CN213034407U - 基于水射流自动补偿细长轴加工装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型基于水射流自动补偿细长轴加工装置，涉及细长轴加工技术领域，尤其涉及具有自动补偿功能的水射流细长轴加工装置。本实用新型包括：水射流加工喷头和工装夹具基座，水射流加工喷头位于工装夹具基座的前部；其特征在于，所述的基于水射流自动补偿细长轴加工装置还包括：自移位进给机构、固定座、移位驱动件、进给监测件；固定座装于工装夹具基座的上部；固定座的后侧对称装有两个移位驱动件；自移位进给机构装于固定座的前侧，并与移位驱动件相连接，在移位驱动件的驱动下前后移动。本实用新型的技术方案解决了现有技术中的水射流喷头实时移位量难以确定，不能弥补靶距差，导致加工精度低的问题。

Description

基于水射流自动补偿细长轴加工装置

技术领域

本实用新型基于水射流自动补偿细长轴加工装置，涉及细长轴加工技术领域，尤其涉及具有自动补偿功能的水射流细长轴加工装置。

背景技术

细长轴，是一类工件长度L与直径d之比大于25(即长颈比L/d>25)的轴类工件，细长轴的外形并不复杂，但由于其本身的刚度低，车削时又受切削力、重力、切削热等因素的影响，容易产生弯曲变形以及振动、锥度、腰鼓形、竹节形等缺陷，难以保证加工精度，而经实验对比分析，水射流的加工方式可很好的减小细长轴加工误差,能够有效提高细长轴的质量，因而采用水射流加工细长轴的方式也慢慢普及起来。

然而，由于水射流的实时加工质量容易受喷嘴至靶件的距离影响，而一般情况下细长轴在工装夹具上的加装位置相对固定，这就导致了细长轴外表面与喷嘴之间的距离难以保证，即不同直径尺寸细长轴与喷嘴之间的靶距会有不同程度的差异，虽然可以通过喷头的实时移位，以弥补这一靶距差，但是针对水射流在细长轴表面的实时磨削过程，由于其细长轴在实时磨削过程中尺寸会实时改变，但其实时磨削量难以把控，这样的话导致喷头的实时移位量就难以确定，仍然不能通过喷头的实时移位来弥补靶距差的问题，从而导致细长轴的实时水射流加工质量难以保证。

针对上述现有技术中所存在的问题，研究设计一种新型的基于水射流自动补偿细长轴加工装置，从而克服现有技术中所存在的问题是十分必要的。

发明内容

根据上述现有技术提出的水射流喷头实时移位量难以确定，不能弥补靶距差，导致加工精度低的技术问题，而提供一种基于水射流自动补偿细长轴加工装置。本实用新型主要通过自移位进给机构，根据细长轴的尺寸自动进行补偿进给，从而实现水射流加工过程中的稳定性，实现细长轴的高质量加工。

本实用新型采用的技术手段如下：

一种基于水射流自动补偿细长轴加工装置，包括：水射流加工喷头和工装夹具基座，水射流加工喷头位于工装夹具基座的前部；其特征在于，所述的基于水射流自动补偿细长轴加工装置还包括：自移位进给机构、固定座、移位驱动件、进给监测件；

进一步地，固定座装于工装夹具基座的上部；

进一步地，固定座的后侧对称装有两个移位驱动件；

进一步地，自移位进给机构装于固定座的前侧，并与移位驱动件相连接，在移位驱动件的驱动下前后移动；在实时使用过程中，通过自移位进给机构，以根据实时细长轴尺寸，自动的进行补偿进给，保证实时水射流加工过程中靶距的稳定，从而保证细长轴实时水射流加工过程中的稳定性，保证细长轴的高质量加工。

进一步地，自移位进给机构的前部设置有两个装于工装夹具基座上的进给监测件。

进一步地，移位驱动件为液压缸，液压缸固定装于固定座的后侧，其输出轴贯穿固定座后与自移位进给机构相连接。液压缸优选MOB40型号，选用液压缸的原因在于液压缸的实时液压驱动力度稳定，且行程控制方便，能够保证稳定的进给接触使用。

