CN112318144A - 一种机床加工超长工件的辅助支撑及移动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种机床加工超长工件的辅助支撑及移动装置，包括：两根横梁，在第一横梁上设置有第一传动丝杆，第一传动丝杆一端固定有手轮，另一端与减速电机相连；纵梁，滑动安装在两根横梁之间，在纵梁上设置有第二传动丝杆，第二传动丝杆一端固定有手轮，另一端与减速电机相连；高度升降机构，滑动安装在第二传动丝杆上，升降驱动装置设有两根呈十字交叉并转动连接的升降螺杆和连杆，升降螺杆一端与摇把固定连接，另一端与减速电机相连，连杆两端与剪叉式连杆固定连接，在高度升降机构顶部设置有可水平转动的台面。本发明可使用较短行程的机床加工超长工件，无需寻找外协加工，缩短加工工期、降低加工成本，具有显著的经济效益。

Description

一种机床加工超长工件的辅助支撑及移动装置

技术领域

本发明涉及机械加工，具体涉及到一种机床加工超长工件的辅助支撑及移动装置。

背景技术

机床作业时，被加工工件长度需与机床行程相匹配，若工件超出机床行程过多，会因工件尾端没有支撑而发生工件变形和固定不稳的现象，工件加工精度无法保证。现有技术中有采取带脚轮支架支撑工件的方法，其方法是：带脚轮支架支撑工件尾端，机床带动工件移动时，支架由工件带动跟随移动，此种方法难以保证支架移动轨迹与机床导轨平行，机床导轨在截面方向上受到横向切力和纵向切力，损伤机床导轨、影响机床精度。因此工件长度超过机床行程时，需寻找外协加工，但大型机床外协寻找困难，易影响工期，且外协费用巨大。

发明内容

本发明提供了一种机床加工超长工件的辅助支撑及移动装置，所述辅助支撑及移动装置安装在超长工件加工机床一侧的地坑上，所述装置包括：

两根横梁，两根横梁的上表面设置有第一导轨，在第一横梁上设置有第一传动丝杆，第一传动丝杆的一端固定有第一手轮，另一端与可移动的第一减速电机相连；

纵梁，滑动安装在两个第一导轨之间且纵梁的一端设置有与第一传动丝杆螺纹连接的螺母，纵梁的上表面设置有第二导轨，在第二导轨一侧平行设置有第二传动丝杆，第二传动丝杆靠近第一横梁的一端固定有第二手轮，另一端与可移动的第二减速电机相连；

高度升降机构，滑动安装在纵梁第二导轨上，高度升降机构设置有升降底盘、剪叉式连杆和升降驱动装置，升降底盘底面设置有与第二传动丝杆螺纹连接的螺母，升降驱动装置设有安装在升降底盘内的两根呈十字交叉并转动连接的升降螺杆和连杆，升降螺杆一端与设于升降底盘外的摇把固定连接，另一端与可移动的第三减速电机相连，连杆的两端与剪叉式连杆固定连接；

工作台，由上台面和下台面组成，下台面安装在剪叉式连杆顶端，上台面可水平转动的安装在下台面顶部，上台面上表面设置有若干条形卡槽。

进一步的，在升降底盘靠近摇把其中一侧边的内外侧分别固定安装有第一角接触球轴承和第二角接触球轴承，第一角接触球轴承靠近升降底盘内侧的端面配置有第一弹性挡圈，第二角接触球轴承靠近升降底盘外侧的端面配置有第二弹性挡圈，升降螺杆另一端依次穿过第一、第二角接触球轴承与摇把固定连接。

进一步的，升降螺杆的尾部间隔设置有凸环和锁紧块，第一、第二角接触球轴承位于凸环和锁紧块之间；

所述凸环抵接在第一角接触球轴承靠近升降底盘内侧的端面，所述锁紧块在升降螺杆上滑动至贴近升降底盘外侧壁后锁紧固定在升降螺杆上，所述锁紧块为安装在第二角接触球轴承和摇把之间的升降螺杆上的锁紧螺母。

