CN108941631A - 防夹手的车床机动尾座 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防夹手的车床机动尾座，它由机动尾座、气动控制系统和弹性顶尖组成。所述机动尾座包括副气缸、主气缸、法兰、螺杆、尾座体和轴套。所述气动控制系统由转阀、电磁阀、单向节流阀和压力继电器组成。所述弹性顶尖包括内轴、外套、导向栓和弹簧。本发明采用分步顶紧结构，先由外套的球头端初接触工件，初接触时弹簧轴向受力仅有1～2N，而且弹簧留有18～22mm的压缩量，若外套的球头端压到手指也较轻。第二步在初接触工件后正式施压工件。上述两步动作之间有预警时间，操作工一旦疏忽大意，发生手指被夹，有时间回缩手指，或者反向操作退回弹性顶尖。上述结构设计合理、制作容易、预警准确、顶夹可靠，最大的好处是不会发生恶性事故。

Description

防夹手的车床机动尾座

技术领域

本发明属于车床附件技术领域，具体地讲，本发明涉及一种车床尾座，特别是一种防夹手的车床机动尾座。

背景技术

数控类机床的自动化程度相对较高，为了实现快速装夹的目的，其配套的尾座通常采用气动或液动驱动。但是，该类机床不一定配套机动上料机构，有一些型号的机床上料仍然靠手工来完成，对于细长轴类零件手工上料不难，操作也很安全。若待加工零件相对较小，手握处与被顶部位靠近，操作工一旦疏忽大意或疲劳时易发生手指被夹的恶性事故。因为气动或液动尾座顶夹速度快、力量大，事故发生仅一瞬间，无法躲避。

发明内容

本发明主要针对现有技术的机动尾座存在操作工手指有被夹风险的问题，提出一种防夹手的车床机动尾座，该尾座结构简单、制作容易、预警准确、使用安全、顶夹可靠。

本发明通过下述技术方案实现技术目标。

防夹手的车床机动尾座，它由机动尾座、气动控制系统和弹性顶尖组成。所述机动尾座包括副气缸、主气缸、法兰、螺杆、尾座体和轴套。所述气动控制系统由转阀、电磁阀、单向节流阀和压力继电器组成。所述弹性顶尖包括内轴、外套、导向栓和弹簧。其改进之处在于：所述副气缸与主气缸同轴一体化连接，共同由气动控制系统按初定位、顶紧顺序驱动，此结构中副气缸的活塞杆轴向插入相邻主气缸内，初定位阶段主气缸的活塞仅受副气缸的活塞杆推动，主气缸自己的活塞杆从另一端伸出连接螺杆，主气缸还通过法兰连接尾座体。所述螺杆轴向螺旋连接尾座体内孔中配置的轴套，构成轴套可相对尾座体轴向往复调节结构。所述轴套面朝工件的一端设有轴向内锥孔，该轴向内锥孔用于定位安插弹性顶尖。所述弹性顶尖内置的内轴为双节轴，与尾座体内置轴套相配合的一端为圆锥轴，另一端是内设轴向盲孔的圆柱轴，该轴段外壁上至少设有两道纵向长槽。所述外套一端设有与内轴圆柱轴段间隙配合的轴向盲孔，另一端设有同轴的球头端。所述弹簧安放在内轴的轴向盲孔内，外套与内轴相套合便构成弹性压紧结构，外套外壁上设有两个径向通孔，导向栓从径向通孔中过盈配合定位于内轴外壁上预置的纵向长槽中，构成外套相对内轴轴向限位位移结构。

作为进一步改进方案，所述内轴外壁上的纵向长槽为横截面为矩形凹槽，两端为盲端，槽宽5～8mm，槽长15～26mm。

作为进一步改进方案，所述外套孔壁末端外设有至少1只径向通孔，通孔直径为5～6mm。

作为进一步改进方案，所述外套与内轴套合，当外套的球头端初接触工件时，要求外套的内孔端面与内轴外端面预留间距h=18～22mm。

作为进一步改进方案，所述外套的球头端初接触工件时，受压的弹簧轴向力仅有1～2N。

作为进一步改进方案，所述外套的球头端初接触工件与之后的顶紧动作相隔2～4S。

作为进一步改进方案，所述弹簧为压缩弹簧。

本发明与现有技术相比，具有以下积极效果：

气动控制系统直接控制机动尾座的两只气缸顺序动作，当弹性顶尖以球头端初接触工件时只有微弱推力，而且在初接触与之后的顶紧相隔2～4S，及使操作工手指被夹也较轻，有足够的时间抽出手指，也可以通过反向操作便于手指回缩，此种分步压紧结构合理、操作便捷、使用安全，完全可避免恶性事故发生。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

