CN112025338A - 一种数控车床用的细长轴加工辅助设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于车床加工辅助设备领域，尤其涉及一种数控车床用的细长轴加工辅助设备，它包括底座、滑座、螺杆A、弧形支架、支座B、T型导块、轴B、伸缩杆机构A、伸缩杆机构B，其中底座安装在机床床身上，底座上的滑槽A中沿垂直于细长轴的方向滑动配合有滑座；本发明在细长轴车削过程中通过两个伸缩杆机构A和若干伸缩杆机构B以一定角度对细长轴进行相错抵压来防止车刀对细长轴造成的弯曲。而且，本发明在辅助细长轴加工过程中无需对细长轴进行反复数次的装夹，避免了细长轴加工过程中因反复装夹而导致的加工误差，有效提高细长轴加工精度和加工效率。

Description

一种数控车床用的细长轴加工辅助设备

技术领域

本发明属于车床加工辅助设备领域，尤其涉及一种数控车床用的细长轴加工辅助设备。

背景技术

长度与直径之比大于25(即L/D>25)的轴叫细长轴。传统的对于细长轴外圆面的加工存在不易装夹的为题，在对细长轴的外圆面进行加工时，车刀对细长轴产生的径向压力使得细长轴产生弯曲，从而导致细长轴的加工参数出错。一般加工细长轴的方法是将细长轴从主轴座上的装夹孔中逐渐伸出，对细长轴进行逐节加工，同时，通过尾座对加工的细长轴形成支撑，提高细长轴加工部位的相对刚性，避免细长轴在加工过程中发生弯曲。但是，这种方法需要对细长轴进行多次装夹，对细长轴的多次装夹会导致细长轴出现加工误差。

所以，针对细长轴加工中的上述问题，设计一种数控车床细长轴加工辅助设备很有必要。

本发明设计一种数控车床用的细长轴加工辅助设备解决如上问题。

发明内容

为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种数控车床用的细长轴加工辅助设备，它是采用以下技术方案来实现的。

在本发明的描述中需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”等指示方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或者位置关系，仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

一种数控车床用的细长轴加工辅助设备，它包括底座、滑座、螺杆A、弧形支架、支座B、T型导块、轴B、伸缩杆机构A、伸缩杆机构B，其中底座安装在机床床身上，底座上的滑槽A中沿垂直于细长轴的方向滑动配合有滑座，同底座旋转配合的两个螺杆A与滑座螺纹配合，两个螺杆A之间等速传动连接；滑座上安装有若干沿细长轴轴向方向分布的弧形支架，弧形支架的内凹弧面与细长轴相对；每个弧形支架上的弧形T型导槽内滑动有弧形T型导块，相邻两个T型导块的运动方向相反；同若干弧形支架上的支座B旋转配合的轴B与若干T型导块传动连接，一个弧形支架上安装有手动驱动轴B旋转的结构。

最外侧两个T型导块的内凹弧面上分别安装有沿T型导块所在圆弧的径向方向伸缩的伸缩杆机构A，未安装伸缩杆机构A的T型导块的内凹弧面上均安装有沿T型导块所在圆弧的径向方向伸缩的伸缩杆机构B；伸缩杆机构A和伸缩杆机构B与细长轴配合，以防止细长轴在车刀作用下产生弯曲；伸缩杆机构B通过自带压感系统的配合对直径逐渐减小的细长轴始终产生有效的抵压力。

作为本技术的进一步改进，若干上述弧形支架由中部向两侧逐渐趋于疏散，使得细长轴上距离主轴座和刀座较远的强度相对较弱的中部可以被较密集的压轮B抵压，保证细长轴中部在被车削过程中不易发生弯曲。T型导槽的圆心轴线平行于细长轴且与细长轴的中心轴线位于同一水平内，保证安装在弧形支架上的伸缩杆机构A和伸缩杆机构B在靠近细长轴后可以对细长轴形成有效的抵压，同时，保证当弧形支架靠近细长轴时弧形支架的圆心轴线与细长轴中心轴线重合，使得发生相错的相邻两个伸缩杆机构B或发生相错的伸缩杆机构B和伸缩杆机构A可以分别在其伸缩方向上对细长轴形成有效抵压。

作为本技术的进一步改进，每个上述螺杆A上均安装有锥齿轮A，安装于滑槽A内壁的两个支座A上旋转配合有与细长轴平行的轴A，轴A两端对称安装的两个锥齿轮B分别与两个锥齿轮A啮合；一个螺杆A末端安装有手动驱动螺杆A旋转的摇把A。

