CN115625356A - 用于长杆零件加工的机床及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供用于长杆零件加工的机床及其使用方法，涉及零件加工领域，包括：机床体，所述机床体的顶部设置有车削模块；所述机床体的左侧设置有卡盘模块；所述机床体的内部设置有定位框架；所述定位框架的内部左侧设置有定位电机；所述定位滑道的内部设置有连接滑块，本发明在保留顶针限位功能的基础上增加了新的限位结构，并且本发明改进了顶针限位结构的驱动方式，使得顶针限位结构能够在本发明中新限位结构工作的时候联动驱动顶针结构对长杆零件定位，提高本机床对于长杆零件定位稳定性的同时，增强零件加工精度的同时，解决了对长杆零件的定位效果一般，长杆零件转动时的跳动形变幅度较大，不利于精度车削加工的问题。

Description

用于长杆零件加工的机床及其使用方法

技术领域

本发明涉及零件加工技术领域，特别涉及用于长杆零件加工的机床及其使用方法。

背景技术

长杆零件在制造的过程中，需要对长杆零件进行一系列的切削、钻孔、切割等加工，而对于长杆零件的切削加工就需要用到机床。

现有的机床在对长杆零件加工的时候，大都仅仅依靠卡盘与顶针配合对长杆零件进行限位，但是通过该方式对长杆零件的定位效果一般，长杆零件转动时的跳动形变幅度较大，不利于精度车削加工的同时还会造成工件表面的磨损，并且现有的机床即使在顶针和卡盘的基础上又增添了限位结构，其限位结构与原有顶针结构之间也缺乏一定的联动性，不能够在限位结构工作的时候，间接触发顶针结构对长杆零件进行定位。

发明内容

有鉴于此，本发明提供用于长杆零件加工的机床及其使用方法，以解决现有的机床在对长杆零件加工的时候，大都仅仅依靠卡盘与顶针配合对长杆零件进行限位，但是通过该方式对长杆零件的定位效果一般，长杆零件转动时的跳动形变幅度较大，不利于精度车削加工的同时还会造成工件表面的磨损的问题。

本发明提供了用于长杆零件加工的机床，具体包括：机床体，所述机床体的顶部设置有车削模块；所述机床体的左侧设置有卡盘模块；所述机床体的内部设置有定位框架；所述定位框架的内部左侧设置有定位电机；所述定位框架的内部设置有定位转轴，且定位转轴为圆柱形结构；所述定位转轴的左端与定位电机的输出轴相连接；所述定位转轴的圆周外壁上设置有两个定位丝杆，且两个定位丝杆的丝牙相反；所述定位框架的顶部左右两侧均开设有定位滑道；所述定位滑道的内部设置有连接滑块，且连接滑块与定位丝杆相连接。