图2是工件安装到位，弹性顶尖随机动尾座处在初始位置上的局部示意图。

图3是初始状态，即尾座轴套退至原始位置时装工件的局部示意图。

图4是图2中弹性顶尖的球头端顶到工件的局部示意图。

图5是配套图1中副气缸和主气缸顶紧工件后的位置示意图。

具体实施方式

下面根据附图并结合实施例，对本发明作进一步说明。

图1所示的防夹手的车床机动尾座，它由机动尾座、气动控制系统和弹性顶尖组成。所述机动尾座包括副气缸1.1、主气缸1.2、法兰1.3、螺杆1.4、尾座体1.5和轴套1.6。所述气动控制系统是用于控制副气缸1.1和主气缸1.2顺序动作的装置，它由转阀2.1、电磁阀2.2、单向节流阀2.3和压力继电器2.4组成。所述弹性顶尖是机动尾座的附件，它包括内轴3.1、外套3.2、导向栓3.3和弹簧3.4。本发明中的机动尾座驱动部件是副气缸1.1和主气缸1.2，它受气动控制系统控制。为了达到外套3.2的球头端先作初定位，后作顶紧的目的，采用副气缸1.1与主气缸1.2同轴一体化连接。此结构中副气缸1.1的活塞杆轴向插入相邻主气缸1.2内，初定位阶段主气缸1.2的活塞仅受副气缸1.1的活塞杆推动，主气缸1.2自己的活塞杆从另一端伸出连接螺杆1.4， 主气缸1.2还通过法兰1.3连接尾座体1.5。所述螺杆1.4轴向螺旋连接尾座体1.5内孔中配置的轴套1.6，构成轴套1.6可相对尾座体1.5轴向往复调节结构。所述轴套1.6是一种圆管轴，面朝工件的一端设有轴向内锥孔，该轴向内锥孔用于定位安插弹性顶尖。所述弹性顶尖是直接与工件相接触的器件，内置的内轴3.1为双节轴，与尾座体1.5内置轴套1.6相配合的一端为圆锥轴，另一端是内设轴向盲孔的圆柱轴，该轴段外壁上设有两道纵向长槽，纵向长槽的长度只要略大于成年人的手指粗，外加导向栓3.3的直径就足够了，本实施例纵向长槽长25mm，槽宽5mm。所述外套3.2一端设有与内轴3.1圆柱轴段间隙配合的轴向盲孔，另一端设有同轴的球头端。所述弹簧3.4为压缩弹簧，弹簧3.4安放在内轴3.1的轴向盲孔内，外套3.2与内轴3.1相套合便构成弹性压紧结构。为了确保此弹性压紧结构达到安全使用的预期，还得配套三项技术措施，一是在外套3.2外壁上设有径向通孔，Φ6mm粗的导向栓3.3从径向通孔中装入并定位于内轴3.1外壁上预置的纵向长槽中，构成外套3.2相对内轴3.1轴向限位位移结构。二是在外套3.2孔壁末端设有一只径向透气孔3.2.1，本实施例中径向透气孔3.2.1直径为6mm。三是所述外套3.2与内轴3.1套合，当外套3.2的球头端初接触工件时，要求外套3.2的内孔端面与内轴3.1外端面预留间距h=18～22mm，本实施例取值20mm，该预留尺寸略大于成年人手指粗。

