CN107695703A - 偏心轴自动切削进退刀架装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种偏心轴自动切削进退刀架装置，其包括一个具有固定滑动行程的滑动座，滑动座对应的两个行程限位端分别为限位端A和限位端B。该进退刀架装置包括法兰套、刀架杆、偏心轴、把手、棘轮、第一限位组件、第二限位组件，通过上述刀架杆连接法兰头，并由偏心轴转动带动法兰套轴向限位运动，从而实现进退刀操作，且设置上述第一限位组件、第二限位组件，利用滑动座滑动至限位端A、限位端B时与第一限位组件、第二限位组件之间的联动，从而控制偏心轴在限位端A、限位端B的自动旋转，即实现刀具的自动进退操作。滑动座带动刀具往复滑动，并配合刀具的自动进退，即可实现直线行程内的自动进刀、加工、退刀往复循环作业。

Description

偏心轴自动切削进退刀架装置

技术领域

本发明涉及机械加工装置，尤其是涉及机床改造方面的一种偏心轴自动切削进退刀架装置。

背景技术

目前，在机械制造业工厂，仍保留了各种类型的传统机床，尤其是车床，保有量相当大，这些机床随着使用年限的增长，已较难适用于当下的自动化机械加工，加工精度和质量均难以保证。如果将这些传统机床进行报废，显然是一种资源的极大浪费，为此，有待对现有的传统机床，尤其是车床进行改造。

发明内容

为克服上述不足，本发明的目的是向本领域提供一种偏心轴自动切削进退刀架装置，使其解决现有车床较难实现自动化加工的技术问题。其目的是通过如下技术方案实现的。

一种偏心轴自动切削进退刀架装置，其包括一个具有固定滑动行程的滑动座，滑动座对应的两个行程限位端分别为限位端A和限位端B。其结构要点在于该进退刀架装置包括法兰套、刀架杆、偏心轴、把手、棘轮、第一限位组件、第二限位组件，所述法兰套一端设有法兰端，法兰套另一端连接刀架杆，所述滑动座设有适配法兰套轴向滑动的滑孔，法兰套的法兰端设有连接孔，连接孔连接螺栓，螺栓的栓帽部位限位于连接孔一端，螺栓的栓部穿过连接孔并螺纹连接所述滑动座，螺栓与连接孔之间为滑动配合；所述滑动座顶部设有与所述偏心轴的主轴配合的轴孔，所述偏心轴转动定位于轴孔内，偏心轴朝向滑孔的一端为偏心端轴体；所述法兰套的套壁设有衬套孔，衬套孔内设置衬套，衬套设有与所述偏心轴的偏心端轴体滑动配合的直槽，当偏心轴转动时，所述偏心端轴体联动衬套带动所述法兰套沿轴向运动；所述偏心轴的主轴侧面固定连接把手和同轴心的棘轮，棘轮周面设有外齿圈。所述第一限位组件包括棘爪、第一杠杆、限位块，所述第一杠杆摆动定位于所述滑动座，第一杠杆一侧与所述滑动座之间通过拉紧弹簧连接，第一杠杆一端连接棘爪，在拉紧弹簧初始作用下，棘爪的爪部与所述棘轮的外齿圈啮合限制棘轮一个方向上的转动，第一杠杆另一端为折弯段；所述限位块位于滑动座的限位端A，限位块上设置摆动的档杆，以及对档杆一侧进行摆动限位的限位销，档杆一摆动端与限位块之间通过复位弹簧连接，且在复位弹簧拉力作用下，档杆与限位销相抵限位；档杆另一摆动端与所述第一杠杆之间存在如下联动状态：当滑动座朝上述限位端A滑动时，所述第一杠杆的折弯段与所述档杆相抵，并带动档杆摆动，直至档杆该摆动端进入第一杠杆的折弯段内侧，该过程中，所述第一杠杆在所述拉紧弹簧作用下未摆动；当滑动座由所述限位端A朝滑动座的限位端B滑动时，所述档杆与所述限位销相抵限位，档杆迫使第一杠杆的折弯段越过档杆，第一杠杆形成一次摆动，该摆动使所述第一杠杆连接的棘爪与所述棘轮的外齿面解除啮合。所述第二限位组件包括拉簧、拉杆、第二杠杆、顶杆、挡块，所述把手端部与所述滑动座之间通过拉簧连接，且把手该端活动铰接所述拉杆一端，拉杆另一端活动铰接第二杠杆一端，第二杠杆摆动定位于所述滑动座，第二杠杆的另一端活动铰接所述顶杆一端，所述滑动座设有对顶杆导向的导座，顶杆另一端穿过导座朝向滑动座的限位端B，且限位端B固定设有与顶杆相对的挡块；上述第二限位组件存在如下联动状态：当所述顶杆与所述挡块相抵时，顶杆联动第二杠杆摆动，第二杠杆摆动联动拉杆拉动所述把手，把手带动所述偏心轴及棘轮转动；当顶杆解除与挡块相抵，且所述第一限位组件的棘爪与所述棘轮解除啮合锁止时，所述把手在所述拉簧作用下带动所述转轴和棘轮反转复位。上述结构中，刀架杆用于固定刀具，通过偏心轴的转动控制法兰套和刀架杆的轴向运动，从而实现刀具的进退操作。通过设置上述第一限位组件、第二限位组件，利用滑动座滑动至限位端A、限位端B时与第一限位组件、第二限位组件之间的联动，从而控制偏心轴在限位端A、限位端B的自动旋转，即实现刀具的自动进退操作。滑动座带动刀具往复滑动，并配合刀具的自动进退，即可实现直线行程内的自动进刀、加工、退刀往复循环作业。

