CN118268613B - 一种基于立式车削中心工件顶紧机构 - Google Patents

Abstract

一种基于立式车削中心工件顶紧机构，涉及工件顶紧技术领域，包括车削部分、侧面顶紧机构、辅助移动机构、顶端顶紧机构；该设备能够对工件进行顶部和侧面同时顶紧，增强工件顶紧效果；该设备在侧面顶紧时，能够自动调节侧面顶紧距离，同时，能够协调调节顶紧的位置，节省人力，保证工件成品率；该设备在顶部顶紧时，能够自动调节移动距离，以适应不同高度的工件的顶紧，提高设备利用率，调高工作效率。

Description

一种基于立式车削中心工件顶紧机构

技术领域

本发明涉及工件顶紧技术领域，特别涉及一种基于立式车削中心工件顶紧机构。

背景技术

立式车削中心的工件顶紧机构是确保长径比大于1的工件在加工过程中保持稳定性和加工精度的关键组件。在立式车削中心中，传统的工件顶紧机构面临着一些挑战和限制，传统的立式车削中心工件顶紧机构，如液压活塞顶紧机构，存在一些问题。例如，液压系统的元件容易老化，存在液压油渗漏的风险，这不仅影响了设备的稳定性和可靠性，还可能对环境造成污染。此外，液压活塞顶紧机构的活塞设计行程为固定行程，且活塞对工件的顶紧力由压力阀控制，这意味着它只能对工件施以固定的顶紧力。然而，在实际加工过程中，工件的大小、形状和材质等因素都会影响顶紧力的需求，因此，固定顶紧力可能无法满足所有加工需求。

为此，需要一种基于立式车削中心工件顶紧机构，该设备能够对工件进行顶部和侧面同时顶紧，增强工件顶紧效果；该设备在侧面顶紧时，能够自动调节侧面顶紧距离，同时，能够协调调节顶紧的位置，节省人力，保证工件成品率；该设备在顶部顶紧时，能够自动调节移动距离，以适应不同高度的工件的顶紧，提高设备利用率，调高工作效率。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种基于立式车削中心工件顶紧机构，该设备能够对工件进行顶部和侧面同时顶紧，增强工件顶紧效果；该设备在侧面顶紧时，能够自动调节侧面顶紧距离，同时，能够协调调节顶紧的位置，节省人力，保证工件成品率；该设备在顶部顶紧时，能够自动调节移动距离，以适应不同高度的工件的顶紧，提高设备利用率，调高工作效率。

本发明所使用的技术方案是：一种基于立式车削中心工件顶紧机构，包括车削部分、侧面顶紧机构、辅助移动机构、顶端顶紧机构；所述的车削部分的环形架Ⅰ通过紧固机构附着于地面的预定安装区域，车削部分用于工件的夹持及车削；侧面顶紧机构的环形板Ⅰ的下端转动安装在车削部分的环形架Ⅰ上的一个环形凹槽里，侧面顶紧机构用于工件的侧面顶紧工作；辅助移动机构的环形板Ⅱ转动安装在车削部分的环形架Ⅰ上的另一个环形凹槽里，辅助移动机构用于带动侧面顶紧机构的上下移动；顶端顶紧机构的圆盘Ⅱ固定安装在车削部分的大十字形架上，顶端顶紧机构用于工件的顶部顶紧工作；

所述的侧面顶紧机构还包括：竖架、矩形框、卡杆Ⅰ、空心方筒、顶杆、丝杠Ⅰ、顶板、环形架Ⅱ、齿轮组；所述的竖架有四个，四个竖架分别固定安装在环形板Ⅰ的上端面，竖架的中间位置设有槽孔；矩形框有若干个，若干个矩形框分别均匀固定安装在竖架的两侧；卡杆Ⅰ有若干个，若干个卡杆Ⅰ分别对应滑动安装在矩形框上的圆孔里，卡杆Ⅰ的内端位于竖架上的槽孔内部，卡杆Ⅰ的外围设有弹簧，弹簧的一端与竖架的侧面连接，弹簧的另一端与矩形框的内侧连接；空心方筒有四个，四个空心方筒分别滑动安装在四个竖架中间位置的槽孔里，空心方筒的内部设有卡槽；环形架Ⅱ固定安装在四个空心方筒的内侧；顶杆固定安装在空心方筒内部；丝杠Ⅰ转动安装在空心方筒内，顶板后侧固定安装有辅助架，辅助架滑动安装在空心方筒内，辅助架上设有螺纹孔，螺纹孔与丝杠Ⅰ螺纹配合；齿轮组有四组，四组齿轮组中的下面的齿轮分别与四个丝杠Ⅰ固定连接，四个齿轮组中的上面的齿轮分别转动安装在四个空心方筒上的板子上的圆孔里。

