CN109366206A - 一种用于数控加工定位的中心架 - Google Patents

Abstract

本发明涉及智能数控设备技术领域，且公开了一种用于数控加工定位的中心架，包括底座，底座的顶端固定安装有支撑外环，支撑外环的内部设有支撑滚珠，支撑外环的内部通过支撑滚珠活动套接有支撑内环，支撑内环的内腔固定安装有导电环。该用于数控加工定位的中心架，对于三组电磁铁的设置，使得该中心架在固定支撑不同外径的待加工件时，只要是在电磁铁的磁场强度控制范围内，利用电流控制器改变其电流的大小及方向，就可以有效的调整固定卡板的使用范围，同时解决了现有的中心架在固定支撑不同外径的待加工件时，需要对该中心架螺纹支爪进行重复定位调整的问题，有效的减少了该中心架对不同外径的待加工件装夹定位的时间。

Description

一种用于数控加工定位的中心架

技术领域

本发明涉及智能数控设备技术领域，具体为一种用于数控加工定位的中心架。

背景技术

中心架是机床加工较长轴类零件时必不可少的辅助加工设备，在机床加工细长轴类零件时，中心架对细长轴类零件的中部进行支撑，用以抵抗细长轴类在固定加工时其中部的挠度。

现有的中心架在使用的过程中，通常是利用其螺栓支爪直接与待加工零件的表面接触的支撑方式，当待加工零件的表面粗糙度较大时，高速转动的待加工零件支撑处的表面就会与相对静止的中心架螺栓支爪之间产生剧烈的摩擦，从而对待加工零件的支撑表面或是中心架的螺栓支爪造成严重的磨损，进而导致高速转动的待加工零件发生圆跳动，为此，当前为解决上述问题所采取的措施是先将待加工零件中心架支撑处的表面先车光，然后再进行支撑固定，但是该措施增加了对该零件的加工工序及加工时间。

发明内容

(一)解决的技术问题

本发明提供了一种用于数控加工定位的中心架，具备降低了对细长轴类零件的加工工序及加工时间的优点，解决了现有的中心架在使用前需要先将待加工零件中心架支撑处的表面车光，但是该措施增加了对该零件的加工工序及加工时间的问题。

(二)技术方案

本发明提供如下技术方案：一种用于数控加工定位的中心架，包括底座，所述底座的顶端固定安装有支撑外环，所述支撑外环的内部设有支撑滚珠，所述支撑外环的内部通过支撑滚珠活动套接有支撑内环，所述支撑内环的内腔固定安装有导电环，所述支撑内环正面一侧的底部固定安装有固定套筒，所述固定套筒内腔的底部固定安装有电磁铁，且固定套筒内腔的两侧活动连接有永磁体，所述永磁体的一侧固定安装有支撑杆，且支撑杆的外表面套接有复位弹簧，所述支撑杆的一端贯穿并延伸至固定套筒外部的一侧且固定安装有固定卡板，所述固定卡板的顶端固定安装有锁紧螺钉，所述固定卡板的一侧设有待加工件，且固定卡板的一侧与待加工件的外表面接触，所述支撑外环一侧的顶部设有支撑架，且支撑架的顶端固定安装有电流控制器，所述支撑外环的顶端和底端均固定安装有固定连接板，且两组固定连接板分别通过两组锁紧螺母与支撑外环的顶端和底端螺纹连接，所述固定连接板一侧的内部活动套接有固定连杆，所述固定连杆的顶端设有固定压板，所述固定压板的底端与固定连接板的顶端之间设有调节弹簧，且调节弹簧的内部与固定连杆外表面的顶部固定套接，所述固定连杆的底端固定安装有导电块，且导电块的外表面与导电环的内壁接触，所述固定连杆的内部活动套接有漆皮铜线，且漆皮铜线的一端与导电块的内部电连接。

