CN110039332A

CN110039332A - 自动定心机床中心架

Info

Publication number: CN110039332A
Application number: CN201910449535.XA
Authority: CN
Inventors: 黄运新; 冯遵香; 黄振寰
Original assignee: Xuzhou Wuding Machinery Technology Co Ltd
Current assignee: Xuzhou Wuding Machinery Technology Co Ltd
Priority date: 2019-05-28
Filing date: 2019-05-28
Publication date: 2019-07-23

Abstract

一种自动定心机床中心架，它主要包括底座，通过导轨设置在底座上的滑板，以及设置在滑板上的滚轮支架，设置在底座底部的活塞缸，主要采用的原理是：被加工的工件原始位置来确定后，自动定心机床中心架的夹紧零部件的位置通过自身的调节补偿，来适应被加工的工件原始位置，定位精度与夹紧零部件在水平方向上的制造误差、安装误差以及运动误差无关，本发明具有精度高的优点，同时还具有效率高、劳动强度低的优点。

Description

自动定心机床中心架

技术领域

本发明涉及机床附件，具体涉及机床中心架，尤其涉及一种自动定心机床中心架，属于机床工具技术领域。

背景技术

众所周知：目前，传统的机床中心架在工作中，是将中心架通过压板固定在车床导轨上，打开上盖，将工件放入中心架，手动调整三个支撑块，保证同轴度，合上上盖，拧紧螺栓，即可开动机床工作，显然，此种机床中心架存在以下缺陷：1、人工调整三个支撑点对中不但效率低而且精度差；2、工件与支撑块之间为滑动磨擦，易磨损，寿命短；3、三个圆柱支撑点，属于悬臂结构，刚度差，易振动；4、安全性差，传统中心架靠一只紧定螺栓，紧固上下盖，加工中，如果工件对中效果不好，旋转中易将中心架扭断，造成设备、人身事故，为了解决上述问题，为此中国发明申请号为200910182058.1，授权公告号 CN 101628381 B，名称为“自动定心、滚动支撑中心架”的发明专利公开了可以有效克服上述缺陷的技术，但是，该项技术仍然存在不可克服的缺陷，主要是：1、工作过程靠手动调节，存在劳动强度较高、劳动效率较低的缺陷；2、该技术中自动定位主要是通过转动手轮带动螺丝长杆转动，螺丝长杆带动卡爪左右分合运动，实现卡爪上的滚轮夹持工件来达到自动定位的目的，但是，由于螺丝长杆不可避免地会存在制造误差，与之配合的螺帽以及其它运动部件同样不可避免地存在制造以及安装误差，所以，在螺丝长杆带动卡爪左右分合运动过程中，两个卡爪靠近中心与离开中心距离与理论位置必定存在误差，这将导致定心不准，不但容易造成所加工的工件质量降低，甚至有报废的事故发生。

