便于卡爪12夹紧或松开工件50。

如图1至图4所示，优选地，本普通车床定位装置还包括顶正机构，顶正机构包括安装架41以及固设在安装架41上的顶正件20，顶正件20上设有弧形开口23，安装架41能带动顶正件20沿着水平纵向方向靠近或远离工件50，且当顶正件20靠近工件50并与工件50接触时，工件50的外周侧面与弧形开口23贴合。

顶正机构是由安装架41以及顶正件20构成，安装架41能带动顶正件20沿着水平纵向方向靠近或远离工件50，工件50沿水平横向设置，因此顶正件20的移动方向与工件50方向垂直，此处的水平横向与水平纵向只是为了方便描述工件50与顶正件20之间的位置关系。

定位时，由主轴箱10驱动爪盘11带动工件50绕自身轴心线转动，工件50未夹紧一端（即远离爪盘11的一端）转动偏移大，晃动厉害，回转顶尖60无法直接对工件50进行定位。此时安装架41带动顶正件20朝着工件50移动，通过顶正件20上的弧形开口23与工件50未夹紧一端的外周侧面接触，将工件50限定在弧形开口23所在空间内，工件50未夹紧一端的偏移逐渐较小，降低了晃动程度；在这个过程中回转顶尖60沿着水平方向移动并逐渐靠近工件50，当工件50的不再发生偏移（晃动）时，回转顶尖60与工件50远离爪盘11的端面贴合，接着安装架41反向带动顶正件20远离工件50移动，脱离工件50，定位完成，可以进行车削加工。

值得一提的是，顶正机构低安装在车床的中拖板上的，特别是与刀具（图中未示出）一起移动，同时顶正机构与刀具分列在工件50两侧。当定位完成后，由中拖板带动整个顶正机构脱离工件50，此时同样位于中拖板上的刀具则靠近工件50进行车削工作。这样的结构设置充分利用车床上的中拖板来实现顶正机构的移动，同时又不妨碍正常的车削工作，还能圆满实现对工件50的定位工作，使用效果好。

优选地，顶正件20包括与安装架41固连的连接部21，连接部21向上弯曲延伸形成工作部22，工作部22上活动设置有上下对称的两轴承31，每个轴承31的轴心线均与工件50的轴心线平行设置，两轴承31无限接近且两轴承31面朝工件50的外周侧面之间形成有上述的弧形开口23。

顶正件20具体是由连接部21与工作部22构成的，其中工作部22由连接部21向上弯曲延伸形成，定位是由工作部22进行的，工作部22相对更靠近工件50，能够避免连接部21在定位时与工件50发生干涉现象。

具体的，工作部22面朝工件50处设置了上下对称的两个轴承31，上述的弧形开口23实际是位于该两轴承31之间的，具体是两轴承31面朝工件50的外周侧面之间。

其中每个轴承31的轴心线均与工件50的轴心线平行设置，因此当工作部22随顶正件20靠近工件50时，两轴承31的外周侧面分别与工件50的外周侧面相切，将工件50限制在弧形开口23内，此时工件50的转动即会传递到两轴承31，两轴承31随工件50转动，对工件50的转动进行调整，使工件50的晃动逐渐停止直至工件50绕自身轴心线转动。

此处，两轴承31无限接近但不接触，便于在工件50的带动下绕自身轴心线转动。

进一步地，工作部22面朝工件50的端面线外凸起形成两凸耳221，两凸耳221之间合围形成上下贯通的安装槽223，两轴承31位于安装槽223内，每个轴承31上均穿设有销轴32，销轴32横跨设置在两凸耳221之间且销轴32两端分别与两凸耳221固连。

工作部22上设置两凸耳221形成安装槽223为两轴承31提供安装位置，同时也方便了轴承31在安装槽223内转动，凸耳221设置还能避免车削产生的切屑进入安装槽223阻碍轴承31的转动。销轴32的设置，则是便于轴承31绕自身转动。

优选地，两凸耳221面朝工件50的端面分别开设有半圆形缺口222，且两半圆形缺口222同轴设置。

为了避免工作部22与工件50接触时凸耳221与工件50发生干涉，在凸耳221的端面开设半圆形缺口222，与工件50的外周侧面相适配，避免定位时对工件50造成磨损。

