一种自定心车床中心架的制作方法

本实用新型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，具体地说是一种自定心车床中心架。

背景技术：

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，车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：

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的现状，而提供一种采用内藏油缸设计、体积小、夹持范围大，并能自动调整工件中心位置的自定心车床中心架。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种自定心车床中心架，包括抹角扁长方体结构的外壳以及前后滑动地设置在该外壳内中心位置处的中心臂和杠杆式铰链在外壳上的两个支臂；中心臂和两个支臂的前端各设有一个用于与加工工件滚动支撑配合的支撑轮组；中心臂为内藏在外壳中的油缸的缸体，该油缸的活塞杆的端头装配有手自一体安全阀，安全阀通过连接螺栓固定安装在外壳的后端面上兼作油缸的固定支点；两个支臂以中心臂的轴心线为对称轴上下对称地设置，中心臂的上侧面和下侧面对称安装有在中心臂前伸时用于向相应侧的支臂滚压施加力矩的滚轮组，支臂的后段成型有与滚轮组滚动接触配合的外凸弧形滚压面；中心臂上铰链有在中心臂后退时用于带动支臂张开复位的回归板。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

上述的外壳由成型有装配空腔的主壳体和与该主壳体相盖配的盖板组成；安全阀固定在主壳体的后端面上，该主壳体的后端面开有能使活塞杆穿过以连接安全阀的后缺口，主壳体的前端面成型有用于为中心臂的前后滑动提供导向作用的导向滑口，并且主壳体的前端面上位于导向滑口的上端和下端各成型有一个向前突出的右支撑耳，盖板上相应地成型有两个左支撑耳，左支撑耳和右支撑耳上均开有支撑轴孔。

上述支臂呈s型结构，该支臂的中段位置转动地穿装有作为杠杆支点的转轴，转轴的右端定位安装在主壳体右支撑耳的支撑轴孔中，转轴的左端定位安装在盖板左支撑耳的支撑轴孔中；支臂的后段位于主壳体的装配空腔中，支臂的前段位于主壳体的外部。

上述的滚轮组由滚轮座、滚轮轴和滚轮组成；滚轮转动地套装在滚轮轴上，该滚轮与支臂后段的外凸弧形滚压面滚动顶压相接触；滚轮轴定位支撑安装在滚轮座上，滚轮座焊接固定在中心臂的后端。

上述的回归板为带有圆弧顶角的三角形钢板，该回归板上开有转动套装在滚轮轴左端的铰孔，并且回归板上还开有长条形的第一滑道和第一销孔，第一销孔中固定安装有第一销轴；支臂后段的左端面上开有弯曲的第二滑道和第二销孔，第二销孔中固定安装有第二销轴；回归板上的第一销轴与支臂上的第二滑道滑动相配合，支臂上的第二销轴与回归板上的第一滑道滑动相配合。

上述的支撑轮组包括支撑轮轴和转动套装在该支撑轮轴上用于与工件滚动接触配合的支撑轮；支臂的前端角度可调地安装有铁屑防护风罩，设置在支臂上的支撑轮组定位安装在该铁屑防护风罩中；中心臂的前端面成型有凹入的槽腔，设置在中心臂上的支撑轮组定位安装在中心臂成型的槽腔中。

上述的铁屑防护风罩中和中心臂的槽腔中均成型有用于定位支撑上述支撑轮轴的定位槽，铁屑防护风罩配设有用于压紧固定支撑轮轴的锁块，中心臂配设有用于压紧固定支撑轮轴的压板。

上述的铁屑防护风罩上设有用于连接水幕系统的连接孔，并且该铁屑防护风罩的罩口开有喷孔；安全阀上设有进油口和出油口。

与现有技术相比，本实用新型的中心臂为内藏在外壳中油缸的缸体，并且中心臂上安装有在中心臂前进时能推动两个支臂同步运动合拢的滚轮组，中心臂还铰链有在中心臂后退时带动支臂张开复位的回归板。本实用新型利用液压驱动中心臂和两个支臂上的支撑轮组运动，能将工件始终控制在由三个支撑轮的支撑点组形成的圆内，从而现实中心架自定心的功能。相同的条件下，本实用新型与目前车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。本实用新型采用内藏油缸设计，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