发明内容

本发明的目的在于：就是针对现有技术所存在的上述缺陷，提供一种能够有效克服上述缺陷的技术，也即本发明所述的一种自动定心机床中心架。

本发明实现上述目的所采用的技术方案是：所述的一种自动定心机床中心架，它主要包括底座（1），所述的底座（1）的底部制有与机床身（24）上导轨相匹配的导轨槽，底座（1）通过底部的导轨槽安装固定在机床身（24）的导上，底座（1）在解锁的状态下可以沿机床身（24）上导轨滑动，以便根据工作的需要调节安装位置，在工作的状态，底座（1）则被锁紧装置固定，在所述的底座（1）上面设置有第一导轨（2），第一导轨（2）的长度方向，即：第一导轨（2）的导向方向与机床身（24）的导轨垂直，在所述的第一导轨（2）上设置有滑板（5），在自由状态下，滑板（5）可以在第一导轨（2）上滑动，在滑板（5）的中间位置制有长型孔（20），长型孔（20）的长度方向H与第一导轨（2）的长度方向一致，在底座（1）底部中间位置固定安装有活塞缸（3），活塞缸（3）的活塞杆穿过底座（1）上的通孔、穿过第一导轨（2）、穿过长型孔（20）后到达滑板（5）的上平面，在活塞缸（3）的活塞杆端部安装固定有压板（19），在活塞缸（3）活塞下腔内设置有第一复位弹簧（4），当活塞缸（3）活塞上腔内不通入压力介质的情况下，复位弹簧（4）推动活塞向上，带动活塞杆以及压板（19）上升，使压板（19）与滑板（5）的上平面脱离接触，此时，滑板（5）可以在第一导轨（2）的长度方向滑动，但是，由于活塞缸（3）活塞杆置于滑板（5）的中间长型孔（20）内，所以，滑板（5）滑动距离被限制在长型孔（20）的长度H范围内，当活塞缸（3）活塞上腔内通入压力介质的情况下，推动活塞向上，带动活塞杆以及压板（19）下降，压板（19）与滑板（5）的上平面接触，并且将滑板（5）压紧，此时，滑板（5）在第一导轨（2）的长度方向滑动被限制，在长型孔（20）一侧的滑板（5）的上面安装有固定支架（6），在长型孔（20）另外一侧的滑板（5）的上面固定设置有第二导轨（18），所述的第二导轨（18）导向方向与第一导轨（2）导向方向一致，在所述的第二导轨（18）上面设置有滑块（12），在自由状态下滑块（12）具有沿第二导轨（18）导向方向滑动的自由度，而无其它方向的自由度，滑块（12）的顶部与固定支架（6）顶部等高，且具有相同的截面形状，在所述的滑块（12）的顶部与固定支架（6）顶部用螺栓（10）分别固定安装一个滚轮支架（9），两个滚轮支架（9）相对的一侧制有V型开口（23），两个V型开口（23）的尖角底线组成的平面（22）为水平面，并且通过机床的主轴中心（21），在每一个滚轮支架（9）的V型开口（23）上下位置固定安装一只滚轮（11），每一个滚轮支架（9）的V型开口（23）处的上下位置的滚轮（11）关于平面（22）对称，在第二导轨（18）外侧端部的滑板（5）上，固定设置有轴承座（16），丝杠（14）的一端通过轴承（15）可旋转地安装在轴承座（16）上，丝杠（14）向内水平伸出部位上，以内外螺纹配合的方式安装有丝杠螺母（13），丝杠螺母（13）的外圆部分与滑块（12）连接固定，丝杠螺母（13）的外端部与驱动装置（17）相连，所述的驱动装置（17）是可以驱动丝杠（14）旋转的动力装置与动力传动系统，在底座（1）上固定设置有弹簧支架（7），在弹簧支架（7）与滑板（5）之间设置有第二复位弹簧（8），该第二复位弹簧（8）具有使滑板（5）始终具有向右运动的趋势。