优选的，所述的车削部分包括：环形架Ⅰ、大十字形架、丝杠滑块组Ⅰ、车削部件；所述的环形架Ⅰ通过紧固机构附着于地面的预定安装区域，环形架Ⅰ上设有两个环形凹槽；大十字形架通过杆固定安装在环形架Ⅰ上端面，且大十字形架上设有一个凹槽；丝杠滑块组Ⅰ包括框架、丝杠、电机、滑块，框架固定安装在大十字形架上端面，且框架位于大十字形架上的槽孔的上端，丝杠转动安装在框架内，电机固定安装在框架上，其电机轴与丝杠的一端固定连接，滑块滑动安装在框架内，滑块上的螺纹孔与丝杠螺纹配合；车削部件滑动安装在大十字形架上的槽孔里，车削部件的上端与丝杠滑块组Ⅰ内的滑块的下端固定连接。

优选的，所述的车削部分还包括：底盘、支板、电机Ⅰ、齿轮Ⅰ、小十字形架、卡板Ⅰ、电缸Ⅰ；所述的底盘固定安装在环形架Ⅰ的中间位置；支板通过环架转动安装在底盘上端面的圆槽里，支板上设有四个凹槽；电机Ⅰ固定安装在底盘上端面，其电机轴与一个齿轮固定连接；齿轮Ⅰ固定安装在支板下端轴上，齿轮Ⅰ与电机Ⅰ轴上的齿轮相互啮合；小十字形架转动安装在支板的中间圆孔里；卡板Ⅰ有四个，四个卡板Ⅰ分别滑动安装在支板上的四个凹槽里，四个卡板Ⅰ通过连杆与小十字形架分别连接，卡板Ⅰ的后端安装有弹簧，弹簧的另一端与支板连接；电缸Ⅰ的缸体部分固定安装在支板上，电缸Ⅰ的活塞杆端与一个卡板Ⅰ的后侧固定连接。

优选的，所述的四个卡板Ⅰ的后侧设有弹簧，弹簧的另一端与支板上的四个小板分别连接。

优选的，所述的辅助移动机构包括：环形板Ⅱ、电机Ⅱ、辅助板、辅助槽；所述的环形板Ⅱ转动安装在车削部分的环形架Ⅰ上的另一个环形凹槽里，环形板Ⅱ的外围设有部分轮齿；电机Ⅱ固定安装在环形架Ⅰ上，其电机轴与一个齿轮固定连接，这个齿轮与环形板Ⅱ外侧的部分轮齿相互啮合；辅助板有四个，四个辅助板分别固定安装在环形板Ⅱ的外侧；辅助槽有四个，四个辅助槽分别固定安装在环形板Ⅱ的外侧，且四个辅助槽分别位于四个辅助板侧面。

优选的，所述的辅助移动机构还包括：同步轮、电机Ⅲ、同步带；所述的同步轮有两个，两个同步轮的轴分别转动安装在辅助板侧面的两个圆孔里；电机Ⅲ固定安装在辅助板后侧，其电机轴与靠上位置的一个同步轮的轴固定连接；同步带包覆两个同步轮，同步带上固定安装有一个空心小柱。

优选的，所述的辅助移动机构还包括：横架、L形架、圆盘Ⅰ、空心方杆、丝杠Ⅱ、辅助杆、卡杆Ⅱ、电机Ⅳ、长杆、大圆环Ⅰ、电机Ⅵ、大圆环Ⅱ；所述的横架滑动安装在辅助槽上，横架上设有凹槽，横架的凹槽内滑动安装有一个矩形块，矩形块侧面的小杆与同步带上的空心小柱转动连接；L形架固定安装在横架上端，L形架的下端设有两个限制块；圆盘Ⅰ有两个，两个圆盘Ⅰ的轴分别转动安装在L形架下端的两个限制块的圆孔里，两个圆盘Ⅰ轴与长杆固定连接，长杆的外端固定安装有锥齿轮，且每个长杆外端的锥齿轮两两啮合；两个圆盘Ⅰ的内侧固定安装有小杆；空心方杆固定安装在横架前侧，空心方杆上固定安装有横杆；丝杠Ⅱ转动安装在空心方杆上，丝杠Ⅱ的一端与固定安装在空心方杆上的小电机的轴固定连接；辅助杆滑动安装在空心方杆内，辅助杆上端的板子上的圆孔在空心方杆上的横杆上滑动，空心方杆上端的板子上的螺纹孔与丝杠Ⅱ螺纹配合，辅助杆前侧设有圆孔，辅助杆的上下两侧设有圆孔；卡杆Ⅱ有两个，两个卡杆Ⅱ分别滑动安装在辅助杆上下两侧的圆孔里，卡杆Ⅱ侧面板子上设有弹簧，弹簧的另一端与辅助杆内部小板连接，卡杆Ⅱ的内端为弧形；电机Ⅳ通过螺丝螺母固定安装在一个辅助槽侧面的板子上，其电机轴与一个电机Ⅲ的一端固定连接；大圆环Ⅰ上固定安装有四个L形杆，四个L形杆上设有凹槽，圆盘Ⅰ的内侧的小杆在对应的大圆环Ⅰ上的L形杆上的凹槽里滑动；大圆环Ⅱ转动安装在大圆环Ⅰ上，大圆环Ⅱ的下端设有一圈轮齿，这圈轮齿与齿轮组上面的齿轮间歇啮合，大圆环Ⅱ的外围设有一圈轮齿；电机Ⅵ固定安装在大圆环Ⅰ上的一个L形杆上，其电机轴与一个齿轮固定连接，这个齿轮与大圆环Ⅱ外围的轮齿相互啮合。