进一步的，所述定位框架的顶部前后两侧均开设有两个安装卡槽；所述安装卡槽的内部设置有驱动齿条。

进一步的，所述连接滑块的顶部设置有定位架，且定位架为U形结构；所述定位架的前后两侧设置有安装体。

进一步的，所述安装体的内部设置有定位件，且定位件靠近长杆零件的一端为倾斜状结构；所述定位件的倾斜面上设置有转辊A。

进一步的，所述定位件的顶部设置有随动齿条；所述定位架的内部底端设置有托举件。

进一步的，所述托举件的顶部开设有定位槽，且定位槽的前后两侧为倾斜状结构。

进一步的，所述定位槽的内部底端及倾斜面上均设置有转辊B；所述定位架的外侧设置有安装板A；所述安装板A上设置有传动轴。

进一步的，所述传动轴的圆周外壁上设置有传动齿轮，且传动齿轮与驱动齿条啮合相连接；所述传动轴远离传动齿轮的一端设置有主伞齿轮。

进一步的，所述安装体的底部设置有安装板B；所述安装板B的底部设置有随动轴，且随动轴为圆柱形结构。

进一步的，所述随动轴靠近主伞齿轮的一端设置有副伞齿轮，且副伞齿轮与主伞齿轮啮合相连接。

进一步的，所述随动轴的圆周外壁上设置有同步轮A；所述安装体的顶部设置有驱动轴，且驱动轴为圆柱形结构。

进一步的，所述驱动轴的圆周外壁上设置有驱动齿轮，且驱动齿轮与随动齿条啮合相连接。

进一步的，所述驱动轴靠近同步带的一端设置有同步轮B，且同步轮B与同步轮A之间通过所述同步带相连接。

进一步的，所述定位框架的顶部右侧开设有滑动槽；所述滑动槽的内部设置有滑动架；所述滑动架的左侧设置有定位板。

进一步的，所述定位板上设置有调节栓；所述调节栓的左端设置有定位顶针，且定位顶针为圆锥形结构。

进一步的，所述滑动架的底端设置有从动齿条；所述定位框架的右侧底部设置有转换齿轮，且转换齿轮与从动齿条啮合相连接。

进一步的，位于右侧所述定位滑道的内部开设有行程槽；所述行程槽的内部设置有受力板。

进一步的，所述受力板的右侧嵌入安装有复原弹簧的一端，且复原弹簧的另一端嵌入安装于位于右侧定位滑道的右侧壁上。

进一步的，所述受力板的底部设置有主动齿条，且主动齿条也与转换齿轮啮合相连接。

进一步的，本发明还提供了上述长杆零件加工的机床的使用方法，具体包括以下步骤：

S1:首先将长杆零件放置在托举件上，然后启动定位电机，使其带动定位转轴和定位丝杆旋转，使定位丝杆利用自身丝牙相反的特性带动连接滑块和定位架从定位转轴的水平方向的中心相对向定位转轴的水平方向的两端外移动；

S2：两个定位架相对移动的时候，传动齿轮会在驱动齿条的作用下带动主伞齿轮旋转，使其在与副伞齿轮啮合的作用下带动随动轴和同步轮A旋转；

S3：此时同步轮A会在同步带的作用下带动同步轮B和驱动轴向外旋转，使驱动轴带动驱动齿轮旋转，使驱动齿轮在与随动齿条啮合的作用下带动定位件向长杆零件移动，对长杆零件定位；

S4：同时在位于右侧的连接滑块向右移动到一定位置后，其会顶推受力板，使受力板带动主动齿条向右移动，使主动齿条在转换齿轮的作用下带动从动齿条向左移动；

S5：此时从动齿条会带动滑动架、定位板和定位顶针向左移动，使定位顶针由右向左施压顶推长杆零件的右端，使长杆零件的左端进入到卡盘模块的内部，使卡盘模块与定位顶针配合定位零件；

S6：定位后，通过卡盘模块带动长杆零件旋转，同时通过车削模块对长杆零件进行加工。

有益效果：

一、本发明通过将长杆零件放置在托举件上，然后启动定位电机，使其带动定位转轴和定位丝杆旋转，使定位丝杆带动连接滑块和定位架相对向外移动，移动过程中传动齿轮会在驱动齿条的作用下带动主伞齿轮旋转，使其在与副伞齿轮啮合的作用下带动随动轴和同步轮A旋转，此时同步轮A会在同步带的作用下带动同步轮B和驱动轴向外旋转，使驱动轴带动驱动齿轮旋转，使驱动齿轮在与随动齿条啮合的作用下带动定位件向内移动，对长杆零件进行定位，且由于转辊A和转辊B的设置，使得本限位结构不会影响长杆零件的正常转动，从而通过该限位结构能够减少长杆零件转动时的跳动与形变，提高车削加工的精度，提高加工出长杆零件的表面光光滑度，同时本发明能够在一个驱动设备的功能下，同步实现对于长杆零件的对点定位，即保证了定位稳定性，又不需要多个驱动设备的介入。

二、本发明在位于右侧的连接滑块向右移动到一定位置后，该连接滑块会顶推受力板，使受力板带动主动齿条向右移动，使主动齿条在与转换齿轮啮合的作用下带动从动齿条向左移动，使从动齿条带动滑动架、定位板和定位顶针向左移动，使定位顶针由右向左施压顶推长杆零件的右端，使长杆零件的左端进入到卡盘模块的内部，使卡盘模块与定位顶针配合定位零件，从而使得本发明在通过限位结构对长杆零件限位的同时，还能够同步触发定位顶针工作，提高定位效果的同时，还不需要给定位顶针配备专属的驱动设备，节省本机床的制造开支。