进一步的，在工作台一侧固定有刻度尺，在升降底盘与刻度尺的同一侧固定有指针，指针指在刻度尺的一侧。

进一步的，第一传动丝杆、第二传动丝杆、升降螺杆的另一端分别穿过一支撑轴承与第一减速电机、第二减速电机以及第三减速电机相连；

所述支撑轴承安装在第一横梁、纵梁以及升降底盘上。

进一步的，所述辅助支撑及移动装置安装在地坑内的高度调整装置顶部，

所述高度调整装置包括：

垫板，通过化学螺栓锁紧在地坑底面；

调整螺钉，竖直安装在垫板上且该调整螺钉可转动；

高度调整板，与横梁固定连接，高度调整板中心有与调整螺钉螺纹配合的螺纹孔，在螺纹孔两侧设置有压紧螺钉，压紧螺钉穿过高度调整板连接垫板上的螺纹并固定。

进一步的，在两根横梁底部之间还连接有多根用于加固的横撑。

进一步的，第一传动丝杆与第一减速电机之间、第二传动丝杆与第二减速电机之间、升降螺杆与第三减速电机之间分别通过联轴器相连。

本发明的优点在于：

1、可使用较短行程的机床加工超长工件，无需寻找外协加工，缩短加工工期、降低加工成本，具有显著的经济效益；

2、横向、纵向及高度位置均可调整，用于支撑工件的工作台能移动至任意位置、高度，工作台具有T型槽，可方便安装各种不同夹具，以适应不同形状、大小的工件；

3、各方向的移动均可做到电机驱动、手动调整无动力随动；

4、工作台能在水平面内自由旋转，修正水平面内角度误差，避免水平角度的误差损伤机床精度；高度方向具有高度尺，手动驱动也可精确控制高度，大大减小高度误差的影响，避免高度的误差损伤机床精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本发明提供的一种机床加工超长工件的辅助支撑及移动装置的整体立体图；

图2为图1中A处局部放大图，其示出了滑动设置在纵梁上的高度升降机构及其顶部的台面立体图；

图3为图1中B处局部放大图，其示出了横梁一端的第一减速电机以及用于支撑第一传动丝杆的第一支撑轴承示意图；

图4为图1中C处局部放大图，其示出了纵梁一端的第二减速电机以及用于支撑第二传动丝杆的第二支撑轴承示意图；

图5为高度升降机构及其顶部台面的侧视图；

图6为高度升降机构的升降螺杆与升降底盘内配合结构的剖视图；

图7为横梁底部的高度调整装置的结构组成图；

图8为是本发明的使用立体示意图；

图9为图8中D处局部放大图，其示出了高度升降机构的第三减速电机安装在可滑动的电机固定板上。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构，以便阐释本发明的技术方案。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

本发明提供了一种机床加工超长工件的辅助支撑及移动装置，辅助支撑及移动装置安装在超长工件加工机床一侧的地坑上，本装置主要包括两根横梁1、纵梁2、高度升降机构3和工作台4。

如图1所示，两根横梁1的上表面设置有第一导轨62，在第一横梁1-1上设置有第一传动丝杆61，第一传动丝杆61的一端固定有第一手轮63，另一端与可移动的第一减速电机8相连；纵梁2滑动安装在两个第一导轨之间且纵梁2的一端设置有与第一传动丝杆61螺纹连接的螺母，纵梁2的上表面设置有第二导轨6，在第二导轨6一侧设置有平行于第二导轨6长度的第二传动丝杆5，第二传动丝杆5靠近第一横梁1-1的一端固定有第二手轮7，另一端与可移动的第二减速电机64相连。

