CN109807398A - 工件不旋转数控外圆加工设备 - Google Patents

Abstract

工件不旋转数控外圆加工设备，包括底板与顶板，底板与顶板后侧通过机架固定连接，底板顶部及顶板底部均固定安装导轨，两个导轨之间设有第一管体，第一管体的顶部及底部与对应的导轨之间均配合安装滑台，滑台能沿对应的导轨做进给运动，第一管体内设有第二管体，第二管体与第一管体同轴设置，第二管体与第一管体的两端均通过轴承活动连接，第二管体内壁上开设数个均匀分布的通孔，通孔内设有伸缩轴，伸缩轴的固定轴与对应的通孔轴承活动连接，伸缩轴的活动轴位于第二管体内部，固定轴远离活动轴的一端位于第二管体与第一管体之间，固定轴远离活动轴的一端一侧设有圆环。本发明相对于传统的数控加工设备结构更加简单，造价更低，效率更高。

Description

工件不旋转数控外圆加工设备

技术领域

本发明属于机械加工技术领域，具体地说是一种工件不旋转数控外圆加工设备。

背景技术

目前， 工件外圆加工多采用将工件夹持于旋转主轴上， 使其能随着回转主轴转动，而刀具则安装在刀架上按工件径向或轴向进给， 从而实现工件的外圆加工。 其主要的加工运动有：刀具按工件径向或轴向的直线进给运动；工件的旋转运动。 这样的设备对于超长工件的外圆加工，因为无法夹持工件实现随主轴旋转，无法满足其加工要求，而且目前的数控加工设备刀头往往只能同时安装一个，对工件的加工效率较低，而且传统的设备需要驱动工件快速转动，从而导致功率较高，耗电多，不符合节能环保的理念，传统的设备结构较为复杂，造价较高。

发明内容

本发明提供一种工件不旋转数控外圆加工设备，用以解决现有技术中的缺陷。

本发明通过以下技术方案予以实现：

工件不旋转数控外圆加工设备，包括底板与顶板，底板与顶板后侧通过机架固定连接，底板顶部及顶板底部均固定安装导轨，两个导轨之间设有第一管体，第一管体的顶部及底部与对应的导轨之间均配合安装滑台，滑台能沿对应的导轨做进给运动，第一管体内设有第二管体，第二管体与第一管体同轴设置，第二管体与第一管体的两端均通过轴承活动连接，第二管体内壁上开设数个均匀分布的通孔，通孔内设有伸缩轴，伸缩轴的固定轴与对应的通孔轴承活动连接，伸缩轴的活动轴位于第二管体内部，固定轴远离活动轴的一端位于第二管体与第一管体之间，固定轴远离活动轴的一端一侧设有圆环，圆环的内圈与第二管体轴承活动连接，圆环的左右两端均固定安装第一环形齿条，第一管体的内壁固定安装数个第一电机，第一电机的输出轴上固定安装第一齿轮，第一齿轮与左侧的第一环形齿条啮合配合，固定轴远离活动轴的一端均固定安装第二齿轮，第二齿轮与右侧的第一环形齿条啮合配合，第二管体外圈靠近右端处固定套装第二环形齿条，第一管体内壁固定安装数个第二电机，第二电机的输出轴上固定安装第三齿轮，第三齿轮与第二环形齿条啮合配合，伸缩轴与第二管体内壁垂直，活动轴的远离固定轴的一端外周通过轴承套装套环，套环的外周与第二管体的内壁之间通过数根均匀分布的电动伸缩杆固定连接，电动伸缩杆与第二管体内壁垂直，活动轴的远离固定轴的一端固定安装刀头，底板与顶板的两端之间均设置工件夹持装置。

如上所述的工件不旋转数控外圆加工设备，所述的工件夹持装置包括两根第一液压杆及两个夹板，两根第一液压杆上下设置，上部的第一液压杆的固定杆的上端与顶板底部固定连接，下部的第一液压杆的固定杆的下端与底板顶部固定连接，夹板固定安装在对应的第一液压杆的活动杆的端部，夹板为弧形，位于同侧的两个夹板的内凹面相对。