三、本发明在保留顶针限位功能的基础上增加了新的限位结构，并且本发明改进了顶针限位结构的驱动方式，使得顶针限位结构能够在本发明中新限位结构工作的时候联动驱动顶针结构对长杆零件定位，提高本机床对于长杆零件定位稳定性的同时，增强零件加工精度的同时，还不会增添多余的电力设备，具有多功能、自动化的优点，一举多得。

附图说明

图1是本发明的实施例的整体结构示意图。

图2是本发明的实施例的图1中A部分放大结构示意图。

图3是本发明的实施例的定位框架拆分状态结构示意图。

图4是本发明的实施例的图3中B部分放大结构示意图。

图5是本发明的实施例的定位框架结构示意图。

图6是本发明的实施例的图5的另一视角结构示意图。

图7是本发明的实施例的定位架及定位丝杆结构示意图。

图8是本发明的实施例的定位件及随动齿条结构示意图。

图9是本发明的实施例的托举件及传动齿轮结构示意图。

图10是本发明的实施例的定位架拆分状态结构示意图。

图11是本发明的实施例的托举件及定位件结构示意图。

图12是本发明的实施例的定位顶针及主动齿条结构示意图。

图13是本发明的实施例的托举件的结构示意图。

附图标记列表

1、机床体；101、车削模块；102、卡盘模块；2、定位框架；201、定位电机；202、定位转轴；203、定位丝杆；204、定位滑道；205、连接滑块；206、安装卡槽；207、驱动齿条；208、定位架；209、安装体；2010、定位件；2011、转辊A；2012、随动齿条；2013、托举件；20131、腔体；2014、定位槽；2015、转辊B；20151、柱腔；20152、副转辊B；20153、第一支撑杆；20154、支撑板；20155、第二支撑杆；20156、支撑电机；2016、安装板A；2017、传动轴；2018、传动齿轮；2019、主伞齿轮；2020、安装板B；2021、随动轴；2022、副伞齿轮；2023、同步轮A；2024、驱动轴；2025、驱动齿轮；2026、同步轮B；2027、滑动槽；2028、滑动架；2029、定位板；2030、调节栓；2031、定位顶针；2032、从动齿条；2033、转换齿轮；2034、行程槽；2035、受力板；2036、复原弹簧；2037、主动齿条。

具体实施方式

为了使得本发明的技术方案的目的、方案和优点更加清楚，下文中将结合本发明的具体实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。除非另有说明，否则本文所使用的术语具有本领域通常的含义。附图中相同的附图标记代表相同的部件。

实施例1：请参考图1至图12所示：

本发明提供用于长杆零件加工的机床及其使用方法，机床包括：机床体1，机床体1的顶部设置有车削模块101；机床体1的左侧设置有卡盘模块102；机床体1的内部设置有定位框架2；定位框架2的内部左侧设置有定位电机201；定位框架2的内部设置有定位转轴202，且定位转轴202为圆柱形结构；定位转轴202的左端与定位电机201的输出轴相连接；定位转轴202的圆周外壁上设置有两个定位丝杆203，且两个定位丝杆203的丝牙相反；定位框架2的顶部左右两侧均开设有定位滑道204；定位滑道204的内部设置有连接滑块205，且连接滑块205与定位丝杆203相连接。

其中，定位框架2的顶部前后两侧均开设有两个安装卡槽206；安装卡槽206的内部设置有驱动齿条207；连接滑块205的顶部设置有定位架208，且定位架208为U形结构；定位架208的前后两侧设置有安装体209；安装体209的内部设置有定位件2010，且定位件2010靠近长杆零件的一端为倾斜状结构；定位件2010的倾斜面上设置有转辊A2011；定位件2010的顶部设置有随动齿条2012；定位架208的内部底端设置有托举件2013；托举件2013的顶部开设有定位槽2014，且定位槽2014的前后两侧为倾斜状结构；定位槽2014的内部底端及倾斜面上均设置有转辊B2015；定位架208的外侧设置有安装板A2016；安装板A2016上设置有传动轴2017；传动轴2017的圆周外壁上设置有传动齿轮2018，且传动齿轮2018与驱动齿条207啮合相连接；传动轴2017的远离传动齿轮2018的一端设置有主伞齿轮2019；安装体209的底部设置有安装板B2020；安装板B2020的底部设置有随动轴2021，且随动轴2021为圆柱形结构；随动轴2021的靠近主伞齿轮2019的一端设置有副伞齿轮2022，且副伞齿轮2022与主伞齿轮2019啮合相连接；随动轴2021的圆周外壁上设置有同步轮A2023；安装体209的顶部设置有驱动轴2024，且驱动轴2024为圆柱形结构；驱动轴2024的圆周外壁上设置有驱动齿轮2025，且驱动齿轮2025与随动齿条2012啮合相连接。

