专利名称：带有滚轮夹持机构的回转刀盘的无心车床的制作方法
技术领域：
本实用新型属于机械加工设备技术领域，特别涉及无心车床夹持机构的改进。
背景技术：
无心车床主要用于对较长圆柱形棒(管)材料的外皮加工。在用于加工芯棒时，由 于相较于常规工艺(即加长车床加中心架加工)效率可提高数倍，故可大幅度降低加工成 本；如用于钛合金、不锈钢及其它高档合金等制管坯料的扒皮，可方便地去掉表面硬化层、 裂纹及其它缺陷等，进而提高管材制备的质量，越来越受到用户的欢迎。 传统的无心车床结构如图1所示，它包括安装在底座11上依次排列的一组输入V 型(或组合而成的V型)滚轮夹持传送带121、设有中心圆孔的第一个三爪卡盘支架131及 固定在其上同心分布的三爪卡盘141、一把或同心分布的数把粗车、半精车、精车车刀15， 固定安装车刀并设有中心圆孔的回转刀盘16、设有中心孔的主传动箱体17、设有中心圆孔 的第二个三爪卡盘支架132及固定在其上同心分布的三爪卡盘142(或为与回转车削刀盘 同心的中空弹簧夹套)(以下简称辅助扶持机构)，以及输出V型(或组合而成的V型)滚 轮夹持传送带122。上述各部件的中心圆孔与输入、输出V型滚轮夹持传送带的中心线共 轴，构成待加工工件的输送通道。 该车床的工作流程是待加工的坯料经输入V型滚轮夹持传送带121夹持驱动坯 料向前运动，至临近回转车削刀盘时，与回转车削刀盘同心的三爪卡盘141将坯料扶持，以 减少坯料在车削时的振动。车刀15由回转车削刀盘16带动旋转对坯料进行车削后经主传 动箱体17的中心孔，再被安装在主传动箱体17另一侧的辅助扶持机构夹持，以减少被车削 工件的振动；其后被与输出V型滚轮夹持带122夹持驱动被加工好的工件向前运动，进入成 品收集系统。 传统的无心车在车削过程中普遍存在着下列问题 其一、在车削前，为使待加工的坯料平稳、减震，采取三爪卡盘夹持，在实际工作过
程中，如果三爪卡盘的卡紧工作面与坯料夹紧贴合(刚性)，则由于棒坯料外形直径的变
化或由于表面粗糙的原因，常会造成坯料进给阻塞、停顿，须经操作人员排除后才能正常工
作；由于卡爪与坯料是刚性滑动摩擦且切削某些材料时不便于润滑，为保证坯料进给的连
续性、通畅性，通常采取的做法是将三爪卡盘的卡紧工作面与坯料的外缘保留一定的间隙，
以避免阻塞、停顿的现象产生，随之带来的问题便是坯料在切削过程中产生振动，使零件的
精度、光洁度降低。坯料的外缘由于切削的振动与卡紧工作面碰撞产生噪音。 其二、待加工工件车削后，再被安装在主传动箱体17另一侧的辅助扶持机构夹
持，以减少被车削工件的振动，从而希望提高精度及光洁度。但在实际执行的过程中，通常
存在以下问题一是由于摩擦力(滑动摩擦且切削某些材料时不便于润滑)的原因，辅助
扶持机构夹持工件外缘，若无间隙，在实际工作时也会造成工件进给阻塞、停顿的现象，因
此，辅助扶持机构的夹持内孔与被切削后的工件外缘也要留有一定间隙，以避免工件进给
