CN112846878A - 一种精准高效的车床主轴内孔定位装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种精准高效的车床主轴内孔定位装置，包括车床主轴件和尺寸调整轴，所述尺寸调整轴左端固定安装有尺寸调整机构，所述左定位块左端固定安装有刻度盘，所述车床主轴件左部贯穿有两个锁紧件，所述尺寸调整轴外表面右端活动连接有右轴承，所述右轴承右端固定安装有安装件，所述尺寸调整轴右端固定连接有丝杠，所述丝杠外表面右部螺纹连接有螺母，所述螺母右端固定安装有定位套筒，所述车床主轴件右部贯穿有定位导向装置，所述定位套筒右端固定安装有更换机构。本发明所述的一种精准高效的车床主轴内孔定位装置，不占用车床外部空间、无需对工件重复测量、定位距离又精准可调，同时满足工件多样化的定位需求，提高了工件加工效率。

Description

一种精准高效的车床主轴内孔定位装置
技术领域
本发明涉及定位装置技术领域，特别涉及一种精准高效的车床主轴内孔定位装置。
背景技术
在机械加工过程中，对工件进行轴向定位是工件轴向尺寸精度控制的必然前提。准确、快速、方便是定位的基本要求。目前，对于机械加工过程中的工件轴向定位主要包括采用简单的定位块定位；采用成套的固定口径的套件定位；采用电机伺服定位等。以上定位装置都具有各自不同的特点，比较而言，上述定位装置存在相应不足；1.采用简单的定位块定位时，通常需要在车床三爪卡盘上车制一小台阶作为定位件，该定位件只适合定位车制单件小批量的零件，当需要车削大批量不同长度和外径的零件时，频繁采用该定位装置易造成卡盘的报废；2.采用成套的固定口径的套件定位时，其定位距离一般比较固定，难以根据实际需求连续调整定位数值；3.电机伺服定位装置通常需要占用本来就紧张的机床空间，而且其安装、制造和维护的成本较高。
因此，如何通过设计一种既不占用车床外部空间、无需对工件重复测量、定位距离又精准可调，同时造价低廉的车床加工定位装置，以实现精准、快速定位，这对于确保工件定位精度，实现快速装夹，提高工件的装夹效率，减轻工人劳动强度，具有重要的现实指导意义，也是实现柔性加工的必然要求。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种精准高效的车床主轴内孔定位装置，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种精准高效的车床主轴内孔定位装置，包括车床主轴件和尺寸调整轴，所述尺寸调整轴位于车床主轴件内部，所述尺寸调整轴外表面左侧活动连接有左轴承，所述尺寸调整轴左端固定安装有尺寸调整机构，所述左轴承左端固定安装有左定位块，所述左定位块上端中部和下端中部均螺纹连接有左紧固螺钉，且左紧固螺钉靠近尺寸调整轴的一侧均与车床主轴件左部螺纹连接，所述左定位块左端固定安装有刻度盘，且尺寸调整机构右端贯穿刻度盘中部，所述车床主轴件左部贯穿有两个锁紧件，两个所述锁紧件靠近尺寸调整轴的一侧均与尺寸调整轴外表面接触，所述尺寸调整轴外表面右端活动连接有右轴承，所述右轴承右端固定安装有安装件，所述尺寸调整轴右端固定连接有丝杠，所述丝杠外表面右部螺纹连接有螺母，所述螺母右端固定安装有定位套筒，所述车床主轴件右部贯穿有定位导向装置，所述定位套筒位于定位导向装置内部，且定位套筒外表面与定位导向装置内壁固定连接，所述定位套筒右端固定安装有更换机构，所述车床主轴件外表面右侧固定安装有卡盘卡爪。