图1是本实用新型爆炸图；

图2是本实用新型的主视结构图(图中的虚线表示由三个支撑轮的支撑点构成的圆)；

图3是图2的仰视图；

图4是图2的俯视图；

图5是本实用新型的支臂与主壳体的装配结构示意图；

图6是本实用新型的油缸与安全阀安装结构示意图；

图7是本实用新型回归板的立体结构示意图；

图8是本实用新型中心臂后退，支臂张开的状态示意图；

图9是本实用新型中心臂前进，支臂合拢的状态示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细描述。

图1至9是本实用新型的施工及墙桩的示意图。

其中的附图标记为：转轴l、连接螺栓t、第一销轴z1、第二销轴z2、外壳1、装配空腔1a、后缺口1b、主壳体11、盖板12、右支撑耳13、左支撑耳14、油缸2、中心臂21、支臂3、弧形滚压面3a、第二滑道31、第二销孔32、支撑轮组4、支撑轮41、安全阀5、进油口5a、出油口5b、滚轮组6、滚轮座61、滚轮轴62、滚轮63、回归板7、铰孔7a、第一滑道7b、第一销孔7c、铁屑防护风罩8、连接孔8a、喷孔8b、锁块81、压板9。

如图1至图9所示，本实用新型提供了一种自定心车床中心架，该中心架采用液压动力，它包括一个抹去四角的呈扁长方体结构的外壳1，以及能前后滑动地设置在该外壳1内中心位置处的中心臂21和杠杆式铰链在外壳1上的两个支臂3。中心臂21的前端和两个支臂3的前端各设有一个支撑轮组4，三个支撑轮组4用于与加工的工件滚动支撑相配合，将工件夹持在支撑轮组4的支点构成的圆内。本实用新型的最大贡献在于，中心臂21为内藏在外壳1中的油缸2的缸体，也就是说本实用新型直接利用了油缸2的缸体作为了中心臂21。油缸2的活塞杆的端头则装配有手自一体安全阀5。安全阀5上设有用于为油缸2提供液压油的进油口5a和出油口5b。安全阀5上成型有四个安装孔，安全阀5通过四根连接螺栓t穿过安全阀5的安装孔，将安全阀5固定在外壳1的后端面上，由于安全阀5与外壳1固定成一体，因此安全阀5可以兼作油缸2的固定支点，使油缸2的缸体即中心臂21可以前后滑动。两个支臂3以中心臂21的轴心线为对称轴上下对称地设置，位于中心臂21上方的支臂3称作上支臂，位于中心臂21下方的支臂3称作下支臂。如图6和图5所示，中心臂21的上侧面和下侧面对称地各安装有一个滚轮组6，滚轮组6固定在中心臂21的后端能随中心臂21同步移动，当中心臂21在液压的作用下向前伸出时，安装在中心臂21上侧面的滚轮组6能对上支臂的后段滚压施加力矩，安装在中心臂21下侧面的滚轮组6则能对下支臂的后段滚压施加力矩，从而迫使两支臂3的前端作合拢运动。由图5可以清楚的看到，支臂3的后段成型有与滚轮组6滚动接触配合的外凸弧形滚压面3a。本实用新型的中心臂21能在液压的作用下前进的同时通过滚轮组6滚压施力推动两个支臂3作同步运动合拢，从而将工件控制在由三个支撑轮组4的支撑点构成的圆内，实现中心架的自定心调节。三个支撑轮组4构成的圆的圆心落在中心臂21的中心轴线上。本实用新型的中心臂21上还铰接有回归板7，回归板7用于在中心臂21后退时带动支臂3张开复位，如图8所示的位置。

本实用新型采用一个液压油缸，推动中间的中心臂，同时驱动三个支撑轮组运动。在相同条件下，与目前车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。本实用新型的中心架采用内藏油缸设计，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。

实施例中如图1所示，本实用新型的外壳1由主壳体11和与该主壳体11相盖配的盖板12组成，主壳体11成型有用于安装油缸2等部件的装配空腔1a，主壳体11的前端面的中心开有导向滑口，以使中心臂21的前端能够穿出主壳体11的装配空腔1a，导向滑口具有导向作用，能为中心臂21的前后滑动提供导向，保证中心臂21运行的平稳性。安全阀5固定在主壳体11的后端面上，主壳体11后端面的中心开有后缺口1b，后缺口1b能方便缸体2的活塞杆穿过以连接安全阀5。本实用新型在主壳体11的前端面上位于导向滑口的上端和下端还各成型有一个向前突出的右支撑耳13，盖板12上相应地成型有两个左支撑耳14，左支撑耳14和右支撑耳13上均开有支撑轴孔。