通过将长杆零件放置在托举件2013上，然后启动定位电机201，使其带动定位转轴202和定位丝杆203旋转，使定位丝杆203带动连接滑块205和定位架208相对向外移动，移动过程中传动齿轮2018会在驱动齿条207的作用下带动主伞齿轮2019旋转，使其在与副伞齿轮2022啮合的作用下带动随动轴2021和同步轮A2023旋转，此时同步轮A2023会在同步带的作用下带动同步轮B2026和驱动轴2024向外旋转，使驱动轴2024带动驱动齿轮2025旋转，使驱动齿轮2025在与随动齿条2012啮合的作用下带动定位件2010向内移动，使定位件2010处于长杆零件的上方，对长杆零件进行定位。

其中，驱动轴2024靠近同步带的一端设置有同步轮B2026，且同步轮B2026与同步轮A2023之间通过一条同步带相连接；定位框架2的顶部右侧开设有滑动槽2027；滑动槽2027的内部设置有滑动架2028；滑动架2028的左侧设置有定位板2029；定位板2029上设置有调节栓2030；调节栓2030的左端设置有定位顶针2031，且定位顶针2031为圆锥形结构；滑动架2028的底端设置有从动齿条2032；定位框架2的右侧底部设置有转换齿轮2033，且转换齿轮2033与从动齿条2032啮合相连接；位于右侧定位滑道204的内部开设有行程槽2034；行程槽2034的内部设置有受力板2035；受力板2035的右侧嵌入安装有复原弹簧2036的一端，且复原弹簧2036的另一端嵌入安装于位于右侧定位滑道204的右侧壁上；受力板2035的底部设置有主动齿条2037，且主动齿条2037也与转换齿轮2033啮合相连接。

在位于右侧的连接滑块205向右移动到一定位置后，该连接滑块205会顶推受力板2035，使受力板2035带动主动齿条2037向右移动，使主动齿条2037在与转换齿轮2033啮合的作用下带动从动齿条2032向左移动，使从动齿条2032带动滑动架2028、定位板2029和定位顶针2031向左移动，使定位顶针2031由右向左施压顶推长杆零件的右端，使长杆零件的左端进入到卡盘模块102的内部，使卡盘模块102与定位顶针2031配合定位零件，提高了对于长杆零件的定位稳定性。

参见图13所示，所述托举件2013的内部设置有腔体20131，该腔体内设置有伸缩组件，所述伸缩组件包括柱腔20151，该柱腔的一端滑动设置有转辊B 2015，该柱腔的另一端滑动设置有副转辊B 20152，该转辊B和副转辊B相抵接设置，优先地，柱腔设置为圆柱形状，柱腔的两端的孔的直径与转辊B或副转辊B的直径相适配设置；第一支撑杆20153，该第一支撑杆的一端连接于副转辊B的一端；支撑板20154，该支撑板的一侧连接有第一支撑杆的另一端；支撑电机20156，该支撑电机固连于腔体内，该支撑电机的输出轴连接于第二支撑杆20155的一端上，该第二支撑杆的另一端连接于该支撑板的底侧处。

如上设置，当转辊B使用一段时间后，磨损严重的情况下，可直接操作支撑电机，将磨损后的转辊挤压出柱腔，进而副转辊B可以代替转辊B进行支撑，延长了装置的使用寿命。

同理地，定位件2010也可以采用如上结构设置。

在另一实施例中：受力板2035的左侧可以设置上一层柔性垫，通过柔性垫的设置能够降低受力板2035与连接滑块205接触时的撞击程度。

实施例2：

本发明还提供了上述长杆零件加工的机床的使用方法，具体包括以下步骤：

S1：首先将长杆零件放置在托举件2013上，然后启动定位电机201，使其带动定位转轴202和定位丝杆203旋转，使定位丝杆203利用自身丝牙相反的特性带动连接滑块205和定位架208从定位转轴的水平方向的中心相对向定位转轴的水平方向的两端外移动；

