CN114433891B - 一种机床的伺服尾座 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种机床的伺服尾座，属于机床设备技术领域。它解决了现有机床的伺服尾座同轴度调节精度差的问题。本伺服尾座包括尾座本体和尾座滑鞍，尾座本体上具有顶针，尾座本体的底部设有定位槽，定位槽具有两个相对设置且均与顶针轴线垂直的槽壁，尾座滑鞍上设有伸至上述的两个槽壁之间的圆柱销，圆柱销的直径与上述的两个槽壁之间的间距相同，尾座滑鞍上设有能推动尾座本体使圆柱销沿上述的两个相对的槽壁滑动或使尾座本体绕圆柱销摆动的调节装置。这样的设计在保证了尾座本体摆动以及侧向移动的正常调整需求的同时避免了前后方向移动的干扰，大幅度的提高了同轴度调整的精度。

Description

一种机床的伺服尾座

技术领域

本发明属于机床设备技术领域，涉及一种伺服尾座，尤其涉及一种机床的伺服尾座。

背景技术

随着国内机加工行业的快速发展，生产加工设备的复杂程度和规格大小也在不断变化，中大型数控车床的需求也是不断增加，国内一些中大型车床还是依靠国外进口，目前国内生产还处于发展过程中设备生产技术还使用较早的设计技术和工艺，无法满足一些精度较高的产品的生产加工，使用国外机床加工出来的工件的精度要比国内机床加工出来的工件精度要高出不少。

随着我们的不断实践对比国内外机床之间的差异点，我们发现国内机床机床调教方面明显不如国外机床，国内机床在出厂时只是将机床的主轴、夹具、尾座等零部件进行组装再进行简单的调校测试即可进行售卖，这样的机床由于装配的误差以及各个零部件本身的形位公差的存在在组装好之后这些误差会被极大程度的放大以至于加工出来的工件精度不高。为了弥补这一缺陷，我们在设备投入生产前都会设备进行二次调校，主要针对对主轴和尾座之间的同轴度进行二次调校以提高精度，尾座包括用于与轨道连接的底座以及固定在底座上的顶针座，所以只要调整顶针座与主轴之间的同轴度即可，调校手段主要是：1、竖直方向，通过在顶针座与底座之间增设厚度可磨的垫片来实现顶针座高度上的调节，校准顶针与主轴轴线至同一高度水平面；2、水平方向，通过人工对顶针座进行摆动或者侧向平动实现与主轴轴线对齐。但是以上步骤调整出来的同轴度仍然不是很理想，主要顶针座的调整水平方向调整过程需要摆动以及侧向平动是一个多向性移动的过程，在移动过程中很容易会朝向其他方向跑偏，再加上人工推动顶针座来完成以上操作过程时用力不稳定调整更加容易出错，总之调节出来的精度水平不如人意。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种机床的伺服尾座。它所解决的是现有的机床的伺服尾座同轴度调节精度差的技术问题。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种机床的伺服尾座，包括尾座本体和尾座滑鞍，所述尾座本体上具有顶针，其特征在于，所述尾座本体的底部设有定位槽，所述定位槽具有两个相对设置且均与顶针轴线垂直的槽壁，所述尾座滑鞍上设有伸至上述的两个槽壁之间的圆柱销，所述圆柱销的直径与上述的两个槽壁之间的间距相同，所述尾座滑鞍上设有能推动尾座本体使圆柱销沿上述的两个相对的槽壁滑动或使尾座本体绕圆柱销摆动的调节装置。

本设计在尾座本体上开设定位槽，定位槽具有两个相对设置并与顶针轴线垂直的槽壁，在尾座滑鞍上还设置有圆柱销，当尾座本体放置在尾座滑鞍上时圆柱销正好卡入定位槽内的两个槽壁之间将顶针座前后的移动方向进行锁死，让顶针座在调节的时候只能摆动或者侧向移动减少在调整过程中顶针座前后移动对调整同轴度的干扰，提高了调整同轴度的精度。

圆柱销是一个圆柱形的结构，圆柱形的结构卡在两个平行的槽壁之间时使得尾座本体可以绕着圆柱销转动即完成调整时摆动的需求，而且随着侧向推动尾座本体又能让圆柱销沿着两个槽壁滑动，这样的设计在保证了尾座本体摆动以及侧向移动的正常调整需求的同时避免了前后方向移动的干扰，大幅度的提高了同轴度调整的精度。

本设计单独使用调节装置来替代人力操作使得尾座本体的摆动或侧向移动更加稳定，同时搭配上圆柱销对尾座本体的前后位置的限制，使得整个尾座本体的同轴度调整精度得到大幅度的提升。

