一種數控機床上用的自定心自動夾緊中心架的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種數控機床上用的自定心自動夾緊中心架,包括支撐機構、傳動機構和夾緊機構，支撐機構包括中心架本體，中心架本體設置在機床導軌上，在中心架本體上設有齒圈、限位塊、軸承支架、移動軸套、聯動銷和調整軸，所述齒圈的端面徑向設有多個均布傾斜的腰形槽，與每個腰形槽對應位置的中心架本體上分別安裝有移動軸套，在每個移動軸套的外圓上均安裝有聯動銷，每個聯動銷配合地安裝在所述齒圈均布的腰形槽內，調整軸設置在所述移動軸套內，在所述調整軸的夾緊一端端部依次安裝有球形墊圈、浮動夾套和球形擋圈。本發明的一種數控機床上用的自定心自動夾緊中心架,通過齒輪軸帶動齒圈轉動，通過齒圈轉動帶動聯動銷沿腰形槽移動從而帶動調整軸移動達到縮緊的效果。
【專利說明】一種數控機床上用的自定心自動夾緊中心架
【技術領域】
[0001]本發明涉及機械設備領域，特別涉及一種用于加工軸套類零件的數控機床用的自定心自動夾緊中心架。
【背景技術】
[0002]在機械制造行業中，數控機床特別是數控車床被廣泛用于加工盤類、軸類零件。常規的回轉體類零件加工時，有許多零件需用端面及內孔作為定位夾緊面來進行外圓、端面、螺紋及軸向切斷的切削加工，這種零件加工，特別是外圓、端面及螺紋等可以有許多傳統的夾緊定位機構滿足使用要求。而對于長徑比較大的軸套類零件的端面、內孔及內螺紋的加工時，特別是零件兩端的尺寸有很高的形位公差要求時，零件掉頭加工就會帶來裝夾誤差，影響零件加工精度的要求。這時需要夾持工件的外圓，對于規格較大的軸套類零件，用普通的自定心中心架夾持，由于剛性問題會造成加工過程振動，影響加工質量；或者要零件自定心固定夾緊，實現從零件兩端同時完成零件加工，傳統的自定心中心架也無法滿足使用要求。以前也曾采用過很多其它夾緊方法和夾緊裝置，但均因制造成本過高、或者因其結構的復雜且互換差，而無法達到理想效果。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種適用性廣、穩定性高的用于數控機床上加工大型軸套類零件的自定心自動夾緊中心架。
[0004]為實現上述目的，本發明提供了一種數控機床上用的自定心自動夾緊中心架，包括支撐機構、傳動機構和夾緊機構，所述傳動機構和夾緊機構均設置在所述支撐機構上，由所述傳動機構帶動所述夾緊機構運動，所述支撐機構包括中心架本體，所述中心架本體設置在機床導軌上，所述夾緊機構包括移動軸套、調整軸和聯動銷，在所述傳動機構的端面徑向設有多個均布傾斜的腰形槽，所述腰形槽沿順時針方向向外側傾斜，與每個所述腰形槽對應位置的中心架本體上分別安裝有移動軸套，每個所述移動軸套均布安裝在中心架本體上的調整孔內，在每個所述移動軸套的外圓上均安裝有聯動銷，每個所述聯動銷配合地安裝在所述齒圈均布的腰形槽內，所述調整軸設置在所述移動軸套內，在所述調整軸的夾緊一端端部依次安裝有球形墊圈、浮動夾套和球形擋圈，所述浮動夾套的上下兩個端面均為球面，并在所述浮動夾套的上方安裝有帶內螺紋的球形擋圈，在所述浮動夾套的下方安裝有光孔的球形墊圈。