优选的，所述的顶端顶紧机构还包括：空心圆杆、电机Ⅴ、齿轮Ⅱ、卡轮、电缸Ⅱ、圆杆Ⅰ、顶头；所述的空心圆杆滑动安装在圆盘Ⅱ中间位置的圆孔里，空心圆杆的侧面固定安装有齿条；电机Ⅴ固定安装在圆盘Ⅱ上，其电机轴与齿轮Ⅱ固定连接，齿轮Ⅱ与空心圆杆侧面的齿条相互啮合；卡轮的轴转动安装在圆盘Ⅱ上的板子的圆孔里，卡轮的轴与齿轮Ⅱ的轴固定连接；电缸Ⅱ的缸体部分固定安装在圆盘Ⅱ上，电缸Ⅱ的活塞杆端固定安装有卡板，卡板与卡轮配合卡死；圆杆Ⅰ滑动安装在空心圆杆内，圆杆Ⅰ的上端安装有弹簧，弹簧的另一端与空心圆杆的内部连接；顶头转动安装在圆杆Ⅰ的下端。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

1.本发明通过电缸Ⅰ工作，推动一个卡板Ⅰ向内移动，进而带动小十字形架转动，进而带动四个卡板Ⅰ同时向内移动，直到四个卡板Ⅰ将工件夹紧，节省人力。

2.本发明通过电机Ⅴ启动，带动齿轮Ⅱ转动，齿轮Ⅱ则带动空心圆杆向下移动，直到顶头的下端接触工件的上端面，这时空心圆杆停止移动时，同时电缸Ⅱ工作，电缸Ⅱ活塞杆端的卡板将卡轮卡住，这样，空心圆杆将保持移动后的位置，实现工件的顶紧，能够适应不同高度的工件的顶紧，提高设备利用率。

3.本发明通过电机Ⅳ启动，带动长杆转动，进而带动圆盘Ⅰ转动，圆盘Ⅰ内侧的小杆侧带动大圆环Ⅰ向下移动，大圆环Ⅰ带动大圆环Ⅱ向下移动，大圆环Ⅱ下端的轮齿与齿轮组上面的齿轮啮合，齿轮组带动丝杠Ⅰ转动，丝杠Ⅰ带动顶板向内或者向外移动，使顶板将工件的侧面顶紧，实现工件侧面辅助顶紧，进一步防止工件在车削时出现倾斜，影响车削效果。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的车削部分的第一部分结构示意图。

图3为本发明的车削部分的第二部分结构的第一角度结构示意图。

图4为本发明的车削部分的第二部分结构的第二角度结构示意图。

图5为本发明的侧面顶紧机构示意图。

图6为本发明的侧面顶紧机构的正面结构示意图。

图7为本发明沿图6中D-D线剖面示意图。

图8为本发明的辅助移动机构示意图。

图9为本发明的辅助移动机构的部分结构示意图。

图10为本发明的辅助移动机构的部分结构的正面结构示意图。

图11为本发明沿图10中E-E线剖面示意图。

图12为本发明的顶端顶紧机构示意图。

图13为本发明的顶端顶紧机构的正面结构示意图。

图14为本发明沿图13中C-C线剖面示意图。

附图标号1、车削部分；2、侧面顶紧机构；3、辅助移动机构；4、顶端顶紧机构；101、环形架Ⅰ；102、大十字形架；103、丝杠滑块组Ⅰ；104、车削部件；105、底盘；106、支板；107、电机Ⅰ；108、齿轮Ⅰ；109、小十字形架；110、卡板Ⅰ；111、电缸Ⅰ；201、环形板Ⅰ；202、竖架；203、矩形框；204、卡杆Ⅰ；205、空心方筒；206、顶杆；207、丝杠Ⅰ；208、顶板；209、环形架Ⅱ；210、齿轮组；301、环形板Ⅱ；302、电机Ⅱ；303、辅助板；304、辅助槽；305、同步轮；306、电机Ⅲ；307、同步带；308、横架；309、L形架；310、圆盘Ⅰ；311、空心方杆；312、丝杠Ⅱ；313、辅助杆；314、卡杆Ⅱ；315、电机Ⅳ；316、长杆；317、大圆环Ⅰ；319、大圆环Ⅱ；318、电机Ⅵ；401、圆盘Ⅱ；402、空心圆杆；403、电机Ⅴ；404、齿轮Ⅱ；405、卡轮；406、电缸Ⅱ；407、圆杆Ⅰ；408、顶头。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，在本文中，一些连接方式，诸如“固定连接、固定安装”是指包括但不限于两个零部件之间进行诸如:焊接、螺丝螺母固定、粘住、铆接、过盈配合等两个部件的固定。

实施例，如图1-图14所示，一种基于立式车削中心工件顶紧机构，包括车削部分1、侧面顶紧机构2、辅助移动机构3、顶端顶紧机构4；车削部分1的环形架Ⅰ101通过紧固机构附着于地面的预定安装区域，车削部分1用于工件的夹持及车削；侧面顶紧机构2的环形板Ⅰ201的下端转动安装在车削部分1的环形架Ⅰ101上的一个环形凹槽里，侧面顶紧机构2用于工件的侧面顶紧工作；辅助移动机构3的环形板Ⅱ301转动安装在车削部分1的环形架Ⅰ101上的另一个环形凹槽里，辅助移动机构3用于带动侧面顶紧机构2的上下移动；顶端顶紧机构4的圆盘Ⅱ401固定安装在车削部分1的大十字形架102上，顶端顶紧机构4用于工件的顶部顶紧工作；