作为本技术的进一步改进，上述轴B上安装有若干与T型导块一一对应的直齿轮；相邻两个T型导块中的一个T型导块的外凸弧面上通过两个固定块A安装有与T型导块同圆心轴线的弧形齿条A，相邻两个T型导块中的另一个T型导块的外凸弧面上安装有弧形齿条B。弧形齿条A的内凹弧面上的齿牙与相应的直齿轮啮合，弧形齿条A的外凸弧面上的齿牙与相应直齿轮啮合，保证相邻两个T型导块绕弧形支架圆心轴线运动的方向相反，从而使得相邻的两个伸缩杆机构B或相邻的伸缩杆机构A和伸缩杆机构B对细长轴形成一定程度的包覆抵压，有效地防止细长轴旋转过程中由于自身强度较差而导致的振动。两个固定块A穿过相应弧形支架外凸弧面上的活动槽；若干弧形支架通过连接杆固连，以增大弧形支架的强度；一个弧形支架上的安装有U型座A，U型座A上旋转配合有蜗杆，蜗杆一端安装有手动摇把；蜗杆与安装在轴B上的蜗轮啮合。

作为本技术的进一步改进，上述伸缩杆机构A包括外套A、伸缩套A、连接杆B、滑块A、螺栓、弹簧A、弹簧B、内杆A、滑块B、弹簧C、弹簧D、压轮A，其中安装于T型导块上的外套A中沿弧形支架径向滑动配合有伸缩套A，滑动于外套A中的滑块A通过连接杆B与伸缩套A固连；滑块A两侧安装有对其复位的弹簧A和弹簧B；滑块A上的螺纹孔A中旋合有与外套A上长方孔配合的螺栓；伸缩套A中沿弧形支架径向滑动配合有内杆A；安装在内杆A一端的滑块B滑动于伸缩套A内壁上的滑槽B中；滑块B两侧安装有对其复位的弹簧C和弹簧D；内杆A的外露端安装有U型座B，U型座B中安装有与细长轴配合的压轮A。

作为本技术的进一步改进，上述弹簧A一端与外套A内壁连接，另一端与滑块A连接；弹簧B一端与外套A的内壁连接，另一端与滑块A连接；弹簧C一端与伸缩套A内壁连接，另一端与滑块B连接；弹簧D一端与伸缩套A内壁连接，另一端与滑块B连接；滑块B上对称安装有两个导向块A，两个导向块A分别滑动于滑槽B内壁上的两个导向槽A内。

作为本技术的进一步改进，上述伸缩杆机构B包括外套B、伸缩套B、环套、压力传感器A、螺杆B、锥齿轮D、锥齿轮C、伺服模块、伸缩套C、弹簧E、压力传感器B、内杆B、滑块C、弹簧F、弹簧G、压轮B，其中安装于T型导块上的外套B中沿弧形支架径向方向滑动配合有伸缩套B，安装于外套B内的环套中旋转配合有螺杆B；螺杆B与伸缩套B端面上的螺纹孔B旋合；环套端面上安装有与伸缩套B端面配合的压力传感器A；伸缩套B中沿弧形支架径向方向滑动配合有伸缩套C，伸缩套B中安装有对伸缩套C复位的弹簧E；伸缩套B内安装有与伸缩套C端面配合的压力传感器B。

伸缩套C中沿弧形支架径向方向滑动配合有内杆B；安装在内杆B一端的滑块C滑动于伸缩套C内壁上的滑槽C中；滑块C两侧安装有对其复位的弹簧F和弹簧G；内杆B的外露端安装有U型座C，U型座C中安装有与细长轴配合的压轮B；伸缩套B外侧通过固定块B安装有伺服模块，伺服模块的输出轴与伸缩套B旋转配合；安装在伺服模块输出轴上的锥齿轮C与安装在螺杆B上的锥齿轮D啮合。

作为本技术的进一步改进，上述弹簧E一端与伸缩套B内壁连接，另一端与伸缩套C端面连接；伸缩套C外侧对称安装有两个导向块B，两个导向块B分别滑动于伸缩套B内壁上的两个导向槽B中；压力传感器B安装在导向槽B中，压力传感器B与导向块B配合；弹簧F一端与滑块C连接，另一端与伸缩套C内壁连接；弹簧G一端与滑块C连接，另一端与伸缩套C内壁连接；滑块C上对称安装有两个导向块C，两个导向块C分别滑动于滑槽C内壁上的两个导向槽C内。

作为本技术的进一步改进，上述两个螺杆A的螺纹旋向相反，保证旋转方向相反的两个螺杆A带动与之旋合的滑座两端同步运动。

相对于传统的细长轴加工辅助设备，本发明在细长轴车削过程中通过两个伸缩杆机构B和若干伸缩杆机构B以一定角度对细长轴进行相错抵压来防止车刀对细长轴造成的弯曲。而且，本发明在辅助细长轴加工过程中无需对细长轴进行反复数次的装夹，避免了细长轴加工过程中因反复装夹而导致的加工误差，有效提高细长轴加工精度和加工效率。

