專利名稱：車床主軸定位裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及車床輔助設備，尤其是一種車床主軸定位裝置。
背景技術：
目前，各類機床在高速運轉的情況下如果要求機床主軸立即制動、 停止運轉，而且精確定位的停止裝置一般都采用各類電動機的制動來 使主軸停止運轉。
各類機床常用停車制動多采用電機反接制動、能耗制動和機械制 動等，反接制動一般采用直接制動，其不足是沖擊力大，容易造成電
器機械部件損壞，并且浪費電能；其它幾種制動方式除能耗大外還存 在制動效果差，制動緩慢，結構復雜，容易出現故障，壽命短，操作 不方便等不足，降低了高精度機床的安全工作性能。
對于高精度機床主軸的制動大都采用伺服電機來控制，其優點在 于定位準確，制動位置精度高，但伺服電機的價格比較昂貴，而且浪 費電能，如果長時間頻繁使用的話其使用壽命較短。
發明內容
為了克服已有的機床主軸定位裝置的不能同時兼顧成本和精度、 使用壽命較短的不足，本發明提供一種定位精度高、同時成本低、使 用壽命長的車床主軸定位裝置。
本發明解決其技術問題所采用的技術方案是
一種車床主軸定位裝置，包括機架、車床主軸，所述車床主軸安 裝在機架上，所述車床主軸一端與工件夾具連接，所述車床主軸的另
一端通過傳動帶與驅動電機的輸出軸傳動連接，在所述車床主軸帶有
剎車裝置，在所述車床主軸上固定套裝定位件，所述的定位件的一圈
分割成至少兩個的定位斜口，所述定位斜口包括定位折角、用于供定
位機構插入的斜導入口，所述斜導入口位于定位折角的兩個折角邊；
所述機架上安裝定位伸縮驅動裝置，所述定位伸縮驅動裝置連接定位
機構，所述定位機構與所述定位斜口配合，所述定位伸縮驅動裝置的
伸縮方向與斜導入口的傾斜方向匹配。
作為優選的一種方案所述的定位件套裝在車床主軸的端部，所
述定位斜口的開口方向與車床主軸平行，所述的定位伸縮驅動裝置位 于車床主軸的軸向。
作為優選的再一種方案所述定位斜口的開口方向與車床主軸垂 直，所述的定位伸縮驅動裝置位于車床主軸的徑向。
進一步，所述的定位斜口有兩個、三個、四個、五個或六個，當 然的，如果有需要，定位斜口也可以為七個、八個甚至更多。
再進一步，所述的定位折角為15° 75°。定位折角優選為30° 60
°，從原理上都能實現定位桿的插入動作，但是如角度過大或過小，則 有可能會被卡住，導致動作不連貫，影響定位的精度。
更進一步，定位機構可采用定位桿；優選的方案為所述的定位
桿端部設有定位銷和滾輪，所述滾輪套裝在定位銷上。滾輪與定位折 角、斜導入口滾動配合，能夠減少摩擦，延長使用壽命。
所述的定位桿連接定位桿支架，所述定位桿支架連接伸縮驅動裝 置。定位桿支架起到導向作用。所述的定位伸縮驅動裝置為氣缸或液壓缸。
當所述的定位件套裝在車床主軸的端部，所述定位斜口的開口方 向與車床主軸平行時，所述的定位機構也可以為定位座，所述的定位
座的一圈分割成至少兩個的定位凸腳，所述的定位座的定位凸腳與所 述定位件的定位斜口配合。所述的定位凸腳與定位斜口的數量相等， 定位座與定位件"咬合"；定位凸腳的數量與定位斜口的數量為相互 公約數，如當定位件有四個定位斜口時，定位凸腳也可以為兩個；當 定位件有六個定位斜口時，定位凸腳也可以為兩個或三個；當定位件 有兩個定位斜口時，定位凸腳也可以為四個；采用定位座結構的定位 精度比定位桿高。
所述的剎車裝置包括剎車片、剎車氣缸和氣缸支架，所述氣缸支 架安裝在機架上，所述剎車氣缸安裝在氣缸支架上，所述剎車氣缸連 接剎車片，所述剎車片位于車床主軸的上方。