本发明工作过程与工作原理是：在工件（27）开始加工之前，通过启动驱动装置（17）工作，驱动装置（17）驱动丝杠（14）按需要的方向旋转，使两个滚轮支架（9）之间的最小开口距离大于需要安装的工件（27）毛坯部位的最大外圆，以保证工件正常安装，同时，活塞缸（3）活塞上腔内不通入压力介质，第一复位弹簧（4）推动活塞向上，带动活塞杆以及压板（19）上升，压板（19）与滑板（5）的上平面脱离接触，由于第二复位弹簧（8）具有使滑板（5）始终具有向右运动的趋势，所以，在第二复位弹簧（8）作用下，滑板（5）以及安装固定在滑板（5）上的两个滚轮支架（9）也相应地同时向右移动，使机床主轴中心（21）大体处于两个滚轮支架（9）的中间位置，方便工件毛坯的安装，此时，将工件（27）毛坯的一端用机床的卡盘（25）夹紧，另外一端用机床尾部的顶尖（26）顶紧，然后在工件（27）毛坯上加工出基准外圆面M，显然，此基准外圆面M的中心轴线与机床主轴中心（21）是重合的，接着启动控制驱动装置（17）开启与之前不一样的工作模式，此时的驱动装置（17）驱动丝杠（14）与之前转向相反的运动，此时驱动丝杠（14）推动滑块（12）、左侧滚轮支架（9）以及安装其上的两个滚轮（11）向工件（27）的基准外圆面M侧面靠近，当左侧滚轮支架（9）上的两个滚轮（11）与工件（27）的基准外圆面M侧面接触后，由于工件（27）在轴向被卡盘（25）以及顶尖（26）所固定，所以，在继续转动丝杠（14）的情况下，两个滚轮（11）向工件（27）的基准外圆面M靠近的运动被阻碍，也即滑块（12）的运动被阻碍停止，所以，此时的滑板（5）就开始向左运动，显然，在此种情况下，右侧的两个滚轮（11）将从工件（27）基准外圆面M另外的一侧靠近工件（27），结果四只滚轮（11）在基准外圆面M部位将工件（27）夹紧，再接着在活塞缸（3）活塞上腔内通入压力介质，推动活塞向上，带动活塞杆以及压板（19）下降，压板（19）与滑板（5）的上平面接触，并且将滑板（5）压紧，此时，滑板（5）在第一导轨（2）上的滑动自由度被限制，此时，去掉顶尖（26），此时，由于工件（27）的位置没有改变，夹紧工件（27）的四只滚轮（11）的位置也是固定的，所以，即使去掉顶尖（26）后，仍然能够保证工件（27）的旋转中心与原来保持一致，且不受夹具水平方向的运动精度、安装精度、以及制造误差的影响，具有精度高的优点，虽然滚轮（11）在高度方向的误差也可以影响到定位的精度，但是由于滚轮（11）在高度方向上尺寸是固定不变的，通过提高制造的精度与安装的精度完全可以保证。

有益效果：本发明中的，夹具工作的部件在水平方向的位置是由被加工的工件原始位置来确定的，即：被加工的工件原始位置来确定后，

自动定心机床中心架的夹紧零部件的位置通过自身的调节补偿，来适应被加工的工件原始位置，所以，与自动定心机床中心架的夹紧零部件在水平方向上的制造误差、安装误差以及运动误差无关，具有精度高的优点，此外，本发明中的夹紧与定位采用机动方式来实现，还具有效率高、劳动强度低的优点。

附图说明

图1是本发明的原理示意图；

图2是本发明夹紧工件时的状态主视图；

图3是图2在A方向的局部视图示意图；

图中所示：1是底座；2是第一导轨；3是活塞缸；4是第一复位弹簧；5是滑板；6是固定支架；7是弹簧支架；8是第二复位弹簧；9是滚轮支架；10是螺栓；11是滚轮；12是滑块；13是丝杠螺母；14是丝杆；15是轴承；16是轴承座；17是驱动装置；18是第二导轨；19是压板；20是长型孔；21是主轴中心；22是平面；23是V型开口；24是机床身；25是卡盘；26是顶尖；27是工件；M是基准外圆面。