S2：两个定位架208相对移动的时候，传动齿轮2018会在驱动齿条207的作用下带动主伞齿轮2019旋转，使其在与副伞齿轮2022啮合的作用下带动随动轴2021和同步轮A2023旋转；

S3：此时同步轮A2023会在同步带的作用下带动同步轮B2026和驱动轴2024向外旋转，使驱动轴2024带动驱动齿轮2025旋转，使驱动齿轮2025在与随动齿条2012啮合的作用下带动定位件2010向长杆零件移动，对长杆零件定位；

S4：同时在位于右侧的连接滑块205向右移动到一定位置后，其会顶推受力板2035，使受力板2035带动主动齿条2037向右移动，使主动齿条2037在转换齿轮2033的作用下带动从动齿条2032向左移动；

S5：此时从动齿条2032会带动滑动架2028、定位板2029和定位顶针2031向左移动，使定位顶针2031由右向左施压顶推长杆零件的右端，使长杆零件的左端进入到卡盘模块102的内部，使卡盘模块102与定位顶针2031配合定位零件；

S6：定位后，通过卡盘模块102带动长杆零件旋转，同时通过车削模块101对长杆零件进行加工。

本实施例的具体使用方式与作用：使用时，首先通过将长杆零件放置在托举件2013上，然后启动定位电机201，使其带动定位转轴202和定位丝杆203旋转，使定位丝杆203带动连接滑块205和定位架208从定位转轴的水平方向的中心相对向定位转轴的水平方向的两端外移动，移动过程中传动齿轮2018会在驱动齿条207的作用下带动主伞齿轮2019旋转，使其在与副伞齿轮2022啮合的作用下带动随动轴2021和同步轮A2023旋转，此时同步轮A2023会在同步带的作用下带动同步轮B2026和驱动轴2024向外旋转，使驱动轴2024带动驱动齿轮2025旋转，使驱动齿轮2025在与随动齿条2012啮合的作用下带动定位件2010向卡盘模块102固定的长杆零件内移动，使定位件2010处于长杆零件的上方，对长杆零件进行定位，并且在位于右侧的连接滑块205向右移动到一定位置后，该连接滑块205会顶推受力板2035，使受力板2035带动主动齿条2037向右移动，使主动齿条2037在与转换齿轮2033啮合的作用下带动从动齿条2032向左移动，使从动齿条2032带动滑动架2028、定位板2029和定位顶针2031向左移动，使定位顶针2031由右向左施压顶推长杆零件的右端，使长杆零件的左端进入到卡盘模块102的内部，使卡盘模块102与定位顶针2031配合定位零件，提高了对于长杆零件的定位稳定性，最后通过卡盘模块102带动长杆零件旋转，同时通过车削模块101对长杆零件进行加工。

最后，需要说明的是，本发明在描述各个构件的位置及其之间的配合关系等时，通常会以一个/一对构件举例而言，然而本领域技术人员应该理解的是，这样的位置、配合关系等，同样适用于其他构件/其他成对的构件。

以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (10)

1.用于长杆零件加工的机床，其特征在于，包括：机床体，所述机床体的顶部设置有车削模块；所述机床体的左侧设置有卡盘模块；所述机床体的内部设置有定位框架；所述定位框架的内部左侧设置有定位电机；所述定位框架的内部设置有定位转轴，且定位转轴为圆柱形结构；所述定位转轴的左端与定位电机的输出轴相连接；所述定位转轴的圆周外壁上设置有两个定位丝杆，且两个定位丝杆的丝牙相反；所述定位框架的顶部左右两侧均开设有定位滑道；所述定位滑道的内部设置有连接滑块，且连接滑块与定位丝杆相连接。

2.如权利要求1所述用于长杆零件加工的机床，其特征在于：所述定位框架的顶部前后两侧均开设有两个安装卡槽；所述安装卡槽的内部设置有驱动齿条；所述连接滑块的顶部设置有定位架，且定位架为U形结构；所述定位架的前后两侧设置有安装体。

