一种恒压恒中心多功能型自定心中心架的制作方法

[0001]
本发明涉及机械加工设备技术领域，特别是一种应用于车床上的中心架，具体地说是一种恒压恒中心多功能型自定心中心架。


背景技术：

[0002]
中心架是一种用于细长轴类零件车削或磨削过程中的辅助支撑装置，使得超细光轴、精密丝杆、滚珠丝杠等零件的高精度加工成为可能。现有技术中，机床上普遍采用的是机械式三爪分动中心架，该种中心架不但工件的中心调整比较麻烦，而且由于其外形尺寸大，夹持范围小的问题，难以安装到空间小夹持范围大的机床。


技术实现要素：

[0003]
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的现状，而提供采用液压驱动、体积小、夹持范围大，并能自动调整工件中心位置的一种恒压恒中心多功能型自定心中心架。
[0004]
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种恒压恒中心多功能型自定心中心架，包括滑动设于安装座中的中心滑板和设于该中心滑板上的两个支臂，两个支臂的前端和中心滑板前端面的中心各安装有一个用于转动支撑工件的夹头；中心滑板上成型有两道用于滑动装配相应支臂的导向滑槽，并且每个支臂上均固定安装有一个轨道销，安装座中对应每个支臂均安装有用于调节该支臂中心距的中心调节机构和用于滚动支撑轨道销的中心调节块，中心调节机构和中心调节块间形成有通过约束轨道销迫使支臂在中心滑板移动时沿导向滑槽滑动的轨道槽；安装座的后面固定安装有通过驱动中心滑板带动两个支臂将工件控制在由三个夹头的支撑点形成的圆内的液压缸。
[0005]
为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：两道导向滑槽包括一道成型在中心滑板左板面上的左导向滑槽和一道成型在中心滑板右板面上的右导向滑槽，左导向滑槽和右导向滑槽在中心滑板上呈“x”形分布；两个支臂包括一个滑动设置在左导向滑槽中的下支臂和一个滑动设置在右导向滑槽中的上支臂。
[0006]
上述的安装座为由三个边板和两个盖板组装构成的具有前端开口的扁形盒体；三个边板包括一个上边板、一个下边板和一个后边板，两个盖板包括一个左盖板和一个右盖板；左盖板和右盖板中均上下贯通地加工有用于安装中心调节机构的装配孔以及用于安装中心调节块的调节腔，并且装配孔贯穿调节腔；用于调节下支臂的中心调节机构设置在左盖板的装配孔中，用于调节上支臂的中心调节机构设置在右盖板的装配孔中。
[0007]
上述的中心调节机构由调节螺母、调节杆、中心调节滑轨、调节杆螺钉和调节杆套组成；调节杆能上下移动地设置在盖板的装配孔中，中心调节滑轨固定安装在调节杆上位于调节腔中的位置处并能随调节杆同步移动，该调节杆的上端延伸出装配孔并与调节螺母螺旋相连接，调节杆套套装在调节杆上，该调节杆套上开有长条形用于限定调节杆螺钉只
能沿其长度移动的滑槽，调节杆螺钉滑动地穿过滑槽并与调节杆螺旋紧固相连接。
[0008]
上述的盖板上开有方便调节杆螺钉安装的安装窗口，该安装窗口上卡装有用于防止调节杆套旋转的亚克力板；装配孔的下孔口螺旋安装有盖板堵头，调节杆配设有预紧弹簧，并且位于左盖板中的预紧弹簧的上端顶压在调节杆的下端，位于左盖板中的预紧弹簧的下端与盖板堵头相顶接；位于右盖板中的预紧弹簧套装在调节杆上，该预紧弹簧的上端顶接在调节杆套的下端，该预紧弹簧的下端与安装在调节杆上的挡圈相顶接。
[0009]
上述的盖板上位于装配孔的上孔口固定安装有与调节螺母防脱卡套相配合的调节旋钮固定板，调节螺母上端通过螺钉固定安装有方便手动旋转调节螺母带动调节杆上下移动的调节旋钮。
[0010]
上述的轨道槽成型在中心调节机构的中心调节滑轨的斜面与中心调节块的斜面间，轨道销上套装有三个与轨道槽滚动接触配合的环形套，中心调节滑轨的斜面为中间带有内凹槽的内凹斜面，中心调节块的斜面为在对应内凹槽处成型有外凸条的外凸斜面。
