CN103817349B - 卡轴式车床 - Google Patents

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Abstract

卡轴式车床,A主轴和B主轴同轴并相对放置,A主轴、B主轴上分别装有A伸缩式卡盘和B伸缩式卡盘,A伸缩式卡盘、B伸缩式卡盘的中心分别装有A顶尖和B顶尖,A顶尖和B顶尖也是同轴并相对放置;在工作过程中,A顶尖和B顶尖分别顶在工件的两端中心孔内,始终支承着工件,当A伸缩式卡盘前伸、A卡盘爪卡紧工件,并且B卡盘爪松开工件、B伸缩式卡盘后缩时,刀具就能够加工工件靠近B伸缩式卡盘的一端;当A卡盘爪松开工件、A伸缩式卡盘后缩、并且B伸缩式卡盘前伸、B卡盘爪卡紧工件时,刀具就能够加工工件靠近A伸缩式卡盘的一端;通过一次或多次对工件左端、右端夹持方式的自动切换,就能够对工件实施粗、精车,以及钻、铣、攻等多道工序的加工。

Description

卡轴式车床
技术领域
本发明涉及机床工具领域,尤其是普通车床、数控车床、车削中心。
背景技术
随着数控机床的迅速发展,在数控车床、尤其是车削中心上加工轴类零件,完全能够一次装夹完成粗、精车以及钻、铣、攻等多道工序,但是,目前轴类零件的夹持方式主要采用一端卡盘、一端顶尖的方式,这种方式有两种加工工艺:一是将工件在卡盘端的一端留出工艺夹头,一夹一顶进行加工,待完成加工后再切除工艺夹头;二是将工件两端分别打出中心孔,一夹一顶进行加工,待加工完成一端后,再调头加工另一端。这两种加工工艺都存有弊端:前者费料费工;后者浪费时间、损失零件精度。
发明内容
为了克服轴类零件加工工艺存在的弊端,本发明提供一种卡轴式车床,该车床具有双卡、双顶功能,顶尖始终支承着工件,通过一次或多次对轴类零件左端、右端夹持方式的自动切换,从而改变了轴类零件原有的加工工艺。
本发明采取的技术方案是:A主轴和B主轴同轴并相对放置,A主轴、B主轴上分别装有A伸缩式卡盘和B伸缩式卡盘,A伸缩式卡盘、B伸缩式卡盘的中心分别装有A顶尖和B顶尖,A顶尖和B顶尖也是同轴并相对放置,A伸缩式卡盘、B伸缩式卡盘的前端分别设有A卡盘爪和B卡盘爪,A伸缩式卡盘、B伸缩式卡盘的后端分别与A拉杆和B拉杆相连,A拉杆、B拉杆的另一端又分别与A卡盘动力源和B卡盘动力源相接;在工作过程中,A顶尖和B顶尖分别顶在工件的两端中心孔内,始终支承着工件,当A伸缩式卡盘前伸、A卡盘爪卡紧工件,并且B卡盘爪松开工件、B伸缩式卡盘后缩时,刀具就能够加工工件靠近B伸缩式卡盘的一端,如图1所示;当A卡盘爪松开工件、A伸缩式卡盘后缩、并且B伸缩式卡盘前伸、B卡盘爪卡紧工件时,刀具就能够加工工件靠近A伸缩式卡盘的一端,如图2所示;通过一次或多次对工件左端、右端夹持方式的自动切换,就能够不受阻碍地对工件实施粗、精车,以及钻、铣、攻等多道工序的加工。
本发明的有益效果是,通过改变轴类零件原有的加工工艺,缩短了加工时间,减少了材料的浪费,提高了零件的精度保持性。
附图说明
图1是卡轴式车床原理示意图。
图2是图1的另一状态示意图。
图3是卡轴式车床结构示意图。
图4是图3的另一状态示意图。
图5是图3的H-H剖视示意图。
图6是力度测量装置结构示意图。
图中:1.机床躯体,2.A卡盘动力源,3.A拉杆,4.Z轴导轨副,5.Z轴丝杠副,6.A主轴,7.A伸缩式卡盘,8.A卡盘爪,9.溜板组件,10.B卡盘爪,11.B伸缩式卡盘,12.B主轴,13.B拉杆,14.Z轴伺服电机,15.W轴伺服电机,16.B卡盘动力源,17.B主轴箱,18.W轴丝杠副,19.B顶尖,20.W轴导轨副,21.刀具,22.工件,23.A顶尖,24.A主轴箱,25.套,26.螺母,27.力传感器,28.碟形弹簧。
