CN213944919U - 一种可用于t型结构精密车床的随动尾座顶尖装置 - Google Patents

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李佳伟
杜文浩
徐飞飞
韩长庆
赵舜
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Abstract

本实用新型公开了一种可用于T型结构精密车床的随动尾座顶尖装置,包括第一导向座、第二导向座、转接板和位移位姿调整机构;第一导向座用于安装在主轴上;第二导向座滑动安装在第一导向座上,第二导向座相对第一导向座的滑动方向与机床Z轴同向;转接板滑动安装在第二导向座上,转接板相对第二导向座的滑动方向与机床Y轴同向;位移位姿调整机构固定在转接板上;位移位姿调整机构上用于安装活动顶尖,用于带动活动顶尖实现沿机床X轴和Y轴的位移、以及绕X轴和Y轴的旋转动作;活动顶尖安装在位移位姿调整机构上后,活动顶尖的轴线方向与机床主轴回转中心重合。本实用新型适用于T型结构车床上对细长弱刚性杆的精密车削,加工效果良好。

Description

一种可用于T型结构精密车床的随动尾座顶尖装置
技术领域
本实用新型涉及机床加工技术领域,具体涉及一种可用于T型结构精密车床的随动尾座顶尖装置。
背景技术
T型结构的精密车床,由于其结构特点,适合加工盘类精密零件。由于主轴位于X轴上, X进给时主轴会随着进给轴横向移动,因此一般机床固定式的尾座无法应用于这类机床,使得T型结构车床无法很好的对细长杆类弱刚性零件进行精密车削。在现有的解决方案中,对于回转对称的细长杆,可以考虑在刀具上增加进给装置,代替机床的X轴运动,此时可以增加固定尾座顶尖,但仍然需要精密对心。对于非回转对称类(需要用到慢刀伺服技术)的细长杆加工,X轴需要伺服联动,因此附加的刀具进给装置无法满足要求。
实用新型内容
针对上述技术问题,本实用新型提供了解决上述问题的一种可用于T型结构精密车床的随动尾座顶尖装置。
本实用新型通过下述技术方案实现:
一种可用于T型结构精密车床的随动尾座顶尖装置,包括第一导向座、第二导向座、转接板和位移位姿调整机构;所述第一导向座用于安装在主轴上;所述第二导向座滑动安装在第一导向座上,且第二导向座相对第一导向座的滑动方向与机床Z轴平行或重合;所述转接板滑动安装在第二导向座上,且转接板相对第二导向座的滑动方向与机床Y轴平行或重合;所述位移位姿调整机构固定在转接板上;位移位姿调整机构上用于安装活动顶尖,且用于带动活动顶尖实现沿机床X轴和Y轴的位移、以及绕X轴和Y轴的旋转动作;活动顶尖安装在位移位姿调整机构上后,活动顶尖的轴线方向与机床主轴回转中心重合。
进一步优选,所述第二导向座呈L型板结构,L型板结构的横板自由端与第一导向座滑动连接;L型板结构的竖板上滑动连接转接板。
进一步优选,所述第二导向座的横板上设有T型滑槽,T型滑槽的滑动延伸方向与机床 Z轴同向;第一导向座上设有螺孔,通过螺钉旋入螺孔后、伸入T型滑槽内压紧第二导向座,实现第一导向座和第二导向座紧固连接。
进一步优选,所述第二导向座的竖板上设有腰型孔,腰型孔的长度延伸方向与机床Y轴同向;转接板上设有螺孔,螺钉通过第二导向座腰形孔后旋入螺孔,实现第二导向座与转接板紧固连接。
进一步优选,所述转接板呈T型板结构,T型板的横板安装在第二导向座上,T型板的竖板用于安装位移位姿调整机构。
进一步优选,还包气缸,所述气缸的固定端安装在位移位姿调整机构上,气缸的伸缩端用于推动活动顶尖沿机床Z轴向运动。
进一步优选,所述活动顶尖采用气浮顶针。
进一步优选,还包括结构加强板,所述结构加强板用于连接机床主轴和第一导向座。
本实用新型具有如下的优点和有益效果:
本实用新型将尾座顶尖与机床X轴相对位置固定,加工时尾座顶尖与X轴随动;本实用新型旨在扩展T型精密车床功能,可在机床上实现一夹一顶的装夹方式,除了可用于一般的圆柱细长杆精密车削,结合慢刀伺服技术,还可实现非回转对称柱面细长杆的精密车削;主要应用于T型结构车床上对细长弱刚性杆的精密车削。
