CN113084212A - 长轴类零件加工用的数控加工机床 - Google Patents

长轴类零件加工用的数控加工机床 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种长轴类零件加工用的数控加工机床，包括机台、三爪卡盘及定位夹持机构，定位夹持机构包含基座、定位主缸、定位顶杆、固定圆盘、夹持副缸及夹持组件。定位顶杆与主活塞杆固定连接，固定圆盘与定位顶杆同轴心布置，定位顶杆可滑移地穿置于固定圆盘的中心处，副缸体固定于固定圆盘，副缸体与主缸体相连通，副活塞沿固定圆盘的径向布置，夹持组件与副活塞杆固定连接，主活塞在推动主活塞杆与定位顶杆一起向前滑移的同时还将油液压入夹持副缸内，以使副活塞驱动副活塞杆与夹持组件一起做靠近定位顶杆的滑移，从而实现在对长轴类零件进行定位的同时还同步夹持该长轴类零件，使得本发明的数控加工机床加工长轴类零件更加精准。

Description

长轴类零件加工用的数控加工机床
技术领域
本发明涉及数控加工领域，尤其涉及一种长轴类零件加工用的数控加工机床。
背景技术
众所周知，数控机床是目前使用较为广泛的数控机床之一，它主要用于轴类零件或盘类零件加工。
其中，在数控机床加工长轴类零件时，由于长轴类零件较长，通常采用三爪卡盘对长轴类零件的一轴向端夹持和采用液压尾座对长轴类零件的另一轴向端进行抵顶，以确保长轴类零件在加工过程中的可靠性；但是数控机床在对长轴类零件进行侧面铣槽开孔加工时，加工刀具会与待加工长轴零件产生冲击震动，从而降低加工精度。
因此，急需要一种长轴类零件加工用的数控加工机床来克服上述的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种长轴类零件加工用的数控加工机床，以提高加工长轴类零件的精度。
为实现上述目的，本发明提供了一种长轴类零件加工用的数控加工机床，包括机台、安装在机台上用于夹持长轴类零件之第一轴向端的三爪卡盘及用于定位并夹持长轴类零件相对的第二轴向端的定位夹持机构。定位夹持机构沿长轴类零件的轴向与三爪卡盘相对齐，定位夹持机构包含基座、定位主缸、定位顶杆、固定圆盘、夹持副缸及夹持组件；定位主缸的主缸体与基座固定连接，定位主缸的主活塞沿长轴类零件的轴向布置，定位顶杆位于定位主缸外并与定位主缸的主活塞杆固定连接，固定圆盘固定于定位主缸的主缸体并与定位顶杆同轴心布置，定位顶杆还沿长轴类零件的轴向可滑移地穿置于固定圆盘的中心处，夹持副缸的副缸体固定于固定圆盘，副缸体与主缸体相连通，夹持副缸的副活塞沿固定圆盘的径向布置，夹持组件位于夹持副缸外并与夹持副缸的副活塞杆固定连接；主活塞在推动主活塞杆与定位顶杆一起向前滑移的同时还将油液压入夹持副缸内，以使副活塞驱动副活塞杆与夹持组件一起做靠近定位顶杆的滑移。
较佳地，主活塞将主缸体的内部空间密封地分隔出用于使主活塞杆往伸出主缸体的方向滑移的后主腔及用于使主活塞杆往缩回主缸体的方向滑移的前主腔，副活塞将副缸体的内部空间密封地分隔出使副活塞杆往伸出副缸体的方向滑移的后副腔及用于使副活塞杆往缩回副缸体的方向滑移的前副腔，后副腔通过油管与前主腔连通，前主腔内盛装有油液。
较佳地，前副腔内设有螺旋弹簧，螺旋弹簧套装于副活塞杆中，螺旋弹簧还抵接于副活塞与副缸体之间。
较佳地，固定圆盘的中心开设有供定位顶杆轴向滑移穿置的滑移通孔。
较佳地，主缸体的后端部开设有与后主腔相连通的进油口。
较佳地，夹持组件至少为两组并以定位顶杆为中心呈中心对称布置，每组夹持组件对应一个夹持副缸。
较佳地，夹持组件包括相互固定连接的工字滑座和夹块，固定圆盘沿其径向开设有供工字滑座滑移的T型滑槽。
较佳地，夹持组件还包括固定螺丝，工字滑座沿固定圆盘的径向开设有至少两个固定螺孔，夹块开设有固定通孔，固定螺丝穿过固定通孔并与固定螺孔螺纹连接，从而将夹块固定于工字滑座。
