CN2035670U - 车床通用液压仿形刀架 - Google Patents

Abstract

本实用新型为老车床改造和新车床配套提供了一种通用液压仿形装置，用以扩大车床使用范围、实现自动车削加工、提高效率。该装置由油泵站、伺服阀、刀架等组成。在普通车床上安装该刀架，可进行轴向仿形、端面仿形。在不破坏原车床任何性能、又无需进行任何改动的情况下扩大了车床的使用范围。可加工各种直角阶梯轴、阶梯孔、特种复杂的内外回转表面、锥度螺纹、端面特形表面。生产效率可提高4-6倍。

Description

本实用新型应用液压伺服技术和自动控制原理设计制造了一种车床通用仿形附件。该项实用新型为老车床改造和新车床配套提供了一种扩大车床使用范围，实现自动车削加工的高效仿形装置。

参看图1，该项实用新型由油泵站、刀架、摇臂、进刀机构、伺服阀、样件和样件拖架等部分组成。为满足不同中心高车床的需要设计有四种规格。在普通车床上安装该刀架，车刀可按样件自动仿制出所要求的零件。可进行轴向仿形，也可进行端面仿形。在不破坏原有车床任何性能，又无需进行任何改动的情况下，扩大了车床的使用范围。可加工各种直角阶梯轴、阶梯孔、特种复杂内外回转表面、锥度螺纹、端面特形表面。工件在一次安装中可进行粗车、精车。生产率可提高4－－6倍。该刀架经过适当变动还可以构成异形仿形刀架，用来仿制各种玻璃器皿模具、塑料模具。

据发明人收集到的资料表明，目前国内外现有的液压仿形刀架都是作为车床的专用附件跟随主机出厂。这种结构的仿形刀架不能用在其它车床上，因此无法适应车床改造的需要。此外，还具有下述缺点：

1.后置式安装，切削力向上，刀架受力不好，刚性差。

2.伺服阀与刀架体直接固定在一起，反馈环节无法调整，因此不能进行端面仿形。

3.伺服阀结构复杂，主要参数选择不合理，造成稳定性差易振动，仿形速度低，有外泄漏。

4.泵站密封性不好，无空气滤清器和油温指示装置，无脚轮不适于移动。

5.刀夹上只能安装一把车刀，使用不便，功能少。

6.无准停机构，调整对刀比较困难。

本实用新型所提供的通用液压仿形刀架具有如下特点：

1.泵站采用全密封集成回路块结构，设置有空气滤清器、油温、油位指示器、能长期保持油液清洁、确保仿形刀架工作稳定可靠。

2.仿形刀架不用时可以很快从车床上卸下来安放在带脚轮的泵站上，整个系统可以方便地在车间移动。这时车床恢复干零活的性能。

3.本实用新型采用前置式安装，切削受力合理、刚性好、仿形速度和仿形精度高。

4.刀架体与伺服阀通过摇臂连接在一起，摇臂带着伺服阀可以移动，并可绕支承轴360°方向转动，同时能上下调整。这种结构保证伺服阀位置可以灵活调节，因此这种刀架能安装在任何车床上进行轴仿和端仿。

5.伺服阀结构工艺性好、体积小、重量轻、精度高、而且参数经过优化确保整个刀架系统稳定。设计有双边伺服阀和四边伺服阀，可以根据用户的需要组成一般精度刀架和高精度刀架。

6.在刀架油缸进回油路上设置开关阀，用来调整对刀和确定工作选择。如将开关阀关闭，则仿形功能去掉，这时刀架可以进行切槽、切断、干一般零活。打开开关阀则实现仿形自动加工功能。

本实用新型的任务将结合附图作进一步详细描述。

图1是本实用新型的工作原理图。

图2是本实用新型的油泵站结构剖视图。

图3是本实用新型的刀架结构纵向剖视图。

图4是本实用新型伺服阀纵向剖面图。

参看图1，本仿形刀架由油泵站、刀架、进刀机构和摇臂、伺服阀、样件和样件拖架组成。

油泵站部分见图2所示。它由油箱［2］、电机［8］、油泵［4］、溢流阀［7］、单向阀［6］、压力表［10］、滤油器［3］、集成油路块［9］组成。为了移动方便设有4个万向脚轮［1］。油箱容量45升，60升两种。使用国产20号机械油，过滤精度小于15微米，额定压力6.3Mpa，使用压力2Mpa，并由溢流阀［7］调节。输出流量每分钟4升，6升，10升，12升。该泵站的特点是：

1.采用集成油路块，无外露管道，结构紧凑美观，压力损失小。

2.采用国产民用元件和一般机械油，方便用户、成本低、维修方便。

3.油箱盖［11］与油箱［2］之间用橡胶条［12］密封，空气由空气滤清器［5］进入，工作油液能长期保持清洁不变质，提高了仿形刀架的工作可靠性。

4.刀架不用时安放在泵站集成块上，整机便可方便地移动。该泵站为仿形刀架提供所需要的流量和压力。

刀架部分见图3所示。它由刀架底坐［13］、刀架油缸［17］、四方刀夹［23］、活塞杆［15］、活塞［16］、支架［14］、开关阀［18］组成。刀架的作用是将流量压力信号转变为车刀的切削运动。摇臂［22］将伺服阀与刀架油缸［17］刚性连接在一起，构成机械反馈环节。摇臂［22］一端可在刀架油缸上水平移动、并可绕支承轴360°方向转动，而且可以上下调节，实现轴仿和端仿。进刀机构［21］用来实现多次切削进刀。样件拖架［19］安装在车床导轨面上，样件［20］夹固在样件拖架上，作为仿形加工的输入信号。