优选地，顶正件20通过安装板42与安装架41固连。此处优选在安装架41上可拆卸设置安装板42，顶正件20通过安装板42可在安装架41上改变安装位置，即可以改变初始状态下顶正件20与工件50之间的距离。

进一步地，在安装架41上并列开设有多个“T”形槽411，“T”形槽411由安装架41一端延伸至安装架41另一端，每个“T”形槽411均呈倒置设置。

具体的，上述安装板42可以沿着安装架41上的“T”形槽411移动，从而改变安装位置，“T”形槽411贯穿安装架41设置，且“T”形槽411的延伸方向与工件50垂直，安装板42可任意改变位置。

每个“T”形槽411均呈倒置设置，使得安装架41在“T”形槽411处形成厚度相对较小的平台，便于安装板42通过螺栓穿过平台与安装架41稳定连接，进而确保整个顶正件20的稳定性，便于定位工作的进行。

本普通车床定位装置结构设计合理，通过顶正机构的设置对工件50进行定位，便于回转顶尖60的端面抵靠在工件50上，确保工件50的稳定性；同时回转顶尖60直接与工件50面接触，避免额外的钻孔工作，提高工作效率且加工质量好。

本文中所描述的仅为本发明的优选实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此。本发明所属领域的技术人员对所描述的具体实施例进行的修改或补充或采用类似的方式替换，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种普通车床定位装置，其特征在于，包括：

主轴箱，主轴箱一侧固设有爪盘且在爪盘中部嵌设有定位块，所述定位块与爪盘同轴设置，定位块背离爪盘的端面为定位面，环绕爪盘轴心线均匀分布有若干卡爪，每个卡爪均穿过定位块并部分凸出定位面，各卡爪均能沿着爪盘的径向方向移动；

工件，呈水平横向设置，工件靠近爪盘的端面抵靠在定位面上且当各卡爪朝着爪盘中部移动时能夹紧工件；

回转顶尖，能靠近或远离爪盘，回转顶尖的轴心线与爪盘的轴心线处于同一直线，且爪盘、工件以及回转顶尖三者同轴设置，所述回转顶尖面朝工件的端面为一平面，当平面抵靠在工件远离爪盘的端面时，工件定位完成。

2.根据权利要求1所述的一种普通车床定位装置，其特征在于，定位块面朝爪盘一侧设置有台阶，在爪盘上开设有与台阶对应设置的通孔，环绕定位块轴心线开设有与各卡爪一一对应的活动槽，且每个活动槽均由定位面朝着爪盘延伸直至贯穿台阶。

3.根据权利要求1或2所述的一种普通车床定位装置，其特征在于，还包括顶正机构，所述顶正机构包括安装架以及固设在安装架上的顶正件，顶正件上设有弧形开口，所述安装架能带动顶正件沿着水平纵向方向靠近或远离工件，且当顶正件靠近工件并与工件接触时，工件的外周侧面与弧形开口贴合。

4.根据权利要求3所述的一种普通车床定位装置，其特征在于，所述顶正件包括与安装架固连的连接部，连接部向上弯曲延伸形成工作部，工作部上活动设置有上下对称的两轴承，每个轴承的轴心线均与工件的轴心线平行设置，两轴承无限接近且两轴承面朝工件的外周侧面之间形成有上述的弧形开口。

5.根据权利要求4所述的一种普通车床定位装置，其特征在于，工作部面朝工件的端面线外凸起形成两凸耳，两凸耳之间合围形成上下贯通的安装槽，两轴承位于安装槽内，每个轴承上均穿设有销轴，所述销轴横跨设置在两凸耳之间且销轴两端分别与两凸耳固连。

6.根据权利要求5所述的一种普通车床定位装置，其特征在于，两凸耳面朝工件的端面分别开设有半圆形缺口，且两半圆形缺口同轴设置。

7.根据权利要求3所述的一种普通车床定位装置，其特征在于，所述顶正件通过安装板与安装架固连。

8.根据权利要求3所述的一种普通车床定位装置，其特征在于，在安装架上并列开设有若干“T”形槽，所述“T”形槽由安装架一端延伸至安装架另一端，每个“T”形槽均呈倒置设置。