在上述的一种机床的伺服尾座中，所述定位槽的内壁上凸出有两个相对设置的凸起，上述的相对的两个槽壁为两个凸起处相对的两个侧面，所述圆柱销位于两个侧面之间且能沿两个侧面导向滑动。

定位槽是通过铣刀铣出来，而铣刀是圆形结构加工出来的槽壁的精度不够不能很好的定位住尾座本体的前后方向，所以本设计通过铣刀大致加工出定位槽，再由车刀来加工出凸起，可以对两个凸起之间的侧面进行精确把控，使得圆柱销在卡入两个凸起之间后保证尾座本体前后无法移动，从而大幅度的提高后面同轴度的调整精度。

在上述的一种机床的伺服尾座中，所述尾座本体底部沿其宽度方向排布有两根相互平行的限位条，所述定位槽为两根限位条之间的间距，所述圆柱销卡设在两根限位条之间且能沿两根限位条导向滑动。

这是本案的第二个技术方案，在本技术方案中的定位槽是由两个限位条来构成的，两个限位条平行设置，两个限位条之间就具有能间距即为定位槽，圆柱销卡入间距之中也能限制尾座本体的前后移动，起到与上述实施方案相同的技术效果，都能保证尾座本体前后无法移动，从而大幅度的提高后续同轴度调整的精度。

在上述的一种机床的伺服尾座中，两个所述的凸起均位于顶针轴线的正下方。

两个凸起均位于顶针轴线的正下方，这样圆柱销卡在两个凸起之间也是位于顶针轴线的正下方，这样设计尾座本体在调整时需要转动的角度最小，在转动后侧向移动的距离也小，调整幅度小则更利于调整。

在上述的一种机床的伺服尾座中，所述调节装置包括若干个固定块，所述固定块的下端均固定在尾座滑鞍长度所在的侧部上，且所述固定块的上端均位于尾座本体的一侧，所述固定块的上端均螺纹连接有顶推件且顶推件能通过转动抵压在尾座本体的侧部并推动尾座本体移动。

本设计的调节装置采用螺纹联动的原理，固定块与尾座滑鞍进行固定，顶推件螺纹连接在固定块上，通过螺纹转动能推动尾座本体的移动，这样的调节具有稳定性好且调节精准度高等优点。

在上述的一种机床的伺服尾座中，所述调节装置包括若干个微型气缸，所述尾座滑鞍的侧部固定有若干个安装座，每个安装座上均设置有一个微型气缸且微型气缸能通过其上的气杆推动尾座本体移动。

这是本案的调节装置的第二个技术方案，在本技术方案中调节装置采用气缸顶推的形式来实现推动尾座本体的，通过在将多个微型气缸固定在尾座滑鞍上，然后微型气缸的气杆对准尾座本体，操控各个气缸精准伸缩来实现高精度调节顶针的同轴度。

在上述的一种机床的伺服尾座中，所述顶推件为螺钉，所述固定块上固定有螺母且所述螺钉螺纹连接在螺母上，所述螺钉的端部贯穿固定块且螺钉能通过转动抵压在尾座本体的侧部上。

在上述的一种机床的伺服尾座中，所述固定块上均开设有贯穿孔，所述尾座本体上对应每个贯穿孔均开设有螺纹孔，所述贯穿孔内均穿设有螺栓且螺栓的端部与螺纹孔螺纹连接，当顶推件停止转动时所述螺栓能通过转动将尾座本体与固定块固定。

螺栓的设计能在尾座本体位置调整好之后将尾座本体与尾座滑鞍的侧向移动锁死，通过螺栓螺纹拧入螺纹孔内让螺钉即顶推件死死的抵在尾座本体上，一拉一顶将尾座本体与尾座滑鞍进行固定，这样设计结构巧妙保证了尾座本体的位置不会受到二次移动影响调整精度，进一步的提高了同轴度的调整精度。

在上述的一种机床的伺服尾座中，所述尾座本体的四个角上设有用于调节尾座本体放置在尾座滑鞍上的高度的垫片。

本设计在调整尾座本体的高度采用了垫片的形式，垫片可充填在尾座本体与尾座滑鞍接触的四个角落上，通过磨损的原理来调节垫片的厚度从而调节尾座本体的高度，这样的调节方式十分方便且稳定性较好。

在上述的一种机床的伺服尾座中，所述尾座本体的四个角上均开设有贯穿尾座本体的安装孔，所述安装孔内均螺纹连接有柱栓，所述柱栓均能通过转动顶压在尾座滑鞍上调节尾座本体每个角的高度。