优选的，所述车床主轴件外表面分别固定安装有左齿轮箱壁、一号主轴齿轮、二号主轴齿轮和右齿轮箱壁，所述左齿轮箱壁位于一号主轴齿轮左方，所述一号主轴齿轮位于二号主轴齿轮左方，且二号主轴齿轮和右齿轮箱壁左方，所述锁紧件位于左齿轮箱壁左方，所述安装件位于一号主轴齿轮和二号主轴齿轮之间。
优选的，所述尺寸调整机构包括尺寸调整旋钮，所述尺寸调整旋钮外表面固定安装有指针，所述指针位于刻度盘左方。
优选的，所述锁紧件包括紧固螺旋导杆和抱死卡爪，所述紧固螺旋导杆与抱死卡爪之间固定连接，所述紧固螺旋导杆均位于抱死卡爪远离尺寸调整轴的一侧。
优选的，所述紧固螺旋导杆远离抱死卡爪的一侧均贯穿车床主轴件左部，所述紧固螺旋导杆数量为两个，且两个紧固螺旋导杆呈上下对称分布。
优选的，所述安装件包括右定位块，所述右定位块外表面螺纹安装有两个右紧固螺钉，两个所述右紧固螺钉呈上下对称分布，两个所述右紧固螺钉靠近车床主轴件的一侧均与车床主轴件左中部螺纹连接，所述右定位块内侧与右轴承右端固定连接。
优选的，所述定位导向装置包括导向筒，所述导向筒外表面开有三个等间距分布的V形导向槽，三个所述V形导向槽内部均滑动安装有V形块，所述V形块远离导向筒的一侧均固定安装有定位导向杆。
优选的，所述导向筒内壁与定位套筒外表面固定连接，所述定位导向杆远离V形块的一侧均贯穿车床主轴件右部。
优选的，所述更换机构包括定位头更换槽，所述定位头更换槽内部卡接有可换定位头，所述定位头更换槽左端与定位套筒右部固定连接，所述可换定位头位于车床主轴件右部。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、本发明中，通过扳手旋转尺寸调整旋钮，就可以简单的在刻度盘上设定工件的定位尺寸，尤其在大批量加工时无需对工件进行重复测量，从而有效减轻了工人劳动强度，提高了工件加工效率；该定位结构简单，不占用机床外部空间，本定位装置因势利导，全部位于机床主轴内孔中，有效避免了占用机床宝贵的外部空间。
2、本发明中，通过采用具有较高运动精度的丝杠螺母机构，可以根据定位精度选择不同精度的丝杠螺母副，从而使机构的定位精度可调，满足不同条件下的定位精度要求；同时采用了轴向V形导向槽结构，通过将定位导向杆端面的V形块与V形导向槽相配合，提高了定位套筒沿其轴向运动的精度，同时定位套筒导向杆对定位套筒的悬伸也起到很好的支撑作用，提高了其旋转时的稳定性。
3、本发明中，通过定位套筒右端上的定位头更换槽内安装可换定位头，可以方便有效的对定位头进行拆卸，可用于有效更换磨损或者不同类型的定位头，以满足工件多样化的定位需求。
附图说明
图1为本发明一种精准高效的车床主轴内孔定位装置的整体结构图；
图2为本发明一种精准高效的车床主轴内孔定位装置的图1中的A向结构示意图；
图3为本发明一种精准高效的车床主轴内孔定位装置的图1中的B向截面示意图；
图4为本发明一种精准高效的车床主轴内孔定位装置的图1中的C向局部结构示意图；
图5为本发明一种精准高效的车床主轴内孔定位装置的图1中的D向结构示意图；
图6为本发明一种精准高效的车床主轴内孔定位装置的图1中的E向截面示意图；
图7为本发明一种精准高效的车床主轴内孔定位装置的图1中的F向结构示意图。