如图5-图7所示，侧面顶紧机构2还包括：竖架202、矩形框203、卡杆Ⅰ204、空心方筒205、顶杆206、丝杠Ⅰ207、顶板208、环形架Ⅱ209、齿轮组210；竖架202有四个，四个竖架202分别固定安装在环形板Ⅰ201的上端面，竖架202的中间位置设有槽孔；矩形框203有若干个，若干个矩形框203分别均匀固定安装在竖架202的两侧；卡杆Ⅰ204有若干个，若干个卡杆Ⅰ204分别对应滑动安装在矩形框203上的圆孔里，卡杆Ⅰ204的内端位于竖架202上的槽孔内部，卡杆Ⅰ204的外围设有弹簧，弹簧的一端与竖架202的侧面连接，弹簧的另一端与矩形框203的内侧连接；空心方筒205有四个，四个空心方筒205分别滑动安装在四个竖架202中间位置的槽孔里，且空心方筒205能够根据需要卡在对应的卡杆Ⅰ204上，空心方筒205的内部设有卡槽；环形架Ⅱ209固定安装在四个空心方筒205的内侧，环形架Ⅱ209将四个空心方筒205固定在一起；顶杆206固定安装在空心方筒205内部；丝杠Ⅰ207转动安装在空心方筒205内，顶板208后侧固定安装有辅助架，辅助架滑动安装在空心方筒205内，辅助架上设有螺纹孔，螺纹孔与丝杠Ⅰ207螺纹配合，顶板208能够将工件侧面顶住；齿轮组210有四组，四组齿轮组210中的下面的齿轮分别与四个丝杠Ⅰ207固定连接，四个齿轮组210中的上面的齿轮分别转动安装在四个空心方筒205上的板子上的圆孔里；具体地，对工件进行侧面顶紧时，齿轮组210转动，带动丝杠Ⅰ207转动，丝杠Ⅰ207带动顶板208向内或者向外移动，将工件的侧面顶紧。

如图2所示，车削部分1包括：环形架Ⅰ101、大十字形架102、丝杠滑块组Ⅰ103、车削部件104；环形架Ⅰ101通过紧固机构附着于地面的预定安装区域，环形架Ⅰ101上设有两个环形凹槽；大十字形架102通过杆固定安装在环形架Ⅰ101上端面，且大十字形架102上设有一个凹槽；丝杠滑块组Ⅰ103包括框架、丝杠、电机、滑块，框架固定安装在大十字形架102上端面，且框架位于大十字形架102上的槽孔的上端，丝杠转动安装在框架内，电机固定安装在框架上，其电机轴与丝杠的一端固定连接，滑块滑动安装在框架内，滑块上的螺纹孔与丝杠螺纹配合；车削部件104滑动安装在大十字形架102上的槽孔里，车削部件104的上端与丝杠滑块组Ⅰ103内的滑块的下端固定连接，车削部件104能够上下左右移动以方便对工件进行车削；具体地，对工件进行车削时，丝杠滑块组Ⅰ103带动车削部件104左右移动，同时车削部件104后侧的电缸带动其上下移动，对工件进行车削。

如图3、图4所示，车削部分1还包括：底盘105、支板106、电机Ⅰ107、齿轮Ⅰ108、小十字形架109、卡板Ⅰ110、电缸Ⅰ111；底盘105固定安装在环形架Ⅰ101的中间位置；支板106通过环架转动安装在底盘105上端面的圆槽里，支板106上设有四个凹槽；电机Ⅰ107固定安装在底盘105上端面，其电机轴与一个齿轮固定连接；齿轮Ⅰ108固定安装在支板106下端轴上，齿轮Ⅰ108与电机Ⅰ107轴上的齿轮相互啮合；小十字形架109转动安装在支板106的中间圆孔里；卡板Ⅰ110有四个，四个卡板Ⅰ110分别滑动安装在支板106上的四个凹槽里，四个卡板Ⅰ110通过连杆与小十字形架109分别连接，卡板Ⅰ110的后端安装有弹簧，弹簧的另一端与支板106连接，卡板Ⅰ110能够将工件夹住；电缸Ⅰ111的缸体部分固定安装在支板106上，电缸Ⅰ111的活塞杆端与一个卡板Ⅰ110的后侧固定连接；具体的，进行工件夹持时，首先电缸Ⅰ111带动四个卡板Ⅰ110处于最大开口状态，然后，人工将工件放到支板106的中间位置，然后，电缸Ⅰ111工作，推动一个卡板Ⅰ110向内移动，进而带动小十字形架109转动，进而带动四个卡板Ⅰ110同时向内移动，直到四个卡板Ⅰ110将工件夹紧，进行工件车削时，电机Ⅰ107启动，带动齿轮Ⅰ108转动，齿轮Ⅰ108带动支板106转动，支板106则带动工件转动，对工件进行有效车削。