如图2-3所示，高度升降机构3滑动安装在第二导轨6上，高度升降机构3设置有升降底盘29、剪叉式连杆20和升降驱动装置，升降底盘29底面设置有与第二传动丝杆5螺纹连接的螺母，升降驱动装置设有安装在升降底盘29内的两根呈十字交叉并转动连接的升降螺杆23和连杆21，连杆21中间为梯形螺母22，升降螺杆23一端与设于升降底盘29外的摇把26固定连接，另一端与可移动的第三减速电机25相连，连杆21的两端与剪叉式连杆20固定连接。如图5所示，工作台4由上台面36和下台面35组成，下台面35安装在剪叉式连杆20顶端，上台面36可水平转动的安装在上台面36顶部，上台面36上表面设置有若干条形T型卡槽或者燕尾槽卡槽。

其中，第一传动丝杆61与第一减速电机8之间、第二传动丝杆5与第二减速电机64之间、升降螺杆23与第三减速电机25之间分别通过联轴器相连。

横梁1是本装置的基础，第一横梁1-1上设置有第一传动丝杆61，通过第一减速电机8驱动第一传动丝杆61转动，进而驱使纵梁2在两根横梁1上的第一导轨62做横向移动。此外第一传动丝杆61一端还配置有第一手轮63，需要手动驱使纵梁2横移时，我们将第一减速电机8反向远离第一传动丝杆61，使得第一传动丝杆61与第一减速电机8之间断开传动连接，随后我们转动第一手轮63即可驱动纵梁2在两根横梁1上的横移。

同理，纵梁2上设置有第二导轨6和第二传动丝杆5，第二传动丝杆5靠近第一横梁1-1的一端固定有第二手轮7，另一端通过第二联轴器与第二减速电机64相连，通过第二减速电机64驱动第二传动丝杆5转动，进而驱使高度升降机构3在纵梁2上做纵向移动。需要手动驱使高度升降机构3横移时，我们将第二减速电机64反向远离第二传动丝杆5，使得第二传动丝杆5与第二减速电机64之间断开传动连接，随后我们转动第二手轮7即可驱动高度升降机构3在纵梁2纵向滑移。

此外，高度升降机构3的升降可以由第三减速电机25驱动也可以手动驱动。电动原理为：第三减速电机25驱动升降螺杆23转动，升降螺杆23通过螺纹带动连杆21转动，由于剪叉式连杆20其中一支脚固定连接在连杆21两端，进而使得剪叉式连杆20向下收缩或者向上展开，最终带动工作台4升降。第三减速电机25安装在带长槽孔的L形电机固定板78(如图9)，不使用电机时松开电机固定板的长槽孔螺钉，将电机固定板78和第三减速电机25向后移，使得升降螺杆23与第三减速电机25断开传动连接，随后我们转动摇把26即可实现工作台4的升降。

上台面36在下台面35上其绕支撑轴32水平转动，下方以滑动轴承31和止推垫圈30作为支撑。作为被加工工件的直接支承部分，上台面36顶面具有的T型槽可方便的安装夹具固定工件；由于横向导轨与机床导轨无法调整至完全平行，上台面36可在水平面内旋转的目的就是进一步降低水平角度偏差带来的影响，避免机床导轨承受较大的横向力。

在一可选的实施例中，如图6所示，在升降底盘29靠近摇把26其中一侧边的内外侧分别固定安装有第一角接触球轴承43和第二角接触球轴承33，第一角接触球轴承43靠近升降底盘29内侧的端面配置有第一弹性挡圈44，第二角接触球轴承33靠近升降底盘29外侧的端面配置有第二弹性挡圈41，两个孔用弹性挡圈分别用于两个角接触球轴承的轴向限位。升降螺杆23另一端依次穿过第一、第二角接触球轴承43、33与摇把26固定连接。通过第一角接触球轴承43和第二角接触球轴承33来限制升降螺杆23的径向移动，同时可以为升降螺杆23的尾部提供支撑，提升强度。