3.如权利要求2所述用于长杆零件加工的机床，其特征在于：所述安装体的内部设置有定位件，且定位件靠近长杆零件的一端为倾斜状结构；所述定位件的倾斜面上设置有转辊A；所述定位件的顶部设置有随动齿条；所述定位架的内部底端设置有托举件。

4.如权利要求3所述用于长杆零件加工的机床，其特征在于：所述托举件的顶部开设有定位槽，且定位槽的前后两侧为倾斜状结构；所述定位槽的内部底端及倾斜面上均设置有转辊B；所述定位架的外侧设置有安装板A；所述安装板A上设置有传动轴。

5.如权利要求4所述用于长杆零件加工的机床，其特征在于：所述传动轴的圆周外壁上设置有传动齿轮，且传动齿轮与驱动齿条啮合相连接；所述传动轴远离传动齿轮的一端设置有主伞齿轮；所述安装体的底部设置有安装板B；所述安装板B的底部设置有随动轴，且随动轴为圆柱形结构。

6.如权利要求5所述用于长杆零件加工的机床，其特征在于：所述随动轴靠近主伞齿轮的一端设置有副伞齿轮，且副伞齿轮与主伞齿轮啮合相连接；所述随动轴的圆周外壁上设置有同步轮A；所述安装体的顶部设置有驱动轴，且驱动轴为圆柱形结构；所述驱动轴的圆周外壁上设置有驱动齿轮，且驱动齿轮与随动齿条啮合相连接。

7.如权利要求6所述用于长杆零件加工的机床，其特征在于：所述驱动轴靠近同步带的一端设置有同步轮B，且同步轮B与同步轮A之间通过所述同步带相连接；所述定位框架的顶部右侧开设有滑动槽；所述滑动槽的内部设置有滑动架；所述滑动架的左侧设置有定位板。

8.如权利要求7所述用于长杆零件加工的机床，其特征在于：所述定位板上设置有调节栓；所述调节栓的左端设置有定位顶针，且定位顶针为圆锥形结构；所述滑动架的底端设置有从动齿条；所述定位框架的右侧底部设置有转换齿轮，且转换齿轮与从动齿条啮合相连接。

9.如权利要求8所述用于长杆零件加工的机床，其特征在于：位于右侧所述定位滑道的内部开设有行程槽；所述行程槽的内部设置有受力板；所述受力板的右侧嵌入安装有复原弹簧的一端，且复原弹簧的另一端嵌入安装于位于右侧定位滑道的右侧壁上；所述受力板的底部设置有主动齿条，且主动齿条也与转换齿轮啮合相连接。

10.用于长杆零件加工的机床使用方法，适用于权利要求9所述的用于长杆零件加工的机床，其特征在于：包括以下步骤：

S1:首先将长杆零件放置在托举件上，然后启动定位电机，使其带动定位转轴和定位丝杆旋转，使定位丝杆利用自身丝牙相反的特性带动连接滑块和定位架从定位转轴的水平方向的中心相对向定位转轴的水平方向的两端外移动；

S2：两个定位架相对移动的时候，传动齿轮会在驱动齿条的作用下带动主伞齿轮旋转，使其在与副伞齿轮啮合的作用下带动随动轴和同步轮A旋转；

S3：此时同步轮A会在同步带的作用下带动同步轮B和驱动轴向外旋转，使驱动轴带动驱动齿轮旋转，使驱动齿轮在与随动齿条啮合的作用下带动定位件向长杆零件移动，对长杆零件定位；

S4：同时在位于右侧的连接滑块向右移动到一定位置后，其会顶推受力板，使受力板带动主动齿条向右移动，使主动齿条在转换齿轮的作用下带动从动齿条向左移动；

S5：此时从动齿条会带动滑动架、定位板和定位顶针向左移动，使定位顶针由右向左施压顶推长杆零件的右端，使长杆零件的左端进入到卡盘模块的内部，使卡盘模块与定位顶针配合定位零件；

S6：定位后，通过卡盘模块带动长杆零件旋转，同时通过车削模块对长杆零件进行加工。

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