上述偏心轴自动切削进退刀架装置中，所述法兰套的法兰端与螺栓相对滑动的行程大于所述偏心轴联动法兰套轴向运动的行程。上述法兰端与滑动座之间的螺栓主要起到防止法兰套转动的目的，通过上述行程限定，确保法兰套与滑动座之间相对滑动时不会对螺栓造成冲击，提高了结构的可靠性。

上述偏心轴自动切削进退刀架装置中，所述偏心轴与所述把手、棘轮之间通过平键固定。该结构连接较为方便、可靠。

上述偏心轴自动切削进退刀架装置中，所述法兰套与所述刀架杆之间通过联轴器形成拆卸式连接。通过该结构，方便刀架杆更换操作。

上述偏心轴自动切削进退刀架装置中，所述棘爪集成于所述第一杠杆一端，上述结构较为简单，方便安装。

上述偏心轴自动切削进退刀架装置中，所述第一杠杆一侧与所述滑动座之间省略拉紧弹簧，拉簧直接与所述第一杠杆连接。通过该结构，拉簧起到同时拉紧第一杠杆和把手的目的。

上述偏心轴自动切削进退刀架装置中，所述第一杠杆的折弯段设有与所述第一限位组件的档杆呈滚动相抵的滑轮。通过该结构，使第一杠杆的折弯段与档杆相抵时较为灵活，减少相互间的摩损。

上述偏心轴自动切削进退刀架装置中，所述棘轮的一侧轮面固定连接一根用于棘轮转动限位的挡销，所述滑动座设有与挡销对应限位的限位件。通过该结构，控制偏心轴转动的角度，从而控制刀架杆带动刀具进退的行程。

本发明能够实现直线行程中的刀具自动进退刀操作，配合传统车床溜板箱的往复机构和工件旋转夹具，又能够实现对工件的自动螺纹加工，从而达到对现有车床改造为自动化加工的目的，且改造过程中基本沿用传统机床的主要功能和部件，仅对车床溜板箱上的刀架部分及刀架与溜板箱之间连接的部分进行少许调整即可实现改装，改装较为简单、方便。

附图说明

图1是本发明局部结构剖视示意图。

图2是本发明顶面结构示意图，图中部分作了剖视。

图中序号及名称为：1、滑动座，2、法兰套，201、法兰端，3、螺栓，4、衬套，5、把手，6、偏心轴，601、偏心端轴体，7、平键，8、轴套，9、棘轮，901、外齿圈，10、联轴器，11、刀架杆，12、第一杠杆，1201、折弯段，13、棘爪，14、拉紧弹簧，15、滑轮，16、档杆，17、限位块，18、复位弹簧，19、限位销，20、拉簧，21、拉杆，22、第二杠杆，23、顶杆，24、挡块。