如图3所示，四个卡板Ⅰ110的后侧设有弹簧，弹簧的另一端与支板106上的四个小板分别连接。

如图8所示，辅助移动机构3包括：环形板Ⅱ301、电机Ⅱ302、辅助板303、辅助槽304；环形板Ⅱ301转动安装在车削部分1的环形架Ⅰ101上的另一个环形凹槽里，环形板Ⅱ301的外围设有部分轮齿；电机Ⅱ302固定安装在环形架Ⅰ101上，其电机轴与一个齿轮固定连接，这个齿轮与环形板Ⅱ301外侧的部分轮齿相互啮合；辅助板303有四个，四个辅助板303分别固定安装在环形板Ⅱ301的外侧；辅助槽304有四个，四个辅助槽304分别固定安装在环形板Ⅱ301的外侧，且四个辅助槽304分别位于四个辅助板303侧面；具体的，环形板Ⅱ301转动时，电机Ⅱ302启动，带动其轴上的齿轮转动，齿轮带动环形板Ⅱ301转动。

如图9-图11所示，辅助移动机构3还包括：同步轮305、电机Ⅲ306、同步带307；同步轮305有两个，两个同步轮305的轴分别转动安装在辅助板303侧面的两个圆孔里；电机Ⅲ306固定安装在辅助板303后侧，其电机轴与靠上位置的一个同步轮305的轴固定连接；同步带307包覆两个同步轮305，同步带307上固定安装有一个空心小柱。

如图8-图11所示，辅助移动机构3还包括：横架308、L形架309、圆盘Ⅰ310、空心方杆311、丝杠Ⅱ312、辅助杆313、卡杆Ⅱ314、电机Ⅳ315、长杆316、大圆环Ⅰ317、电机Ⅵ318、大圆环Ⅱ319；横架308滑动安装在辅助槽304上，横架308上设有凹槽，横架308的凹槽内滑动安装有一个矩形块，矩形块侧面的小杆与同步带307上的空心小柱转动连接；L形架309固定安装在横架308上端，L形架309的下端设有两个限制块；圆盘Ⅰ310有两个，两个圆盘Ⅰ310的轴分别转动安装在L形架309下端的两个限制块的圆孔里，两个圆盘Ⅰ310轴与长杆316固定连接，长杆316的外端固定安装有锥齿轮，且每个长杆316外端的锥齿轮两两啮合；两个圆盘Ⅰ310的内侧固定安装有小杆；空心方杆311固定安装在横架308前侧，空心方杆311上固定安装有横杆；丝杠Ⅱ312转动安装在空心方杆311上，丝杠Ⅱ312的一端与固定安装在空心方杆311上的小电机的轴固定连接；辅助杆313滑动安装在空心方杆311内，辅助杆313上端的板子上的圆孔在空心方杆311上的横杆上滑动，空心方杆311上端的板子上的螺纹孔与丝杠Ⅱ312螺纹配合，辅助杆313前侧设有圆孔，顶杆206能够插入到辅助杆313前侧的圆孔里，辅助杆313的上下两侧设有圆孔；卡杆Ⅱ314有两个，两个卡杆Ⅱ314分别滑动安装在辅助杆313上下两侧的圆孔里，卡杆Ⅱ314侧面板子上设有弹簧，弹簧的另一端与辅助杆313内部小板连接，卡杆Ⅱ314的内端为弧形，卡杆Ⅱ314的内端能够与顶杆206接触，并在顶杆206的作用下向外移动，卡杆Ⅱ314的外端移出辅助杆313时能够卡在空心方筒205内的卡槽里；电机Ⅳ315通过螺丝螺母固定安装在一个辅助槽304侧面的板子上，其电机轴与一个电机Ⅲ306的一端固定连接；大圆环Ⅰ317上固定安装有四个L形杆，四个L形杆上设有凹槽，圆盘Ⅰ310的内侧的小杆在对应的大圆环Ⅰ317上的L形杆上的凹槽里滑动；大圆环Ⅱ319转动安装在大圆环Ⅰ317上，大圆环Ⅱ319的下端设有一圈轮齿，这圈轮齿与齿轮组210上面的齿轮间歇啮合，大圆环Ⅱ319的外围设有一圈轮齿；电机Ⅵ318固定安装在大圆环Ⅰ317上的一个L形杆上，其电机轴与一个齿轮固定连接，这个齿轮与大圆环Ⅱ319外围的轮齿相互啮合；具体地，辅助顶板208上下移动以实现对工件侧面灵活顶紧时，首先需要寻找齿轮组210暂停时空心方筒205的位置，这时，电机Ⅱ302启动，带动环形板Ⅱ301转动，使四个辅助杆313分别与四个空心方筒205对应对齐，然后，空心方杆311上的小电机启动，带动丝杠Ⅱ312转动，丝杠Ⅱ312带动辅助杆313向外移动，向外移动的辅助杆313插入到与其对应的空心方筒205内，这时顶杆206会插入到辅助杆313前侧的圆孔里,这时顶杆206与辅助杆313内的两个卡杆Ⅱ314的内端顶杆206接触，并在顶杆206的作用下向外移动，卡杆Ⅱ314的外端移出辅助杆313时卡在空心方筒205内的卡槽里，实现辅助杆313与空心方筒205的扣合，这时，电机Ⅲ306启动，带动同步轮305转动，进而带动同步带307移动，同步带307带动横架308上下移动，横架308则带动辅助杆313上下移动，辅助杆313带动空心方筒205上下移动，空心方筒205带动顶板208向下移动，对工件进行顶紧位置的调节，当空心方筒205调节完成后，空心方筒205卡在卡杆Ⅰ204上。