本实用新型加工长径比为10的细长杆,杆截面形状为非回转对称(非圆面),主轴端采用吸具工装,若不采用尾座顶尖,在工件远端会出现明显的颤纹,表面质量明显不如近端,尺寸精度也难以保证;采用具有随动尾座顶尖装置,使用一吸一顶的装夹方式,细长杆表面粗糙度一致,截面形状轮廓精度可控制在1μm。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中:
图1为本实用新型的随动尾座顶尖装置与机床适配结构示意图;图中填充箭头I指示的方向表示X轴,空心箭头II指示的方向表示Z轴。
附图中标记及对应的零部件名称:1-第一导向座,2-第二导向座,3-活动顶尖,4-T型转接板,5-位移位姿调整平台,6-对心标准圆棒,7-结构加强板。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本实用新型作进一步的详细说明,本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型,并不作为对本实用新型的限定。
实施例1
本实施例提供了一种可用于T型结构精密车床的随动尾座顶尖装置,包括第一导向座1、第二导向座2、转接板4和位移位姿调整机构5;
第一导向座1用于安装在主轴上,具体地,可利用主轴上的安装螺孔及定位面与主轴上侧进行可靠连接与粗定位。
第二导向座2滑动安装在第一导向座1上,且第二导向座2相对第一导向座1的滑动方向与机床Z轴平行或重合。即,在机床Z轴方向上,第二导向座2可与第一导向座1发生相对位移,用以满足不同长度尺寸的细长杆加工;同时,在调整好第二导向座2相对第一导向座1的安装位置后,采用锁紧件将第一导向座1和第二导向座2锁紧固定。此处,为了实现第二导向座2相对第一导向座1相对滑动或者移动,可采用不同的位移调节机构,实现第二导向座2相对第一导向座1位移可以是连续式无极调节也可以是定点移动的非连续式调节,优选连续式调节。
转接板4滑动安装在第二导向座2上,且转接板4相对第二导向座2的滑动方向与机床 Y轴平行或重合。即在机床Y轴方向上,转接板4可与第二导向座2发生相对位移,用于活动顶尖3在机床Y轴方向的位置进行粗调;在调整好转接板4与第二导向座2的安装位置后,采用锁紧件将第二导向座2与转接板4锁紧固定。此处,为了实现转接板4相对第二导向座 2相对滑动或者移动,可采用不同的位移调节机构,实现转接板4相对第二导向座2位移可以是连续式无极调节也可以是定点移动的非连续式调节,优选连续式调节。
位移位姿调整机构5固定在转接板4上;位移位姿调整机构5上用于安装活动顶尖3,且用于带动活动顶尖3实现沿机床X轴和Y轴的位移、以及绕X轴和Y轴的旋转动作;活动顶尖3安装在位移位姿调整机构5上后,活动顶尖3的轴线方向与机床主轴回转中心重合。
位移位姿调整机构5可采用滑轨和挠性形变的结构,实现带动活动顶尖3沿机床X轴和 Y轴的位移、以及绕X轴和Y轴的旋转动作,满足活动顶尖3与机床主轴回转轴线的精密对心。优选具有挠性形变的调整机构,以保证刚性;如采用五轴位移位姿调整机构,例如newport 的561DXYZ位移平台+561TILT位姿平台。
实施例2
在实施例1的基础上进一步改进,所述第二导向座2呈L型板结构,L型板结构的横板自由端与第一导向座1滑动连接;L型板结构的竖板上滑动连接转接板4。
第二导向座2的横板上设有T型滑槽,T型滑槽的滑动延伸方向与机床Z轴同向;第一导向座1上设有螺孔,通过螺钉旋入螺孔后、伸入T型滑槽内压紧第二导向座2,实现第一导向座1和第二导向座2紧固连接。
第二导向座的竖板上设有腰型孔,腰型孔的长度延伸方向与机床Y轴同向;转接板4上设有螺孔,螺钉通过第二导向座2腰形孔后旋入螺孔,实现第二导向座2与转接板4紧固连接。转接板4呈T型板结构,T型板的横板安装在第二导向座2上,T型板的竖板用于安装位移位姿调整机构5。
第一导向座1采用平板结构,第二导向座2采用L板结构,整体结构简单,安装及调节操作方便。
实施例3