[0005]其中所述傳動機構包括齒圈和齒輪軸,在所述中心架本體上設有齒圈、限位塊和軸承支架，所述齒圈配合裝在所述中心架本體的軸上，多個限位塊周向均勻安裝在所述中心架本體上，并且位于所述齒圈的外側用于限制所述齒圈的軸向位置，所述齒圈的端面徑向設有多個均布傾斜的腰形槽，所述腰形槽沿順時針方向向外側傾斜，多個所述腰形槽與多個所述限位塊相間分布，所述軸承支架設置在所述中心架本體圓周一側，并且在所述軸承支架上設有齒輪軸和軸承，在所述齒輪軸的中間部位安裝齒輪，在所述齒輪軸的兩端分別設置有軸承，齒圈與齒輪軸的端部齒輪嚙合，由所述齒輪軸帶動所述齒圈轉動，所述軸承支架上設有第一隔套、第二隔套和第三隔套，分別設置在左側軸承和齒輪之間，右側軸承和齒輪軸端部的臺階之間以及齒輪和右側軸承之間。在軸承和齒輪以及齒輪軸端部的臺階之間設置軸套，可以提高運轉過程中的穩定性，防止產生偏移。
[0006]本發明的一種數控機床上用的自定心自動夾緊中心架，通過齒輪軸帶動齒圈轉動，通過齒圈轉動帶動聯動銷沿腰形槽移動從而帶動調整軸移動達到縮緊的效果。由于零件本身的表面誤差，在裝夾過程中浮動夾套可能會產生微量偏心，就會有一個甚至是兩個浮動夾套對零件的夾持不足，影響中心架夾持零件的穩定性，通過在調整軸的夾緊一端端部依次安裝有球形墊圈、浮動夾套和球形擋圈可以解決該問題，所述浮動夾套的兩個端面設計為球面，所述的球面處安裝球形擋圈和球形墊圈，一個為內螺紋，一個為光孔，通過帶內螺紋的球形擋圈將浮動夾套與帶光孔的球形墊圈固定在調整軸的端面；所述螺栓前端帶光孔的球形墊圈與浮動夾套、帶內螺紋的球面墊圈進行球面配合，實現夾緊浮動。
[0007]作為本發明的優選技術方案，在每個所述移動軸套內設有調整軸，在每個所述移動軸套的外側一端設置有固定套，調整螺桿的一端安裝在所述固定套上，并在所述調整螺桿上設有手柄，由銷軸連接所述手柄和調整螺桿，所述調整螺桿的另一端通過螺紋與所述調整軸一端連接；所述限位塊為3個，所述腰形槽、移動軸套、調整軸、聯動銷、球形墊圈、浮動夾套和球形擋圈均為3個；每個所述移動軸套與中心架本體上的調整孔為小間隙配合，所述球形墊圈與調整軸上的螺紋軸為大間隙配合，所述調整軸前端帶光孔的球形墊圈、浮動夾套和帶內螺紋的球形擋圈進行球面配合，所述球形墊圈、浮動夾套、球形擋圈相互之間為間隙配合。通過調整螺桿與調整軸的螺紋連接來調整調整軸，并在調整螺桿上設置手柄方便操作；所述球形墊圈、浮動夾套、球形擋圈相互之間為間隙配合，在移動軸套軸向運動的過程中，為球形墊圈在凹面上的浮動提供了可能，同時，通過采用球面密配合的浮動設計，有效地修正了夾緊零件時零件外圓不正的情況，提高了自定心自動夾緊中心架夾緊的穩定性，改善了加工的精度。
[0008]在所述齒輪軸的中間部位安裝齒輪，兩個所述軸承分別位于所述齒輪的兩側，在導向套內設有齒條，所述齒條與齒輪嚙合，齒條的一端通過鎖緊螺母與油缸聯接，所述油缸的另一端轉動連接在油缸支架上，所述油缸支架固定在所述中心架本體上；所述齒輪通過鍵安裝在齒輪軸的中間部位。油缸帶動齒條移動驅動齒輪帶動齒圈轉動，通過聯動銷帶動3個調整套沿中心架本體圓周作徑向移動，實現軸類零件的徑向鎖緊。
[0009]本發明的一種數控機床上用的自定心自動夾緊中心架，結構新穎、對軸套類零件裝夾牢固、穩定性好，能很好地保證加工精度，縮短零件加工的輔助時間，提高了工作效率。通過調整零件的夾緊方式，即零件固定、刀具旋轉，實現零件雙端面及內孔加工；亦可與機床旋轉夾具匹配，改變浮動夾套的端部型式，實現零件的一端與端部內孔的加工，因此該夾具有很強的推廣性與實用性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1是本發明的結構示意圖；
圖2是圖1的A-A向剖視圖；