所述的車床主軸上設有傳動帶槽，所述傳動帶套裝在傳動帶槽上。
本發明的技術構思為通過3組制動方式來實現車頭主軸的精確 定位；所述驅動電機、剎車氣缸、伸縮驅動裝置分別受控連接于車床 的主控制器，車床的主控制器發出控制指令，能夠分別控制驅動電機、 剎車氣缸、伸縮驅動裝置。
首先通過驅動電機、傳動帶實現第一組制動，傳動帶與車床主軸 上的制動帶槽連接，驅動電機通過傳動帶帶動車床主軸轉動；當控制 驅動電機制動停止，傳動帶停止轉動，能夠限制車床主軸繼續高速旋 轉，實現了第一組制動；
然后再通過剎車氣缸、剎車氣缸支架、剎車片來實現第二組制動， 在驅動電機停止的同時，控制剎車氣缸動作，剎車片壓緊車床主軸，
進一步限制車床主軸旋轉；
經過上述兩組制動以后，主軸基本停止，但是不能停在所需的位 置，對于精度要求較高的場合，上述兩組制動的定位往往達不到要求。
第三組制動由定位伸縮驅動裝置、定位桿支架、定位機構和定位 件組成；其目的是用來調整夾持在車頭主軸工件夾具上的工件位置所
需尺寸。當上述兩組制動方式將高速旋轉的主軸停止后不能確保正好 是停在所需的角度，此時可通過調整定位件的角度來將工件調整到所
需角度；
定位件固定安裝在車床主軸上，該定位件的一周分割成至少兩個 定位斜口，該多個定位斜口的位置與待加工的工件模型匹配，即每個 定位斜口對應一個加工工位。
定位氣缸固定安裝在機架上，定位氣缸連接定位桿支架，所述定 位桿支架上連接定位機構，所述定位機構可伸入定位件的定位斜口 ， 起到定位的作用；每個定位點即對應相應的加工工位，可以在用戶所 需角度將工件停止。
如采用定位桿，在定位桿的端部設有滾動輪，滾動輪安裝在定位
銷上，通過滾動輪與定位斜口配合，可有效減少摩擦，延長使用壽命。
當定位件套裝在車床主軸的端部，所述定位斜口的開口方向與車床主
軸平行，也可采用定位座，該定位座具有與定位件相互咬合的定位凸
腳，定位座能夠將定位件進行很好的定位。
本發明的有益效果主要表現在1、采用定位件與定位桿的配合定
位，定位精度高，且成本低；2、由于采用機械結構進行定位，使用壽命長。(四)
圖1是車床主軸定位裝置的結構圖。 圖2是車床主軸端部的剖視圖。 圖3是兩個定位斜口的定位件的示意圖。 圖4是三個定位斜口的定位件的示意圖。
圖5是四個定位斜口的定位件的示意圖。
圖6是五個定位斜口的定位件的示意圖。
圖7是另一種定位件的結構示意圖。
圖8是圖8所示定位件的安裝示意圖。
圖9是圖8的剖視圖。
圖IO是再一種定位件的結構示意圖。
圖11是三個定位凸腳的定位座的結構示意圖。
圖12是五個定位凸腳的定位座的結構示意圖。
圖13是采用圖11或圖12所示定位座的定位裝置的結構示意圖。
(五)
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明作進一步描述。 實施例1
參照圖1 圖6， 一種車床主軸定位裝置，包括機架l、車床主軸 2，所述車床主軸2安裝在機架1上，所述車床主軸2 —端與待加工的 工件模型連接，所述車床主軸的另一端通過傳動帶3與驅動電機4的 輸出軸傳動連接，在所述車床主軸2帶有剎車裝置，在所述車床主軸 2上固定套裝定位件5,所述的定位件5的一圈分割成至少兩個的定位 斜口 6，所述定位斜口 6包括定位折角、用于供定位機構插入的斜導 入口，所述斜導入口位于定位折角的兩個折角邊；所述機架l上安裝
定位伸縮驅動裝置7，所述定位伸縮驅動裝置7連接定位機構，所述 定位機構與所述定位斜口 6配合，所述定位伸縮驅動裝置7的伸縮方 向與斜導入口的傾斜方向匹配。