本设计在尾座本体的四个角上还设计有柱栓，柱栓可以通过螺纹拧动来调节尾座本体的高度，在调整到合理的高度后再通过测量制作相应的垫片高度再进行填充，这样避免了多次磨削垫片，使得尾座本体的同轴度调整更加方便且精准度更高。

与现有技术相比，本产品的优点在于：

1、本设计在尾座本体上开设定位槽，在尾座滑鞍上还设置有圆柱销，当尾座本体放置在尾座滑鞍上时圆柱销正好卡入定位槽内的两个槽壁之间将顶针座前后的移动方向进行锁死，让顶针座在调节的时候只能摆动或者侧向移动减少在调整过程中顶针座前后移动对调整同轴度的干扰，提高了调整同轴度的精度。

2、本设计的调节装置采用螺纹联动的原理，固定块与尾座滑鞍进行固定，顶推件螺纹连接在固定块上，通过螺纹转动能推动尾座本体的移动，这样的调节具有稳定性好且调节精准度高等优点。

3、本设计在尾座本体的四个角上还设计有柱栓，柱栓可以通过螺纹拧动来调节尾座本体的高度，在调整到合理的高度后再通过测量制作相应的垫片高度再进行填充，这样避免了多次磨削垫片，使得尾座本体的同轴度调整更加方便且精准度更高。

附图说明

图1是本发明的尾座本体与尾座滑鞍未完全配合的结构示意图；

图2是本发明的尾座本体与尾座滑鞍完全配合的结构示意图；

图3是本发明的部分结构示意图；

图4是本发明的尾座本体的结构示意图；

图5是本发明尾座本体的仰视图；

图6是本发明在图5的A处的局部放大视图。

图中，1、主轴；2、伺服尾座；21、尾座本体；211、顶针；212、定位槽；213、槽壁；214、凸起；215、螺纹孔；216、安装孔；22、尾座滑鞍；3、圆柱销；4、调节装置；41、固定块；42、螺母；43、贯穿孔；5、顶推件；6、螺栓；7、垫片；8、柱栓。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一

如图1-图6所示的一种机床的伺服尾座，机床包括主轴1和伺服尾座2，伺服尾座2又由尾座本体21和尾座滑鞍22组成，尾座本体21上具有顶针211，本设计在尾座本体21的四个角上还设有用于调节尾座本体21放置在尾座滑鞍22上的高度的垫片7。尾座本体21的四个角上均开设有贯穿尾座本体21的安装孔216，安装孔216内均螺纹连接有柱栓8，柱栓8均能通过转动顶压在尾座滑鞍22上调节尾座本体21每个角的高度。本设计在调整尾座本体21的高度采用了垫片7的形式，垫片7可充填在尾座本体21与尾座滑鞍22接触的四个角落上，通过磨损的原理来调节垫片7的厚度从而调节尾座本体21的高度，这样的调节方式十分方便且稳定性较好。本设计在尾座本体21的四个角上还设计有柱栓8，柱栓8可以通过螺纹拧动来调节尾座本体21的高度，在调整到合理的高度后再通过测量制作相应的垫片7高度再进行填充，这样避免了多次磨削垫片7，使得尾座本体21的同轴度调整更加方便且精准度更高。

尾座本体21的四个角上都是具有孔位的，尾座滑鞍22也是有对应的孔的，两者之间能通过结构钉来进行连接固定，结构钉穿过尾座本体21上的孔位于尾座滑鞍22上的孔螺纹连接拧紧，结构钉与尾座本体21上的孔位是间隙配合的有一定间隙，本设计就是消除因为这样的间隙存在而导致尾座本体21与主轴1对不准的问题。本设计在尾座本体21的底部设有定位槽212，定位槽212具有两个相对设置且均与顶针211轴线垂直的槽壁213，尾座滑鞍22上设有伸至上述的两个槽壁213之间的圆柱销3，圆柱销3的直径与上述的两个槽壁213之间的间距相同，本设计在尾座本体21上开设定位槽212，定位槽212具有两个相对设置并与顶针211轴线垂直的槽壁213，在尾座滑鞍22上还设置有圆柱销3，当尾座本体21放置在尾座滑鞍22上时圆柱销3正好卡入定位槽212内的两个槽壁213之间将顶针211座前后的移动方向进行锁死，让顶针211座在调节的时候只能摆动或者侧向移动减少在调整过程中顶针211座前后移动对调整同轴度的干扰，提高了调整同轴度的精度。圆柱销3是一个圆柱形的结构，圆柱形的结构卡在两个平行的槽壁213之间时使得尾座本体21可以绕着圆柱销3转动即完成调整时摆动的需求，而且随着侧向推动尾座本体21又能让圆柱销3沿着两个槽壁213滑动，这样的设计在保证了尾座本体21摆动以及侧向移动的正常调整需求的同时避免了前后方向移动的干扰，大幅度的提高了同轴度调整的精度。尾座滑鞍22上设有能推动尾座本体21使圆柱销3沿上述的两个相对的槽壁213滑动或使尾座本体21绕圆柱销3摆动的调节装置4。本设计单独使用调节装置4来替代人力操作使得尾座本体21的摆动或侧向移动更加稳定，同时搭配上圆柱销3对尾座本体21的前后位置的限制，使得整个尾座本体21的同轴度调整精度得到大幅度的提升。