如图12-图14所示，顶端顶紧机构4还包括：空心圆杆402、电机Ⅴ403、齿轮Ⅱ404、卡轮405、电缸Ⅱ406、圆杆Ⅰ407、顶头408；空心圆杆402滑动安装在圆盘Ⅱ401中间位置的圆孔里，空心圆杆402的侧面固定安装有齿条；电机Ⅴ403固定安装在圆盘Ⅱ401上，其电机轴与齿轮Ⅱ404固定连接，齿轮Ⅱ404与空心圆杆402侧面的齿条相互啮合；卡轮405的轴转动安装在圆盘Ⅱ401上的板子的圆孔里，卡轮405的轴与齿轮Ⅱ404的轴固定连接；电缸Ⅱ406的缸体部分固定安装在圆盘Ⅱ401上，电缸Ⅱ406的活塞杆端固定安装有卡板，卡板与卡轮405配合卡死；圆杆Ⅰ407滑动安装在空心圆杆402内，圆杆Ⅰ407的上端安装有弹簧，弹簧的另一端与空心圆杆402的内部连接；顶头408转动安装在圆杆Ⅰ407的下端，顶头408能够将工件顶端顶住；具体地，进行空心圆杆402的上下调节顶紧工件时，电机Ⅴ403启动，带动齿轮Ⅱ404转动，齿轮Ⅱ404则带动空心圆杆402向下移动，直到顶头408的下端接触工件的上端面，这时空心圆杆402停止移动时，同时电缸Ⅱ406工作，电缸Ⅱ406活塞杆端的卡板将卡轮405卡住，这样，空心圆杆402将保持移动后的位置，实现工件的顶紧。

工作原理：该设备能够对工件进行顶部和侧面同时顶紧，增强工件顶紧效果；该设备在侧面顶紧时，能够自动调节侧面顶紧距离，同时，能够协调调节顶紧的位置，节省人力，保证工件成品率；该设备在顶部顶紧时，能够自动调节移动距离，以适应不同高度的工件的顶紧，提高设备利用率，调高工作效率；

进行工件夹持时，首先电缸Ⅰ111带动四个卡板Ⅰ110处于最大开口状态，然后，人工将工件放到支板106的中间位置，然后，电缸Ⅰ111工作，推动一个卡板Ⅰ110向内移动，进而带动小十字形架109转动，进而带动四个卡板Ⅰ110同时向内移动，直到四个卡板Ⅰ110将工件夹紧；

进行工件车削时，首先需要将工件的顶部进行顶紧，这时，电机Ⅴ403启动，带动齿轮Ⅱ404转动，齿轮Ⅱ404则带动空心圆杆402向下移动，直到顶头408的下端接触工件的上端面，这时空心圆杆402停止移动时，同时电缸Ⅱ406工作，电缸Ⅱ406活塞杆端的卡板将卡轮405卡住，这样，空心圆杆402将保持移动后的位置，实现工件的顶紧；

对工件进行侧面顶紧时，首先，电机Ⅳ315启动，带动长杆316转动，进而带动圆盘Ⅰ310转动，圆盘Ⅰ310内侧的小杆侧带动大圆环Ⅰ317向下移动，大圆环Ⅰ317带动大圆环Ⅱ319向下移动，大圆环Ⅱ319下端的轮齿与齿轮组210上面的齿轮啮合，然后，电机Ⅵ318启动，带动大圆环Ⅱ319转动，大圆环Ⅱ319带动齿轮组210转动，齿轮组210带动丝杠Ⅰ207转动，丝杠Ⅰ207带动顶板208向内或者向外移动，使顶板208将工件的侧面顶紧；