在一可选的实施例中，如图6所示，升降螺杆23的尾部间隔设置有凸环23-1和锁紧块42，第一、第二角接触球轴承43、33位于凸环23-1和锁紧块42之间。凸环23-1抵接在第一角接触球轴承43靠近升降底盘29内侧的端面，锁紧块42在升降螺杆23上滑动至贴近升降底盘29外侧壁后锁紧固定在升降螺杆23上，锁紧块42为安装在第二角接触球轴承33和摇把26之间的升降螺杆23上的锁紧螺母。通过凸环23-1和锁紧块42来限制升降螺杆23的轴向位移。

在一可选的实施例中，如图2所示，在下台面35一侧固定有刻度尺27，在升降底盘29与刻度尺27的同一侧固定有指针28，指针28指在刻度尺27的一侧，可读取升降座的高度。

在一可选的实施例中，第一传动丝杆61、第二传动丝杆5、升降螺杆23的分别穿过一支撑轴承与第一减速电机8、第二减速电机64以及第三减速电机25相连，支撑轴承安装在第一横梁1-1、纵梁2以及升降底盘29上。设置支撑轴承的作用在于，当我们切换成手动模式断开第一/第二传动丝杆61或升降螺杆与各自减速电机的传动连接时，那么第一/第二传动丝杆61或升降螺杆靠近减速电机的一端失去了支撑，因此有必要设置三个支撑轴承来分别支撑第一传动丝杆61、第二传动丝杆5、升降螺杆23。如图3-4所示，在第一横梁1-1上设置有第一支撑轴承1-3，第一传动丝杆61的右端穿过该第一支撑轴承1-3后与第一减速电机8相连，在第二横梁1-2上设置有第二支撑轴承1-4，第二传动丝杆5的下端穿过该第二支撑轴承1-4后与第二减速电机64相连。

在一可选的实施例中，如图7所示，辅助支撑及移动装置安装在地坑内的高度调整装置顶部，高度调整装置包括有垫板53、调整螺钉54和高度调整板57。垫板53通过化学螺栓52锁紧在地坑底面；调整螺钉54竖直安装在垫板53上且该调整螺钉54可转动；高度调整板57与横梁1固定连接，高度调整板57中心有与调整螺钉54螺纹配合的螺纹孔，在螺纹孔两侧设置有压紧螺钉55，压紧螺钉55穿过高度调整板57连接垫板53上的螺纹并固定。需要调节辅助支撑及移动装置整体高度时，我们旋转调整螺钉54使得高度调整板57抬升或者下降，待高度调整板57高度合适时，我们在高度调整板57的两侧锁紧压紧螺钉55完成固定，并将调整螺钉54上的锁紧螺母56向下锁紧就位至高度调整板57的上表面。参见图8，横梁1固定于地面98，横跨机床99的地坑两侧，被加工工件100使用夹具固定在工作台4和机床工作台之上。

在一可选的实施例中，在两根横梁1底部之间还连接有多根用于加固的横撑34。

以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (8)

1.一种机床加工超长工件的辅助支撑及移动装置，所述辅助支撑及移动装置安装在超长工件加工机床一侧的地坑上，其特征在于，所述装置包括：

两根横梁(1)，两根横梁(1)的上表面设置有第一导轨(62)，在第一横梁(1-1)上设置有第一传动丝杆(61)，第一传动丝杆(61)的一端固定有第一手轮(63)，另一端与可移动的第一减速电机(8)相连；

纵梁(2)，滑动安装在两个第一导轨(62)之间且纵梁(2)的一端设置有与第一传动丝杆(61)螺纹连接的螺母，纵梁(2)的上表面设置有第二导轨(6)，在第二导轨(6)上设置有第二传动丝杆(5)，第二传动丝杆(5)靠近第一横梁(1-1)的一端固定有第二手轮(7)，另一端与可移动的第二减速电机(64)相连；