优选的，所述固定套筒的数目设为三组，且三组固定套筒成120°环形阵列排布，三组所述固定套筒的内部均设有反馈装置。

优选的，所述导电环的数目设为两组，且两组导电环并列但间隔排布，同时两组导电环的外表面与其中两组电磁铁的一端之间串联，而且三组电磁铁之间相互串联，两组所述导电环分别通过两组导电块和漆皮铜线与电流控制器的内部电连接。

优选的，所述反馈装置包括反馈连板，所述反馈连板的两端分别与固定套筒内腔的两侧接触，所述固定套筒顶端的两侧均固定安装有压紧弹簧，两组所述压紧弹簧的内部均活动套接有限位杆，且两组限位杆的底端分别与反馈连板顶端的两侧固定连接，两组所述压紧弹簧的顶端分别与固定套筒内腔顶部的两侧固定连接，所述反馈连板顶端的中部固定安装有传导连杆，且位于传导连杆正上方的固定套筒内腔的顶部固定安装有接触器，且接触器的内部与电流控制器的内部电连接。

优选的，所述限位杆的顶端到固定套筒内腔顶部间的距离等于接触器的底端到传导连杆顶端间的距离，其中只有一组固定套筒的内部固定安装有传导连杆及接触器。

优选的，所述支撑杆的两侧均开设有滑槽，且支撑杆的外表面与固定卡板的内壁活动套接。

优选的，所述固定卡板的一端设有橡胶材质的压板，且压板一侧的内部开设有V型槽。

(三)有益效果

本发明具备以下有益效果：

1、该用于数控加工定位的中心架，通过三组电磁铁、支撑杆及固定卡板的设置，可以快速有效的固定夹紧待加工件，同时对于支撑内环、支撑滚珠及支撑外环的设置，当机床带动待加工件高速转动时，可以带动支撑内环及固定套筒与其一起转动，以防止中心架的螺纹支爪与待加工件的表面之间发生剧烈摩擦，有效的解决了待加工件在切削加工时产生圆跳动的问题，与现有技术相比，本发明无须再对待加工件的表面进行车光处理，省去了现有的中心架在使用时需要先对待加工件的支撑处进行车光工序所花费的加工时间。

2、该用于数控加工定位的中心架，对于三组电磁铁的设置，使得该中心架在固定支撑不同外径的待加工件时，只要是在电磁铁的磁场强度控制范围内，利用电流控制器改变其电流的大小及方向，就可以有效的调整固定卡板的使用范围，进一步的解决了现有的中心架在固定支撑不同外径的待加工件时，都需要对该中心架螺纹支爪进行重复定位调整的问题，有效的减少了该中心架对不同外径的待加工件装夹定位的时间。

3、该用于数控加工定位的中心架，对于两组并列排布的导电环、两组导电块及其与三组电磁铁串联电路的设置，在三组电磁铁与电流控制器形成电流大小相同的电回路的同时，使得三组电磁铁在随支撑内环及待加工件高速转动时，可以一直保持电路的通畅，不会发生线路缠绕的问题。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明结构A-A处的剖视图；