较佳地，定位顶杆包括同轴布置的锥形部和柱形部，柱形部与主活塞杆固定连接。
与现有技术相比，由于定位夹持机构包含基座、定位主缸、定位顶杆、固定圆盘、夹持副缸及夹持组件，定位主缸的主缸体与基座固定连接，定位主缸的主活塞沿长轴类零件的轴向布置，定位顶杆位于定位主缸外并与定位主缸的主活塞杆固定连接，固定圆盘固定于定位主缸的主缸体并与定位顶杆同轴心布置，定位顶杆还沿长轴类零件的轴向可滑移地穿置于固定圆盘的中心处，夹持副缸的副缸体固定于固定圆盘，副缸体与主缸体相连通，夹持副缸的副活塞沿固定圆盘的径向布置，夹持组件位于夹持副缸外并与夹持副缸的副活塞杆固定连接；主活塞在推动主活塞杆与定位顶杆一起向前滑移的同时还将油液压入夹持副缸内，以使副活塞驱动副活塞杆与夹持组件一起做靠近定位顶杆的滑移，从而实现在对长轴类零件的定位同时还对该长轴类零件的同步夹持，有效地防止长轴类零件的中部向下弯曲下坠，因而使得本发明的数控加工机床加工长轴类零件更加精准；另，正由于夹持副缸所做的夹持运动是由定位主缸在定位运动时所带动，故简化它们的控制过程。
附图说明
图1为本发明的数控加工机床的平面结构示意图。
图2为图1所示数控加工机床中的定位夹持机构在隐藏基座后的剖面结构示意图。
图3为图2所示的定位夹持机构在夹持长轴类零件时的剖面结构示意图。
图4为图2所示的定位夹持机构中的夹持副缸、夹持组件及固定圆盘装配连接的平面结构示意图。
图5为图4中的夹持组件的剖面结构示意图。
图6为图2中的定位顶杆的平面结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1，本发明的数控加工机床1用于加工长轴类零件2，包括机台1a、安装在机台1a上用于夹持长轴类零件2之第一轴向端的三爪卡盘1b及用于定位并夹持长轴类零件2相对的第二轴向端的定位夹持机构1c。定位夹持机构1c沿长轴类零件2的轴向与三爪卡盘1b相对齐，以便于定位夹持机构1c对长轴类零件2进行定位和夹持。其中，定位夹持机构1c的具体结构如下：
如图2所示，定位夹持机构1c包含基座10、定位主缸20、定位顶杆30、固定圆盘40、夹持副缸50及夹持组件60。定位主缸20的主缸体21与基座10固定连接，由基座10为主缸体21提供支撑和固定安装的场所；定位主缸20的主活塞22沿长轴类零件2的轴向布置，使得主活塞22沿长轴类零件2的轴向于主缸体21内滑移。定位顶杆30位于定位主缸20外并与定位主缸20的主活塞杆23固定连接，使得定位顶杆30与主活塞杆23固成一体。固定圆盘40固定于定位主缸20的主缸体21，使得固定圆盘40与主缸体21固成一体，固定圆盘40还与定位顶杆30同轴心布置，定位顶杆30还沿长轴类零件2的轴向可滑移地穿置于固定圆盘40的中心处，以使定位主缸20驱动定位顶杆30轴向抵顶长轴类零件2，从而确保本发明的数控加工机床1对长轴类零件2轴向定位的精确可靠。夹持副缸50的副缸体51固定于固定圆盘40，由固定圆盘40提供支撑和固定安装的场所；副缸体51与主缸体21相连通，夹持副缸50的副活塞52沿固定圆盘40的径向布置，使得副活塞52可沿固定圆盘40的径向于副缸体51内滑移；夹持组件60位于夹持副缸50外并与夹持副缸50的副活塞杆53固定连接；故在主活塞22推动主活塞杆23与定位顶杆30一起向前滑移的同时还将油液80压入夹持副缸50内，使得副活塞52驱动副活塞杆53与夹持组件60一起做靠近定位顶杆30的滑移，从而实现对长轴类零件2进行定位的同时还对该长轴类零件2的同步夹持，因而确保本发明的数控加工机床1加工长轴类零件2的精准度。