阻塞、停顿的现象；二是由于已加工的工件表面大多有精度及光洁度要求，如果划伤，会对工件下道工序产生影响，而辅助扶持机构的夹持内孔与被切削后的工件外缘滑动摩擦(切 削某些不便于润滑的材料时是干摩擦)易损伤工件表面，因此，通常需要留有一定间隙。因 此，难以实现辅助夹持效果，故难以减小振动，使零件的精度、光洁度不易提高。也不易减小噪音。 其三、由于无心车床自身结构的原因，切削刀盘安装在主传动箱体一侧，切削刀盘 及车刀在无心车床工作时处于旋转状态，由于安装固定的需要，传统的辅助扶持机构辅助 夹持工件，都需要在主传动箱体的另一侧(即远离切削刀盘的一侧)实施，因此，辅助夹持 工件部位通常距离实际切削部位0处较远，辅助夹持效果更加减弱，工件被切削时振动加 剧，精度、光洁度难以保证，噪音加大，部分难切削材料甚至容易损坏刀具。
发明内容本实用新型的目的是为克服已有技术的不足之处，设计出一种带有滚轮夹持机构 的回转刀盘的无心车床，主要是对传统无心车床的夹持机构进行改进，可以有效提高工件 精度、表面光洁度、降低无心车床在工作时的噪音并有效地节约刀具。 本实用新型设计的带有滚轮夹持机构的回转刀盘的无心车床，它包括安装在车床 底座上依次排列的一组输入V型或组合而成的V型滚轮夹持传送带、设有中心圆孔的三瓜 卡盘支架及固定在其上同心分布的三瓜卡盘、一把或同心分布的数把车刀，固定安装车刀 并设有中心圆孔的回转刀盘、设有中心孔的主传动箱体，以及输出V型或组合而成的V型滚 轮夹持传送带，其特征在于，还包括安装在该回转刀盘上的滚轮夹持机构，使工件被车刀切 削后即可被该滚轮夹持机构夹持；上述各部件的中心圆孔与输入、输出V型滚轮夹持传送 带的中心线共轴，构成待加工工件的输送通道。 本实用新型的特点及有益效果 本实用新型不但将切削后的工件牢牢握持；在施加了预紧力的减振垫配合下，可 靠地实现了刚性与柔性的和谐统一，可大大提高切削效果；尤其在当一个工件即将车削完 成，工件尾部已经脱离坯料的辅助扶持装置时，由于回转滚动夹持装置其滚轮或轴承距离 无心车床实际切削部位很近，且握持牢固，彻底改变了从前存在的弊端，效果更加突出；而 且滚轮的前部装有略带弹性的刮削板，可有效清洁车削后的工件表面，滚轮或轴承的表面 光洁度很高且很坚硬，不会损伤工件表面，对材质较软的工件，可以起到滚挤的作用，提高 工件的光洁度、工件精度、表面光洁度、还可降低无心车床在工作时的噪音并有效地节约刀 具，从而产生较好的社会经济效益。
图1为传统无心车床总体结构示意图。 图2为本实用新型的无心车床总体结构示意图。 图3为本实用新型的回转刀盘实施例结构示意图。 图4为回转滚动夹持装置实施例结构示意图，其中， 图4(a)为图3中的回转滚动夹持装置A-A向剖示图， 图4(b)为图3中的回转滚动夹持装置B向示意图。
具体实施方式
本实用新型提出的带有滚轮夹持机构的回转刀盘的无心车床，结合实施例及附图 详细说明如下 本实用新型设计的带有滚轮夹持机构的回转刀盘的无心车床实施例结构如图2 所示，它包括安装在车床底座21上依次排列的一组输入V型(或组合而成的V型)滚轮夹 持传送带221、设有中心圆孔的三爪卡盘支架23及固定在其上同心分布的三爪卡盘24、一 把或同心分布的数把车刀(本实施例由粗车车刀、半精车车刀、精车车刀组成)25，固定安 装车刀并设有中心圆孔的回转刀盘26、设有中心孔的主传动箱体27，以及输出V型(或组 合而成的V型)滚轮夹持传送带222，其特征在于，还包括安装在该回转刀盘26上的滚轮夹 持机构28，使工件被车刀切削后即可被该滚轮夹持机构28夹持；上述各部件的中心圆孔与 输入、输出V型滚轮夹持传送带的中心线共轴，构成待加工工件的输送通道。 