如上所述的工件不旋转数控外圆加工设备，所述的夹板包括第一弧形板与两个第二弧形板，第一弧形板的凸面与对应的第一液压杆的活动杆端部固定连接，第二弧形板的一端与第一弧形板的对应的端部铰接连接，第二弧形板的凸面与对应的第一液压杆的活动杆端部一侧通过第二液压杆铰接连接。

如上所述的工件不旋转数控外圆加工设备，所述的第一弧形板与两个第二弧形板的内凹面均开设防滑纹。

如上所述的工件不旋转数控外圆加工设备，所述的套环的上下两侧均设有限位块，限位块固定安装在对应的活动轴的侧部。

如上所述的工件不旋转数控外圆加工设备，所述的圆环的外圈与第一管体的内壁轴承活动连接。

如上所述的工件不旋转数控外圆加工设备，所述的滑台沿对应的导轨的进给运动通过电动驱动装置驱动。

本发明的优点是：本发明使用时，将工件通过两个工件夹持装置进行固定，此时工件与第一管体同轴设置，对工件加工时，所有的第一电机同时工作通过第一齿轮与左侧的第一环形齿条啮合配合带动圆环转动，圆环通过右侧的第一环形齿条与第二齿轮 啮合配合带动所有的伸缩轴同步转动，从而带动刀头转动，通过电动伸缩杆的伸缩可以通过对应的套环带动对应的活动轴移动，从而可以带动该对应的刀头移动，实现刀头沿工件径向的给进控制，通过第二电机工作通过第三齿轮与第二环形齿条啮合配合可以带动第二管体转动，伸缩轴随之绕工件转动，从而带动刀头绕工件转动，通过滑台可以带动刀头沿导轨移动从而可以实现刀头沿工件轴向进给移动，通过上述设计实现刀头对工件的外圆表面各个位置与方向的加工工作，电机及电动伸缩杆通过控制器进行控制，可以实现数控加工，刀头设有多个，在控制器的控制下可以同时对工件进行加工，能有效的提高加工的效率，并且本发明中的工件被固定后不需要转动，可以减少带动工件转动时所消耗的电能，使本发明的整体功率更低，节约电能，本发明相对于传统的数控加工设备结构更加简单，造价更低，效率更高，随着工件的加工，作人员可以将工件沿导轨的方向移动，从而实现长轴类工件外圆的加工，相对于传统的设备可以加工更长的工件。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图；图2是图1的A向视图的放大图；图3是图1的Ⅰ部的局部放大图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。