如图2及图3所示，主活塞22将主缸体21的内部空间密封地分隔出用于使主活塞杆23往伸出主缸体21的方向滑移的后主腔21b及用于使主活塞杆23往缩回主缸体21的方向滑移的前主腔21a，副活塞52将副缸体51的内部空间密封地分隔出使副活塞杆53往伸出副缸体51的方向滑移的后副腔51b及用于使副活塞杆53往缩回副缸体51的方向滑移的前副腔51a，后副腔51b通过油管70与前主腔21a连通，前主腔21a内盛装有油液80，以便于主活塞22在推动主活塞杆23与定位顶杆30一起向前滑移的同时还将油液80压入夹持副缸50内，以借助夹持副缸50使得副活塞52驱动副活塞杆53与夹持组件60一起做靠近定位顶杆30的滑移，这样能进一步地确保定位与夹持同步进行的精确性。需要说明的是，前主腔21a内的油液80可在定位主缸20装配过程中加入，也可以在定位主缸20组装完成，通过在主缸体21的前端部上开设有与前主腔21a相连通的注入口，以便通过注入口单独将油液80注入前主腔21a内。另，主活塞杆23是与主活塞22垂直并固定连接，副活塞杆53是与副活塞52垂直并固定连接。
如图2及图3所示，前副腔51a内设有螺旋弹簧54，螺旋弹簧54套装于副活塞杆53中，螺旋弹簧54还抵接于副活塞52与副缸体51之间，以便于螺旋弹簧54驱动副活塞52连同副活塞杆53和夹持组件60一起复位。固定圆盘40的中心开设有供定位顶杆30轴向滑移穿置的滑移通孔40a，以便于定位顶杆30沿长轴类零件2轴向滑移。主缸体21的后端部开设有与后主腔21b相连通的进油口21c，以在定位主缸20工作时，便于外部的油液系统通过进油口21c将油液压入后主腔21b内，从而驱动主活塞22、主活塞杆23和定位顶杆30一起向前滑移的同时还将前主腔21a内的油液80压入夹持副缸50内。
如图4及图5所示，夹持组件60为三组并以定位顶杆30为中心呈中心对称布置，每组夹持组件60对应一个夹持副缸50，以使得夹持副缸50驱动夹持组件60夹持长轴类零件2更加可靠，可理解的是，根据实际需要，夹持组件60可为二个、四个或五个不等，故不以上述说明为限。具体地，在图2至图5中，夹持组件60包括相互固定连接的工字滑座61和夹块62，固定圆盘40沿其径向开设有供工字滑座61滑移的T型滑槽40b，以使得夹持组件60沿固定圆盘40的径向于固定圆盘40上的滑移更顺畅，从而确保夹持组件60夹持长轴类零件2的可靠性。更具体地，如图5所示，夹持组件60还包括固定螺丝63，工字滑座61沿固定圆盘40的径向开设有三个固定螺孔61a，夹块62开设有固定通孔62a，固定螺丝63穿过固定通孔62a并与固定螺孔61a螺纹连接，从而将夹块62固定于工字滑座61，以使得固定螺丝63可沿固定圆盘40的径向将夹块32固定于工字滑座61上的不同位置，便于夹块组件60夹持不同直径的长轴类零件2，还便于夹块62与工字滑座61之间的松夹操作，可理解的是，固定螺孔63可为两个、四个或五个不等，故不以此为限。
如图6所示，定位顶杆30包括同轴布置的锥形部31和柱形部32，柱形部与主活塞杆22固定连接，以借助锥形部31而使得定位顶杆30对长轴类零件2的定位操作更可靠，从而提高长轴类零件2的轴向定位精度。
与现有技术相比，由于定位夹持机构1c包含基座10、定位主缸20、定位顶杆30、固定圆盘40、夹持副缸50及夹持组件60，定位主缸20的主缸体21与基座10固定连接，定位主缸20的主活塞22沿长轴类零件2的轴向布置，定位顶杆30位于定位主缸20外并与定位主缸20的主活塞杆23固定连接，固定圆盘40固定于定位主缸20的主缸体21并与定位顶杆30同轴心布置，定位顶杆30还沿长轴类零件2的轴向可滑移地穿置于固定圆盘40的中心处，夹持副缸50的副缸体51固定于固定圆盘40，副缸体51与主缸体21相连通，夹持副缸50的副活塞52沿固定圆盘40的径向布置，夹持组件60位于夹持副缸50外并与夹持副缸50的副活塞杆53固定连接，主活塞22在推动主活塞杆23与定位顶杆30一起向前滑移的同时还将油液80压入夹持副缸50内，以使副活塞52驱动副活塞杆53与夹持组件60一起做靠近定位顶杆30的滑移，从而实现在对长轴类零件2的定位同时还对该长轴类零件2的同步夹持，有效地防止长轴类零件2的中部向下弯曲下坠，因而使得本发明的数控加工机床1加工长轴类零件2更加精准；另，正由于夹持副缸50所做的夹持运动是由定位主缸20在定位运动时所带动，故简化它们的控制过程。