具体实施方式

现结合附图，对本发明作进一步描述。

如图1、图2所示，该偏心轴自动切削进退刀架装置包括一个具有固定滑动行程的滑动座1，滑动座1对应的两个行程限位端分别为限位端A和限位端B。还包括法兰套2、刀架杆11、偏心轴6、把手5、棘轮9、第一限位组件、第二限位组件，法兰套2一端设有法兰端201，法兰套2另一端通过联轴器10可拆式连接刀架杆11。滑动座1内设有适配法兰套2轴向滑动的滑孔，法兰套2的法兰端201设有连接孔，连接孔连接螺栓3，螺栓3的栓帽部位限位于连接孔一端，螺栓3的栓部穿过连接孔并螺纹连接滑动座1，螺栓3与连接孔之间为滑动配合，且法兰套2的法兰端201与螺栓3相对滑动的行程大于偏心轴6联动法兰套2轴向运动的行程。

滑动座1顶部设有轴孔，轴孔内设置轴套8，轴套8内设置定位转动的偏心轴6，偏心轴6朝向滑孔的一端为偏心端轴体601。法兰套2的套壁设有与轴套8的套孔对应的衬套孔，衬套孔内设置衬套4，衬套4设有与偏心轴6的偏心端轴体601滑动配合的直槽，当偏心轴6转动时，偏心端轴体601联动衬套4带动法兰套2沿上述滑孔形成轴向滑动。偏心轴6的主轴侧面通过平键7固定连接把手5和同轴心的棘轮9，棘轮9周面设有外齿圈901。

第一限位组件包括棘爪13、第一杠杆12、限位块17，第一杠杆12摆动定位于滑动座1，第一杠杆12一侧与滑动座1之间通过拉紧弹簧14连接，第一杠杆12一端通过滑槽、销轴配合铰接连接棘爪13，在拉紧弹簧14初始作用下，棘爪13的爪部与棘轮9的外齿圈901啮合限制棘轮9一个方向上的转动。第一杠杆12另一端为折弯段1201，折弯段1201的端部连接滑轮15。上述限位块17位于滑动座1的限位端A，限位块17上设置摆动的档杆16，以及对档杆16一侧进行摆动限位的限位销19，档杆16一摆动端与限位块17之间通过复位弹簧18连接，且在复位弹簧18拉力作用下，档杆16与限位销19相抵限位。档杆16另一摆动端与第一杠杆12之间存在如下联动状态：当滑动座1朝上述限位端A滑动时，第一杠杆12折弯段1201的滑轮15与档杆16相抵，并带动档杆16摆动，直至档杆16该摆动端进入第一杠杆12的折弯段1201内侧，该过程中，由于第一杠杆12的拉紧弹簧14拉紧力大于档杆16复位弹簧18的弹力，故第一杠杆12未产生摆动，仅档杆16形成一次摆动；当滑动座1由限位端A朝滑动座1的限位端B滑动时，档杆16与限位销19相抵形成限位，档杆16迫使第一杠杆12的折弯段1201越过档杆16，第一杠杆12形成一次摆动，该摆动使第一杠杆12连接的棘爪13与棘轮9的外齿面解除啮合，当拉紧弹簧14拉动第一杠杆12复位后，则恢复啮合状态。