图中：1、尺寸调整轴；2、车床主轴件；3、尺寸调整机构；4、锁紧件；5、安装件；6、定位导向装置；7、更换机构；8、丝杠；9、螺母；10、卡盘卡爪；11、右轴承；12、左定位块；13、左轴承；14、左紧固螺钉；15、刻度盘；16、左齿轮箱壁；17、一号主轴齿轮；18、二号主轴齿轮；19、右齿轮箱壁；20、定位套筒；31、指针；32、尺寸调整旋钮；41、紧固螺旋导杆；42、抱死卡爪；51、右紧固螺钉；52、右定位块；61、定位导向杆；62、V形块；63、导向筒；64、V形导向槽；71、定位头更换槽；72、可换定位头。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1-7所示，一种精准高效的车床主轴内孔定位装置，包括车床主轴件2和尺寸调整轴1，尺寸调整轴1位于车床主轴件2内部，尺寸调整轴1外表面左侧活动连接有左轴承13，尺寸调整轴1左端固定安装有尺寸调整机构3，左轴承13左端固定安装有左定位块12，左定位块12上端中部和下端中部均螺纹连接有左紧固螺钉14，且左紧固螺钉14靠近尺寸调整轴1的一侧均与车床主轴件2左部螺纹连接，左定位块12左端固定安装有刻度盘15，且尺寸调整机构3右端贯穿刻度盘15中部，车床主轴件2左部贯穿有两个锁紧件4，两个锁紧件4靠近尺寸调整轴1的一侧均与尺寸调整轴1外表面接触，尺寸调整轴1外表面右端活动连接有右轴承11，右轴承11右端固定安装有安装件5，尺寸调整轴1右端固定连接有丝杠8，丝杠8外表面右部螺纹连接有螺母9，螺母9右端固定安装有定位套筒20，车床主轴件2右部贯穿有定位导向装置6，定位套筒20位于定位导向装置6内部，且定位套筒20外表面与定位导向装置6内壁固定连接，定位套筒20右端固定安装有更换机构7，车床主轴件2外表面右侧固定安装有卡盘卡爪10。
车床主轴件2外表面分别固定安装有左齿轮箱壁16、一号主轴齿轮17、二号主轴齿轮18和右齿轮箱壁19，左齿轮箱壁16位于一号主轴齿轮17左方，一号主轴齿轮17位于二号主轴齿轮18左方，且二号主轴齿轮18和右齿轮箱壁19左方，锁紧件4位于左齿轮箱壁16左方，安装件5位于一号主轴齿轮17和二号主轴齿轮18之间；尺寸调整机构3包括尺寸调整旋钮32，尺寸调整旋钮32外表面固定安装有指针31，指针31位于刻度盘15左方，在刻度盘(15)上设定工件的定位尺寸，无需对工件进行重复测量，减轻了工人劳动强度，提高了工件加工效率；锁紧件4包括紧固螺旋导杆41和抱死卡爪42，紧固螺旋导杆41与抱死卡爪42之间固定连接，紧固螺旋导杆41均位于抱死卡爪42远离尺寸调整轴1的一侧，利用扳手逆时针旋转紧固螺旋导杆41，使抱死卡爪42与尺寸调整轴1相互脱离，便于后续进行定位调整；为了实现锁紧件4的安装连接，紧固螺旋导杆41远离抱死卡爪42的一侧均贯穿车床主轴件2左部，紧固螺旋导杆41数量为两个，且两个紧固螺旋导杆41呈上下对称分布；为了对右轴承11进行安装固定，安装件5包括右定位块52，右定位块52外表面螺纹安装有两个右紧固螺钉51，两个右紧固螺钉51呈上下对称分布，两个右紧固螺钉51靠近车床主轴件2的一侧均与车床主轴件2左中部螺纹连接，右定位块52内侧与右轴承11右端固定连接；定位导向装置6包括导向筒63，导向筒63外表面开有三个等间距分布的V形导向槽64，三个V形导向槽64内部均滑动安装有V形块62，V形块62远离导向筒63的一侧均固定安装有定位导向杆61，采用了V形块62与V形导向槽64相配合的导向结构，提