图3为本发明结构支撑外环与支撑内环的活动套接示意图；

图4为本发明结构反馈装置与固定套筒的连接示意图；

图5为本发明结构图1的B处放大示意图；

图6为本发明结构支撑杆的截面示意图。

图中：1、底座；2、支撑外环；3、支撑滚珠；4、支撑内环；5、导电环；6、固定套筒；7、电磁铁；8、永磁体；9、支撑杆；10、复位弹簧；11、固定卡板；12、锁紧螺钉；13、待加工件；14、支撑架；15、电流控制器；16、固定连接板；17、锁紧螺母；18、固定连杆；19、固定压板；20、调节弹簧；21、导电块；22、漆皮铜线；23、反馈装置；231、反馈连板；232、压紧弹簧；233、限位杆；234、传导连杆；235、接触器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-6，一种用于数控加工定位的中心架，包括底座1，底座1的顶端固定安装有支撑外环2，支撑外环2的内部设有支撑滚珠3，支撑外环2的内部通过支撑滚珠3活动套接有支撑内环4，支撑内环4的内腔固定安装有导电环5，支撑内环4正面一侧的底部固定安装有固定套筒6，固定套筒6内腔的底部固定安装有电磁铁7，且固定套筒6内腔的两侧活动连接有永磁体8，永磁体8的一侧固定安装有支撑杆9，且支撑杆9的外表面套接有复位弹簧10，支撑杆9的一端贯穿并延伸至固定套筒6外部的一侧且固定安装有固定卡板11，固定卡板11的顶端固定安装有锁紧螺钉12，固定卡板11的一侧设有待加工件13，且固定卡板11的一侧与待加工件13的外表面接触，支撑外环2一侧的顶部设有支撑架14，且支撑架14的顶端固定安装有电流控制器15，支撑外环2的顶端和底端均固定安装有固定连接板16，且两组固定连接板16分别通过两组锁紧螺母17与支撑外环2的顶端和底端螺纹连接，固定连接板16一侧的内部活动套接有固定连杆18，固定连杆18的顶端设有固定压板19，固定压板19的底端与固定连接板16的顶端之间设有调节弹簧20，且调节弹簧20的内部与固定连杆18外表面的顶部固定套接，固定连杆18的底端固定安装有导电块21，且导电块21的外表面与导电环5的内壁接触，固定连杆18的内部活动套接有漆皮铜线22，且漆皮铜线22的一端与导电块21的内部电连接，对于支撑外环2、支撑滚珠3及支撑内环4的设置，使得该中心架在对待加工件13支撑时可以带动固定卡板11、固定套筒6及支撑内环4一起做高速转动，防止高速转动的待加工件13与相对静止的中心架产生相对摩擦，同时通过电流控制器15来控制电磁铁7线圈内的电流大小，从而调节电磁铁7的磁场强度的大小，进而可以对不同直径大小的待加工件13进行夹紧支撑。

本技术方案中，固定套筒6的数目设为三组，且三组固定套筒6成120°环形阵列排布，三组固定套筒6的内部均设有反馈装置23，对于三组成环形阵列排布的固定套筒6的设置，可以为待加工件13提供稳定的支撑夹紧力，同时对于反馈装置23的设置，可以自动的控制三组固定卡板11支撑夹紧力的大小，从而避免了电磁铁7与永磁体8之间的压力过大而对其本身造成损伤的问题。

本技术方案中，导电环5的数目设为两组，且两组导电环5并列但间隔排布，同时两组导电环5的外表面与其中两组电磁铁7的一端之间串联，而且三组电磁铁7之间相互串联，两组导电环5分别通过两组导电块21和漆皮铜线22与电流控制器15的内部电连接，对于两组导电环5及其接线的设置，使得两组导电环5与三组电磁铁7及电流控制器15之间可以形成稳定的电回路，然后利用电流控制器15可以对电磁铁7线圈上的电流大小进行稳定有效的控制，同时三组电磁铁7在高速旋转时，可以保持电路的通畅，不会发生线路缠绕的情况。

本技术方案中，反馈装置23包括反馈连板231，反馈连板231的两端分别与固定套筒6内腔的两侧接触，固定套筒6顶端的两侧均固定安装有压紧弹簧232，两组压紧弹簧232的内部均活动套接有限位杆233，且两组限位杆233的底端分别与反馈连板231顶端的两侧固定连接，两组压紧弹簧232的顶端分别与固定套筒6内腔顶部的两侧固定连接，反馈连板231顶端的中部固定安装有传导连杆234，且位于传导连杆234正上方的固定套筒6内腔的顶部固定安装有接触器235，且接触器235的内部与电流控制器15的内部电连接。