同时，相邻的两个伸缩杆机构B或相邻的伸缩杆机构A和伸缩杆机构B对细长轴形成一定程度的包覆交错抵压，有效地防止细长轴旋转过程中由于自身强度较差而导致的振动，提高细长轴加工的精度。本发明结构简单，具有较好的使用效果。

附图说明

图1是本发明与车床床身、刀座和细长轴配合示意图。

图2是本发明与车床床身、车刀和细长轴配合剖面示意图。

图3是本发明两个视角的示意图。

图4是弧形支架、T型导块、弧形齿条B与直齿轮配合剖面示意图。

图5是弧形支架、T型导块、固定块A、弧形齿条A与直齿轮配合剖面示意图。

图6是轴B、直齿轮、支座B、弧形齿条A、弧形齿条B、T型导块与弧形支架配合剖面示意图。

图7是底座、滑座、螺杆A、锥齿轮A、锥齿轮B与轴A配合剖面示意图。

图8是轴B、蜗轮与蜗杆配合示意图。

图9是弧形支架及其两个视角的剖面示意图。

图10是伸缩杆机构B示意图。

图11是伸缩杆机构B两个视角的剖面示意图。

图12是伸缩套B剖面示意图。

图13是伸缩套C剖面示意图。

图14是伸缩杆机构A及其剖面示意图。

图15是外套A和伸缩套A的剖面示意图。

图中标号名称：1、车床床身；2、主轴座；3、尾座；4、刀座；5、车刀；6、细长轴；7、底座；8、滑槽A；9、滑座；10、螺杆A；11、摇把A；12、锥齿轮A；13、锥齿轮B；14、轴A；15、支座A；16、弧形支架；17、T型导槽；18、活动槽；19、支座B；20、T型导块；21、固定块A；22、弧形齿条A；23、弧形齿条B；24、直齿轮；25、轴B；26、蜗轮；27、蜗杆；28、摇把B；29、U型座A；30、连接杆；31、伸缩杆机构A；32、外套A；33、长方孔；34、伸缩套A；35、滑槽B；36、导向槽A；37、连接杆B；38、滑块A；39、螺纹孔A；40、螺栓；41、弹簧A；42、弹簧B；43、内杆A；44、滑块B；45、导向块A；46、弹簧C；47、弹簧D；48、U型座B；49、压轮A；50、伸缩杆机构B；51、外套B；52、伸缩套B；53、螺纹孔B；54、导向槽B；55、环套；56、压力传感器A；57、螺杆B；58、锥齿轮D；59、锥齿轮C；60、伺服模块；61、固定块B；62、伸缩套C；63、滑槽C；64、导向槽C；65、导向块B；66、弹簧E；67、压力传感器B；68、内杆B；69、滑块C；70、导向块C；71、弹簧F；72、弹簧G；73、U型座C；74、压轮B。

具体实施方式

附图均为本发明实施的示意图，以便于理解结构运行原理。具体产品结构及比例尺寸根据使用环境结合常规技术确定即可。

如图3所示，它包括底座7、滑座9、螺杆A10、弧形支架16、支座B19、T型导块20、轴B25、伸缩杆机构A31、伸缩杆机构B50，其中如图1、2、7所示，底座7安装在机床床身上，底座7上的滑槽A8中沿垂直于细长轴6的方向滑动配合有滑座9，同底座7旋转配合的两个螺杆A10与滑座9螺纹配合，两个螺杆A10之间等速传动连接；如图1、3所示，滑座9上安装有若干沿细长轴6轴向方向分布的弧形支架16，弧形支架16的内凹弧面与细长轴6相对；如图4、6、9所示，每个弧形支架16上的弧形T型导槽17内滑动有弧形T型导块20，相邻两个T型导块20的运动方向相反；如图5、6、8所示，同若干弧形支架16上的支座B19旋转配合的轴B25与若干T型导块20传动连接，一个弧形支架16上安装有手动驱动轴B25旋转的结构。

如图3所示，最外侧两个T型导块20的内凹弧面上分别安装有沿T型导块20所在圆弧的径向方向伸缩的伸缩杆机构A31，未安装伸缩杆机构A31的T型导块20的内凹弧面上均安装有沿T型导块20所在圆弧的径向方向伸缩的伸缩杆机构B50；如图1、2所示，伸缩杆机构A31和伸缩杆机构B50与细长轴6配合，以防止细长轴6在车刀5作用下产生弯曲；如图4、11所示，伸缩杆机构B50通过自带压感系统的配合对直径逐渐减小的细长轴6始终产生有效的抵压力。