高了定位套筒20沿其轴向运动的精度，同时定位导向杆61对定位套筒20的悬伸也起到很好的支撑作用，提高了其旋转时的稳定性，满足多样化的定位需求；为了实现定位导向装置6的安装连接，导向筒63内壁与定位套筒20外表面固定连接，定位导向杆61远离V形块62的一侧均贯穿车床主轴件2右部；更换机构7包括定位头更换槽71，定位头更换槽71内部卡接有可换定位头72，定位头更换槽71左端与定位套筒20右部固定连接，可换定位头72位于车床主轴件2右部，定位套筒20端部的定位头更换槽71内安装有可换定位头72，可以根据定位尺寸确定可换定位头72在主轴内孔中的轴向位置。
需要说明的是，本发明为一种精准高效的车床主轴件2内孔定位装置，当需要进行定位操作时，首先用扳手逆时针旋转紧固螺旋导杆41，使抱死卡爪42与尺寸调整轴1相互脱离，其次，固定车床主轴件2，用扳手旋转尺寸调整旋钮32，尺寸调整旋钮32带动尺寸调整轴1在左轴承13和右轴承11支撑下绕其轴线旋转，尺寸调整轴1带动丝杠8同步旋转，丝杠8和螺母9组成丝杠8螺母9副，螺母9将丝杠8的圆周旋转运动转变为直线运动，螺母9和定位套筒20固定连接，螺母9带动定位套筒20沿着定位导向杆61端部的V形块62与导向筒63上的V形导向槽64相互啮合，所形成的导向部分左右直线运动，定位套筒20端部的定位头更换槽71内安装有可换定位头72，可以根据定位尺寸确定可换定位头72在主轴内孔中的轴向位置，然后通过丝杠8螺母9副的传动比，确定需要旋转的丝杠8的圈数，从而标定指针31的数值。指针31的数值标定之后，再用扳手顺时针旋转紧固螺旋导杆41，并使抱死卡爪42抱死尺寸调整轴1，至此定位装置设定完毕，可以进行工件加工。该定位装置结构简单，不占用机床外部空间。本定位装置因势利导，全部位于机床主轴内孔中，有效避免了占用机床宝贵的外部空间。整个定位装置结构简单，易于实现；具有较高的可变定位精度和稳定性，由于采用了丝杠8螺母9传动，可以根据定位精度选择不同精度的丝杠8螺母9副，从而使机构的定位精度可调。采用了V形块62与V形导向槽64相配合的导向结构，提高了定位套筒20沿其轴向运动的精度，同时定位导向杆61对定位套筒20的悬伸也起到很好的支撑作用，提高了其旋转时的稳定性，满足多样化的定位需求。定位套筒20的末端安装有可换定位头72，可以方便有效的对定位头进行拆卸，更换磨损或者不同类型的定位头，以满足工件多样化的定位需求。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种精准高效的车床主轴内孔定位装置，包括车床主轴件(2)和尺寸调整轴(1)，其特征在于：所述尺寸调整轴(1)位于车床主轴件(2)内部，所述尺寸调整轴(1)外表面左侧活动连接有左轴承(13)，所述尺寸调整轴(1)左端固定安装有尺寸调整机构(3)，所述左轴承(13)左端固定安装有左定位块(12)，所述左定位块(12)上端中部和下端中部均螺纹连接有左紧固螺钉(14)，且左紧固螺钉(14)靠近尺寸调整轴(1)的一侧均与车床主轴件(2)左部螺纹连接，所述左定位块(12)左端固定安装有刻度盘(15)，且尺寸调整机构(3)右端贯穿刻度盘(15)中部，所述车床主轴件(2)左部贯穿有两个锁紧件(4)，两个所述锁紧件(4)靠近尺寸调整轴(1)的一侧均与尺寸调整轴(1)外表面接触，所述尺寸调整轴(1)外表面右端活动连接有右轴承(11)，所