具体实施方式

结合图1、图2、图3，本发明的具体实施方式是：所述的一种自动定心机床中心架，它主要包括底座（1），所述的底座（1）的底部制有与机床身（24）上导轨相匹配的导轨槽，底座（1）通过底部的导轨槽安装固定在机床身（24）的导上，底座（1）在解锁的状态下可以沿机床身（24）上导轨滑动，以便根据工作的需要调节安装位置，在工作的状态，底座（1）则被锁紧装置固定，在所述的底座（1）上面设置有第一导轨（2），第一导轨（2）的长度方向，即：第一导轨（2）的导向方向与机床身（24）的导轨垂直，在所述的第一导轨（2）上设置有滑板（5），在自由状态下，滑板（5）可以在第一导轨（2）上滑动，在滑板（5）的中间位置制有长型孔（20），长型孔（20）的长度方向H与第一导轨（2）的长度方向一致，在底座（1）底部中间位置固定安装有活塞缸（3），活塞缸（3）的活塞杆穿过底座（1）上的通孔、穿过第一导轨（2）、穿过长型孔（20）后到达滑板（5）的上平面，在活塞缸（3）的活塞杆端部安装固定有压板（19），在活塞缸（3）活塞下腔内设置有第一复位弹簧（4），当活塞缸（3）活塞上腔内不通入压力介质的情况下，复位弹簧（4）推动活塞向上，带动活塞杆以及压板（19）上升，压板（19）与滑板（5）的上平面脱离接触，此时，滑板（5）可以在第一导轨（2）的长度方向滑动，但是，由于活塞缸（3）活塞杆置于滑板（5）的中间长型孔（20）内，所以，滑板（5）滑动距离被限制在长型孔（20）的长度H范围内，当活塞缸（3）活塞上腔内通入压力介质的情况下，推动活塞向上，带动活塞杆以及压板（19）下降，压板（19）与滑板（5）的上平面接触，并且将滑板（5）压紧，此时，滑板（5）在第一导轨（2）的长度方向滑动被限制，在长型孔（20）一侧的滑板（5）的上面安装有固定支架（6），在长型孔（20）另外一侧的滑板（5）的上面固定设置有第二导轨（18），所述的第二导轨（18）导向方向与第一导轨（2）导向方向一致，在所述的第二导轨（18）上面设置有滑块（12），在自由状态下滑块（12）具有沿第二导轨（18）导向方向滑动的自由度，而无其它方向的自由度，滑块（12）的顶部与固定支架（6）顶部等高，且具有相同的截面形状，在所述的滑块（12）的顶部与固定支架（6）顶部用螺栓（10）分别固定安装一个滚轮支架（9），两个滚轮支架（9）相对的一侧制有V型开口（23），两个V型开口（23）的尖角底线组成的平面（22）为水平面，并且通过机床的主轴中心（21），在每一个滚轮支架（9）的V型开口（23）上下位置固定安装一只滚轮（11），每一个滚轮支架（9）的V型开口（23）处的上下位置的滚轮（11）关于平面（22）对称，在第二导轨（18）外侧端部的滑板（5）上，固定设置有轴承座（16），丝杠（14）的一端通过轴承（15）可旋转地安装在轴承座（16）上，丝杠（14）向内水平伸出部位上，以内外螺纹配合的方式安装有丝杠螺母（13），丝杠螺母（13）的外圆部分与滑块（12）连接固定，丝杠螺母（13）的外端部与驱动装置（17）相连，所述的驱动装置（17）是可以驱动丝杠（14）旋转的动力装置与动力传动系统，在底座（1）上固定设置有弹簧支架（7），在弹簧支架（7）与滑板（5）之间设置有第二复位弹簧（8），该第二复位弹簧（8）具有使滑板（5）始终具有向右运动的趋势。

