CN110315095A - 一种轴端驱动车轮车床及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于机床技术领域，公开了一种轴端驱动车轮车床及其加工方法，轴端驱动车轮车床包括：驱动卡盘、驱动箱、床身、提升装置、刀架和电机；提升装置设在床身上，驱动卡盘包括驱动盘、卡爪和卡盘组成，轮轴两端端部连接驱动盘，驱动卡盘和驱动箱主轴输出端部连接。本发明还公开了轴端驱动车轮车床的加工方法，本发明通过在轮轴两端端部连接驱动卡盘，使轮轴径向定位准确可靠，轮轴和驱动箱主轴在周向上回转中心重合，充分保证车床加工精度；通过卡爪卡住驱动盘的外圆周面，卡爪一端被定位装置限定，卡爪的动态夹紧力保持相对稳定，使得轮轴的轴向固定更加牢固，保证轮轴与驱动盘能同步无相对滑动地同速旋转。

Description

一种轴端驱动车轮车床及其加工方法

技术领域

本发明属于机床技术领域，具体涉及一种轴端驱动车轮车床及其加工方法。

背景技术

随着刀具材料和机床加工技术的不断进步，数控车床的主轴转速呈现出了日益走高的趋势，数控车床主轴转速的日趋走高，向传统的机床夹具技术提出了新的挑战。这种挑战主要表现在卡盘类夹具上，无论是常用的杠杆式液压卡盘，还是近一时期发展起来的楔式增力液压卡盘，只要其在结构上不附加卡爪的离心力平衡机构，其动态夹紧力都会随主轴转速的提高而锐减。

新型切削技术的发展，特别是高速切削、硬切削技术的发展，对驱动卡盘的性能提出了更高的要求。

目前，数控车轮车床的主轴驱动方式主要包含卡爪夹紧轮辋和驱动轮压紧踏面驱动两大类。卡爪夹紧轮辋又主要分为卡爪直线张开夹紧和卡爪旋转夹紧，卡爪直线张开夹紧指均布的两个或两个以上的卡爪伸到轮对外侧轮辋内时，同时张开夹紧轮辋来驱动轮对的；而卡爪旋转夹紧是指均布的两个或两个以上的卡爪伸到轮对外侧轮辋内时，同时旋转使卡爪大端夹紧轮辋来驱动轮对。驱动轮压紧踏面的驱动方式是指3个或3个以上驱动轮紧压轮对踏面来驱动轮对的方式。驱动轮采用对向分布，同时对轮对踏面进行压紧驱动，在轮对切削加工过程中，采用液压跟随系统来保证驱动轮对踏面的压紧。

现有技术中主要存在以下问题：

（1）卡爪夹紧轮辋驱动方式对卡爪的适用性要求比较高，因为各种型号的轮对的轮辋形状是不一样的，导致对不同型号的轮对夹紧加工时，要更换相对应的卡爪。

（2）卡爪夹紧轮辋驱动方式要求轮对的外侧轮辋有足够的空间让卡爪伸进来，因此这种方式无法对轮载制动盘的轮对进行夹紧。

（3）驱动轮压紧踏面驱动方式对轮对踏面的要求比较高，而轮对作为列车裸露在外的关键部件，其在列车运行过程中与钢轨长期摩擦，其表面存在擦伤、剥离、磨耗等缺陷。这些缺陷都会对驱动轮的驱动稳定性产生影响，从而对轮对的修复加工精度产生影响。

发明内容

针对现有的数控车床的不足，本发明提供了一种轴端驱动车轮车床，采用的技术方案是：一种轴端驱动车轮车床，包括：

驱动卡盘（10）、驱动箱（20）、床身（30）、提升装置（40）、刀架（50）和电机（60）；所述提升装置（40）设在床身（30）上，所述驱动卡盘（10）包括驱动盘（2）、卡爪（3）和卡盘（5）组成，所述轮轴（1）两端端部连接驱动盘（2），所述驱动卡盘（10）和驱动箱（20）主轴输出端部连接，所述驱动箱（20）主轴输入端和电机（60）连接，使轮轴（1）和驱动箱（20）主轴在同一水平面；所述驱动盘（2）安装在轮轴（1）两端端部，所述卡盘（5）与驱动箱（20）主轴端部连接，所述驱动盘（2）的外圆周面上设有卡爪（3）；所述刀架（50）设在车轮正上方，并能够在横向和纵向移动。