本实用新型与传统无心车床的主要改进之处是将切削后的辅助夹持机构的位置 从主传动箱体的另一侧(即远离切削刀盘的一侧)移至原切削刀盘上，使其尽可能接近实 际切削部位0处(实际只有几毫米)。 本实施例的回转刀盘26采用三爪或四爪卡盘改制而成，也可专门设计，滚动夹持 机构28由多个回转滚动夹持装置组成，取代原卡盘卡爪，固定在原卡盘卡爪位置上，回转 滚动夹持机构的夹紧与松开通过调整三爪或四爪卡盘的夹紧与松开装置实现；专门设计的 切削刀盘的夹紧与松开装置可采用专业的机械、液压、电动方式实现。本实施例为三把车刀 (及其刀座)25固定在回转刀盘26上，每把车刀及刀座25与每个回转滚动夹持装置的安装 位置同心相隔分布，如图3所示；车刀切削刃部与回转刀盘26安装面的距离大于回转滚动 夹持装置上的滚轮(或轴承)外侧距回转刀盘26安装面的距离数毫米即可，如图2所示。 本实施例的滚动夹持机构如图3、4所示，由三个同心分布的回转滚动夹持装置组 成。每个回转滚动夹持装置由刮屑板31、由带有通孔的滚轮或轴承32、带有通孔和U型槽的 滚轮架33、耐磨垫36及滚轮轴34组成的滚轮架组件、带有导向柱的固定块35，以及减振垫 37组成，如图4所示；其中，耐磨垫36置于滚轮或轴承32两侧后共同置于滚轮架33中，滚 轮轴34穿入滚轮或轴承32、耐磨垫36、及滚轮架33两侧支臂的通孔中，(图4(a))，经滚轮 架33上的螺孔331用紧固顶丝旋入螺孔固定(图4(b));滚轮架33置于固定块35中，(本 实施例用4个内六角螺钉将组合后的滚轮架33经4个螺钉孔381固定在固定块35上)，固 定块35与滚轮架33之间装有(带4个通过孔的)减振垫37，保持一定预紧力，固定块35 下部设有两个螺孔351 ;滚轮架33两侧的U型槽与固定块35两侧的导向柱留有一定间隙， 当滚轮或轴承32与工件接触的部位受到的压力过大时，滚轮架组件能够微量运动，通过保 持一定预紧力的减振垫37予以缓释；刮屑板31安装在固定块35的一侧面(其顶边略高于 滚轮或轴承的边缘)；用螺钉经过螺孔351将组合好的三个回转滚动夹持装置固定在回转 刀盘26上(如图3所示)。 本实施例的三瓜卡盘24安装有多个(本实施例为三个)同心分布的滚轮爪41(即 将传统的三爪卡盘的卡爪更改为滚轮爪)(如图2所示)；其结构类似如图4所示，即滚轮 爪41的机械结构类似于回转夹持装置，只是滚轮爪41滚轮的方向与回转夹持装置滚轮的 方向垂直，且每个滚轮爪41上滚轮的数量为一个或多个(本实施例为一个)。 本实施例的工作原理与技术效果
5[0026] 本实施例主要是对传统无心车床的夹持机构进行改进，其中最重要的改进是，滚 轮夹持机构直接安装在回转刀盘26上，三组回转滚动夹持装置其滚轮(或轴承)距离无心 车床实际切削部位很近；并与无心车床的车刀一同旋转，将切削后的工件牢牢握持；在施 加了预紧力的减振垫配合下，可靠地实现了刚性与柔性的和谐统一，可大大提高切削效果； 尤其在当一个工件即将车削完成，待加工坯件尾部已经脱离三爪卡盘24的三爪的夹持时， 由于回转滚动夹持装置的滚轮(或轴承)距离无心车床实际切削部位很近，且握持牢固，彻 底改变了从前存在的弊端，效果更加突出；而且回转滚动夹持装置的前部装有略带弹性的 刮屑板，可有效清洁车削后的工件表面；回转滚动夹持装置的滚轮(或轴承)的表面光洁度 很高且很坚硬，不会损伤工件表面；滚轮(或轴承)与工件的接触面剖面形状为U型或圆弧 型，若采用与工件的接触面剖面形状为圆弧型的滚轮(圆弧半径尽可能小一些)，通过加大 压紧力可以起到滚挤的作用，从而进一步提高工件的光洁度及工件质量。 