[0011]
上述的盖板的调节腔中安装有用于弹性施压保证中心调节块始终能弹性压紧环形套的弹性压紧机构，弹性压紧机构包括弹簧垫块和压紧在该弹簧垫块与中心调节块间的压紧弹簧以及用于调节压紧弹簧预紧压力的弹簧支撑销，调节腔的腔口盖配有调节腔盖。
[0012]
上述的上边板上固定安装有进气阀，并且上边板中加工有连接进气阀的进气孔道，中心滑板中加工有用于连通进气孔道和导向滑槽使导向滑槽形成静压轨道的内部气道；后边板上还安装有消音器。
[0013]
上述的液压缸的缸体固定在后边板上，该液压缸的活塞杆穿过后边板与中心滑板相连接；缸体上安装有由阀芯体、阀芯和阀芯顶杆组成的液压阀。
[0014]
与现有技术相比，本发明在安装座中设有能兼作中心臂的中心滑板和设于该中心滑板上受中心滑板运动控制的两个支臂，两支臂和中心滑板的前端各安装有一个用于转动支撑工件的夹头，安装座中对应每个支臂还安装有中心调节机构，通过中心调节机构可以调节支臂位置，从而达到调节该支臂上的夹头距离中心滑板的中心轴线的距离的目的。中心调节机构和中心调节块间形成有通过约束轨道销迫使支臂在中心滑板移动时沿导向滑槽滑动的轨道槽；安装座的后面固定安装有液压缸，通过液压缸驱动中心滑板带动两个支臂能将工件控制在由三个夹头的支撑点形成的圆内，从而实现中心架的自定心功能。本发明利用一个液压缸，在推动作为中心臂的中心滑板的同时驱动二个支臂运动。在相同条件下，与目前磨床上普遍采用的机械式三爪分动中心架相比，可大大节省装卸工件的时间，并可减少调整工件中心的麻烦。
[0015]
本发明采用液压缸为动力，缩小了中心架的外形尺寸，增大了夹持范围，并且可靠性高，使用性能良好，适用于安装空间小夹持范围大的机床。
附图说明
[0016]
图1是本发明的立体结构示意图；图2是本发明的主视结构图；图3是图2的左视图；图4是图2去除右盖板后的结构示意图；图5是图2去除左盖板后的后视结构图；
图6是图2的a-a剖视结构图；图7是图3的b-b剖视结构图；图8是图4的c-c剖视结构图；图9是图8中ⅱ处的局部放大示意图；图10是本发明安装有适于夹持小螺距工件夹头的结构示意图；图11是本发明安装有适于夹持大螺距工件夹头的结构示意图；图12是本发明安装有适于夹持光杆工件夹头的结构示意图。
具体实施方式
[0017]
以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。
[0018]
图1至12是本发明的施工及墙桩的示意图。
[0019]
其中的附图标记为：挡圈d、进气阀f、轨道槽g、消音器q、夹头t、安装座1、装配孔1a、调节腔1b、上边板11、进气孔道11a、下边板12、后边板13、左盖板14、右盖板15、盖板堵头16、调节腔盖17、中心滑板2、导向滑槽2a、内部气道21、支臂3、轨道销4、环形套41、中心调节机构5、调节螺母51、调节杆52、中心调节滑轨53、内凹槽53a、调节杆螺钉54、预紧弹簧55、调节杆套56、滑槽56a、亚克力板57、调节旋钮固定板58、调节旋钮59、中心调节块6、外凸条6a、液压缸7、缸体71、活塞杆72、弹性压紧机构8、弹簧垫块81、压紧弹簧82、弹簧支撑销83、液压阀9、阀芯体91、阀芯92、阀芯顶杆93。
[0020]
如图1至图12所示，本发明提供了一种恒压恒中心多功能型自定心中心架，该中心架包括一个类似正方形扁盒体装的安装座1和滑动设于安装座1中的能够兼作中心臂的中心滑板2，中心滑板2上成型有两道导向滑槽2a，每道导向滑槽2a内均滑动设置有一个能沿该导向滑槽2a移动的支臂3。两道导向滑槽2a共安装有两个支臂3，两个支臂3的前端和中心滑板2前端面的中心各安装有一个用于转动支撑工件的夹头t。夹头t可以根据需要夹持的工件不同，而安装不同的夹头，例如安装如图10所示的夹头4，该种夹头4适于夹持小螺距螺纹的工件。也可以安装如图11所示的夹头4，该种夹头4适于夹持大螺距螺纹的工件。