其中，1-機床導軌，2-中心架本體，3-齒圈，4-限位塊，5-齒輪軸，6-導向套，7-齒條，8-鎖緊螺母，9-油缸，10-油缸支架，11-移動軸套，12-球形墊圈，13-浮動夾套，14-球形擋圈，15-齒輪，16-軸承，17-鍵，18-第一隔套，19-第二隔套，20-第三隔套，21-軸承支架，22-調整軸，23-聯動銷，24-調整螺桿，25-固定套，26-銷軸，27-手柄，28-腰形槽。
【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖詳細說明本發明的優選技術方案。
[0012]如圖所示，本發明的一種數控機床上用的自定心自動夾緊中心架，包括支撐機構、傳動機構和夾緊機構，所述傳動機構和夾緊機構均設置在所述支撐機構上，由所述傳動機構帶動所述夾緊機構運動，所述支撐機構包括中心架本體2，所述中心架本體2設置在機床導軌I上。
[0013]所述傳動機構包括齒圈3和齒輪軸5，在所述中心架本體2上設有齒圈3、限位塊4和軸承支架21，所述齒圈3配合裝在所述中心架本體2的軸上，3個限位塊4周向均勻安裝在所述中心架本體2上，并且位于所述齒圈3的外側用于限制所述齒圈3的軸向位置，所述齒圈3的端面徑向設有3個均布傾斜的腰形槽28，所述腰形槽28沿順時針方向向外側傾斜，3個所述腰形槽28與3個所述限位塊4相間分布，所述軸承支架21設置在所述中心架本體2圓周一側，并且在所述軸承支架21上設有齒輪軸5和軸承16，在所述齒輪軸5的中間部位安裝齒輪15，在所述齒輪軸5上位于所述齒輪15的兩側分別設置有軸承16，在導向套6內設有齒條7，所述齒條7與齒輪15嚙合，齒條7的一端通過鎖緊螺母8與油缸9聯接，所述油缸9的另一端轉動連接在油缸支架10上，所述油缸支架10固定在所述中心架本體2上，所述齒輪15通過鍵17安裝在齒輪軸5的中間部位，齒圈3與齒輪軸5的端部齒輪嚙合，由所述齒輪軸5帶動所述齒圈3轉動。
[0014]所述夾緊機構包括移動軸套11、調整軸22和聯動銷23，與每個所述腰形槽28對應位置的中心架本體2上分別安裝有移動軸套11，每個所述移動軸套11均布安裝在中心架本體2上的調整孔內，在每個所述移動軸套11的外圓上均安裝有聯動銷23，每個所述聯動銷23配合地安裝在所述齒圈3均布的腰形槽28內，所述調整軸23設置在所述移動軸套11內，在每個所述移動軸套11的外側一端設置有固定套25，調整螺桿24的一端安裝在所述固定套25上，并在所述調整螺桿24上設有手柄27，由銷軸26連接所述手柄27和調整螺桿24，所述調整螺桿24的另一端通過螺紋與所述調整軸23 —端連接，在每個所述調整軸23的夾緊一端端部依次安裝有球形墊圈12、浮動夾套13和球形擋圈14，所述浮動夾套13的上下兩個端面均為球面，并在所述浮動夾套13的上方安裝有帶內螺紋的球形擋圈14，在所述浮動夾套13的下方安裝有光孔的球形墊圈12。
[0015]其中，所述軸承支架21上設有第一隔套18、第二隔套19和第三隔套20，分別設置在左側軸承16和齒輪15之間，右側軸承16和齒輪軸5端部的臺階之間以及齒輪15和右側軸承16之間，每個所述移動軸套11與中心架本體2上的調整孔為小間隙配合，所述球形墊圈12與調整軸22上的螺紋軸為大間隙配合，所述調整軸22前端帶光孔的球形墊圈12、浮動夾套13和帶內螺紋的球形擋圈14進行球面配合，所述球形墊圈12、浮動夾套13、球形擋圈14相互之間為間隙配合。