进一步地，自移位进给机构包括：U型夹座及固定装置；

进一步地，U型夹座侧置装于固定座的前部，与液压缸的输出轴相连接；

进一步地，U型夹座的开口端朝向进给监测件；

进一步地，固定装置装于U型夹座上，用于固定细长轴。

进一步地，进给监测件包括：安装座和压力传感器；

进一步地，安装座至少为两个，分别装于U型夹座前部两侧的工装夹具基座上；

进一步地，安装座靠近U型夹座一侧嵌入安装由压力传感器；压力传感器基于HX711模块进行实时压力监测，进而在实时使用时，通过细长轴与压力传感器的实时接触挤压，以进行有效的压力监测，从而保证实时稳定且高效的自补偿移位进给使用，同时在实时使用过程中，为了避免其细长轴实时移位过程中的接触磨损，可在压力传感器表面加装有垫板，保证长时间持续监测使用。

进一步地，固定装置包括手动固定装置和电动固定装置。

进一步地，手动固定装置为多组，均匀装于U型夹座的上部，每组手动固定装置均包括：定位件和定位板；

进一步地，定位件包括：定位螺杆和握持件；定位螺杆螺纹装于U型夹座的上部，其顶端装有握持件，用于旋紧旋松定位螺杆；

进一步地，定位板位于U型夹座的内部，并活动装与定位件的底端。

进一步地，电动固定装置包括：多个定位螺杆、定位板、转动装置、驱动装置及L型固定架；

进一步地，多个定位螺杆均布装于U型夹座的上部；

进一步地，定位螺杆的下部活动装有定位板；

进一步地，L型固定架装于U型夹座的上部；

进一步地，驱动装置固定装于L型固定架上；驱动装置包括：电机和主动齿轮；电机固定装于L型固定架上，其输出轴上装有主动齿轮；

进一步地，转动装置装于定位螺杆上；转动装置包括：从动齿轮和皮带齿；从动齿轮装于定位螺杆上；多个从动齿轮通过皮带齿连接在一起；皮带齿与主动齿轮相连接。

进一步地，定位板的下表面为弧形设计，用于对细长轴进行定位和夹紧；以有效保证实时定位过程中的接触面积，提高装置定位稳定性，保证高质量加工使用。

进一步地，电机、压力传感器和液压缸均与外部控制系统相连接，实现对细长轴的尺寸自动进行补偿进给。

在实时使用时，细长轴首先通过定位件的定位作用，以将其限制在定位件与进给监测件之间，然后通过移位驱动件的实时驱动，以驱使定位件带动细长轴移位进给，在细长轴与进给监测件接触后，通过实施的压力检测，在压力数值一定时，移位驱动件停止工作，即细长轴与进给监测件接触充分，此时其与水射流加工喷头的靶距一定，以保证稳定水射流加工使用，且加工过程中，细长轴实时尺寸变化时，移位驱动件都会实时驱动定位件带动细长轴移位进给，并在与进给监测件充分接触后停止进给，周而复始，以保证细长轴稳定高质量的水射流加工。

较现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型提供的基于水射流自动补偿细长轴加工装置，通过设置的进给监测件，进而在实时使用时，通过细长轴与压力传感器的实时接触挤压，以进行有效的压力监测，从而保证实时稳定且高效的自补偿移位进给使用，同时在实时使用过程中，为了避免其细长轴实时移位过程中的接触磨损，可在压力传感器表面加装有垫板，保证长时间持续监测使用；

2、本实用新型提供的基于水射流自动补偿细长轴加工装置，通过设置的驱动件驱动U型夹座的移动，实时液压驱动力度稳定，且行程控制方便，能够保证稳定的进给接触使用；

3、本实用新型提供的基于水射流自动补偿细长轴加工装置，通过设置的手动或电动两种固定装置，满足不同生产现场的需求；

4、本实用新型提供的基于水射流自动补偿细长轴加工装置，通过将定位板的下部设置为弧形板结构，有效保证实时定位过程中的接触面积，提高装置定位稳定性，保证高质量加工使用；

5、本实用新型提供的基于水射流自动补偿细长轴加工装置，在实时使用过程中，通过自移位进给机构，以根据实时细长轴尺寸，自动的进行补偿进给，保证实时水射流加工过程中靶距的稳定，从而保证细长轴实时水射流加工过程中的稳定性，保证细长轴的高质量加工。

综上，应用本实用新型的技术方案解决了现有技术中的水射流喷头实时移位量难以确定，不能弥补靶距差，导致加工精度低的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型采用手动固定装置轴测图一；