本发明在工件未装夹之前，机动尾座载着弹性顶尖安置在图2所示位置。使用时操作工首先操纵图5所示气动控制系统中的转阀2.1，使压缩空气进入主气缸1.2和副气缸1.1的左腔，两只气缸的活塞均处于右端。操作工人工装夹工件时，另一只手拨动转阀2.1引入压缩空气至副气缸1.1的右腔，此时主气缸1.2和副气缸1.1的左腔直通大气，副气缸1.1的活塞推动主气缸1.2的活塞杆左移一段，即图3所示位置，该位置是外套3.2的球头端初接触工件，若操作工一时疏忽，手指被外套3.2的球头端相压，因弹性顶尖内置弹簧3.4受压较轻，其轴向推力仅1～2N，不会伤及手指。再加上电气连锁，操作工有足够的时间及时自行抽出手指，也可以反向转动转阀2.1退回弹性顶尖，这样的安全结构设计可从根本上消除恶性事故的发生。若操作过程中没有发生上述意外情况，在外套3.2的球头端初接触工件2～4S后，压缩空气经电磁阀2.2换向进入主气缸1.2右腔中实施正常顶压，此状况如图4所示。该工件加工完毕，操作工反向操作转阀2.1，使机动尾座带动弹性顶尖回到如图2所示的初始位置，进入下一件加工环节。

Claims (7)

1.一种防夹手的车床机动尾座，它由机动尾座、气动控制系统和弹性顶尖组成；所述机动尾座包括副气缸（1.1）、主气缸（1.2）、法兰（1.3）、螺杆（1.4）、尾座体（1.5）和轴套（1.6）；所述气动控制系统由转阀（2.1）、电磁阀（2.2）、单向节流阀（2.3）和压力继电器（2.4）组成；所述弹性顶尖包括内轴（3.1）、外套（3.2）、导向栓（3.3）和弹簧（3.4）；其特征在于：所述副气缸（1.1）与主气缸（1.2）同轴一体化连接，共同由气动控制系统按初定位、顶紧顺序驱动，此结构中副气缸（1.1）的活塞杆轴向插入相邻主气缸（1.2）内，初定位阶段主气缸（1.2）的活塞仅受副气缸（1.1）的活塞杆推动，主气缸（1.2）自己的活塞杆从另一端伸出连接螺杆（1.4），主气缸（1.2）还通过法兰（1.3）连接尾座体（1.5）；所述螺杆（1.4）轴向螺旋连接尾座体（1.5）内孔中配置的轴套（1.6），构成轴套（1.6）可相对尾座体（1.5）轴向往复调节结构；所述轴套（1.6）面朝工件的一端设有轴向内锥孔，该轴向内锥孔用于定位安插弹性顶尖；所述弹性顶尖内置的内轴（3.1）为双节轴，与尾座体（1.5）内置轴套（1.6）相配合的一端为圆锥轴，另一端是内设轴向盲孔的圆柱轴，该轴段外壁上至少设有两道纵向长槽；所述外套（3.2）一端设有与内轴（3.1）圆柱轴段间隙配合的轴向盲孔，另一端设有同轴的球头端；所述弹簧（3.4）安放在内轴（3.1）的轴向盲孔内，外套（3.2）与内轴（3.1）相套合便构成弹性压紧结构，外套（3.2）外壁上设有两个径向通孔，导向栓（3.3）从径向通孔中过盈配合定位于内轴（3.1）外壁上预置的纵向长槽中，构成外套（3.2）相对内轴（3.1）轴向限位位移结构。

2.根据权利要求1所述的防夹手的车床机动尾座，其特征在于：所述内轴（3.1）外壁上的纵向长槽为横截面为矩形凹槽，两端为盲端，槽宽5～8mm，槽长15～26mm。

3.根据权利要求1所述的防夹手的车床机动尾座，其特征在于：所述外套（3.2）孔壁末端外设有至少1只径向通孔，通孔直径为5～6mm。

4.根据权利要求1所述的防夹手的车床机动尾座，其特征在于：所述外套（3.2）与内轴（3.1）套合，当外套（3.2）的球头端初接触工件时，要求外套（3.2）的内孔端面与内轴（3.1）外端面预留间距h=18～22mm。

5.根据权利要求1所述的防夹手的车床机动尾座，其特征在于：所述外套（3.2）的球头端初接触工件时，受压的弹簧（3.4）轴向力仅有1～2N。

6.根据权利要求1或4所述的防夹手的车床机动尾座，其特征在于：所述外套（3.2）的球头端初接触工件与之后的顶紧动作相隔2～4S。

7.根据权利要求1所述的防夹手的车床机动尾座，其特征在于：所述弹簧（3.4）为压缩弹簧。