所述的定位件5套裝在車床主軸2的端部，所述定位斜口的開口 方向與車床主軸平行，所述的定位伸縮驅動裝置7位于車床主軸2的 軸向，即位于車床主軸的端部外側。定位機構為定位桿8，定位桿8 從側邊斜向插入所述的定位斜口進行精確定位。
所述的定位斜口6有兩個、三個、四個、五個或六個，當然的，
如果有需要，定位斜口也可以為七個、八個甚至更多。
所述的定位桿8端部設有定位銷9和滾輪10，所述滾輪10套裝 在定位銷9上。滾輪10與定位折角、斜導入口滾動配合，能夠減少摩 擦，延長使用壽命。所述的定位桿8連接定位桿支架11，所述定位桿 支架11連接定位伸縮驅動裝置7。定位桿支架11起到導向作用。所 述的定位伸縮驅動裝置7為氣缸或液壓缸。
所述的剎車裝置包括剎車片12、剎車氣缸13和氣缸支架14，所 述氣缸支架14安裝在機架1上，所述剎車氣缸13安裝在氣缸支架14 上，所述剎車氣缸13連接剎車片12，所述剎車片12位于車床主軸2 的上方。所述的車床主軸2上設有傳動帶槽15，所述傳動帶3套裝在 傳動帶槽15上。
本實施例的工作過程為通過3組制動方式來實現車頭主軸2的 精確定位；所述驅動電機4、剎車氣缸13、定位伸縮驅動裝置7分別 受控連接于車床的主控制器，車床的主控制器發出控制指令，能夠分 別控制驅動電機4、剎車氣缸13、定位伸縮驅動裝置7。
首先通過驅動電機4、傳動帶3實現第一組制動，傳動帶3與車 床主軸上的制動帶槽15連接，加工工件時，驅動電機4通過傳動帶帶 動車床主軸2轉動；當控制驅動電機4制動停止，傳動帶3停止轉動， 能夠限制車床主軸2繼續高速旋轉，實現了第一組制動；
然后再通過剎車氣缸13、剎車氣缸支架14、剎車片12來實現第 二組制動，在驅動電機4停止的同時，控制剎車氣缸13動作，剎車片 12壓緊車床主軸2，進一步限制車床主軸2旋轉；
經過上述兩組制動以后，車床主軸2基本停止，但是不能停在所 需的位置，對于精度要求較高的場合，上述兩組制動的定位往往達不 到要求。
第三組制動由定位伸縮驅動裝置7、定位桿支架ll、定位桿8、 滾動輪9、滾動輪定位銷10和定位件5組成；其目的是用來調整夾持 在車頭主軸2的夾具上的工件位置所需尺寸。當上述兩組制動方式將 高速旋轉的主軸停止后不能確保正好是停在所需的角度，此時可通過 調整定位件的角度來將工件調整到所需角度；
定位件5固定安裝在車床主軸2上，該定位件5的一周分割成至 少兩個定位斜口，該多個定位斜口的位置與待加工的工件模型匹配， 即每個定位斜口對應一個加工工位。
車床的主控制器控制定位伸縮驅動裝置7動作，定位桿8端部的 滾輪9沿著定位件5的導向斜口插入定位折角內，將滾輪5卡緊在定 位折角內，實現了精確定位；然后控制定位伸縮驅動裝置7復位，定 位桿8退出定位件5;等待下一次定位動作。
實施例2 參照圖8、 9和10，本實施例的定位斜口的開口方向與車床主軸2
垂直，所述的定位伸縮驅動裝置7位于車床主軸2的徑向；即位于車
床主軸2的上側或下側。定位桿8從車床主軸的上邊或下邊插入所述 的定位斜口進行精確定位。
如圖8所示為葉片式，圖10所示為蓮花座式，當然，也可以為其 他形狀。
其余的結構和工作過程與實施例1相同。 實施例3
參照圖11、圖12，本實施例的定位件5套裝在車床主軸2的端部， 所述定位斜口的開口方向與車床主軸平行，所述的定位機構為定位座 16，所述的定位座16的一圈分割成至少兩個的定位凸腳17，所述的 定位座16的定位凸腳17與所述定位件5的定位斜口 6配合。
所述的定位座16連接連桿18，連桿18套裝在定位支架19上， 連桿18連接定位伸縮驅動裝置7，定位支架19安裝在機架1上。定 位支架19起到導向作用。