具体实施方式
如图1、图2、图3、图4、图5所示,机床躯体(1)、A卡盘动力源(2)、A拉杆(3)、Z轴导轨副(4)、Z轴丝杠副(5)、A主轴(6)、A伸缩式卡盘(7)、A卡盘爪(8)、溜板组件(9)、B卡盘爪(10)、B伸缩式卡盘(11)、B主轴(12)、B拉杆(13)、Z轴伺服电机(14)、W轴伺服电机(15)、B卡盘动力源(16)、B主轴箱(17)、W轴丝杠副(18)、B顶尖(19)、W轴导轨副(20)、刀具(21)、工件(22)、A顶尖(23)、A主轴箱(24)、套(25)、螺母(26)、力传感器(27)和碟形弹簧(28)是卡轴式车床的主要零件,A主轴(6)、B主轴(12)分别装在A主轴箱(24)和B主轴箱(17)中;A主轴(6)和B主轴(12)同轴并相对放置,A主轴(6)、B主轴(12)上分别装有A伸缩式卡盘(7)和B伸缩式卡盘(11),A伸缩式卡盘(7)、B伸缩式卡盘(11)的中心分别装有A顶尖(23)和B顶尖(19),A顶尖(23)和B顶尖(19)也是同轴并相对放置,A伸缩式卡盘(7)、B伸缩式卡盘(11)的前端分别设有A卡盘爪(8)和B卡盘爪(10),A伸缩式卡盘(7)、B伸缩式卡盘(11)的后端分别与A拉杆(3)和B拉杆(13)相连,A拉杆(3)、B拉杆(13)的另一端又分别与A卡盘动力源(2)和B卡盘动力源(16)相接;在工作过程中,A顶尖(23)和B顶尖(19)分别顶在工件(22)的两端中心孔内,始终支承着工件(22),当A伸缩式卡盘(7)前伸、A卡盘爪(8)卡紧工件,并且B卡盘爪(10)松开工件(22)、B伸缩式卡盘(11)后缩时,刀具(21)就能够加工工件(22)靠近B伸缩式卡盘(11)的一端,如图1所示;当A卡盘爪(8)松开工件、A伸缩式卡盘(7)后缩,并且B伸缩式卡盘(11)前伸、B卡盘爪(10)卡紧工件(22)时,刀具(21)就能够加工工件(22)靠近A伸缩式卡盘(7)的一端,如图2所示;通过一次或多次对工件(22)左端、右端夹持方式的自动切换,就能够不受阻碍地对工件(22)实施粗、精车,以及钻、铣、攻多道工序加工。
如图3、图4、图5、图6所示,B主轴箱(17)通过W轴导轨副(20)与机床躯体(1)连接,由W轴丝杠副(18)驱动,使B主轴箱(17)、以及B主轴***能够沿Z轴方向运动,形成W轴;W轴丝杠副(18)与B主轴箱(17)之间设有力度检测装置,力度检测装置由套(25)、螺母(26)、力传感器(27)、碟形弹簧(28)构成,W轴丝杠副(18)穿装在套(25)中,W轴丝杠副(18)的丝母与套(25)固连,套(25)又穿装在B主轴箱(17)的一个孔中,套(25)的外径与B主轴箱(17)的孔为滑动配合,套(25)的大端与B主轴箱(17)的孔端面之间装有力传感器(27)和碟形弹簧(28),套(25)的另一端装有螺母(26);力度检测装置的作用是对A顶尖(23)、B顶尖(19)施力状况的监测;A顶尖(23)、B顶尖(19)、工件(22)与机床躯体、主轴头***、力度检测装置、导轨副、丝杠副、伺服电机以及数控***构成施力闭环控制***;当顶尖对工件施力过大或过小时,力度监测装置就将信号反馈到数控***、数控***控制伺服电机、伺服电机带动丝杠副、丝杠副驱动主轴头***、主轴头***就减少或增加对顶尖的施力力度。
A主轴箱(24)能够与B主轴箱(17)的连接结构相同,也能够与机床躯体(1)直接固定连接。
如图1、图2所示,A卡盘动力源(2)、B卡盘动力源(16)是液力驱动装置、气动驱动装置或电动驱动装置。
A伸缩式卡盘(7)、B伸缩式卡盘(11)可以使用已申请专利的伸缩式卡盘,申请号:201410050706.9。