定位槽212的内壁上凸出有两个相对设置的凸起214，两个的凸起214均位于顶针211轴线的正下方，上述的相对的两个槽壁213为两个凸起214处相对的两个侧面，圆柱销3位于两个侧面之间且能沿两个侧面导向滑动。定位槽212是通过铣刀铣出来，而铣刀是圆形结构加工出来的槽壁213的精度不够不能很好的定位住尾座本体21的前后方向，所以本设计通过铣刀在尾座本体21的底部铣出两个孔洞，再由车刀来将两个孔洞打通，两个孔洞位置作为尾座本体21侧向移动时候圆柱销3的退让区域，而车削加工出来的两个凸起214的侧面则精度很够足够对圆柱销3高精度卡位，使得圆柱销3在卡入两个凸起214之间后保证尾座本体21前后无法移动，从而大幅度的提高后面同轴度的调整精度。两个凸起214均位于顶针211轴线的正下方，这样圆柱销3卡在两个凸起214之间也是位于顶针211轴线的正下方，这样设计尾座本体21在调整时需要转动的角度最小，在转动后侧向移动的距离也小，调整幅度小则更利于调整。

调节装置4包括两个固定块41，两个固定块41一前一后分别固定在尾座滑鞍22的侧部的前后两端上，且固定块41的上端均位于尾座本体21的一侧，固定块41的上端均螺纹连接有顶推件5且顶推件5能通过转动抵压在尾座本体21的侧部并推动尾座本体21移动。本设计的调节装置4采用螺纹联动的原理，固定块41与尾座滑鞍22进行固定，顶推件5螺纹连接在固定块41上，通过螺纹转动能推动尾座本体21的移动，这样的调节具有稳定性好且调节精准度高等优点。顶推件5为螺钉，固定块41上固定有螺母42且螺钉螺纹连接在螺母42上，螺钉的端部贯穿固定块41且螺钉能通过转动抵压在尾座本体21的侧部上，这样设计结构巧妙，十分方便操作。固定块41上均开设有贯穿孔43，尾座本体21上对应每个贯穿孔43均开设有螺纹孔215，贯穿孔43内均穿设有螺栓6且螺栓6的端部与螺纹孔215螺纹连接，当顶推件5停止转动时螺栓6能通过转动将尾座本体21与固定块41固定。螺栓6的设计能在尾座本体21位置调整好之后将尾座本体21与尾座滑鞍22的侧向移动锁死，通过螺栓6螺纹拧入螺纹孔215内让螺钉即顶推件5死死的抵在尾座本体21上，一拉一顶将尾座本体21与尾座滑鞍22进行固定，这样设计结构巧妙保证了尾座本体21的位置不会受到二次移动影响调整精度，进一步的提高了同轴度的调整精度。

本伺服尾座2具体的同轴度调整过程如下：第一步，先对尾座本体21上的顶针211的轴线高度进行调节，通过拧动尾座本体21的四个角上的柱栓8来对尾座本体21的高度进行纠正使顶针211轴线与主轴1轴线处于同一水平面上；第二步，通过测量尾座本体21四个角的底面与尾座滑鞍22之间的间距来制作相应的垫片7放置在尾座滑鞍22与尾座本体21之间进行填充；第三步，通过测量得出尾座本体21的顶针211轴线与主轴1轴线的水平偏差度并拧动相应的固定块41上的螺钉来调整，第四步，待水平偏差调整结束后拧动螺钉将尾座本体21侧向锁死，第五步，拧紧结构钉将尾座本体21与尾座滑鞍22锁紧固定。其中第二步也可以移动至第五步前来制作，只要运用合理即可。

