一种用于长杆零件加工的机床的制作方法

1.本发明涉及机床加工领域，尤其涉及一种用于长杆零件加工的机床。


背景技术：

2.机床加工零件的过程，是通过机床上的刀具对旋转的零件进行车削加工，从使零件形成相应的形状，但在长杆零件的加工过程中，由于机床的固定方式为一端夹紧固定，会导致长杆零件的另一端在旋转加工过程中发生较大跳动，从而使得车削加工变成间歇性对刀具的碰撞，不但会损伤刀具，还会使得加工出的零件尺寸偏差过大，目前常用的方法是采用中心架或跟刀架以及顶针进行固定，传统中心架设置于刀具与固定端中间，起一定的支撑作用，相当于缩短固定端与刀具的间距，跟刀架则是通过支撑爪与刀具配合，减少切削时的震动，但无论是中心架还是跟刀架，都会影响工件的转动，不利于车削加工，还会造成工件表面的磨损，影响工件表面粗糙度。
3.如cn202111098349.x提出的一种细长轴多刀渐进式车削机床，包括：机床主体单元、多刀加工单元、左预紧力单元和右预紧力单元；左预紧力单元和右预紧力单元分布设置在机床主体单元的两端，并带动多刀加工单元延沿轴向往复运动；多刀加工单元设置在机床主体单元上，并在机床主体单元上往复运动，加工细长轴。传统车床主运动为工件旋转，而弱刚度微小细长轴在旋转时会产生离心力造成工件变形，该装置将车床的主运动从传统的工件旋转改良为了刀组旋转，避免了工件变形，提高了加工精度。
4.而本发明能利用跟随刀架移动的中心固定装置，对长杆零件进行不限制其转动的固定，减少长杆零件转动时的跳动与形变，提高车削加工的精度。