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实例而已，其作用是方便本领域的技术人员理解并据以实施，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种长轴类零件加工用的数控加工机床，包括机台、安装在所述机台上用于夹持长轴类零件之第一轴向端的三爪卡盘及用于定位并夹持所述长轴类零件相对的第二轴向端的定位夹持机构，所述定位夹持机构沿所述长轴类零件的轴向与所述三爪卡盘相对齐，其特征在于，所述定位夹持机构包含基座、定位主缸、定位顶杆、固定圆盘、夹持副缸及夹持组件，所述定位主缸的主缸体与所述基座固定连接，所述定位主缸的主活塞沿所述长轴类零件的轴向布置，所述定位顶杆位于所述定位主缸外并与所述定位主缸的主活塞杆固定连接，所述固定圆盘固定于所述定位主缸的主缸体并与所述定位顶杆同轴心布置，所述定位顶杆还沿所述长轴类零件的轴向可滑移地穿置于所述固定圆盘的中心处，所述夹持副缸的副缸体固定于所述固定圆盘，所述副缸体与所述主缸体相连通，所述夹持副缸的副活塞沿所述固定圆盘的径向布置，所述夹持组件位于所述夹持副缸外并与所述夹持副缸的副活塞杆固定连接；所述主活塞在推动所述主活塞杆与定位顶杆一起向前滑移的同时还将油液压入所述夹持副缸内，以使所述副活塞驱动所述副活塞杆与夹持组件一起做靠近所述定位顶杆的滑移。
2.如权利要求1所述的长轴类零件加工用的数控加工机床，其特征在于，所述主活塞将所述主缸体的内部空间密封地分隔出用于使所述主活塞杆往伸出所述主缸体的方向滑移的后主腔及用于使所述主活塞杆往缩回所述主缸体的方向滑移的前主腔，所述副活塞将所述副缸体的内部空间密封地分隔出使所述副活塞杆往伸出所述副缸体的方向滑移的后副腔及用于使所述副活塞杆往缩回所述副缸体的方向滑移的前副腔，所述后副腔通过油管与所述前主腔连通，所述前主腔内盛装有油液。
3.如权利要求2所述的长轴类零件加工用的数控加工机床，其特征在于，所述前副腔内设有螺旋弹簧，所述螺旋弹簧套装于所述副活塞杆中，所述螺旋弹簧还抵接于所述副活塞与所述副缸体之间。
4.如权利要求1所述的长轴类零件加工用的数控加工机床，其特征在于，所述固定圆盘的中心开设有供所述定位顶杆轴向滑移穿置的滑移通孔。
5.如权利要求2所述的长轴类零件加工用的数控加工机床，其特征在于，所述主缸体的后端部开设有与所述后主腔相连通的进油口。
6.如权利要求1所述的长轴类零件加工用的数控加工机床，其特征在于，所述夹持组件至少为两组并以所述定位顶杆为中心呈中心对称布置，每组所述夹持组件对应一个所述夹持副缸。
7.如权利要求1或6所述的长轴类零件加工用的数控加工机床，其特征在于，所述夹持组件包括相互固定连接的工字滑座和夹块，所述固定圆盘沿其径向开设有供所述工字滑座滑移的T型滑槽。
8.如权利要求7所述的长轴类零件加工用的数控加工机床，其特征在于，所述夹持组件还包括固定螺丝，所述工字滑座沿所述固定圆盘的径向开设有至少两个固定螺孔，所述夹块开设有固定通孔，所述固定螺丝穿过所述固定通孔并与所述固定螺孔螺纹连接，从而将所述夹块固定于所述工字滑座。
9.如权利要求1所述的长轴类零件加工用的数控加工机床，其特征在于，所述定位顶杆包括同轴布置的锥形部和柱形部，所述柱形部与所述主活塞杆固定连接。
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