如图1、3所示，若干上述弧形支架16由中部向两侧逐渐趋于疏散，使得细长轴6上距离主轴座2和刀座4较远的强度相对较弱的中部可以被较密集的压轮B74抵压，保证细长轴6中部在被车削过程中不易发生弯曲。如图2所示，T型导槽17的圆心轴线平行于细长轴6且与细长轴6的中心轴线位于同一水平内，保证安装在弧形支架16上的伸缩杆机构A31和伸缩杆机构B50在靠近细长轴6后可以对细长轴6形成有效的抵压，同时，保证当弧形支架16靠近细长轴6时弧形支架16的圆心轴线与细长轴6中心轴线重合，使得发生相错的相邻两个伸缩杆机构B50或发生相错的伸缩杆机构B50和伸缩杆机构A31可以分别在其伸缩方向上对细长轴6形成有效抵压。

如图2、3、7所示，每个上述螺杆A10上均安装有锥齿轮A12，安装于滑槽A8内壁的两个支座A15上旋转配合有与细长轴6平行的轴A14，轴A14两端对称安装的两个锥齿轮B13分别与两个锥齿轮A12啮合；一个螺杆A10末端安装有手动驱动螺杆A10旋转的摇把A11。

如图4、5、6所示，上述轴B25上安装有若干与T型导块20一一对应的直齿轮24；相邻两个T型导块20中的一个T型导块20的外凸弧面上通过两个固定块A21安装有与T型导块20同圆心轴线的弧形齿条A22，相邻两个T型导块20中的另一个T型导块20的外凸弧面上安装有弧形齿条B23。弧形齿条A22的内凹弧面上的齿牙与相应的直齿轮24啮合，弧形齿条A22的外凸弧面上的齿牙与相应直齿轮24啮合，保证相邻两个T型导块20绕弧形支架16圆心轴线运动的方向相反，从而使得相邻的两个伸缩杆机构B50或相邻的伸缩杆机构A31和伸缩杆机构B50对细长轴6形成一定程度的包覆抵压，有效地防止细长轴6旋转过程中由于自身强度较差而导致的振动。如图5、9所示，两个固定块A21穿过相应弧形支架16外凸弧面上的活动槽18；如图3所示，若干弧形支架16通过连接杆30固连，以增大弧形支架16的强度；如图8所示，一个弧形支架16上的安装有U型座A29，U型座A29上旋转配合有蜗杆27，蜗杆27一端安装有手动摇把；蜗杆27与安装在轴B25上的蜗轮26啮合。

如图14所示，上述伸缩杆机构A31包括外套A32、伸缩套A34、连接杆30B、滑块A38、螺栓40、弹簧A41、弹簧B42、内杆A43、滑块B44、弹簧C46、弹簧D47、压轮A49，其中如图5、14所示，安装于T型导块20上的外套A32中沿弧形支架16径向滑动配合有伸缩套A34，滑动于外套A32中的滑块A38通过连接杆30B与伸缩套A34固连；滑块A38两侧安装有对其复位的弹簧A41和弹簧B42；滑块A38上的螺纹孔A39中旋合有与外套A32上长方孔33配合的螺栓40；伸缩套A34中沿弧形支架16径向滑动配合有内杆A43；如图14、15所示，安装在内杆A43一端的滑块B44滑动于伸缩套A34内壁上的滑槽B35中；滑块B44两侧安装有对其复位的弹簧C46和弹簧D47；内杆A43的外露端安装有U型座B48，U型座B48中安装有与细长轴6配合的压轮A49。

如图14所示，上述弹簧A41一端与外套A32内壁连接，另一端与滑块A38连接；弹簧B42一端与外套A32的内壁连接，另一端与滑块A38连接；弹簧C46一端与伸缩套A34内壁连接，另一端与滑块B44连接；弹簧D47一端与伸缩套A34内壁连接，另一端与滑块B44连接；如图14、15所示，滑块B44上对称安装有两个导向块A45，两个导向块A45分别滑动于滑槽B35内壁上的两个导向槽A36内。

如图10、11所示，上述伸缩杆机构B50包括外套B51、伸缩套B52、环套55、压力传感器A56、螺杆B57、锥齿轮D58、锥齿轮C59、伺服模块60、伸缩套C62、弹簧E66、压力传感器B67、内杆B68、滑块C69、弹簧F71、弹簧G72、压轮B74，其中如图4、11所示，安装于T型导块20上的外套B51中沿弧形支架16径向方向滑动配合有伸缩套B52，安装于外套B51内的环套55中旋转配合有螺杆B57；如图11、12所示，螺杆B57与伸缩套B52端面上的螺纹孔B53旋合；环套55端面上安装有与伸缩套B52端面配合的压力传感器A56；伸缩套B52中沿弧形支架16径向方向滑动配合有伸缩套C62，伸缩套B52中安装有对伸缩套C62复位的弹簧E66；伸缩套B52内安装有与伸缩套C62端面配合的压力传感器B67。