伺服阀部分见图4所示。它由阀体［27］、滑阀［28］、触头［24］、伞状杠杆［26］、弹簧［29］、操作手柄［30］、偏心轴［31］、支承环［21］组成。伺服阀用来将样件［20］的机械信号转变为流量压力信号，控制刀架的运动速度和运动方向。

仿形加工原理的描述：

1.快退、快进

将车床小刀架卸下，安装上本仿形刀架，刀架油缸［17］的中心线与车床导轨方向夹角45°－－60°。将刀架底坐［13］夹固在中拖板上。

泵站输出的压力油经管道［a］进入伺服阀［27］（见图1）。当伺服阀操作手柄［30］搬向快退位置时，通过偏心轴［31］拔动支承环［21］向上移动，推动伞状杠杆［26］和滑阀［28］相对阀体［27］上移压缩弹簧［29］（见图4），此时伺服阀处于图1中下面方框的工作状态。压力油经伺服阀［27］，开关阀［18］进入刀架油缸［17］的后腔Ⅱ，推动刀架体向后运动，实现快退。刀架油缸［17］前腔Ⅰ中的油液经开关阀［18］，伺服阀［27］回油箱。当伺服阀手柄［30］搬向快进位置时，拔动支承环［21］向下移动，在弹簧［29］的作用下滑阀［28］和伞状杠杆［26］被推向下，伺服阀处于图1中的上端方框的工作状态。压力油经伺服阀［27］、开关阀［18］进入刀架油缸［17］的前腔Ⅰ，推动刀架体向前运动，实现快进。刀架油缸［17］后腔Ⅱ中的油液经开关阀［18］，伺服阀［27］、管道［b］回油箱。

2.车圆柱面

刀架体快速前进时，通过摇臂［22］带动伺服阀［27］一起向前运动。当触头［24］碰到样件［20］时发生摆动，迫使滑阀［28］相对阀体［27］上移，关闭通向刀架体油缸［17］前后腔通道（或某一微小开度），伺服阀［27］处于图1中的中间方框状态，刀架停止运动。在车床纵向进给速度的作用下，触头［24］沿样件［20］的直母线滑动，车出工件的圆柱表面。

3.车锥面

当触头［24］沿样件［20］的直母线滑动到斜面时，在斜面的作用下，触头［24］继续摆动，滑阀［28］继续上移，伺服阀［27］的开口作用使刀架油缸［17］前腔Ⅰ的压力减小，后腔Ⅱ的压力升高，刀架体后退。车刀在纵向进给速度和沿刀架油缸方向后退速度的同时作用下，车出工件上的正锥面。同样道理可车出直角台阶面，特形内外回转表面。

4.端面仿形

将样件［20］的工作母线垂直于车床导轨方向安装，适当调节摇臂和伺服阀的位置，取消纵向进给速度而接通横向进给，即可进行端面仿形。

Claims (8)

1、一个能安装在普通车床上，由油泵站、伺服阀、开关阀、刀架、进刀机构、样件托架和样件组成的车床通用仿形装置，其特征是前置式安装，伺服阀通过摇臂与刀架连接在一起，样件夹固在车床导轨面上，油泵站为集成油路块式结构的车床通用液压仿形附件。

2、根据权利要求1规定的仿形装置，其特征是刀架体［17］上面开有燕尾槽，摇臂座的下面与刀架体［17］通过燕尾槽连接，摇臂［22］左端与摇臂轴滑套在一起，摇臂轴上还装有调节螺母。

3、根据权利要求1规定的仿形装置，其特征在于刀架体［17］前端装有马蹄形弹簧肖一个，四方刀夹下面对应有八个分度斜槽，刀夹侧面开有四个装刀槽。

4、根据权利要求1规定的仿形装置，其特征是活塞［16］、活塞杆［15］均用“O”型圈密封。

5、根据权利要求1规定的仿形装置，其特征是样件托架下面开有90°“V”型槽，上面开有“T”型槽，样件［20］用“T”型槽夹固，托架［19］用“V”型槽固定在车床导轨上，样件母线纵向安装实现轴仿，横向安装实现端仿。

6、根据权利要求1规定的仿形装置，其特征是油泵站为全密封集成块结构，下面装有4个万向脚轮［11］，油泵［4］为叶片式，所有液压元件均为民用。

7、根据权利要求1规定的仿形装置，其特征是在刀架体［17］后盖上的进回油道上装有开关阀［18］，用作调整试切和仿形与非仿形的功能选择。

8、根据权利要求1规定的仿形装置，其特征是安装在摇臂［22］右端伺服阀［27］的滑阀［28］直径为φ32mm，伞状杠杆根部与支承环［21］内孔中装有“O”型密封圈［32］，用来防止油液外露，且不影响伞状杠杆［26］在360°方向的摆动。

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