技术实现要素：

5.为解决上述问题，本发明的目的在于提出一种用于长杆零件加工的机床，该用于长杆零件加工的机床能利用跟随刀架移动的中心固定装置，对长杆零件进行不限制其转动的固定，减少长杆零件转动时的跳动与形变，提高车削加工的精度。
6.本发明提供了一种用于长杆零件加工的机床，其特征在于：包括车床组件，车床组件包括：床身、主轴、电机、皮带、卡盘、滑轨、滑块、刀架和第二蜗杆，床身放置于地面上，主轴转动式安装于床身一端，电机固定于床身上，位于主轴下方，电机输出轴通过皮带与主轴一端动力连接，卡盘固定于主轴另一端，滑轨固定于床身上，第二蜗杆安装于床身前方，滑块安装于滑轨和第二蜗杆上，刀架安装于滑块上；末端固定装置，包括安装座、顶针和推杆，安装座滑动安装于滑轨上，顶针滑动式安装于安装座，推杆固定于安装座侧面；中心固定装置，包括第一安装环、第二安装环、滚珠、第一安装杆、圆板、第二安装杆、第一齿轮、连接架、第一蜗杆、第二齿轮、弹簧、滑环、第三安装环、齿圈和把手，第一安装环固定于滑块侧面，第二安装环通过滚珠安装于第一安装环内，第一安装杆通过支架转动式均布于第二安装环内，圆板转动式安装于第一安装杆上，第二安装杆两端通过连接架与
第一安装杆连接，第一齿轮固定于第二安装杆上，第一蜗杆转动式安装于第二安装环上，并与第一齿轮啮合，第一蜗杆末端设有第二齿轮，滑环通过弹簧安装于第一安装环内，第三安装环活动安装于第一安装环内，齿圈固定于第三安装环一面，把手固定于第三安装环另一面。
7.进一步的，所述主轴中心设有通孔。
8.进一步的，所述第一安装杆为曲轴结构。
9.进一步的，所述第二安装环上设有与圆板对应的避让槽。
10.进一步的，所述连接架为两根垂直转轴组成的“十”字形。
11.进一步的，所述第一安装杆和第二安装杆通过连接架间隔连接为八边形。
12.进一步的，所述主轴中心轴、顶针中心轴和第一安装环中心轴为同轴。
13.有益效果：1、第一安装杆通过支架转动式均布于第二安装环内，圆板转动式安装于第一安装杆上，第一蜗杆转动式安装于第二安装环上，并与第一齿轮啮合，第一蜗杆末端设有第二齿轮，滑环通过弹簧安装于第一安装环内，第三安装环活动安装于第一安装环内，齿圈固定于第三安装环一面，把手固定于第三安装环另一面，利用第一蜗杆与第一齿轮的单向传动方式，通过圆板对零件进行夹紧固定，保证了不会因为零件的跳动而使圆板松动，使得中心固定装置能对零件进行固定，提高零件车削时的刚性，减少零件因车削运动而发生的跳动，减少零件转动时的振动。
14.2、第一安装环固定于滑块侧面，第二安装环通过滚珠安装于第一安装环内，第一安装杆为曲轴结构，通过支架转动式均布于第二安装环内，圆板转动式安装于第一安装杆上，通过圆板对零件进行固定夹紧，并利用第一安装环与第二安装环的转动式连接，使得零件在中心固定后也能保持转动，减少对零件表面的摩擦，防止阻碍零件的车削加工转动。
15.3、安装座滑动安装于滑轨上，顶针滑动式安装于安装座，推杆固定于安装座侧面，第一安装环固定于滑块侧面，第二安装环通过滚珠安装于第一安装环内，第一安装杆为曲轴结构，通过支架转动式均布于第二安装环内，圆板转动式安装于第一安装杆上，利用中心固定装置与末端固定装置，对长杆零件进行双重固定，使得在长杆零件加工时，本机床能有效减少零件长度引发的旋转跳动及车削振动，保证加工后长杆零件的同轴度，提高加工的精确度。
16.本发明为目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
附图说明
17.图1是本发明的整体结构示意图。
18.图2是本发明的车床组件剖面图一。
19.图3是本发明的车床组件剖面图二。
20.图4是本发明的末端固定装置剖面图。
21.图5是本发明的中心固定装置整体结构示意图。
22.图6是本发明的中心固定装置剖面图。
23.图7是本发明的中心固定装置爆炸图。
24.图8是本发明的第一安装杆和第二安装杆整体结构示意图。
25.图9是本发明的第一安装杆和第二安装杆爆炸图。
26.附图标记：床身1；主轴2；电机3；皮带4；卡盘5；滑轨6；滑块7；刀架8；安装座9；顶针10；推杆11；第一安装环12；第二安装环13；滚珠14；第一安装杆15；圆板16；第二安装杆17；第一齿轮18；连接架19；第一蜗杆20；第二齿轮21；弹簧22；滑环23；第三安装环24；齿圈25；把手26；第二蜗杆27。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述，当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。
28.下面，参考附图描述根据本发明实施例的用于长杆零件加工的机床，如图1-图9所示，用于长杆零件加工的机床包括车床组件，包括床身1、主轴2、电机3、皮带4、卡盘5、滑轨6、滑块7、刀架8和第二蜗杆27，床身1放置于地面上，主轴2转动式安装于床身1一端，主轴2中心设有通孔，电机3固定于床身1上，位于主轴2下方，电机3输出轴通过皮带4与主轴2一端动力连接，卡盘5固定于主轴2另一端，滑轨6固定于床身1上，第二蜗杆27安装于床身1前方，滑块7安装于滑轨6和第二蜗杆27上，刀架8安装于滑块7上。
29.在具体的实施例中：在使用过程中，普通零件可直接由卡盘5进行固定，而长杆类零件则通过主轴2中心设有的通孔，穿过主轴2后，再由卡盘5进行固定，减小零件的固定难度，便于操作。
30.如图4所示，用于长杆零件加工的机床包括末端固定装置，包括安装座9、顶针10和推杆11，安装座9滑动安装于滑轨6上，顶针10滑动式安装于安装座9，推杆11固定于安装座9侧面，便于操作时通过推杆11推动安装座9，使顶针10顶住零件末端，进行固定。
31.如图5、图6、图7、图8和图9所示，用于长杆零件加工的机床包括中心固定装置，包括第一安装环12、第二安装环13、滚珠14、第一安装杆15、圆板16、第二安装杆17、第一齿轮18、连接架19、第一蜗杆20、第二齿轮21、弹簧22、滑环23、第三安装环24、齿圈25和把手26，第一安装环12固定于滑块7侧面，第二安装环13通过滚珠14安装于第一安装环12内，第一安装杆15通过支架转动式均布于第二安装环13内，第一安装杆15为曲轴结构，圆板16转动式安装于第一安装杆15上，第二安装环13上设有与圆板16对应的避让槽，第二安装杆17两端通过两根垂直转轴组成的“十”字形连接架19与第一安装杆15连接，并间隔连接形成为八边形，第一齿轮18固定于第二安装杆17上，第一蜗杆20转动式安装于第二安装环13上，并与第一齿轮18啮合，第一蜗杆20末端设有第二齿轮21，滑环23通过弹簧22安装于第一安装环12内，第三安装环24活动安装于第一安装环12内，齿圈25固定于第三安装环24一面，把手26固定于第三安装环24另一面。
32.在具体的实施例中：初始时，由于弹簧22的弹力，使滑环23顶住第三安装环24，进而使得齿圈25与第二齿轮21为分离状态。
33.装夹固定时，长杆零件穿过中心固定装置，通过把手26按压第三安装环24，使滑环23移动并压缩弹簧22，进而使得齿圈25与第二齿轮21啮合，然后转动把手26，使得第三安装环24转动，进而使齿圈25带动第二齿轮21转动，从而使得第一蜗杆20转动，使得与第一蜗杆
20啮合的第一齿轮18转动，然后使得第二安装杆17转动，并通过连接架19的变向作用使第一安装杆15转动，并在曲轴结构的作用下使得四个圆板16的中心间隙变小，从而对零件进行加紧固定。
34.当刀架8移动时，圆板16会在摩擦力的作用下，在零件表面滚动，不影响刀架8的移动，同时，转动的零件还会带动圆板16使第二安装环13转动，保证零件的转动不受阻碍，同时，由于第一蜗杆20能带动第一齿轮18转动，而第一齿轮18无法带动第一蜗杆20旋转，使得零件的旋转跳动受到阻碍，保证了零件转动时的同轴度，进而提高车削时的加工精度。
35.工作原理：装夹固定时，长杆零件穿过中心固定装置，通过把手26按压第三安装环24，使滑环23移动并压缩弹簧22，进而使得齿圈25与第二齿轮21啮合，然后转动把手26，使得第三安装环24转动，进而使齿圈25带动第二齿轮21转动，从而使得第一蜗杆20转动，使得与第一蜗杆20啮合的第一齿轮18转动，然后使得第二安装杆17转动，并通过连接架19的变向作用使第一安装杆15转动，并在曲轴结构的作用下使得四个圆板16的中心间隙变小，从而对零件进行加紧固定，当刀架8移动时，圆板16会在摩擦力的作用下，在零件表面滚动，不影响刀架8的移动，同时，转动的零件还会带动圆板16使第二安装环13转动，保证零件的转动不受阻碍，同时，由于第一蜗杆20能带动第一齿轮18转动，而第一齿轮18无法带动第一蜗杆20旋转，使得零件的旋转跳动受到阻碍，保证了零件转动时的同轴度，进而提高车削时的加工精度。