如图11、13所示，伸缩套C62中沿弧形支架16径向方向滑动配合有内杆B68；安装在内杆B68一端的滑块C69滑动于伸缩套C62内壁上的滑槽C63中；滑块C69两侧安装有对其复位的弹簧F71和弹簧G72；内杆B68的外露端安装有U型座C73，U型座C73中安装有与细长轴6配合的压轮B74；伸缩套B52外侧通过固定块B61安装有伺服模块60，伺服模块60的输出轴与伸缩套B52旋转配合；安装在伺服模块60输出轴上的锥齿轮C59与安装在螺杆B57上的锥齿轮D58啮合。

如图11、12所示，上述弹簧E66一端与伸缩套B52内壁连接，另一端与伸缩套C62端面连接；伸缩套C62外侧对称安装有两个导向块B65，两个导向块B65分别滑动于伸缩套B52内壁上的两个导向槽B54中；压力传感器B67安装在导向槽B54中，压力传感器B67与导向块B65配合；弹簧F71一端与滑块C69连接，另一端与伸缩套C62内壁连接；弹簧G72一端与滑块C69连接，另一端与伸缩套C62内壁连接；如图11、13所示，滑块C69上对称安装有两个导向块C70，两个导向块C70分别滑动于滑槽C63内壁上的两个导向槽C64内。

如图7所示，上述两个螺杆A10的螺纹旋向相反，保证旋转方向相反的两个螺杆A10带动与之旋合的滑座9两端同步运动。

本发明中的车床床身1、主轴座2、尾座3、刀座4和车刀5仅为示意。

本发明中的伺服模块60与压力传感器A56和压力传感器B67电连接。

本发明中的伺服模块60、压力传感器A56和压力传感器B67均采用现有技术。

本发明中弹簧A41和弹簧B42的弹性系数小于弹簧E66的弹性系数，弹簧C46、弹簧D47、弹簧F71和弹簧G72的弹性系数均很大。弹簧C46、弹簧D47、弹簧F71和弹簧G72较难发生形变压缩。伸缩杆机构B50对细长轴6的抵压力由弹簧E66提供。伸缩杆机构A31中的弹簧A41和弹簧B42容易发生形变，伸缩杆机构A31与细长轴6的相互配合只是为了提示操作者何时启动若干伸缩杆机构B50对细长轴6进行有效抵压。

本发明的工作流程：在初始状态，滑座9远离细长轴6，若干伸缩杆机构B50和两个伸缩杆机构A31相互平行。T型导块20位于相应T型导槽17的中部。伸缩杆机构B50上的压轮B74与细长轴6之间的距离大于伸缩杆机构A31上的压轮A49与细长轴6之间的距离。伸缩杆机构B50中的伸缩套B52向外套B51内收缩至极限状态，伸缩套C62向伸缩套B52外伸长至极限状态。伸缩杆机构B50中的伸缩套B52末端与压力传感器A56接触挤压，导向块B65距离压力传感器B67一定间距，弹簧E66、弹簧F71和弹簧G72均处于预压缩状态。弹簧F71与弹簧G72处于平衡状态。伸缩杆机构A31中的弹簧A41、弹簧B42、弹簧C46和弹簧D47均处于预压缩状态。弹簧C46与弹簧D47处于平衡状态，弹簧A41与弹簧B42处于平衡状态。

在初始状态，伸缩杆机构A31上的螺栓40处于旋松状态，螺栓40对滑块A38与外套A32的相对位置没有进行固定。

当加工细长轴6时，将细长轴6两端分别卡固于主轴座2和尾座3上，摇动摇把A11，摇把A11带动相应螺杆A10旋转，螺杆A10通过安装于其上的锥齿轮A12、安装于轴A14两端的两个锥齿轮B13和安装于另一个螺杆A10上的锥齿轮A12带动另一个螺杆A10旋转，两个螺杆A10带动滑座9在滑槽A8中沿垂直于细长轴6的方向水平向细长轴6靠近，滑座9带动若干弧形支架16同步运动。弧形支架16带动伸缩杆机构A31和伸缩杆机构B50向细长轴6靠近，伸缩杆机构A31上的压轮A49和伸缩杆机构B50上的压轮B74向细长轴6水平靠近。

当最边两侧的两个伸缩杆机构A31上的压轮A49同时与细长轴6在尾座3和主轴座2处的部位相遇时，继续缓慢摇动摇把A11，由于伸缩杆机构A31中的弹簧C46和弹簧D47具有较大的弹性系数，所以压轮A49通过U座B、内杆A43、滑块B44和弹簧C46带动伸缩套A34向外套A32内收缩，伸缩套A34通过连接杆30带动滑块A38同步运动，滑块A38带动螺栓40在长方孔33内运动。滑块A38对弹簧A41进行进一步压缩，弹簧B42释放一部分能量进行伸长。