第二限位组件包括拉簧20、拉杆21、第二杠杆22、顶杆23、挡块24，把手5端部与滑动座1之间通过拉簧20连接，且把手5该端活动铰接拉杆21一端，第二杠杆22摆动定位于滑动座1，第二杠杆22的一摆动端与拉杆21另一端活动铰接，第二杠杆22的另一摆动端活动铰接顶杆23一端，所述滑动座1设有对顶杆23导向的导座，顶杆23另一端穿过导座朝向滑动座1的限位端B，且限位端B固定设有与顶杆23相对的挡块24。上述第二限位组件存在如下联动状态：当顶杆23与挡块24相抵时，顶杆23联动第二杠杆22摆动，第二杠杆22摆动联动拉杆21拉动把手5，把手5带动偏心轴6及棘轮9转动，转动到位后，棘轮9与棘爪13形成啮合锁止，棘轮9不会反转；当顶杆23解除与挡块24相抵，且第一限位组件的棘爪13与棘轮9在第一杠杆12摆动作用下解除啮合锁止时，把手5在拉簧20作用下带动转轴和棘轮9反转复位。

为了简化结构，上述棘爪13亦可设计为直接集成于第一杠杆12一端。第一限位组件的拉紧弹簧14和第二限位组件的拉簧20亦可两者仅保留其中一个，例如略第一杠杆12一侧与滑动座1之间的拉紧弹簧14，仅保留拉簧20，拉簧20直接与第一杠杆12连接。

为了使偏心轴6转动限位，棘轮9的一侧轮面固定连接一根用于棘轮9转动限位的挡销，滑动座1设有与挡销对应限位的限位件，从而防止偏心轴6过位转动。

以本发明应用于车床改造为例，对本发明改造使用做如下说明：传统车床一般包括往复控制的溜板箱，以及对工件进行夹持形成转动的夹持机构，溜板箱上方包括对刀架进行横向和纵向调节的调节机构，本发明结构即针对横向、纵向调节机构和刀架机构进行的改进，只需将传统车床的横向、纵向刀架调节机构及刀架替换为本发明的结构，并将第一限位组件的限位块17结构、挡块24结构布置于溜板箱滑动行程的两端，即可完成改装。改装后的车床，使得本发明的滑动座1能够随溜板箱做往复运动，从而实现直线行程范围内的切削加工，当滑动座1滑动至两个限位端时，分别触发法兰套2沿滑动座1轴向滑动，即实现进刀和退刀操作，最终实现直线行程范围内刀具的自动进退和切削加工操作，本发明尤其适合于轴类杆件加工形成丝杠等螺纹杆件的自动化加工操作。

Claims (8)

1.一种偏心轴自动切削进退刀架装置，其包括一个具有固定滑动行程的滑动座（1），滑动座（1）对应的两个行程限位端分别为限位端A和限位端B，其特征在于：

该进退刀架装置包括法兰套（2）、刀架杆（11）、偏心轴（6）、把手（5）、棘轮（9）、第一限位组件、第二限位组件，所述法兰套（2）一端设有法兰端（201），法兰套（2）另一端连接刀架杆（11），所述滑动座（1）设有适配法兰套（2）轴向滑动的滑孔，法兰套（2）的法兰端（201）设有连接孔，连接孔连接螺栓（3），螺栓（3）的栓帽部位限位于连接孔一端，螺栓（3）的栓部穿过连接孔并螺纹连接所述滑动座（1），螺栓（3）与连接孔之间为滑动配合；所述滑动座（1）顶部设有与所述偏心轴（6）的主轴配合的轴孔，所述偏心轴（6）转动定位于轴孔内，偏心轴（6）朝向滑孔的一端为偏心端轴体（601）；所述法兰套（2）的套壁设有衬套孔，衬套孔内设置衬套（4），衬套（4）设有与所述偏心轴（6）的偏心端轴体（601）滑动配合的直槽，当偏心轴（6）转动时，所述偏心端轴体（601）联动衬套（4）带动所述法兰套（2）沿轴向运动；所述偏心轴（6）的主轴侧面固定连接把手（5）和同轴心的棘轮（9），棘轮（9）周面设有外齿圈（901）；