本技术方案中，限位杆233的顶端到固定套筒6内腔顶部间的距离等于接触器235的底端到传导连杆234顶端间的距离，其中只有一组固定套筒6的内部固定安装有传导连杆234及接触器235，对于限位杆233的顶端与固定套筒6内腔顶部间距离的设置，确保了限位杆233在顶住固定套筒6内腔的顶部时，传导连杆234刚好可以接触到接触器235，从而为电流控制器15提供一个反馈信号。

本技术方案中，支撑杆9的两侧均开设有滑槽，且支撑杆9的外表面与固定卡板11的内壁活动套接，对于支撑杆9两侧滑槽的设置，保证了在调整固定卡板11的位置时，固定卡板11只能在支撑杆9的轴向来回移动，而不会发生径向转动。

本技术方案中，固定卡板11的一端设有橡胶材质的压板，且压板一侧的内部开设有V型槽，对于固定卡板11上橡胶材质的压板及其V型槽的设置，有效的增大了待加工件13与固定卡板11之间的接触面积，进而增加待加工件13与固定卡板11之间的摩擦力，同时橡胶材质具有一定的韧性，可以确保在夹紧支撑的过程中不会刮擦损伤待加工件13。

工作原理，在需要使用中心架时，首先将该中心架固定安装在机床上，然后将待加工件13的一端固定在卡盘上，另一端则穿过该中心架的内部，再打开电流控制器15将一定大小的电流经漆皮铜线22、导电块21及导电环5传递到电磁铁7的线圈上，并使其产生一定大小但磁极方向与永磁体8的磁极方向相反的电磁场，使其向外顶紧永磁体8并与复位弹簧10的弹力大小保持平衡，之后再分别松动三组锁紧螺钉12，利用百分表或千分表找到待加工件13的轴心，并利用三组固定卡板11各自的顶住待加工件13后拧紧锁紧螺钉12，然后再利用电流控制器15加大电磁铁7上线圈电流的大小，产生较大的磁场强度并向内侧压缩移动支撑杆9及固定卡板11夹紧待加工件13，当固定卡板11的夹紧力足以抵消待加工件13的重力及其高速旋转的离心力时，电磁铁7就会在磁场的持续压力下向外侧移动压缩压紧弹簧232，在压紧弹簧232压缩移动到一定的位置时限位杆233就会自动的顶紧固定套筒6内腔的顶部，同时传导连杆234与接触器235会发生接触并反馈给电流控制器15一个电信号，使得电流控制器15保持电流的大小不会再持续增加，之后就可以启动车床带动待加工件13作高速转动，而且由于待加工件13与固定卡板11处于夹紧的状态，使得固定卡板11、固定套筒6与支撑内环4会与随着待加工件13一起转动，从而避免了高速转动的待加工件13会与相对静止的中心架螺纹支爪发生剧烈摩擦，需要先将待加工零件中心架支撑处的表面车光的问题，进而有效的降低了对待加工件13表面进行切削加工时的加工工序及加工时间，同时在切削加工待加工件13的表面最后一刀时，由于夹紧装置会随着待加工件13一起运动，从而避免了相对静止的中心架的螺纹支爪对高速转动的待加工件13的表面造成刮擦损伤的问题；