当伸缩套A34向外套A32内收缩一定量时，表明若干伸缩杆机构B50上的压轮B74与细长轴6之间的间距已经足够小，有效减小伸缩套B52向外套B51外运动的距离。此时，停止摇动摇把A11，若干弧形支架16不再向细长轴6的继续靠近，旋紧两个伸缩杆机构A31上的螺栓40，对两个伸缩杆机构A31的伸缩进行锁定。同时启动若干伸缩杆机构B50上的伺服模块60，伺服模块60通过锥齿轮C59和锥齿轮D58带动相应螺杆B57旋转，螺杆B57带动伸缩杆机构B50中的伸缩套B52脱离压力传感器A56向外套B51外滑动，伸缩套B52通过弹簧E66、伸缩套C62、弹簧F71、滑块C69、内杆B68和U座C带动压轮B74向细长轴6继续靠近。

当伸缩杆机构B50上的压轮B74与细长轴6相遇时，伺服模块60继续运行。由于弹簧E66的弹性系数较小，弹簧F71和弹簧G72的弹性系数较大，所以压轮B74通过内杆B68、滑块C69和弹簧F71带动伸缩套C62向伸缩套B52内收缩，伸缩套C62对弹簧E66进一步压缩，导向块B65向压力传感器B67靠近。

当导向块B65与压力传感器B67相遇并相互挤压时，弹簧E66的压缩量达到最大，弹簧E66通过一系列传动带动压轮B74对细长轴6形成有效抵压，此时，压力传感器B67产生电信号并控制伺服模块60停止运行。此时伸缩杆机构B50上压轮B74和伸缩杆机构A31上的压轮A49对细长轴6共同形成有效抵压。然后对若干弧形支架16上的T型导块20的位置进行调节，使得相邻两个伸缩杆机构B50的压轮B74之间或伸缩杆机构A31的压轮A49与相邻的伸缩杆机构B50的压轮B74之间绕细长轴6中心轴线相错一定角度，使得两个伸缩杆机构A31和若干伸缩杆机构B50对细长轴6形成一定程度的包覆抵压，避免细长轴6在旋转加工过程中因其强度较小产生振动而导致细长轴6外柱面出现弯曲腰鼓形等情况，提高细长轴6加工的精度。

调节T型导块20在弧形支架16内的位置的流程如下：

摇动摇把B28，摇把B28通过蜗杆27和蜗轮26带动轴B25旋转，轴B25带动安装于其上的所有直齿轮24同步旋转，与直齿轮24啮合的弧形齿条A22通过相应两个固定块A21带动相应T型导块20沿T型导槽17滑动，与直齿轮24啮合的弧形齿条B23带动相应T型导块20沿T型导槽17滑动，安装有弧形齿条A22的T型导块20与安装有弧形齿条B23的T型导块20的运动方向相反，从而使得相邻两个伸缩杆机构B50绕细长轴6中心轴线的运动方向相反，伸缩杆机构A31与相邻的伸缩杆机构B50绕细长轴6中心轴线的运动方向相反。

在移动伸缩杆机构A31或伸缩杆机构B50过程中，伸缩杆机构A31中的压轮A49在细长轴6的作用下产生自转，伸缩杆机构B50中的压轮B74在细长轴6作用下产生自转，伸缩杆机构A31中的压轮A49和伸缩杆机构B50中的压轮B74对细长轴6的抵压力保持不变。当T型导块20被移动至合适位置时，停止旋动蜗杆27即可完成对T型导块20在弧形支架16内位置的调节，进而完成对伸缩杆机构A31中压轮A49和伸缩杆机构B50中压轮B74与细长轴6作用点的调节。相邻两个压轮B74或压轮A49与相邻压轮B74之间的相错角度随着细长轴6直径的减小而增大，以有效减小细长轴6因其自身强度较小而导致的旋转振动，防止细长轴6加工过程中出现弯曲腰鼓形，提高细长轴6的加工精度和加工质量。

待伸缩杆机构A31中压轮A49和伸缩杆机构B50中压轮B74与细长轴6的抵压点调节结束后，开动车床调节刀座4上车刀5与细长轴6的相对位置进行对刀，对刀结束后开动车床对细长轴6进行车削。在细长轴6加工过程中，伸缩杆机构A31中的压轮A49和伸缩杆机构B50中的压轮B74在细长轴6作用下自转。