所述第一限位组件包括棘爪（13）、第一杠杆（12）、限位块（17），所述第一杠杆（12）摆动定位于所述滑动座（1），第一杠杆（12）一侧与所述滑动座（1）之间通过拉紧弹簧（14）连接，第一杠杆（12）一端连接棘爪（13），在拉紧弹簧（14）初始作用下，棘爪（13）的爪部与所述棘轮（9）的外齿圈（901）啮合限制棘轮（9）一个方向上的转动，第一杠杆（12）另一端为折弯段（1201）；所述限位块（17）位于滑动座（1）的限位端A，限位块（17）上设置摆动的档杆（16），以及对档杆（16）一侧进行摆动限位的限位销（19），档杆（16）一摆动端与限位块（17）之间通过复位弹簧（18）连接，且在复位弹簧（18）拉力作用下，档杆（16）与限位销（19）相抵限位；

档杆（16）另一摆动端与所述第一杠杆（12）之间存在如下联动状态：当滑动座（1）朝上述限位端A滑动时，所述第一杠杆（12）的折弯段（1201）与所述档杆（16）相抵，并带动档杆（16）摆动，直至档杆（16）该摆动端进入第一杠杆（12）的折弯段（1201）内侧，该过程中，所述第一杠杆（12）在所述拉紧弹簧（14）作用下未摆动；当滑动座（1）由所述限位端A朝滑动座（1）的限位端B滑动时，所述档杆（16）与所述限位销（19）相抵限位，档杆（16）迫使第一杠杆（12）的折弯段（1201）越过档杆（16），第一杠杆（12）形成一次摆动，该摆动使所述第一杠杆（12）连接的棘爪（13）与所述棘轮（9）的外齿面解除啮合；

所述第二限位组件包括拉簧（20）、拉杆（21）、第二杠杆（22）、顶杆（23）、挡块（24），所述把手（5）端部与所述滑动座（1）之间通过拉簧（20）连接，且把手（5）该端活动铰接所述拉杆（21）一端，拉杆（21）另一端活动铰接第二杠杆（22）一端，第二杠杆（22）摆动定位于所述滑动座（1），第二杠杆（22）的另一端活动铰接所述顶杆（23）一端，所述滑动座（1）设有对顶杆（23）导向的导座，顶杆（23）另一端穿过导座朝向滑动座（1）的限位端B，且限位端B固定设有与顶杆（23）相对的挡块（24）；

上述第二限位组件存在如下联动状态：当所述顶杆（23）与所述挡块（24）相抵时，顶杆（23）联动第二杠杆（22）摆动，第二杠杆（22）摆动联动拉杆（21）拉动所述把手（5），把手（5）带动所述偏心轴（6）及棘轮（9）转动；当顶杆（23）解除与挡块（24）相抵，且所述第一限位组件的棘爪（13）与所述棘轮（9）解除啮合锁止时，所述把手（5）在所述拉簧（20）作用下带动所述转轴和棘轮（9）反转复位。

2.根据权利要求1所述的偏心轴自动切削进退刀架装置，其特征在于所述法兰套（2）的法兰端（201）与螺栓（3）相对滑动的行程大于所述偏心轴（6）联动法兰套（2）轴向运动的行程。

3.根据权利要求1所述的偏心轴自动切削进退刀架装置，其特征在于所述偏心轴（6）与所述把手（5）、棘轮（9）之间通过平键（7）固定。

4.根据权利要求1所述的偏心轴自动切削进退刀架装置，其特征在于所述法兰套（2）与所述刀架杆（11）之间通过联轴器（10）形成拆卸式连接。

5.根据权利要求1所述的偏心轴自动切削进退刀架装置，其特征在于所述棘爪（13）集成于所述第一杠杆（12）一端。

6.根据权利要求1所述的偏心轴自动切削进退刀架装置，其特征在于所述第一杠杆（12）一侧与所述滑动座（1）之间省略拉紧弹簧（14），拉簧（20）直接与所述第一杠杆（12）连接。

7.根据权利要求1所述的偏心轴自动切削进退刀架装置，其特征在于所述第一杠杆（12）的折弯段（1201）末端设有与所述第一限位组件的档杆（16）呈滚动相抵的滑轮（15）。

8.根据权利要求1所述的偏心轴自动切削进退刀架装置，其特征在于所述棘轮（9）的一侧轮面固定连接一根用于棘轮（9）转动限位的挡销，所述滑动座（1）设有与挡销对应限位的限位件。