本实施例还将三爪卡盘24的卡爪更改为带有减振功能的滚轮爪41，滚轮牢牢的 握持坯料，由于由原来的滑动摩擦(且大多是干摩擦)改变为滚动摩擦，坯料表面的尺寸及 粗糙度误差可通过装置在滚轮爪间的减振垫进行自动调节，刚柔相济。通过上述改进，可以 有效提高工件精度、表面光洁度、降低无心车床在工作时的噪音并有效地节约刀具，从而产 生较好的社会经济效益。 本实用新型还省去传统无心车床中安装在主传动箱体另一侧的辅助扶持机构，使 结构更加紧凑，且降低成本。
权利要求一种带有滚轮夹持机构的回转刀盘的无心车床，它包括安装在车床底座上依次排列的一组输入V型或组合而成的V型滚轮夹持传送带、设有中心圆孔的三瓜卡盘支架及固定在其上同心分布的三瓜卡盘、一把或同心分布的数把车刀，固定安装车刀并设有中心圆孔的回转刀盘、设有中心孔的主传动箱体，以及输出V型或组合而成的V型滚轮夹持传送带，其特征在于，还包括安装在该回转刀盘上的滚轮夹持机构；上述各部件的中心圆孔与输入、输出V型滚轮夹持传送带的中心线共轴，构成待加工工件的输送通道。
2. 如权利要求1所述无心车床，其特征在于，所述滚动夹持机构，由三个同心分布的回 转滚动夹持装置组成，每个回转滚动夹持装置由刮屑板、带有通孔的滚轮或轴承，带有通孔 和U型槽的滚轮架和耐磨垫，滚轮轴、带有导向柱的固定块，以及减振垫组成；其中，耐磨垫 置于滚轮或轴承两侧后共同置于滚轮架中，滚轮轴穿入滚轮或轴承、耐磨垫、滚轮架的孔中 固定；滚轮架置于固定块中，固定块与滚轮架之间装有减振垫；滚轮架两侧的U型槽与固定 块两侧的导向柱留有间隙；刮屑板安装在固定块的一侧面。
3. 如权利要求2所述无心车床，其特征在于，所述每把车刀与每个回转滚动夹持装置 的安装位置同心相隔分布；车刀切削刃部与回转刀盘安装面的距离大于回转滚动夹持装置 上的滚轮或轴承外侧距回转刀盘安装面的距离。
4. 如权利要求1所述无心车床，其特征在于，所述三爪卡盘安装有多个同心分布的滚 轮爪。
专利摘要本实用新型涉及带有滚轮夹持机构的回转刀盘的无心车床，属于机械加工设备技术领域；它包括安装在车床底座上依次排列的一组输入V型或组合而成的V型滚轮夹持传送带、设有中心圆孔的三爪卡盘支架及固定在其上同心分布的三爪卡盘、一把或同心分布的数把车刀，固定安装车刀并设有中心圆孔的回转刀盘、设有中心孔的主传动箱体，以及输出V型或组合而成的V型滚轮夹持传送带，还包括安装在该回转刀盘上的滚轮夹持机构；上述各部件的中心圆孔与输入、输出V型滚轮夹持传送带的中心线共轴，构成待加工工件的输送通道。本实用新型对传统无心车床的夹持机构进行改进，可以有效提高工件精度、表面光洁度、降低无心车床在工作时的噪音并有效地节约刀具。
文档编号B23B5/12GK201505724SQ20092011019
公开日2010年6月16日 申请日期2009年7月24日 优先权日2009年7月24日
发明者王京生 申请人:王京生