图2为本实用新型采用手动固定装置轴测图二；

图3为本实用新型A区放大结构示意图；

图4为本实用新型采用电动固定装置轴测图一；

图5为本实用新型采用电动固定装置轴测图二；

图6为本实用新型采用电动固定装置侧视结构示意图。

图中：1、水射流加工喷头2、工装夹具基座3、自移位进给机构 4、固定座5、移位驱动件6、定位件7、进给监测件8、液压缸9、 U型夹座10、定位螺杆11、定位板12、握持件13、安装座14、压力传感器15、转动装置16、从动齿轮17、皮带齿18、驱动装置 19、L型固定架20、电机21、主动齿轮。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

实施例1

如图1-3所示，本实用新型提供了一种基于水射流自动补偿细长轴加工装置，包括：水射流加工喷头1和工装夹具基座2，水射流加工喷头1位于工装夹具基座2的前部；其特征在于，所述的基于水射流自动补偿细长轴加工装置还包括：自移位进给机构3、固定座4、移位驱动件5、进给监测件7；固定座4装于工装夹具基座2的上部；固定座4的后侧对称装有两个移位驱动件5；自移位进给机构3装于固定座4的前侧，并与移位驱动件5相连接，在移位驱动件5的驱动下前后移动；自移位进给机构3的前部设置有两个装于工装夹具基座2上的进给监测件7。

移位驱动件5为液压缸8，液压缸8固定装于固定座4的后侧，其输出轴贯穿固定座4后与自移位进给机构3相连接。

自移位进给机构3包括：U型夹座9及固定装置；U型夹座9侧置装于固定座4的前部，与液压缸8的输出轴相连接；U型夹座9的开口端朝向进给监测件7；固定装置装于U型夹座9上，用于固定细长轴。

进给监测件7包括：安装座13和压力传感器14；安装座13至少为两个，分别装于U型夹座9前部两侧的工装夹具基座2上；安装座13靠近U型夹座 9一侧嵌入安装由压力传感器14；

固定装置为手动固定装置；

手动固定装置为多组，均匀装于U型夹座9的上部，每组手动固定装置均包括：定位件6和定位板11；定位件6包括：定位螺杆10和握持件12；定位螺杆10螺纹装于U型夹座9的上部，其顶端装有握持件12，用于旋紧旋松定位螺杆10；定位板11位于U型夹座9的内部，并活动装与定位件6 的底端。

定位板11的下表面为弧形设计，用于对细长轴进行定位和夹紧。

压力传感器14和液压缸8均与外部控制系统相连接，实现对细长轴的尺寸自动进行补偿进给。

实施例2

如图4-6所示，本实用新型提供了一种基于水射流自动补偿细长轴加工装置，包括：水射流加工喷头1和工装夹具基座2，水射流加工喷头1位于工装夹具基座2的前部；其特征在于，所述的基于水射流自动补偿细长轴加工装置还包括：自移位进给机构3、固定座4、移位驱动件5、进给监测件7；固定座4装于工装夹具基座2的上部；固定座4的后侧对称装有两个移位驱动件5；自移位进给机构3装于固定座4的前侧，并与移位驱动件5相连接，在移位驱动件5的驱动下前后移动；自移位进给机构3的前部设置有两个装于工装夹具基座2上的进给监测件7。

移位驱动件5为液压缸8，液压缸8固定装于固定座4的后侧，其输出轴贯穿固定座4后与自移位进给机构3相连接。

自移位进给机构3包括：U型夹座9及固定装置；U型夹座9侧置装于固定座4的前部，与液压缸8的输出轴相连接；U型夹座9的开口端朝向进给监测件7；固定装置装于U型夹座9上，用于固定细长轴。

进给监测件7包括：安装座13和压力传感器14；安装座13至少为两个，分别装于U型夹座9前部两侧的工装夹具基座2上；安装座13靠近U型夹座 9一侧嵌入安装由压力传感器14；

固定装置为电动固定装置；电动固定装置包括：多个定位螺杆10、定位板11、转动装置15、驱动装置18及L型固定架19；多个定位螺杆10均布装于U型夹座9的上部；定位螺杆10的下部活动装有定位板11；L型固定架19装于U型夹座9的上部；驱动装置18固定装于L型固定架19上；驱动装置18包括：电机20和主动齿轮21；电机20固定装于L型固定架19上，其输出轴上装有主动齿轮21；转动装置15装于定位螺杆10上；转动装置15 包括：从动齿轮16和皮带齿17；从动齿轮16装于定位螺杆10上；多个从动齿轮16通过皮带齿17连接在一起；皮带齿17与主动齿轮21相连接。