进一步地，驱动卡盘（10）还包括顶尖（4），所述顶尖（4）装在驱动箱（20）主轴前端尖部延伸至轮轴横截面的（1）中心。

进一步地，卡爪（3）采用八字型，每个卡爪（3）的端部都设置定位装置；卡爪（3）卡住驱动盘（2）的外圆周面后，一端被定位装置限定。

针对现有的数控车床的不足，本发明还提供了一种轴端驱动车轮车床加工方法，步骤如下：

S1：启动车床，系统自检完成后，处于待机就绪状态；

S2：把驱动盘（2）安装到待加工轮对上，然后把轮对滚入到机床的床身（30）上；

S3：轮对滚入床身（30）后，由提升装置（40）把轮对提升到位；

S4：轮对到位后，驱动箱（20）移动，使驱动卡盘（10）移到装夹位置；

S5：调整好轮对与驱动卡盘（10）的相对位置后，驱动箱（20）移动顶紧轮对，然后驱动卡盘（10）夹紧轮对两端的驱动盘（2）；

S6：夹紧轮对后，提升装置（40）下降脱离轮轴，然后驱动箱（20）驱动轮对旋转；控制刀架（50）按加工程序对轮对进行加工；

S7：加工完成后，刀架（50）退回原位，驱动箱（20）停止轮对旋转，轮对提升装置（40）上升到接料位置；

S8：先松开驱动卡盘（10）对轮对的夹紧，然后移动驱动箱（20）松开轮对，让轮对提升装置（40）对轮对进行接料；

S9：降下轮对提升装置（40），把轮对落到床身的轨道上；

S10：把轮对沿床身上的轨道推出机床，把轮对上的驱动盘（2）拆下，结束轮对加工过程。

与现有技术对比，本发明具备的有益效果是：

1、通过在轮轴（1）两端端部连接驱动卡盘（10），使轮轴（1）和驱动箱（20）主轴在同一水平面，轮轴（1）径向定位准确可靠，轮轴（1）和驱动箱（20）主轴在周向上回转中心重合，充分保证车床加工精度。

2、通过卡爪（3）卡住驱动盘（2）的外圆周面，卡爪（3）一端被定位装置限定，卡爪（3）的动态夹紧力保持相对稳定，使得轮轴（1）的轴向固定更加牢固，保证轮轴（1）与驱动盘（2）能同步无相对滑动地同速旋转。

附图说明

图1为本发明一种轴端驱动车轮车床主视图；

图2为本发明一种轴端驱动车轮车床主视图的A处放大图。

附图标记：1、轮轴；2、驱动盘；3、卡爪；4、顶尖；5、卡盘；10、驱动卡盘；20、驱动箱；30、床身；40、提升装置；50、刀架；60、电机。

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。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1-2，一种轴端驱动车轮车床，包括：

驱动卡盘10、驱动箱20、床身30、提升装置40、刀架50和电机60；所述提升装置40设在床身30上，所述驱动卡盘10包括驱动盘2、卡爪3和卡盘5组成，所述轮轴1两端端部连接驱动盘2，所述驱动卡盘10和驱动箱20主轴输出端部连接，所述驱动箱20主轴输入端和电机60连接，使轮轴1和驱动箱20主轴在同一水平面；所述驱动盘2安装在轮轴1两端端部，所述卡盘5与驱动箱20主轴端部连接，所述驱动盘2的外圆周面上设有卡爪3；所述刀架50设在车轮正上方，并能够在横向和纵向移动。