当切削加工完成之后，再次调节电流控制器15控制电磁铁7线圈内的电流大小及方向，从而改变电磁铁7的磁场大小强度及方向，然后在复位弹簧10的弹力作用下带动永磁体8、支撑杆9及固定卡板11向外围移动松开待加工件13，以便于更换下一个待加工的零件，同时在电磁铁7的磁场控制范围之内，在更换加工不同外径的待加工件13时，只需要改变电磁铁7线圈内电流的大小及方向，就可以快速的调整三组锁紧螺钉12的使用范围，而无需对该中心架螺纹支爪的轴心进行重新调整、定位工作。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种用于数控加工定位的中心架，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)的顶端固定安装有支撑外环(2)，所述支撑外环(2)的内部设有支撑滚珠(3)，所述支撑外环(2)的内部通过支撑滚珠(3)活动套接有支撑内环(4)，所述支撑内环(4)的内腔固定安装有导电环(5)，所述支撑内环(4)正面一侧的底部固定安装有固定套筒(6)，所述固定套筒(6)内腔的底部固定安装有电磁铁(7)，且固定套筒(6)内腔的两侧活动连接有永磁体(8)，所述永磁体(8)的一侧固定安装有支撑杆(9)，且支撑杆(9)的外表面套接有复位弹簧(10)，所述支撑杆(9)的一端贯穿并延伸至固定套筒(6)外部的一侧且固定安装有固定卡板(11)，所述固定卡板(11)的顶端固定安装有锁紧螺钉(12)，所述固定卡板(11)的一侧设有待加工件(13)，且固定卡板(11)的一侧与待加工件(13)的外表面接触，所述支撑外环(2)一侧的顶部设有支撑架(14)，且支撑架(14)的顶端固定安装有电流控制器(15)，所述支撑外环(2)的顶端和底端均固定安装有固定连接板(16)，且两组固定连接板(16)分别通过两组锁紧螺母(17)与支撑外环(2)的顶端和底端螺纹连接，所述固定连接板(16)一侧的内部活动套接有固定连杆(18)，所述固定连杆(18)的顶端设有固定压板(19)，所述固定压板(19)的底端与固定连接板(16)的顶端之间设有调节弹簧(20)，且调节弹簧(20)的内部与固定连杆(18)外表面的顶部固定套接，所述固定连杆(18)的底端固定安装有导电块(21)，且导电块(21)的外表面与导电环(5)的内壁接触，所述固定连杆(18)的内部活动套接有漆皮铜线(22)，且漆皮铜线(22)的一端与导电块(21)的内部电连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于数控加工定位的中心架，其特征在于：所述固定套筒(6)的数目设为三组，且三组固定套筒(6)成120°环形阵列排布，三组所述固定套筒(6)的内部均设有反馈装置(23)。

3.根据权利要求1所述的一种用于数控加工定位的中心架，其特征在于：所述导电环(5)的数目设为两组，且两组导电环(5)并列但间隔排布，同时两组导电环(5)的外表面与其中两组电磁铁(7)的一端之间串联，而且三组电磁铁(7)之间相互串联，两组所述导电环(5)分别通过两组导电块(21)和漆皮铜线(22)与电流控制器(15)的内部电连接。

4.根据权利要求2所述的一种用于数控加工定位的中心架，其特征在于：所述反馈装置(23)包括反馈连板(231)，所述反馈连板(231)的两端分别与固定套筒(6)内腔的两侧接触，所述固定套筒(6)顶端的两侧均固定安装有压紧弹簧(232)，两组所述压紧弹簧(232)的内部均活动套接有限位杆(233)，且两组限位杆(233)的底端分别与反馈连板(231)顶端的两侧固定连接，两组所述压紧弹簧(232)的顶端分别与固定套筒(6)内腔顶部的两侧固定连接，所述反馈连板(231)顶端的中部固定安装有传导连杆(234)，且位于传导连杆(234)正上方的固定套筒(6)内腔的顶部固定安装有接触器(235)，且接触器(235)的内部与电流控制器(15)的内部电连接。

5.根据权利要求4所述的一种用于数控加工定位的中心架，其特征在于：所述限位杆(233)的顶端到固定套筒(6)内腔顶部间的距离等于接触器(235)的底端到传导连杆(234)顶端间的距离，其中只有一组固定套筒(6)的内部固定安装有传导连杆(234)及接触器(235)。

6.根据权利要求1所述的一种用于数控加工定位的中心架，其特征在于：所述支撑杆(9)的两侧均开设有滑槽，且支撑杆(9)的外表面与固定卡板(11)的内壁活动套接。

7.根据权利要求1所述的一种用于数控加工定位的中心架，其特征在于：所述固定卡板(11)的一端设有橡胶材质的压板，且压板一侧的内部开设有V型槽。