当细长轴6被车刀5车削后其直径减小时，与细长轴6较小直径相互作用的伸缩杆机构B50中的伸缩套B52在弹簧E66作用下向外套B51外运动，导向块B65与压力传感器B67分离，伸缩杆机构B50中的伸缩套B52通过一系列传动带动压轮B74继续对细长轴6抵压，弹簧E66的伸长使得压轮B74对细长轴6的抵压力减小。此时，与导向块B65分离的压力传感器B67产生电信号控制相应的伺服模块60运行。伺服模块60通过锥齿轮C59、锥齿轮D58带动相应螺杆B57旋转，螺杆B57带动伸缩杆机构B50中的伸缩套B52继续远离压力传感器A56向外套B51外滑动，伸缩套B52通过弹簧E66、伸缩套B52、弹簧F71、滑块C69、内杆B68和U座C带动压轮B74对细长轴6的抵压快速增大，弹簧E66再一次被进一步压缩储能。

当导向块B65与压力传感器B67再次相遇并相互挤压时，弹簧E66的压缩量重新达到最大，弹簧E66通过一系列传动带动压轮B74对细长轴6形成有效抵压，此时，压力传感器B67产生电信号并控制伺服模块60停止运行。伸缩杆机构B50随细长轴6加工直径的减小而自动调节压轮B74对细长轴6的低压力，使得伸缩杆机构B50中的压轮B74始终保持对细长轴6的有效抵压。

当细长轴6在加工过程中发生剧烈抖动时，伸缩杆机构A31中的弹簧C46及弹簧D47和伸缩杆机构B50中的弹簧F71及弹簧G72会产生形变，以对压轮A49或压轮B74受到的冲击进行缓冲，避免细长轴6的剧烈抖动对伸缩杆机构A31和伸缩杆机构B50造成不可逆的损坏。

当细长轴6加工结束后，反向摇动摇把A11，摇把A11通过一系列传动带动滑座9复位，滑座9带动安装在弧形支架16上的伸缩杆机构A31或伸缩杆机构B50脱离细长轴6。然后，反向摇动摇把B28，摇把B28通过一系列传动带动若干伸缩杆机构B50和两个伸缩杆机构A31复位。

综上所述，本发明的有益效果为：本发明在细长轴6车削过程中通过两个伸缩杆机构A31和若干伸缩杆机构B50以一定角度对细长轴6进行相错抵压来防止车刀5对细长轴6造成的弯曲。而且，本发明在辅助细长轴6加工过程中无需对细长轴6进行反复数次的装夹，避免了细长轴6加工过程中因反复装夹而导致的加工误差，有效提高细长轴6加工精度和加工效率。

同时，相邻的两个伸缩杆机构B50或伸缩杆机构A31与相邻的伸缩杆机构B50对细长轴6形成一定程度的包覆交错抵压，有效地防止细长轴6旋转过程中由于自身强度较差而导致的振动，提高细长轴6加工的精度。

Claims (9)

1.一种数控车床用的细长轴加工辅助设备，其特征在于：它包括底座、滑座、螺杆A、弧形支架、支座B、T型导块、轴B、伸缩杆机构A、伸缩杆机构B，其中底座安装在机床床身上，底座上的滑槽A中沿垂直于细长轴的方向滑动配合有滑座；同底座旋转配合的两个螺杆A与滑座螺纹配合，两个螺杆A之间等速传动连接；滑座上安装有若干沿细长轴轴向方向分布的弧形支架，弧形支架的内凹弧面与细长轴相对；每个弧形支架上的弧形T型导槽内滑动有弧形T型导块，相邻两个T型导块的运动方向相反；同若干弧形支架上的支座B旋转配合的轴B与若干T型导块传动连接，一个弧形支架上安装有手动驱动轴B旋转的结构；

最外侧两个T型导块的内凹弧面上分别安装有沿T型导块所在圆弧的径向方向伸缩的伸缩杆机构A，未安装伸缩杆机构A的T型导块的内凹弧面上均安装有沿T型导块所在圆弧的径向方向伸缩的伸缩杆机构B；伸缩杆机构A和伸缩杆机构B与细长轴配合，以防止细长轴在车刀作用下产生弯曲；伸缩杆机构B通过自带压感系统的配合对直径逐渐减小的细长轴始终产生有效的抵压力。

2.根据权利要求1所述的一种数控车床用的细长轴加工辅助设备，其特征在于：若干上述弧形支架由中部向两侧逐渐趋于疏散；T型导槽的圆心轴线平行于细长轴且与细长轴的中心轴线位于同一水平内。

3.根据权利要求1所述的一种数控车床用的细长轴加工辅助设备，其特征在于：每个上述螺杆A上均安装有锥齿轮A，安装于滑槽A内壁的两个支座A上旋转配合有与细长轴平行的轴A，轴A两端对称安装的两个锥齿轮B分别与两个锥齿轮A啮合；一个螺杆A末端安装有手动驱动螺杆A旋转的摇把A。