定位板11的下表面为弧形设计，用于对细长轴进行定位和夹紧。

电机20、压力传感器14和液压缸8均与外部控制系统相连接，实现对细长轴的尺寸自动进行补偿进给。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种基于水射流自动补偿细长轴加工装置，包括：水射流加工喷头(1)和工装夹具基座(2)，水射流加工喷头(1)位于工装夹具基座(2)的前部；其特征在于，所述的基于水射流自动补偿细长轴加工装置还包括：自移位进给机构(3)、固定座(4)、移位驱动件(5)、进给监测件(7)；

所述的固定座(4)装于工装夹具基座(2)的上部；

所述的固定座(4)的后侧对称装有两个移位驱动件(5)；

所述的自移位进给机构(3)装于固定座(4)的前侧，并与移位驱动件(5)相连接，在移位驱动件(5)的驱动下前后移动；

所述的自移位进给机构(3)的前部设置有两个装于工装夹具基座(2)上的进给监测件(7)。

2.根据权利要求1所述的基于水射流自动补偿细长轴加工装置，其特征在于，所述的移位驱动件(5)为液压缸(8)，液压缸(8)固定装于固定座(4)的后侧，其输出轴贯穿固定座(4)后与自移位进给机构(3)相连接。

3.根据权利要求1所述的基于水射流自动补偿细长轴加工装置，其特征在于，所述的自移位进给机构(3)包括：U型夹座(9)及固定装置；

所述的U型夹座(9)侧置装于固定座(4)的前部，与液压缸(8)的输出轴相连接；

所述的U型夹座(9)的开口端朝向进给监测件(7)；

所述的固定装置装于U型夹座(9)上，用于固定细长轴。

4.根据权利要求1所述的基于水射流自动补偿细长轴加工装置，其特征在于，所述的进给监测件(7)包括：安装座(13)和压力传感器(14)；

所述的安装座(13)至少为两个，分别装于U型夹座(9)前部两侧的工装夹具基座(2)上；

所述的安装座(13)靠近U型夹座(9)一侧嵌入安装由压力传感器(14)。

5.根据权利要求3所述的基于水射流自动补偿细长轴加工装置，其特征在于，所述的固定装置包括手动固定装置和电动固定装置。

6.根据权利要求5所述的基于水射流自动补偿细长轴加工装置，其特征在于，所述的手动固定装置为多组，均匀装于U型夹座(9)的上部，每组手动固定装置均包括：定位件(6)和定位板(11)；

所述的定位件(6)包括：定位螺杆(10)和握持件(12)；定位螺杆(10)螺纹装于U型夹座(9)的上部，其顶端装有握持件(12)，用于旋紧旋松定位螺杆(10)；

所述的定位板(11)位于U型夹座(9)的内部，并活动装与定位件(6)的底端。

7.根据权利要求5所述的基于水射流自动补偿细长轴加工装置，其特征在于，所述的电动固定装置包括：多个定位螺杆(10)、定位板(11)、转动装置(15)、驱动装置(18)及L型固定架(19)；

所述的多个定位螺杆(10)均布装于U型夹座(9)的上部；

所述的定位螺杆(10)的下部活动装有定位板(11)；

所述的L型固定架(19)装于U型夹座(9)的上部；

所述的驱动装置(18)固定装于L型固定架(19)上；驱动装置(18)包括：电机(20)和主动齿轮(21)；电机(20)固定装于L型固定架(19)上，其输出轴上装有主动齿轮(21)；

所述的转动装置(15)装于定位螺杆(10)上；转动装置(15)包括：从动齿轮(16)和皮带齿(17)；从动齿轮(16)装于定位螺杆(10)上；多个从动齿轮(16)通过皮带齿(17)连接在一起；皮带齿(17)与主动齿轮(21)相连接。

8.根据权利要求7所述的基于水射流自动补偿细长轴加工装置，其特征在于，所述的定位板(11)的下表面为弧形设计，用于对细长轴进行定位和夹紧。

9.根据权利要求7所述的基于水射流自动补偿细长轴加工装置，其特征在于，所述的电机(20)、压力传感器(14)和液压缸(8)均与外部控制系统相连接，实现对细长轴的尺寸自动进行补偿进给。

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