述右轴承(11)右端固定安装有安装件(5)，所述尺寸调整轴(1)右端固定连接有丝杠(8)，所述丝杠(8)外表面右部螺纹连接有螺母(9)，所述螺母(9)右端固定安装有定位套筒(20)，所述车床主轴件(2)右部贯穿有定位导向装置(6)，所述定位套筒(20)位于定位导向装置(6)内部，且定位套筒(20)外表面与定位导向装置(6)内壁固定连接，所述定位套筒(20)右端固定安装有更换机构(7)，所述车床主轴件(2)外表面右侧固定安装有卡盘卡爪(10)。
2.根据权利要求1所述的一种精准高效的车床主轴内孔定位装置，其特征在于：所述车床主轴件(2)外表面分别固定安装有左齿轮箱壁(16)、一号主轴齿轮(17)、二号主轴齿轮(18)和右齿轮箱壁(19)，所述左齿轮箱壁(16)位于一号主轴齿轮(17)左方，所述一号主轴齿轮(17)位于二号主轴齿轮(18)左方，且二号主轴齿轮(18)和右齿轮箱壁(19)左方，所述锁紧件(4)位于左齿轮箱壁(16)左方，所述安装件(5)位于一号主轴齿轮(17)和二号主轴齿轮(18)之间。
3.根据权利要求1所述的一种精准高效的车床主轴内孔定位装置，其特征在于：所述尺寸调整机构(3)包括尺寸调整旋钮(32)，所述尺寸调整旋钮(32)外表面固定安装有指针(31)，所述指针(31)位于刻度盘(15)左方。
4.根据权利要求1所述的一种精准高效的车床主轴内孔定位装置，其特征在于：所述锁紧件(4)包括紧固螺旋导杆(41)和抱死卡爪(42)，所述紧固螺旋导杆(41)与抱死卡爪(42)之间固定连接，所述紧固螺旋导杆(41)均位于抱死卡爪(42)远离尺寸调整轴(1)的一侧。
5.根据权利要求4所述的一种精准高效的车床主轴内孔定位装置，其特征在于：所述紧固螺旋导杆(41)远离抱死卡爪(42)的一侧均贯穿车床主轴件(2)左部，所述紧固螺旋导杆(41)数量为两个，且两个紧固螺旋导杆(41)呈上下对称分布。
6.根据权利要求1所述的一种精准高效的车床主轴内孔定位装置，其特征在于：所述安装件(5)包括右定位块(52)，所述右定位块(52)外表面螺纹安装有两个右紧固螺钉(51)，两个所述右紧固螺钉(51)呈上下对称分布，两个所述右紧固螺钉(51)靠近车床主轴件(2)的一侧均与车床主轴件(2)左中部螺纹连接，所述右定位块(52)内侧与右轴承(11)右端固定连接。
7.根据权利要求1所述的一种精准高效的车床主轴内孔定位装置，其特征在于：所述定位导向装置(6)包括导向筒(63)，所述导向筒(63)外表面开有三个等间距分布的V形导向槽(64)，三个所述V形导向槽(64)内部均滑动安装有V形块(62)，所述V形块(62)远离导向筒(63)的一侧均固定安装有定位导向杆(61)。
8.根据权利要求7所述的一种精准高效的车床主轴内孔定位装置，其特征在于：所述导向筒(63)内壁与定位套筒(20)外表面固定连接，所述定位导向杆(61)远离V形块(62)的一侧均贯穿车床主轴件(2)右部。
9.根据权利要求1所述的一种精准高效的车床主轴内孔定位装置，其特征在于：所述更换机构(7)包括定位头更换槽(71)，所述定位头更换槽(71)内部卡接有可换定位头(72)，所述定位头更换槽(71)左端与定位套筒(20)右部固定连接，所述可换定位头(72)位于车床主轴件(2)右部。
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