然后进行工件车削，这时，电机Ⅰ107启动，带动齿轮Ⅰ108转动，齿轮Ⅰ108带动支板106转动，支板106则带动工件转动，对工件进行有效车削；

当工件一部分车削完成后，需要辅助顶板208上下移动以实现对工件侧面灵活顶紧时，首先需要寻找齿轮组210暂停时空心方筒205的位置，这时，电机Ⅱ302启动，带动环形板Ⅱ301转动，使四个辅助杆313分别与四个空心方筒205对应对齐，然后，空心方杆311上的小电机启动，带动丝杠Ⅱ312转动，丝杠Ⅱ312带动辅助杆313向外移动，向外移动的辅助杆313插入到与其对应的空心方筒205内，这时顶杆206会插入到辅助杆313前侧的圆孔里,这时顶杆206与辅助杆313内的两个卡杆Ⅱ314的内端顶杆206接触，并在顶杆206的作用下向外移动，卡杆Ⅱ314的外端移出辅助杆313时卡在空心方筒205内的卡槽里，实现辅助杆313与空心方筒205的扣合，这时，电机Ⅲ306启动，带动同步轮305转动，进而带动同步带307移动，同步带307带动横架308上下移动，横架308则带动辅助杆313上下移动，辅助杆313带动空心方筒205上下移动，空心方筒205带动顶板208向下移动，对工件进行顶紧位置的调节，当空心方筒205调节完成后，空心方筒205卡在卡杆Ⅰ204上；然后，再次进行工件的侧面顶紧、车削工作，节省人力，提高工作效率。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种基于立式车削中心工件顶紧机构，其特征在于，包括车削部分（1）、侧面顶紧机构（2）、辅助移动机构（3）、顶端顶紧机构（4）；所述的车削部分（1）的环形架I（101）通过紧固机构附着于地面的预定安装区域，车削部分（1）用于工件的夹持及车削；侧面顶紧机构（2）的环形板I（201）的下端转动安装在车削部分（1）的环形架I（101）上的一个环形凹槽里，侧面顶紧机构（2）用于工件的侧面顶紧工作；辅助移动机构（3）的环形板II（301）转动安装在车削部分（1）的环形架I（101）上的另一个环形凹槽里，辅助移动机构（3）用于带动侧面顶紧机构（2）的上下移动；顶端顶紧机构（4）的圆盘II（401）固定安装在车削部分（1）的大十字形架（102）上，顶端顶紧机构（4）用于工件的顶部顶紧工作；所述的侧面顶紧机构（2）还包括：竖架（202）、矩形框（203）、卡杆I（204）、空心方筒（205）、顶杆（206）、丝杠I（207）、顶板（208）、环形架II（209）、齿轮组（210）；所述的竖架（202）有四个，四个竖架（202）分别固定安装在环形板I（201）的上端面，竖架（202）的中间位置设有槽孔；矩形框（203）有若干个，若干个矩形框（203）分别均匀固定安装在竖架（202）的两侧；卡杆I（204）有若干个，若干个卡杆I（204）分别对应滑动安装在矩形框（203）上的圆孔里，卡杆I（204）的内端位于竖架（202）上的槽孔内部，卡杆I（204）的外围设有弹簧，弹簧的一端与竖架（202）的侧面连接，弹簧的另一端与矩形框（203）的内侧连接；空心方筒（205）有四个，四个空心方筒（205）分别滑动安装在四个竖架（202）中间位置的槽孔里，空心方筒（205）的内部设有卡槽；环形架II（209）固定安装在四个空心方筒（205）的内；顶杆（206）固定安装在空心方筒（205）内部；丝杠I（207）转动安装在空心方筒（205）内，顶板（208）后侧固定安装有辅助架，辅助架滑动安装在空心方筒（205）内，辅助架上设有螺纹孔，螺纹孔与丝杠I（207）螺纹配合；齿轮组（210）有四组，四组齿轮组（210）中的下面的齿轮分别与四个丝杠I（207）固定连接，四个齿轮组（210）中的上面的齿轮分别转动安装在四个空心方筒（205）上的板子上的圆孔里；

所述的车削部分（1）包括：环形架I（101）、大十字形架（102）、丝杠滑块组I（103）、车削部件（104）；所述的环形架I（101）通过紧固机构附着于地面的预定安装区域，环形架I（101）上设有两个环形凹槽；大十字形架（102）通过杆固定安装在环形架I（101）上端面，且大十字形架（102）上设有一个凹槽；丝杠滑块组I（103）包括框架、丝杠、电机、滑块，框架固定安装在大十字形架（102）上端面，且框架位于大十字形架（102）上的槽孔的上端，丝杠转动安装在框架内，电机固定安装在框架上，其电机轴与丝杠的一端固定连接，滑块滑动安装在框架内，滑块上的螺纹孔与丝杠螺纹配合；车削部件（104）滑动安装在大十字形架（102）上的槽孔里，车削部件（104）的上端与丝杠滑块组I（103）内的滑块的下端固定连接；

所述的车削部分（1）还包括：底盘（105）、支板（106）、电机I（107）、齿轮I（108）、小十字形架（109）、卡板I（110）、电缸I（111）；所述的底盘（105）固定安装在环形架I（101）的中间位置；支板（106）通过环架转动安装在底盘（105）上端面的圆槽里，支板（106）上设有四个凹槽；电机I（107）固定安装在底盘（105）上端面，其电机轴与一个齿轮固定连接；齿轮I（108）固定安装在支板（106）下端轴上，齿轮I（108）与电机I（107）轴上的齿轮相互啮合；小十字形架（109）转动安装在支板（106）的中间圆孔里；卡板I（110）有四个，四个卡板I（110）分别滑动安装在支板（106）上的四个凹槽里，四个卡板I（110）通过连杆与小十字形架（109）分别连接，卡板I（110）的后端安装有弹簧，弹簧的另一端与支板（106）连接；电缸I（111）的缸体部分固定安装在支板（106）上，电缸I（111）的活塞杆端与一个卡板I（110）的后侧固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于立式车削中心工件顶紧机构，其特征在于，所述的四个卡板I（110）的后侧设有弹簧，弹簧的另一端与支板（106）上的四个小板分别连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于立式车削中心工件顶紧机构，其特征在于，所述的辅助移动机构（3）包括：环形板II（301）、电机II（302）、辅助板（303）、辅助槽（304）；所述的环形板II（301）转动安装在车削部分（1）的环形架I（101）上的另一个环形凹槽里，环形板II（301）的外围设有部分轮齿；电机II（302）固定安装在环形架I（101）上，其电机轴与一个齿轮固定连接，这个齿轮与环形板II（301）外侧的部分轮齿相互啮合；辅助板（303）有四个，四个辅助板（303）分别固定安装在环形板II（301）的外侧；辅助槽（304）有四个，四个辅助槽（304）分别固定安装在环形板II（301）的外侧，且四个辅助槽（304）分别位于四个辅助板（303）侧面。