当然也可以安装如图12所示的夹头4，该种夹头4适于夹持光杆的工件。如图8和图9所示，本发明的两个支臂3中的每个支臂3上均固定安装有一个轨道销4，支臂3上成型有用于固定安装轨道销4的销孔，轨道销4的一端固定插装在销孔中。安装座1中对应每个支臂3均安装有一套用于调节该支臂3中心距的中心调节机构5和用于滚动支撑轨道销4的中心调节块6。由于夹头4安装在支臂3的前端，当上下微调支臂3时，就能够改变调整夹头4距离中心滑板2的中心轴线的距离，该距离即为中心距。通过中心调节机构5对支臂3的调节能够保证夹头4与工件接触。本发明的中心调节机构5和中心调节块6间形成有一道等宽度的空间，该空间即为通过约束轨道销4迫使支臂3在中心滑板2移动时沿导向滑槽2a滑动的轨道槽g。本发明在安装座1的后面固定安装有液压缸7，利用液压缸7采用液压驱动中心滑板2带动两个支臂3运动。在液压缸7推动中心滑板2向前移动时，支臂3由于受轨道销4和轨道槽g的约束，能迫使两个支臂3沿各自的导向滑槽2a作后退运动，使两支臂3上和中心滑板2上的共三个夹头t间的距离缩小，从而将工件控制在由三个夹头t的支撑点形成的圆内，实现中心架的自定心调节。而当液压缸7拉动中心滑板2后退时，同理，支臂3由于受轨道销4和轨道槽g的约束，两个支臂3能沿各自的导向滑槽2a作前进运动复位，使两支臂3上和中心滑板2上的共三个夹头t间的
距离增大。
[0021]
本发明以液压为动力采用一个液压油缸，通过推动中间的中心滑板，来同时驱动中心滑板和两个支臂上的共三个夹头t运动，在相同条件下，与目前磨床上普遍采用的机械式三爪分动中心架相比，可大大节省装卸工件的时间，并可减少调整工件中心的麻烦。此中心架采用油缸设计，缩小了中心架的外形尺寸，增大了夹持范围，适用于安装空间小夹持范围大的机床。这种中心架可靠性高，使用性能良好。
[0022]
实施例中，本发明中心滑板2上的两道导向滑槽2a中一道成型在中心滑板2左板面上，另一道成型在中心滑板2的右板面上，左板面上的导向滑槽2a和右板面上的导向滑槽2a在中心滑板2上呈“x”形分布。为了方便理解，我们将两个支臂3中的一个支臂作为上支臂，两个支臂3中的另一个支臂作为下支臂，下支臂滑动地设置在中心滑板2左板面上的导向滑槽2a中，上支臂滑动地设置在中心滑板2右板面上的导向滑槽2a中。
[0023]
实施例中，为了方便内部部件的安装，本发明的安装座1由三个边板和两个盖板组装构成的具有前端开口的扁形盒体。三个边板包括一个上边板11、一个下边板12和一个后边板13，两个盖板包括一个左盖板14和一个右盖板15。本发明的中心调节机构5安装在盖板中，左盖板14和右盖板15中均上下贯通地加工有用于安装中心调节机构5的装配孔1a以及用于安装中心调节块6的调节腔1b，并且装配孔1a贯穿调节腔1b。用于调节下支臂的中心调节机构5设置在左盖板14的装配孔1a中，用于调节上支臂的中心调节机构5设置在右盖板15的装配孔1a中。
[0024]
如图4、图5和图6所示，本发明的中心调节机构5由调节螺母51、调节杆52、中心调节滑轨53、调节杆螺钉54和调节杆套56组成；调节杆52能上下移动地设置在盖板的装配孔1a中，中心调节滑轨53固定安装在调节杆52上位于调节腔1b中的位置处并能随调节杆52同步移动，该调节杆52的上端延伸出装配孔1a并与调节螺母51螺旋相连接，调节杆套56套装在调节杆52上，该调节杆套56上开有长条形用于限定调节杆螺钉54只能沿其长度移动的滑槽56a，调节杆螺钉54滑动地穿过滑槽并与调节杆52螺旋紧固相连接。
[0025]
本发明的盖板上位于装配孔1a的上孔口固定安装有与调节螺母51防脱卡套相配合的调节旋钮固定板58，调节螺母51上端通过螺钉固定安装有方便手动旋转调节螺母51带动调节杆52上下移动的调节旋钮59。盖板上开有方便调节杆螺钉54安装的安装窗口，该安装窗口上卡装有用于防止调节杆套56旋转的亚克力板57。
[0026]