在工件（27）开始加工之前，通过启动驱动装置（17）工作，驱动装置（17）驱动丝杠（14）按需要的方向旋转，使两个滚轮支架（9）之间的最小开口距离大于需要安装的工件（27）毛坯部位的最大外圆，以保证工件正常安装，同时，活塞缸（3）活塞上腔内不通入压力介质，第一复位弹簧（4）推动活塞向上，带动活塞杆以及压板（19）上升，压板（19）与滑板（5）的上平面脱离接触，由于第二复位弹簧（8）具有使滑板（5）始终具有向右运动的趋势，所以，在第二复位弹簧（8）作用下，滑板（5）以及安装固定在滑板（5）上的两个滚轮支架（9）也相应地同时向右移动，使机床主轴中心线大体处于两个滚轮支架（9）的中间位置，方便工件毛坯的安装，此时，将工件（27）毛坯的一端用机床的卡盘（25）夹紧，另外一端用机床尾部的顶尖（26）顶紧，然后在工件（27）毛坯上加工出基准外圆面M，显然，此基准外圆面M的中心轴线与机床主轴中心（21）是重合的，接着启动控制驱动装置（17）开启与之前不一样的工作模式，此时的驱动装置（17）驱动丝杠（14）与之前转向相反的运动，此时驱动丝杠（14）推动滑块（12）、左侧滚轮支架（9）以及安装其上的两个滚轮（11）向工件（27）的基准外圆面M侧面靠近，当左侧滚轮支架（9）上的两个滚轮（11）与工件（27）的基准外圆面M侧面接触后，由于工件（27）在轴向被卡盘（25）以及顶尖（26）所固定，所以，在继续转动丝杠（14）的情况下，两个滚轮（11）向工件（27）的基准外圆面M靠近的运动被阻碍，也即滑块（12）的运动被阻碍停止，所以，此时的滑板（5）就开始向左运动，显然，在此种情况下，右侧的两个滚轮（11）将从工件（27）基准外圆面M另外的一侧靠近工件（27），结果四只滚轮（11）在基准外圆面M部位将工件（27）夹紧，再接着在活塞缸（3）活塞上腔内通入压力介质，推动活塞向上，带动活塞杆以及压板（19）下降，压板（19）与滑板（5）的上平面接触，并且将滑板（5）压紧，此时，滑板（5）在第一导轨（2）上的滑动自由度被限制，此时，去掉顶尖（26），此时，由于工件（27）的位置没有改变，夹紧工件（27）的四只滚轮（11）的位置也是固定的，所以，即使去掉顶尖（26）后，仍然能够保证工件（27）的旋转中心与原来保持一致。

Claims

1.一种自动定心机床中心架，它主要包括底座（1），所述的底座（1）上面设置有第一导轨（2），其特征是：在所述的第一导轨（2）上设置有滑板（5），在滑板（5）的中间位置制有长型孔（20），长型孔（20）的长度方向H与第一导轨（2）的长度方向一致，在底座（1）底部中间位置固定安装有活塞缸（3），活塞缸（3）的活塞杆穿过底座（1）上的通孔、穿过第一导轨（2）、穿过长型孔（20）后到达滑板（5）的上平面，在活塞缸（3）的活塞杆端部安装固定有压板（19），在活塞缸（3）活塞下腔内设置有第一复位弹簧（4），在长型孔（20）一侧的滑板（5）的上面安装有固定支架（6），在长型孔（20）另外一侧的滑板（5）的上面固定设置有第二导轨（18），所述的第二导轨（18）导向方向与第一导轨（2）导向方向一致，在所述的第二导轨（18）上面设置有滑块（12），滑块（12）的顶部与固定支架（6）顶部等高，且具有相同的截面形状。

2.根据权利要求1，所述的一种自动定心机床中心架，其特征是：在所述的滑块（12）的顶部与固定支架（6）顶部用螺栓（10）分别固定安装一个滚轮支架（9），两个滚轮支架（9）相对的一侧制有V型开口（23），两个V型开口（23）的尖角底线组成的平面（22）为水平面，并且通过机床的主轴中心（21），在每一个滚轮支架（9）的V型开口（23）上下位置固定安装一只滚轮（11），每一个滚轮支架（9）的V型开口（23）处的上下位置的滚轮（11）关于平面（22）对称。

3.根据权利要求1，所述的一种自动定心机床中心架，其特征是：在第二导轨（18）外侧端部的滑板（5）上，固定设置有轴承座（16），丝杠（14）的一端通过轴承（15）可旋转地安装在轴承座（16）上，丝杠（14）向内水平伸出部位上，以内外螺纹配合的方式安装有丝杠螺母（13），丝杠螺母（13）的外圆部分与滑块（12）连接固定，丝杠螺母（13）的外端部与驱动装置（17）相连。

4.根据权利要求1，所述的一种自动定心机床中心架，其特征是：在底座（1）上固定设置有弹簧支架（7），在弹簧支架（7）与滑板（5）之间设置有第二复位弹簧（8），该第二复位弹簧（8）具有使滑板（5）始终具有向右运动的趋势。