如图5所示，本实用新型的支臂3呈s型结构，该支臂3的中段位置转动地穿装有作为杠杆支点的转轴l，转轴l的右端定位安装在主壳体11右支撑耳13的支撑轴孔中，转轴l的左端定位安装在盖板12左支撑耳14的支撑轴孔中，支臂3通过支撑轴孔和转轴l的支撑配合杠杆式的安装在外壳1上。支臂3装配后，支臂3的后段位于主壳体11的装配空腔1a中，支臂3的前段位于主壳体11的外部。

实施例中如图6所示，本实用新型的滚轮组6由滚轮座61、滚轮轴62和滚轮63组装构成；滚轮63转动地套装在滚轮轴62上并能防止轴向串动，滚轮63与支臂3后段的外凸弧形滚压面3a滚动顶压相接触。滚轮轴62定位支撑安装在滚轮座61上，而滚轮座61则通过焊接的方法固定在中心臂21的后端。

实施例中如图7所示，本实用新型的回归板7为带有圆弧顶角的三角形钢板，该回归板7上分别加工有铰孔7a、第一滑道7b和第一销孔7c。铰孔7a用于将回归板7能转动在套装在滚轮轴62左端，使中心臂21在运动时能带动回归板7移动。第一滑道7b为一道长条形的滑孔，第一销孔7c用于插接安装第一销轴z1。由本实用新型的图5可以看到，支臂3后段的左端面上开有弯曲的第二滑道31和第二销孔32，第二销孔32用于插接安装有第二销轴z2。第一销轴z1和第二销轴z2为直径和长度均相同的圆柱体，第一滑道7b和第二滑道31的宽度相同都略大于销轴的直径。装配后，回归板7上的第一销轴z1插接到支臂3上的第二滑道31中，能沿该第二滑道31导向滑动，支臂3上的第二销轴z2插接到回归板7上的第一滑道7b中，能沿该第一滑道7b导向滑动。这样当中心臂21向前移动时，回归板7能通过销轴与滑道的滑动运动至死点，而当中心臂21向后移动时，回归板7能通过销轴与滑道后端的配合拉动支臂3复位张开。

实施例中，本实用新型的支撑轮组4包括支撑轮轴和转动套装在该支撑轮轴上用于与工件滚动接触配合的支撑轮41。支撑轮轴为一根圆柱形的轴，在本实用新型的图中没有示出。支臂3的前端角度可调地安装有铁屑防护风罩8，设置在支臂3上的支撑轮组4定位安装在该铁屑防护风罩8中。铁屑防护风罩8能够适当的调节角度，以便能使支撑轮41与工件顶接。本实用新型中心臂21的前端面成型有凹入的槽腔，槽腔的深度小于支撑轮41的直径，设置在中心臂21上的支撑轮组4定位安装在中心臂21成型的槽腔中。

为了方便支撑轮组4的定位安装，铁屑防护风罩8中和中心臂21的槽腔中均成型有定位槽，定位槽用于使支撑轮轴的轴端卡入其中以为支撑轮轴提供支撑。铁屑防护风罩8配设有用于压紧固定支撑轮轴的锁块81，中心臂21配设有用于压紧固定支撑轮轴的压板9。本实用新型通过锁块81可以防止支撑轮组4从铁屑防护风罩8中脱出，而压板9则可以防止支撑轮组4从中心臂21中脱出。

实施例中，本实用新型的铁屑防护风罩8上设有用于连接水幕系统的连接孔8a，并且该铁屑防护风罩8的罩口开有喷孔8b。

本实用新型能在工件转动过程中，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。

本实用新型的工作原理是：在液压的作用下通过油缸2迫使中心臂21带动两个滚轮组6作前后运动，从而使中心臂21同时带动上下两个支臂3作同步运动，始终将工件控制在三个支撑轮41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)，此时油缸2处于卸油状态，由回归板7将两个支臂3控制在缩回状态。当需要中心架工作时(工件已经装夹在机床上)，油缸2由液压系统注油进油缸2的无杆腔，中心臂21伸出使中心架的支撑轮41移至工件需要支撑的部位。上下两个支臂3支撑着所需加工的轴类工件，中间的中心臂顶住工件，防止其横向运动。当进行时，随着工件的直径不断地变小，两支臂3的支撑轮组4之间的角度也就变小，中心臂的支撑轮组4向前移动，始终顶住工件。

本实用新型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实用新型的范围。