Claims (3)

1.卡轴式车床,A主轴(6)、B主轴(12)分别装在A主轴箱(24)和B主轴箱(17)中,A主轴(6)和B主轴(12)同轴并相对放置,A主轴(6)、B主轴(12)上分别装有A伸缩式卡盘(7)和B伸缩式卡盘(11),A伸缩式卡盘(7)、B伸缩式卡盘(11)的中心分别装有A顶尖(23)和B顶尖(19),A顶尖(23)和B顶尖(19)也是同轴并相对放置,A伸缩式卡盘(7)、B伸缩式卡盘(11)的前端分别设有A卡盘爪(8)和B卡盘爪(10),A伸缩式卡盘(7)、B伸缩式卡盘(11)的后端分别与A拉杆(3)和B拉杆(13)相连,A拉杆(3)、B拉杆(13)的另一端又分别与A卡盘动力源(2)和B卡盘动力源(16)相接;在工作过程中,A顶尖(23)和B顶尖(19)分别顶在工件(22)的两端中心孔内,始终支承着工件(22),当A伸缩式卡盘(7)前伸、A卡盘爪(8)卡紧工件,并且B卡盘爪(10)松开工件(22)、B伸缩式卡盘(11)后缩时,刀具(21)就能够加工工件(22)靠近B伸缩式卡盘(11)的一端;当A卡盘爪(8)松开工件、A伸缩式卡盘(7)后缩,并且B伸缩式卡盘(11)前伸、B卡盘爪(10)卡紧工件(22)时,刀具(21)就能够加工工件(22)靠近A伸缩式卡盘(7)的一端;通过一次或多次对工件(22)左端、右端夹持方式的自动切换,就能够不受阻碍地对工件(22)实施粗、精车,以及钻、铣、攻多道工序加工;其特征是:B主轴箱(17)通过W轴导轨副(20)与机床躯体(1)连接,由W轴丝杠副(18)驱动,使B主轴箱(17)、以及B主轴***能够沿Z轴方向运动,形成W轴,W轴丝杠副(18)与B主轴箱(17)之间设有力度检测装置,力度检测装置由套(25)、螺母(26)、力传感器(27)、碟形弹簧(28)构成,W轴丝杠副(18)穿装在套(25)中,W轴丝杠副(18)的丝母与套(25)固连,套(25)又穿装在B主轴箱(17)的一个孔中,套(25)的外径与B主轴箱(17)的孔为滑动配合,套(25)的大端与B主轴箱(17)的孔端面之间装有力传感器(27)和碟形弹簧(28),套(25)的另一端装有螺母(26);力度检测装置的作用是对A顶尖(23)、B顶尖(19)施力状况的监测;A顶尖(23)、B顶尖(19)、工件(22)与机床躯体、主轴头***、力度检测装置、导轨副、丝杠副、伺服电机以及数控***构成施力闭环控制***;当顶尖对工件施力过大或过小时,力度监测装置就将信号反馈到数控***、数控***控制伺服电机、伺服电机带动丝杠副、丝杠副驱动主轴头***、主轴头***就减少或增加对顶尖的施力力度。
2.根据权利要求1所述的卡轴式车床,其特征是:A主轴箱(24)与B主轴箱(17)的连接结构相同。
3.根据权利要求1所述的卡轴式车床,其特征是:A主轴箱(24)与机床躯体(1)直接固定连接。
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