所述的定位凸腳17與定位斜口 6的數量相等，定位座與定位件"咬 合"；定位凸腳的數量與定位斜口的數量為相互公約數，如當定位件 有四個定位斜口時，定位凸腳也可以為兩個；當定位件有六個定位斜 口時，定位凸腳也可以為兩個或三個；當定位件有兩個定位斜口時， 定位凸腳也可以為四個；采用定位座結構的定位精度比定位桿高。
本實施例的其余工作過程與實施例1相同。
權利要求
1、一種車床主軸定位裝置，包括機架、車床主軸，所述車床主軸安裝在機架上，所述車床主軸一端與工件夾具連接，所述車床主軸的另一端通過傳動帶與驅動電機的輸出軸傳動連接，在所述車床主軸帶有剎車裝置，其特征在于在所述車床主軸上固定套裝定位件，所述的定位件的一圈分割成至少兩個的定位斜口，所述定位斜口包括定位折角、用于供定位機構插入的斜導入口，所述斜導入口位于定位折角的兩個折角邊；所述機架上安裝定位伸縮驅動裝置，所述定位伸縮驅動裝置連接定位機構，所述定位機構與所述定位斜口配合，所述定位伸縮驅動裝置的伸縮方向與斜導入口的傾斜方向匹配。
2、 如權利要求1所述的車床主軸定位裝置，其特征在于所述的定位 件套裝在車床主軸的端部，所述定位斜口的開口方向與車床主軸平行， 所述的定位伸縮驅動裝置位于車床主軸的軸向。
3、 如權利要求1所述的車床主軸定位裝置，其特征在于所述定位斜 口的開口方向與車床主軸垂直，所述的定位伸縮驅動裝置位于車床主 軸徑向。
4、 如權利要求1_3之一所述的車床主軸定位裝置，其特征在于所 述的定位斜口有兩個、三個、四個、五個或六個。
5、 如權利要求4所述的車床主軸定位裝置，其特征在于所述的定位折角為15° 75°。
6、 如權利要求4所述的車床主軸定位裝置，其特征在于所述的定位機構為定位桿。
7、 如權利要求6所述的車床主軸定位裝置，其特征在于所述的定位 桿端部設有定位銷和滾輪，所述滾輪套裝在定位銷上。
8、 如權利要求7所述的車床主軸定位裝置，其特征在于所述的定位 桿連接定位桿支架，所述定位桿支架連接定位伸縮驅動裝置。
9、 如權利要求2所述的車床主軸定位裝置，其特征在于所述的定位 機構為定位座，所述的定位座的一圈分割成至少兩個的定位凸腳，所 述的定位座的定位凸腳與所述定位件的定位斜口配合。
10、 如權利要求4所述的車床主軸定位裝置，其特征在于所述的剎 車裝置包括剎車片、剎車氣缸和氣缸支架，所述氣缸支架安裝在機架 上，所述剎車氣缸安裝在氣缸支架上，所述剎車氣缸連接剎車片，所述剎車片位于車床主軸的上方；所述的車床主軸上設有傳動帶槽，所述傳動帶套裝在傳動帶槽上。
全文摘要
一種車床主軸定位裝置，包括機架、車床主軸，所述車床主軸安裝在機架上，所述車床主軸一端與待加工的工件模型連接，所述車床主軸的另一端通過傳動帶與驅動電機的輸出軸傳動連接，在所述車床主軸帶有剎車裝置，在所述車床主軸上固定套裝定位件，所述的定位件的一圈分割成至少兩個的定位斜口，所述定位斜口包括定位折角、用于供定位機構插入的斜導入口，所述斜導入口位于定位折角的兩個折角邊；所述機架上安裝定位伸縮驅動裝置，所述定位伸縮驅動裝置連接定位機構，所述定位機構與所述定位斜口配合，所述定位伸縮驅動裝置的伸縮方向與斜導入口的傾斜方向匹配。本發明提供一種定位精度高、同時成本低、使用壽命長的車床主軸定位裝置。
文檔編號F16D65/18GK101176974SQ20071015670
公開日2008年5月14日 申請日期2007年11月23日 優先權日2007年11月23日
發明者羅利玲 申請人:羅利玲