优选地，驱动卡盘10还包括顶尖4，所述顶尖4装在驱动箱20主轴前端尖部延伸至轮轴1横截面的中心。

优选地，卡爪3采用八字型，每个卡爪3的端部都设置定位装置；卡爪3卡住驱动盘2的外圆周面后，一端被定位装置限定。

本发明还提供了一种轴端驱动车轮车床加工方法，步骤如下：

S1：启动车床，系统自检完成后，处于待机就绪状态；

S2：把驱动盘2安装到待加工轮对上，然后把轮对滚入到机床的床身30上；

S3：轮对滚入床身30后，由提升装置40把轮对提升到位；

S4：轮对到位后，驱动箱20移动，使驱动卡盘10移到装夹位置；

S5：调整好轮对与驱动卡盘10的相对位置后，驱动箱20移动顶紧轮对，然后驱动卡盘10夹紧轮对两端的驱动盘2；

S6：夹紧轮对后，提升装置40下降脱离轮轴，然后驱动箱20驱动轮对旋转；控制刀架50按加工程序对轮对进行加工；

S7：加工完成后，刀架50退回原位，驱动箱20停止轮对旋转，轮对提升装置40上升到接料位置；

S8：先松开驱动卡盘10对轮对的夹紧，然后移动驱动箱20松开轮对，让轮对提升装置40对轮对进行接料；

S9：降下轮对提升装置40，把轮对落到床身的轨道上；

S10：把轮对沿床身上的轨道推出机床，把轮对上的驱动盘2拆下，结束轮对加工过程。

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 (4)

1.一种轴端驱动车轮车床，其特征在于：包括：

驱动卡盘（10）、驱动箱（20）、床身（30）、提升装置（40）、刀架（50）和电机（60）；所述提升装置（40）设在床身（30）上，所述驱动卡盘（10）包括驱动盘（2）、卡爪（3）和卡盘（5）组成，所述轮轴（1）两端端部连接驱动盘（2），所述驱动卡盘（10）和驱动箱（20）主轴输出端部连接，所述驱动箱（20）主轴输入端和电机（60）连接，使轮轴（1）和驱动箱（20）主轴在同一水平面；所述驱动盘（2）安装在轮轴（1）两端端部，所述卡盘（5）与驱动箱（20）主轴端部连接，所述驱动盘（2）的外圆周面上设有卡爪（3）；所述刀架（50）设在车轮正上方，并能够在横向和纵向移动。

2.根据权利要求1所述的一种轴端驱动车轮车床，其特征在于：所述驱动卡盘（10）还包括顶尖（4），所述顶尖（4）装在驱动箱（20）主轴前端尖部延伸至轮轴横截面的（1）中心。

3.根据权利要求1所述的一种轴端驱动车轮车床，其特征在于：卡爪（3）采用八字型，每个卡爪（3）的端部都设置定位装置。

4.一种轴端驱动车轮车床加工方法，包括权利要求1-3任一项所述的轴端驱动车轮车床，其特征在于：步骤如下：

S1：启动车床，系统自检完成后，处于待机就绪状态；

S2：把驱动盘（2）安装到待加工轮对上，然后把轮对滚入到机床的床身（30）上；

S3：轮对滚入床身（30）后，由提升装置（40）把轮对提升到位；

S4：轮对到位后，驱动箱（20）移动，使驱动卡盘（10）移到装夹位置；

S5：调整好轮对与驱动卡盘（10）的相对位置后，驱动箱（20）移动顶紧轮对，然后驱动卡盘（10）夹紧轮对两端的驱动盘（2）；

S6：夹紧轮对后，提升装置（40）下降脱离轮轴，然后驱动箱（20）驱动轮对旋转；控制刀架（50）按加工程序对轮对进行加工；

S7：加工完成后，刀架（50）退回原位，驱动箱（20）停止轮对旋转，轮对提升装置（40）上升到接料位置；

S8：先松开驱动卡盘（10）对轮对的夹紧，然后移动驱动箱（20）松开轮对，让轮对提升装置（40）对轮对进行接料；

S9：降下轮对提升装置（40），把轮对落到床身的轨道上；

S10：把轮对沿床身上的轨道推出机床，把轮对上的驱动盘（2）拆下，结束轮对加工过程。