在实施例2的基础上进一步改进,还包气缸,气缸的固定端安装在位移位姿调整机构5 上,气缸的伸缩端用于推动活动顶尖3沿机床Z轴向运动,活动顶尖3尾部使用气缸提供止推力,止推力连续可调;活动顶尖3采用气浮顶针,活动顶尖3采用气浮结构,气源同时提供气浮力和止推力,止推力通过调压装置无级可调。
还包括结构加强板7,结构加强板7用于连接机床主轴和第一导向座1;若机床主轴上端面没有安装孔,可增加结构加强板7以保证第一导向座1与主轴连接可靠。
本实施例提供的随动尾座顶尖具有粗、精调机构,以保证活动顶尖轴线与机床主轴轴线的精密对心。在具体对心过程中,需使用标准圆棒6,利用吸具工装将标准圆棒6吸附于机床主轴端面上,使用千分表将标准圆棒6调整至与机床主轴轴线同心,尽量控制在0.5μm内;然后通过实施例3提供的随动尾座将活动顶尖3调整好以后,对标准圆棒6进行试切加工,根据标准圆棒6的轮廓误差进行精密调整。
加工长径比为10的细长杆,杆截面形状为非回转对称(非圆面),主轴端采用吸具工装,若不采用尾座顶尖,在工件远端会出现明显的颤纹,表面质量明显不如近端,尺寸精度也难以保证。采用实施例3提供的随动尾座顶尖装置,使用一吸一顶的装夹方式,细长杆表面粗糙度一致,截面形状轮廓精度可控制在1μm。
以上所述的具体实施方式,对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已,并不用于限定本实用新型的保护范围,凡在本实用新型的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种可用于T型结构精密车床的随动尾座顶尖装置,其特征在于,包括第一导向座(1)、第二导向座(2)、转接板(4)和位移位姿调整机构(5);
所述第一导向座(1)用于安装在主轴上;
所述第二导向座(2)滑动安装在第一导向座(1)上,且第二导向座(2)相对第一导向座(1)的滑动方向与机床Z轴平行或重合;
所述转接板(4)滑动安装在第二导向座(2)上,且转接板(4)相对第二导向座(2)的滑动方向与机床Y轴平行或重合;
所述位移位姿调整机构(5)固定在转接板(4)上;位移位姿调整机构(5)上用于安装活动顶尖(3),且用于带动活动顶尖(3)实现沿机床X轴和Y轴的位移、以及绕X轴和Y轴的旋转动作;活动顶尖(3)安装在位移位姿调整机构(5)上后,活动顶尖(3)的轴线方向与机床主轴回转中心重合。
2.根据权利要求1所述的一种可用于T型结构精密车床的随动尾座顶尖装置,其特征在于,所述第二导向座(2)呈L型板结构,L型板结构的横板自由端与第一导向座(1)滑动连接;L型板结构的竖板上滑动连接转接板(4)。
3.根据权利要求2所述的一种可用于T型结构精密车床的随动尾座顶尖装置,其特征在于,所述第二导向座(2)的横板上设有T型滑槽,T型滑槽的滑动延伸方向与机床Z轴同向;第一导向座(1)上设有螺孔,通过螺钉旋入螺孔后、伸入T型滑槽内压紧第二导向座(2),实现第一导向座(1)和第二导向座(2)紧固连接。
4.根据权利要求2所述的一种可用于T型结构精密车床的随动尾座顶尖装置,其特征在于,所述第二导向座的竖板上设有腰型孔,腰型孔的长度延伸方向与机床Y轴同向;转接板(4)上设有螺孔,螺钉通过第二导向座(2)腰形孔后旋入螺孔,实现第二导向座(2)与转接板(4)紧固连接。
5.根据权利要求1所述的一种可用于T型结构精密车床的随动尾座顶尖装置,其特征在于,所述转接板(4)呈T型板结构,T型板的横板安装在第二导向座(2)上,T型板的竖板用于安装位移位姿调整机构(5)。
6.根据权利要求1所述的一种可用于T型结构精密车床的随动尾座顶尖装置,其特征在于,还包气缸,所述气缸的固定端安装在位移位姿调整机构(5)上,气缸的伸缩端用于推动活动顶尖(3)沿机床Z轴向运动。
7.根据权利要求6所述的一种可用于T型结构精密车床的随动尾座顶尖装置,其特征在于,所述活动顶尖(3)采用气浮顶针。
8.根据权利要求1所述的一种可用于T型结构精密车床的随动尾座顶尖装置,其特征在于,还包括结构加强板(7),所述结构加强板(7)用于连接机床主轴和第一导向座(1)。
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