高度升降机构(3)，滑动安装在第二导轨(6)上，高度升降机构(3)设置有升降底盘(29)、剪叉式连杆(20)和升降驱动装置，升降底盘(29)底面设置有与第二传动丝杆(5)螺纹连接的螺母，升降驱动装置设有安装在升降底盘(29)内的两根呈十字交叉并转动连接的升降螺杆(23)和连杆(21)，升降螺杆(23)一端与设于升降底盘(29)外的摇把(26)固定连接，另一端与可移动的第三减速电机(25)相连，连杆(21)的两端与剪叉式连杆(20)固定连接；

工作台(4)，由上台面(36)和下台面(35)组成，下台面(35)安装在剪叉式连杆(20)顶端，上台面(36)可水平转动的安装在下台面(35)顶部，上台面(35)上表面设置有若干条形卡槽。

2.如权利要求1所述的机床加工超长工件的辅助支撑及移动装置，其特征在于，在升降底盘(29)靠近摇把(26)其中一侧边的内外侧分别固定安装有第一角接触球轴承(43)和第二角接触球轴承(33)，第一角接触球轴承(43)靠近升降底盘(29)内侧的端面配置有第一弹性挡圈(44)，第二角接触球轴承(33)靠近升降底盘(29)外侧的端面配置有第二弹性挡圈(41)，升降螺杆(23)依次穿过第一、第二角接触球轴承(43、33)与摇把(26)固定连接。

3.如权利要求1或2所述的机床加工超长工件的辅助支撑及移动装置，其特征在于，升降螺杆(23)的尾部间隔设置有凸环(23-1)和锁紧块(42)，第一、第二角接触球轴承(43、33)位于凸环(23-1)和锁紧块(42)之间；

所述凸环(23-1)抵接在第一角接触球轴承(43)靠近升降底盘(29)内侧的端面，所述锁紧块(42)在升降螺杆(23)上滑动至贴近升降底盘(29)外侧壁后锁紧固定在升降螺杆(23)上，所述锁紧块(42)为安装在第二角接触球轴承(33)和摇把(26)之间的升降螺杆(23)上的锁紧螺母。

4.如权利要求1所述的机床加工超长工件的辅助支撑及移动装置，其特征在于，在工作台(4)一侧固定有刻度尺(27)，在升降底盘(29)与刻度尺(27)的同一侧固定有指针(28)，指针(28)指在刻度尺(27)的一侧。

5.如权利要求1所述的机床加工超长工件的辅助支撑及移动装置，其特征在于，第一传动丝杆(61)、第二传动丝杆(5)、升降螺杆(23)分别穿过一支撑轴承与第一减速电机(8)、第二减速电机(64)以及第三减速电机(25)相连；

所述支撑轴承安装在第一横梁(1-1)、纵梁(2)以及升降底盘(29)上。

6.如权利要求1所述的机床加工超长工件的辅助支撑及移动装置，其特征在于，所述辅助支撑及移动装置安装在地坑内的高度调整装置顶部，

所述高度调整装置包括：

垫板(53)，通过化学螺栓(52)锁紧在地坑底面；

调整螺钉(54)，竖直安装在垫板(53)上且该调整螺钉(54)可转动；

高度调整板(57)，与横梁(1)固定连接，高度调整板(57)中心有与调整螺钉(54)螺纹配合的螺纹孔，在螺纹孔两侧设置有压紧螺钉(55)，压紧螺钉(55)穿过高度调整板(57)连接垫板(53)上的螺纹并固定。

7.如权利要求1所述的机床加工超长工件的辅助支撑及移动装置，其特征在于，在两根横梁(1)底部之间还连接有多根用于加固的横撑(34)。

8.如权利要求1所述的机床加工超长工件的辅助支撑及移动装置，其特征在于，第一传动丝杆(61)与第一减速电机(8)之间、第二传动丝杆(5)与第二减速电机(64)之间、升降螺杆(23)与第三减速电机(25)之间分别通过联轴器相连。

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