[0016]本發明的一種數控機床上用的自定心自動夾緊中心架，通過齒輪軸帶動齒圈轉動，通過齒圈轉動帶動聯動銷沿腰形槽移動從而帶動調整軸移動達到縮緊的效果。由于零件本身的表面誤差，在裝夾過程中浮動夾套可能會產生微量偏心，就會有一個甚至是兩個浮動夾套對零件的夾持不足，影響中心架夾持零件的穩定性，通過在調整軸的夾緊一端端部依次安裝有球形墊圈、浮動夾套和球形擋圈可以解決該問題，所述浮動夾套的兩個端面設計為球面，所述的球面處安裝球形擋圈和球形墊圈，一個為內螺紋，一個為光孔，通過帶內螺紋的球形擋圈將浮動夾套與帶光孔的球形墊圈固定在調整軸的端面；所述螺栓前端帶光孔的球形墊圈與浮動夾套、帶內螺紋的球面墊圈進行球面配合，實現夾緊浮動。
[0017]通過調整螺桿與調整軸的螺紋連接來調整調整軸，并在調整螺桿上設置手柄方便操作；所述球形墊圈、浮動夾套、球形擋圈相互之間為間隙配合，在移動軸套軸向運動的過程中，為球形墊圈在凹面上的浮動提供了可能，同時，通過采用球面密配合的浮動設計，有效地修正了夾緊零件時零件外圓不正的情況，提高了自定心自動夾緊中心架夾緊的穩定性，改善了加工的精度。
[0018]油缸帶動齒條移動驅動齒輪帶動齒圈轉動，通過聯動銷帶動3個調整套沿中心架本體圓周作徑向移動，實現軸類零件的徑向鎖緊。在軸承和齒輪以及齒輪軸端部的臺階之間設置軸套，可以提高運轉過程中的穩定性，防止產生偏移。
[0019]其中，本發明齒圈的大小、移動軸在中心架本體上的分布個數、調整軸端部的浮動夾套的形狀、調整螺桿的調整長度、齒圈上的腰形槽的大小由所夾緊零件的大小及結構決定，但仍在本發明的保護范圍內。
[0020]有益效果:本發明的一種數控機床上用的自定心自動夾緊中心架結構新穎、對軸套類零件裝夾牢固、穩定性好，能很好地保證加工精度，縮短零件加工的輔助時間，提高了工作效率。通過調整零件的夾緊方式，即零件固定、刀具旋轉，實現零件雙端面及內孔加工；亦可與機床旋轉夾具匹配，改變浮動夾套的端部型式，實現零件的一端與端部內孔的加工，因此該夾具有很強的推廣性與實用性。
[0021]結合圖1、圖2所示，當自定心自動夾緊中心架根據夾持的零件在機床導軌I的位置定位后，調整手柄27轉動調整螺桿24移動調整軸22到適當的位置，油缸9移動帶動齒條7移動，同時齒條7由導向套6限位并導向，齒條7使齒輪15逆時針轉動，此時，由于齒圈3與中心架本體2配合安裝，并由限位塊4軸向限位，使得齒圈3只能做順時針轉動；齒圈3順時針轉動時，安裝在移動軸套11上的聯動銷23同時也與均布在齒圈3上的3個傾斜的腰形孔配合，安裝在中心架本體2上的3個移動軸套22在聯動銷23的帶動下只能做徑向移動，實現軸套類零件外圓的夾緊。為了避免由于零件本身的表面誤差，在裝夾過程中浮動夾套13可能會產生微量偏心，就會有一個甚至是兩個浮動夾套13對零件的夾持不足，影響中心架夾持零件的穩定性，為此，浮動夾套13的兩個端面設計為球面，球面處安裝球形墊圈12與球形擋圈14，由球形擋圈14將浮動夾套13與球形墊圈12固定在調整軸22的端面，實現夾緊浮動。
[0022]以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出:對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種數控機床上用的自定心自動夾緊中心架，其特征在于:包括支撐機構、傳動機構和夾緊機構，所述傳動機構和夾緊機構均設置在所述支撐機構上，由所述傳動機構帶動所述夾緊機構運動，所述支撐機構包括中心架本體(2)，所述中心架本體(2)設置在機床導軌(I)上，所述夾緊機構包括移動軸套(11)、調整軸(22)和聯動銷(23)，在所述傳動機構的端面徑向設有多個均布傾斜的腰形槽(28)，所述腰形槽(28)沿順時針方向向外側傾斜，與每個所述腰形槽(28 )對應位置的中心架本體上(2 )分別安裝有移動軸套(11)，每個所述移動軸套(11)均布安裝在中心架本體(2)上的調整孔內，在每個所述移動軸套(11)的外圓上均安裝有聯動銷(23)，每個所述聯動銷(23)配合地安裝在所述齒圈(3)均布的腰形槽(28)內，所述調整軸(22 )設置在所述移動軸套(11)內，在所述調整軸(22 )的夾緊一端端部依次安裝有球形墊圈(12)、浮動夾套(13)和球形擋圈(14)，所述浮動夾套(13)的上下兩個端面均為球面，并在所述浮動夾套(13)的上方安裝有帶內螺紋的球形擋圈(14)，在所述浮動夾套(13)的下方安裝有光孔的球形墊圈(12)。
2.如權利要求1所述的一種數控機床上用的自定心自動夾緊中心架，其特征在于:在每個所述移動軸套(11)內設有調整軸(22)，在每個所述移動軸套(11)的外側一端設置有固定套(25)，調整螺桿(24)的一端安裝在所述固定套(25)上，并在所述調整螺桿(24)上設有手柄(27)，由銷軸(26)連接所述手柄(27)和調整螺桿(24)，所述調整螺桿(24)的另一端通過螺紋與所述調整軸(22) —端連接。
3.如權利要求1或2所述的一種數控機床上用的自定心自動夾緊中心架，其特征在于:所述傳動機構包括齒圈(3)和齒輪軸(5)，在所述中心架本體(2)上設有齒圈(3)、限位塊(4)和軸承支架(21)，所述齒圈(3)配合裝在所述中心架本體(2)的軸上，多個限位塊(4)周向均勻安裝在所述中心架本體(2)上，并且位于所述齒圈(3)的外側用于限制所述齒圈(3)的軸向位置，所述齒圈(3)的端面徑向設有多個均布傾斜的腰形槽(28)，所述腰形槽(28)沿順時針方向向外側傾斜，多個所述腰形槽(28)與多個所述限位塊(4)相間分布，所述軸承支架(21)設置在所述中心架本體(2)圓周一側，并且在所述軸承支架(21)上設有齒輪軸(5 )和軸承(16 )，在所述齒輪軸(5 )的中間部位安裝齒輪(15)，在所述齒輪軸(5 )的兩端分別設置有軸承(16)，齒圈(3)與齒輪軸(5)的端部齒輪嚙合，由所述齒輪軸(5)帶動所述齒圈(3)轉動，所述軸承支架(21)上設有第一隔套(18)、第二隔套(19)和第三隔套(20)，分別設置在左側軸承(16)和齒輪(15)之間，右側軸承(16)和齒輪軸(5)端部的臺階之間以及齒輪(15 )和右側軸承(16 )之間，所述齒輪(15 )通過鍵(17 )安裝在齒輪軸(5 )的中間部位。
4.如權利要求3所述的一種數控機床上用的自定心自動夾緊中心架，其特征在于:在所述齒輪軸(5)的中間部位安裝齒輪(15)，兩個所述軸承(16)分別位于所述齒輪(15)的兩偵牝在導向套(6)內設有齒條(7)，所述齒條(7)與齒輪(15)嚙合，齒條(7)的一端通過鎖緊螺母(8)與油缸(9)聯接，所述油缸(9)的另一端轉動連接在油缸支架(10)上，所述油缸支架(10)固定在所述中心架本體(2)上。
5.如權利要求4所述的一種數控機床上用的自定心自動夾緊中心架，其特征在于:所述限位塊(4)為3個，所述腰形槽(28)、移動軸套(11)、調整軸(22)、聯動銷(23)、球形墊圈(12)、浮動夾套(13)和球形擋圈(14)均為3個。
【文檔編號】B23Q1/76GK103878601SQ201410131179
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年4月3日 優先權日:2014年4月3日
【發明者】劉桂芝, 劉樹清, 李小笠, 關芳芳, 楊文亮, 徐有峰, 史建俊 申請人:南京工程學院