工件不旋转数控外圆加工设备，如图所示，包括底板1与顶板2，底板1与顶板2后侧通过机架固定连接，底板1顶部及顶板2底部均固定安装导轨3，两个导轨3之间设有第一管体4，第一管体4的顶部及底部与对应的导轨3之间均配合安装滑台5，滑台5能沿对应的导轨3做进给运动，第一管体4内设有第二管体6，第二管体6与第一管体4同轴设置，第二管体6与第一管体4的两端均通过轴承活动连接，第二管体6内壁上开设数个均匀分布的通孔7，通孔7内设有伸缩轴8，伸缩轴8的固定轴81与对应的通孔7轴承活动连接，伸缩轴8的活动轴82位于第二管体6内部，固定轴81远离活动轴82的一端位于第二管体6与第一管体4之间，固定轴81远离活动轴82的一端一侧设有圆环9，圆环9的内圈与第二管体6轴承活动连接，圆环9的左右两端均固定安装第一环形齿条10，第一管体4的内壁固定安装数个第一电机11，第一电机11的输出轴上固定安装第一齿轮12，第一齿轮12与左侧的第一环形齿条10啮合配合，固定轴81远离活动轴82的一端均固定安装第二齿轮13，第二齿轮13与右侧的第一环形齿条10啮合配合，第二管体6外圈靠近右端处固定套装第二环形齿条14，第一管体4内壁固定安装数个第二电机15，第二电机15的输出轴上固定安装第三齿轮16，第三齿轮16与第二环形齿条14啮合配合，伸缩轴8与第二管体6内壁垂直，活动轴82的远离固定轴81的一端外周通过轴承套装套环17，套环17的外周与第二管体6的内壁之间通过数根均匀分布的电动伸缩杆18固定连接，电动伸缩杆18与第二管体6内壁垂直，活动轴82的远离固定轴81的一端固定安装刀头19，底板1与顶板2的两端之间均设置工件夹持装置20。本发明使用时，将工件23通过两个工件夹持装置20进行固定，如图1所示，此时工件23与第一管体4同轴设置，对工件加工时，所有的第一电机11同时工作通过第一齿轮12与左侧的第一环形齿条10啮合配合带动圆环9转动，圆环9通过右侧的第一环形齿条10与第二齿轮13 啮合配合带动所有的伸缩轴8同步转动，从而带动刀头19转动，通过电动伸缩杆18的伸缩可以通过对应的套环17带动对应的活动轴82移动，从而可以带动该对应的刀头19移动，实现刀头19沿工件径向的给进控制，通过第二电机15工作通过第三齿轮16与第二环形齿条14啮合配合可以带动第二管体6转动，伸缩轴8随之绕工件转动，从而带动刀头19绕工件转动，通过滑台5可以带动刀头沿导轨3移动从而可以实现刀头沿工件轴向进给移动，通过上述设计实现刀头19对工件的外圆表面各个位置与方向的加工工作，电机及电动伸缩杆通过控制器进行控制，可以实现数控加工，刀头19设有多个，在控制器的控制下可以同时对工件进行加工，能有效的提高加工的效率，并且本发明中的工件被固定后不需要转动，可以减少带动工件转动时所消耗的电能，使本发明的整体功率更低，节约电能，本发明相对于传统的数控加工设备结构更加简单，造价更低，效率更高，随着工件的加工，作人员可以将工件沿导轨3的方向移动，从而实现长轴类工件外圆的加工，相对于传统的设备可以加工更长的工件。

具体而言，如图所示，本实施例所述的工件夹持装置20包括两根第一液压杆201及两个夹板202，两根第一液压杆201上下设置，上部的第一液压杆201的固定杆的上端与顶板2底部固定连接，下部的第一液压杆201的固定杆的下端与底板1顶部固定连接，夹板202固定安装在对应的第一液压杆201的活动杆的端部，夹板202为弧形，位于同侧的两个夹板202的内凹面相对。通过两根第一液压杆201的同时伸长，两个夹板202随之移动可以将工件对应的端部夹紧，通过两组工件夹持装置20可以将工件进行固定。

具体的，如图2所示，本实施例所述的夹板202包括第一弧形板2021与两个第二弧形板2022，第一弧形板2021的凸面与对应的第一液压杆201的活动杆端部固定连接，第二弧形板2022的一端与第一弧形板2021的对应的端部铰接连接，第二弧形板2022的凸面与对应的第一液压杆201的活动杆端部一侧通过第二液压杆21铰接连接。通过第二液压杆21的伸缩可以使第一弧形板2021与两个第二弧形板2022组成的夹板202的内凹侧更好的与工件表面贴合，提高对工件的固定效果。

进一步的，如图所示，本实施例所述的第一弧形板2021与两个第二弧形板2022的内凹面均开设防滑纹。通过该设计可以有效的提高夹板202与工件之间的摩擦力，进一步的提高对工件的固定效果。

更进一步的，如图所示，本实施例所述的套环17的上下两侧均设有限位块22，限位块22固定安装在对应的活动轴82的侧部。通过该设计可以提高套环17在对应的活动轴82上的安装稳定性，避免本发明工作时活动轴82与对应的套环17发生沿活动轴82轴向的相对移动，可以提高电动伸缩杆18对刀头19控制移动的精度。