4.根据权利要求1所述的一种基于立式车削中心工件顶紧机构，其特征在于，所述的辅助移动机构（3）还包括：同步轮（305）、电机III（306）、同步带（307）；所述的同步轮（305）有两个，两个同步轮（305）的轴分别转动安装在辅助板（303）侧面的两个圆孔里；电机III（306）固定安装在辅助板（303）后侧，其电机轴与靠上位置的一个同步轮（305）的轴固定连接；同步带（307）包覆两个同步轮（305），同步带（307）上固定安装有一个空心小柱。

5.根据权利要求1所述的一种基于立式车削中心工件顶紧机构，其特征在于，所述的辅助移动机构（3）还包括：横架（308）、L形架（309）、圆盘I（310）、空心方杆（311）、丝杠II（312）、辅助杆（313）、卡杆II（314）、电机IV（315）、长杆（316）、大圆环I（317）、电机VI（318）、大圆环II（319）；所述的横架（308）滑动安装在辅助槽（304）上，横架（308）上设有凹槽，横架（308）的凹槽内滑动安装有一个矩形块，矩形块侧面的小杆与同步带（307）上的空心小柱转动连接；L形架（309）固定安装在横架（308）上端，L形架（309）的下端设有两个限制块；圆盘I（310）有两个，两个圆盘I（310）的轴分别转动安装在L形架（309）下端的两个限制块的圆孔里，两个圆盘I（310）轴与长杆（316）固定连接，长杆（316）的外端固定安装有锥齿轮，且每个长杆（316）外端的锥齿轮两两啮合；两个圆盘I（310）的内侧固定安装有小杆；空心方杆（311）固定安装在横架（308）前侧，空心方杆（311）上固定安装有横杆；丝杠II（312）转动安装在空心方杆（311）上，丝杠II（312）的一端与固定安装在空心方杆（311）上的小电机的轴固定连接；辅助杆（313）滑动安装在空心方杆（311）内，辅助杆（313）上端的板子上的圆孔在空心方杆（311）上的横杆上滑动，空心方杆（311）上端的板子上的螺纹孔与丝杠II（312）螺纹配合，辅助杆（313）前侧设有圆孔，辅助杆（313）的上下两侧设有圆孔；卡杆II（314）有两个，两个卡杆II（314）分别滑动安装在辅助杆（313）上下两侧的圆孔里，卡杆II（314）侧面板子上设有弹簧，弹簧的另一端与辅助杆（313）内部小板连接，卡杆II（314）的内端为弧形；电机IV（315）通过螺丝螺母固定安装在一个辅助槽（304）侧面的板子上，其电机轴与一个电机III（306）的一端固定连接；大圆环I（317）上固定安装有四个L形杆，四个L形杆上设有凹槽，圆盘I（310）的内侧的小杆在对应的大圆环I（317）上的L形杆上的凹槽里滑动；大圆环II（319）转动安装在大圆环I（317）上，大圆环II（319）的下端设有一圈轮齿，这圈轮齿与齿轮组（210）上面的齿轮间歇啮合，大圆环II（319）的外围设有一圈轮齿；电机VI（318）固定安装在大圆环I（317）上的一个L形杆上，其电机轴与一个齿轮固定连接，这个齿轮与大圆环II（319）外围的轮齿相互啮合。

6.根据权利要求1所述的一种基于立式车削中心工件顶紧机构，其特征在于，所述的顶端顶紧机构（4）还包括：空心圆杆（402）、电机V（403）、齿轮II（404）、卡轮（405）、电缸II（406）、圆杆I（407）、顶头（408）；所述的空心圆杆（402）滑动安装在圆盘II（401）中间位置的圆孔里，空心圆杆（402）的侧面固定安装有齿条；电机V（403）固定安装在圆盘II（401）上，其电机轴与齿轮II（404）固定连接，齿轮II（404）与空心圆杆（402）侧面的齿条相互啮合；卡轮（405）的轴转动安装在圆盘II（401）上的板子的圆孔里，卡轮（405）的轴与齿轮II（404）的轴固定连接；电缸II（406）的缸体部分固定安装在圆盘II（401）上，电缸II（406）的活塞杆端固定安装有卡板，卡板与卡轮（405）配合卡死；圆杆I（407）滑动安装在空心圆杆（402）内，圆杆I（407）的上端安装有弹簧，弹簧的另一端与空心圆杆（402）的内部连接；顶头（408）转动安装在圆杆I（407）的下端。