本发明的调节螺母51卡在调节旋钮固定板58上，只可以旋动，调节螺母51加工有内螺纹，调节杆52的上端则加工有外螺纹，调节螺母51与调节杆52通过螺纹连接。当通过调节旋钮59旋转调节螺母51时，由于亚克力板57压住调节杆套56使其不能动，调节杆螺钉54被调节杆套56的滑槽56a约束，从而使调节杆52在调节螺母51的旋转作用下只能上下移动发生位移，这样固定在调节杆52上的中心调节滑轨53就能随之移动，通过中心调节滑轨53与轨道销4来达到调节支臂3的目的。
[0027]
实施例中，本发明的装配孔1a的下孔口螺旋安装有盖板堵头16，以利用盖板堵头16将装配孔1a的下孔口密封住。本发明中心调节机构5的调节杆52还配设有预紧弹簧55。由本发明的图6可以清楚的看到，本发明两个中心调节机构5的预紧弹簧55的安装方法略有不同，其中，安装在左盖板14中的预紧弹簧55的上端顶压在调节杆52的下端，其预紧弹簧55的下端与盖板堵头16相顶接。而安装在右盖板15中的预紧弹簧55则是套装在调节杆52上，该
预紧弹簧55的上端顶接在调节杆套56的下端，其预紧弹簧55的下端则与安装在调节杆52上的挡圈d相顶接。
[0028]
实施例中，如图4和图5以及图8和图9所示，本发明的轨道槽g成型在中心调节机构5的中心调节滑轨53的斜面与中心调节块6的斜面间，轨道销4上套装有三个与轨道槽g滚动接触配合的环形套41，三个环形套41中有两个短环形套和一个长环形套。中心调节滑轨53的斜面为中间带有内凹槽53a的内凹斜面，中心调节块6的斜面为在对应内凹槽53a处成型有外凸条6a的外凸斜面。本发明通过内凹斜面与外凸斜面的配合，能避免轨道销4移动时产生过大阻力。
[0029]
本发明的盖板的调节腔1b中安装有用于弹性施压保证中心调节块6始终能弹性压紧环形套41的弹性压紧机构8，弹性压紧机构8包括弹簧垫块81和压紧在该弹簧垫块81与中心调节块6间的压紧弹簧82以及用于调节压紧弹簧82预紧压力的弹簧支撑销83，调节腔1b的腔口盖配有调节腔盖17。中心调节块6受压紧弹簧82的作用，压着环形套41，因此中心调节滑轨53的斜面和中心调节块6的斜面距离，始终是环形套41的直径。
[0030]
实施例中如图7所示，本发明的上边板11上固定安装有进气阀f，并且上边板11中加工有连接进气阀f的进气孔道11a，中心滑板2中加工有用于连通进气孔道11a和导向滑槽2a的内部气道21。内部气道21能将带有一定压力的气体导入导向滑槽2a，从而能使导向滑槽2a形成一个静压轨道。本发明的后边板13上还安装有消音器q。
[0031]
本发明的液压缸7的缸体71固定在后边板13上，该液压缸7的活塞杆72穿过后边板13与中心滑板2相连接；所述的缸体71上安装有由阀芯体91、阀芯92和阀芯顶杆93组成的液压阀9。
[0032]
本发明能在工件的转动过程中根据工件的外圆或者回转轴轴线摆动等状况自动调整工件中心位置，防止刚性支撑引起内力之间相互作用而产生附加变形和由此引起的整个系统振荡，保证了恒定的支撑力，因而使支撑更加稳定。
[0033]
本发明的工作原理是：在液压油的作用下，迫使与活塞杆72连接的中心滑板2带动两个支臂3作前后运动。由于轨道销4受轨道槽g的约束，夹头t将向中心收束，始终将工件控制在三个夹头t的支撑点形成的圆中。当中心架不工作时，处于与工件不接触的状态(视情况而定)，此时液压缸7处于卸油状态。当需要中心架工作时(工件已经装夹在机床上)，液压缸7由液压系统控制，注油进缸体71，使中心滑板2上的中心夹头t移至工件需要支撑的部位，上下两个支臂3的夹头t支撑着所需加工的轴类工件，中心滑板2上的中心夹头t顶住工件，防止其横向运动。当进行时，随着工件的直径不断地变小，两个支臂3上的夹头t之间的距离也就变小，中心滑板2上的夹头t向前移动，始终顶住工件。液压阀9能使液压缸7的压力保持稳定。
[0034]
本发明的最佳实施例已阐明，由本领域普通技术人员做出的各种变化或改型都不会脱离本发明的范围。