更进一步的，如图所示，本实施例所述的圆环9的外圈与第一管体4的内壁轴承活动连接。通过该设计可以进一步的提高圆环9的安装稳定性。

更进一步的，如图所示，本实施例所述的滑台5沿对应的导轨3的进给运动通过电动驱动装置驱动。通过电动驱动装置可以提高对滑台5的控制精度。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.工件不旋转数控外圆加工设备，其特征在于：包括底板（1）与顶板（2），底板（1）与顶板（2）后侧通过机架固定连接，底板（1）顶部及顶板（2）底部均固定安装导轨（3），两个导轨（3）之间设有第一管体（4），第一管体（4）的顶部及底部与对应的导轨（3）之间均配合安装滑台（5），滑台（5）能沿对应的导轨（3）做进给运动，第一管体（4）内设有第二管体（6），第二管体（6）与第一管体（4）同轴设置，第二管体（6）与第一管体（4）的两端均通过轴承活动连接，第二管体（6）内壁上开设数个均匀分布的通孔（7），通孔（7）内设有伸缩轴（8），伸缩轴（8）的固定轴（81）与对应的通孔（7）轴承活动连接，伸缩轴（8）的活动轴（82）位于第二管体（6）内部，固定轴（81）远离活动轴（82）的一端位于第二管体（6）与第一管体（4）之间，固定轴（81）远离活动轴（82）的一端一侧设有圆环（9），圆环（9）的内圈与第二管体（6）轴承活动连接，圆环（9）的左右两端均固定安装第一环形齿条（10），第一管体（4）的内壁固定安装数个第一电机（11），第一电机（11）的输出轴上固定安装第一齿轮（12），第一齿轮（12）与左侧的第一环形齿条（10）啮合配合，固定轴（81）远离活动轴（82）的一端均固定安装第二齿轮（13），第二齿轮（13）与右侧的第一环形齿条（10）啮合配合，第二管体（6）外圈靠近右端处固定套装第二环形齿条（14），第一管体（4）内壁固定安装数个第二电机（15），第二电机（15）的输出轴上固定安装第三齿轮（16），第三齿轮（16）与第二环形齿条（14）啮合配合，伸缩轴（8）与第二管体（6）内壁垂直，活动轴（82）的远离固定轴（81）的一端外周通过轴承套装套环（17），套环（17）的外周与第二管体（6）的内壁之间通过数根均匀分布的电动伸缩杆（18）固定连接，电动伸缩杆（18）与第二管体（6）内壁垂直，活动轴（82）的远离固定轴（81）的一端固定安装刀头（19），底板（1）与顶板（2）的两端之间均设置工件夹持装置（20）。

2.根据权利要求1所述的工件不旋转数控外圆加工设备，其特征在于：所述的工件夹持装置（20）包括两根第一液压杆（201）及两个夹板（202），两根第一液压杆（201）上下设置，上部的第一液压杆（201）的固定杆的上端与顶板（2）底部固定连接，下部的第一液压杆（201）的固定杆的下端与底板（1）顶部固定连接，夹板（202）固定安装在对应的第一液压杆（201）的活动杆的端部，夹板（202）为弧形，位于同侧的两个夹板（202）的内凹面相对。

3.根据权利要求2所述的工件不旋转数控外圆加工设备，其特征在于：所述的夹板（202）包括第一弧形板（2021）与两个第二弧形板（2022），第一弧形板（2021）的凸面与对应的第一液压杆（201）的活动杆端部固定连接，第二弧形板（2022）的一端与第一弧形板（2021）的对应的端部铰接连接，第二弧形板（2022）的凸面与对应的第一液压杆（201）的活动杆端部一侧通过第二液压杆（21）铰接连接。

4.根据权利要求3所述的工件不旋转数控外圆加工设备，其特征在于：所述的第一弧形板（2021）与两个第二弧形板（2022）的内凹面均开设防滑纹。

5.根据权利要求1所述的工件不旋转数控外圆加工设备，其特征在于：所述的套环（17）的上下两侧均设有限位块（22），限位块（22）固定安装在对应的活动轴（82）的侧部。

6.根据权利要求1所述的工件不旋转数控外圆加工设备，其特征在于：所述的圆环（9）的外圈与第一管体（4）的内壁轴承活动连接。

7.根据权利要求1所述的工件不旋转数控外圆加工设备，其特征在于：所述的滑台（5）沿对应的导轨（3）的进给运动通过电动驱动装置驱动。