实施例二

这是本案的第二个技术方案，在本技术方案中尾座本体21底部沿其宽度方向排布有两根相互平行的限位条，定位槽212为两根限位条之间的间距，圆柱销3卡设在两根限位条之间且能沿两根限位条导向滑动。两个限位条之间的间距即为定位槽212，圆柱销3卡入间距之中也能限制尾座本体21的前后移动，起到与上述实施方案相同的技术效果，都能保证尾座本体21前后无法移动，从而大幅度的提高后续同轴度调整的精度。

实施例三

这是本案的调节装置4的第二种实施方案，本技术方案中的调节装置4与实施例一和实施例二不同，本实施例中的调节装置4包括若干个微型气缸，尾座滑鞍22的侧部固定有若干个安装座，每个安装座上均设置有一个微型气缸且微型气缸能通过其上的气杆推动尾座本体21移动。在本技术方案中调节装置4采用气缸顶推的形式来实现推动尾座本体21的，通过在将多个微型气缸固定在尾座滑鞍22上，然后微型气缸的气杆对准尾座本体21，操控各个气缸精准伸缩来实现高精度调节顶针211的同轴度。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (8)

1.一种机床的伺服尾座，包括尾座本体（21）和尾座滑鞍（22），所述尾座本体（21）上具有顶针（211），其特征在于，所述尾座本体（21）的底部设有定位槽（212），所述定位槽（212）具有两个相对设置且均与顶针（211）轴线垂直的槽壁（213），所述尾座滑鞍（22）上设有伸至上述的两个槽壁（213）之间的圆柱销（3），所述圆柱销（3）的直径与上述的两个槽壁（213）之间的间距相同，所述尾座滑鞍（22）上设有能推动尾座本体（21）使圆柱销（3）沿上述的两个相对的槽壁（213）滑动或使尾座本体（21）绕圆柱销（3）摆动的调节装置（4），圆柱销（3）卡在两个平行的槽壁（213）之间使得尾座本体（21）能够绕着圆柱销（3）转动即完成调整时摆动的需求，而且随着侧向推动尾座本体（21）又能让圆柱销（3）沿着两个槽壁（213）滑动，在保证了尾座本体（21）摆动以及侧向移动的正常调整需求的同时避免了前后方向移动的干扰，所述定位槽（212）的内壁上凸出有两个相对设置的凸起（214），上述的相对的两个槽壁（213）为两个凸起（214）处相对的两个侧面，所述圆柱销（3）位于两个侧面之间且能沿两个侧面导向滑动。

2.根据权利要求1所述的一种机床的伺服尾座，其特征在于，两个所述的凸起（214）均位于顶针（211）轴线的正下方。

3.根据权利要求1或2所述的一种机床的伺服尾座，其特征在于，所述调节装置（4）包括若干个固定块（41），所述固定块（41）的下端均固定在尾座滑鞍（22）长度所在的侧部上，且所述固定块（41）的上端均位于尾座本体（21）的一侧，所述固定块（41）的上端均螺纹连接有顶推件（5）且顶推件（5）能通过转动抵压在尾座本体（21）的侧部并推动尾座本体（21）移动。

4.根据权利要求1或2所述的一种机床的伺服尾座，其特征在于，所述调节装置（4）包括若干个微型气缸，所述尾座滑鞍（22）的侧部固定有若干个安装座，每个安装座上均设置有一个微型气缸且微型气缸能通过其上的气杆推动尾座本体（21）移动。

5.根据权利要求3所述的一种机床的伺服尾座，其特征在于，所述顶推件（5）为螺钉，所述固定块（41）上固定有螺母（42）且所述螺钉螺纹连接在螺母（42）上，所述螺钉的端部贯穿固定块（41）且螺钉能通过转动抵压在尾座本体（21）的侧部上。

6.根据权利要求5所述的一种机床的伺服尾座，其特征在于，所述固定块（41）上均开设有贯穿孔（43），所述尾座本体（21）上对应每个贯穿孔（43）均开设有螺纹孔（215），所述贯穿孔（43）内均穿设有螺栓（6）且螺栓（6）的端部与螺纹孔（215）螺纹连接，当顶推件（5）停止转动时所述螺栓（6）能通过转动将尾座本体（21）与固定块（41）固定。

7.根据权利要求6所述的一种机床的伺服尾座，其特征在于，所述尾座本体（21）的四个角上设有用于调节尾座本体（21）放置在尾座滑鞍（22）上的高度的垫片（7）。

8.根据权利要求7所述的一种机床的伺服尾座，其特征在于，所述尾座本体（21）的四个角上均开设有贯穿尾座本体（21）的安装孔（216），所述安装孔（216）内均螺纹连接有柱栓（8），所述柱栓（8）均能通过转动顶压在尾座滑鞍（22）上调节尾座本体（21）每个角的高度。

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