4.根据权利要求1所述的一种数控车床用的细长轴加工辅助设备，其特征在于：上述轴B上安装有若干与T型导块一一对应的直齿轮；相邻两个T型导块中的一个T型导块的外凸弧面上通过两个固定块A安装有与T型导块同圆心轴线的弧形齿条A，相邻两个T型导块中的另一个T型导块的外凸弧面上安装有弧形齿条B；弧形齿条A的内凹弧面上的齿牙与相应的直齿轮啮合，弧形齿条A的外凸弧面上的齿牙与相应直齿轮啮合；两个固定块A穿过相应弧形支架外凸弧面上的活动槽；若干弧形支架通过连接杆固连，以增大弧形支架的强度；一个弧形支架上的安装有U型座A，U型座A上旋转配合有蜗杆，蜗杆一端安装有手动摇把；蜗杆与安装在轴B上的蜗轮啮合。

5.根据权利要求1所述的一种数控车床用的细长轴加工辅助设备，其特征在于：上述伸缩杆机构A包括外套A、伸缩套A、连接杆B、滑块A、螺栓、弹簧A、弹簧B、内杆A、滑块B、弹簧C、弹簧D、压轮A，其中安装于T型导块上的外套A中沿弧形支架径向滑动配合有伸缩套A，滑动于外套A中的滑块A通过连接杆B与伸缩套A固连；滑块A两侧安装有对其复位的弹簧A和弹簧B；滑块A上的螺纹孔A中旋合有与外套A上长方孔配合的螺栓；伸缩套A中沿弧形支架径向滑动配合有内杆A；安装在内杆A一端的滑块B滑动于伸缩套A内壁上的滑槽B中；滑块B两侧安装有对其复位的弹簧C和弹簧D；内杆A的外露端安装有U型座B，U型座B中安装有与细长轴配合的压轮A。

6.根据权利要求5所述的一种数控车床用的细长轴加工辅助设备，其特征在于：上述弹簧A一端与外套A内壁连接，另一端与滑块A连接；弹簧B一端与外套A的内壁连接，另一端与滑块A连接；弹簧C一端与伸缩套A内壁连接，另一端与滑块B连接；弹簧D一端与伸缩套A内壁连接，另一端与滑块B连接；滑块B上对称安装有两个导向块A，两个导向块A分别滑动于滑槽B内壁上的两个导向槽A内。

7.根据权利要求1所述的一种数控车床用的细长轴加工辅助设备，其特征在于：上述伸缩杆机构B包括外套B、伸缩套B、环套、压力传感器A、螺杆B、锥齿轮D、锥齿轮C、伺服模块、伸缩套C、弹簧E、压力传感器B、内杆B、滑块C、弹簧F、弹簧G、压轮B，其中安装于T型导块上的外套B中沿弧形支架径向方向滑动配合有伸缩套B，安装于外套B内的环套中旋转配合有螺杆B；螺杆B与伸缩套B端面上的螺纹孔B旋合；环套端面上安装有与伸缩套B端面配合的压力传感器A；伸缩套B中沿弧形支架径向方向滑动配合有伸缩套C，伸缩套B中安装有对伸缩套C复位的弹簧E；伸缩套B内安装有与伸缩套C端面配合的压力传感器B；

伸缩套C中沿弧形支架径向方向滑动配合有内杆B；安装在内杆B一端的滑块C滑动于伸缩套C内壁上的滑槽C中；滑块C两侧安装有对其复位的弹簧F和弹簧G；内杆B的外露端安装有U型座C，U型座C中安装有与细长轴配合的压轮B；伸缩套B外侧通过固定块B安装有伺服模块，伺服模块的输出轴与伸缩套B旋转配合；安装在伺服模块输出轴上的锥齿轮C与安装在螺杆B上的锥齿轮D啮合。

8.根据权利要求7所述的一种数控车床用的细长轴加工辅助设备，其特征在于：上述弹簧E一端与伸缩套B内壁连接，另一端与伸缩套C端面连接；伸缩套C外侧对称安装有两个导向块B，两个导向块B分别滑动于伸缩套B内壁上的两个导向槽B中；压力传感器B安装在导向槽B中，压力传感器B与导向块B配合；弹簧F一端与滑块C连接，另一端与伸缩套C内壁连接；弹簧G一端与滑块C连接，另一端与伸缩套C内壁连接；滑块C上对称安装有两个导向块C，两个导向块C分别滑动于滑槽C内壁上的两个导向槽C内。

9.根据权利要求1所述的一种数控车床用的细长轴加工辅助设备，其特征在于：上述两个螺杆A的螺纹旋向相反。

Images