CN108972028A - 一种数控铣床机械加工多自由度辅助支撑 - Google Patents
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Abstract
一种数控铣床机械加工多自由度辅助支撑,包括Y字形支撑、圆柱滚轮、定位销、螺柱销、顶杆、基座、顶丝,Y字形支撑呈Y形,两边均匀分布有多个对称的孔,装配定位销、圆柱滚轮,Y字形支撑下端有销孔,顶杆上端呈U字形,两侧有销孔,Y字形支撑通过螺柱销与顶杆固定,并可以绕螺柱销转动,顶杆与基座固定连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种数控铣床机械加工多自由度辅助支撑。
背景技术
在铣床上加工锥类零件时,经常采用一端用万能转向台分度头四爪夹紧,另一端用尾座顶尖顶紧的装夹方法,较长的零件中间部位还应该用千斤顶等辅助装置进行支撑。对于要求垂直表面加工的锥类零件,由于外形带角度,另一端不便使用尾座顶尖顶紧。这时可以在尾部使用千斤顶等辅助支撑装置进行支撑固定,来防止加工时切削量大、走刀时间长,零件受切削力发生让刀、变形、震动等情况。普通的千斤顶,不能顶锥面或是点接触造成锥面损伤。如果想在数控铣床或加工中心上使用普通的千斤顶作为辅助支撑,只能在曲面上预留平台,最后在加工完成后将平台去掉,这样就增加了加工工序,浪费时间,而且在平台处会产生接刀痕,同时又不能避免千斤顶在加工过程中松动或位移。一般的辅助支撑所使用的千斤顶,顶杆上端是平面或V形面,只能点或线接触,顶杆上端不能旋转角度,加工锥类零件易发生位移,也没有滚动机构不能实现加工中心的四轴联动加工。
发明内容
本发明解决的技术问题是:克服现有技术的不足,提供了一种数控铣床机械加工多自由度辅助支撑,克服现有机床辅助支撑用千斤顶的缺点,可以实现支撑角度可180°自由调节,带锁紧装置能用于不同直径和锥度的圆柱、圆锥等回转体类零件的辅助支撑设备,接触面贴合好,刚性较高、适合长时间切削运动,可以提高零件的加工刚性。
本发明的技术解决方案是:一种数控铣床机械加工多自由度辅助支撑,包括Y字形支撑、圆柱滚轮、定位销、螺柱销、顶杆、基座、顶丝,其中:
Y字形支撑呈Y形,两边均匀分布有n个对称的孔,装配定位销、圆柱滚轮,Y字形支撑下端有销孔,顶杆上端呈U字形,两侧有销孔,Y字形支撑通过螺柱销与顶杆固定,并可以绕螺柱销转动,顶杆与基座间隙配合连接。
所述的圆柱滚轮为中心有通孔的圆柱形,材料选用黄铜,圆柱滚轮的圆柱外形与圆柱或圆锥表面呈线接触并不破坏零件表面,中心通孔装入定位销后与Y字形支撑连接。
还包括顶丝,基座侧面开有顶丝孔,安装顶丝防止顶杆转动。
所述的基座底面开有减阻槽,基座底板侧面有固定槽用于与机床连接,侧面有提高基座的刚性的筋。
还包括锁紧螺母、黄铜调节螺母,锁紧螺母、黄铜调节螺母均为圆形,外圆上设有网纹滚花,内孔为与顶杆配合的梯形螺纹,黄铜调节螺母可以调节顶杆顶出高度,锁紧螺母可以锁死黄铜调节螺母、顶杆。
一种数控铣床机械加工多自由度辅助支撑方法,包括如下步骤:
(1)将移动基座靠近支撑位置,根据支撑位置直径选择圆柱滚轮的销孔位置,装入圆柱滚轮、定位销,调节Y字形支撑与待加工零件的相对角度;
(2)转动黄铜调节螺母调节顶杆顶出高度,使圆柱滚轮外圆与待加工零件表面贴合,拧紧螺柱销及螺母固定Y字形支撑相对待加工零件的角度,同时拧紧锁紧螺母固定顶杆的顶出高度,将基座与机床工作台固定。
本发明与现有技术相比的优点在于:
(1)本发明采用Y字形支撑,Y字形支撑能够调节角度,使圆柱滚轮与圆柱或圆锥表面垂直接触,符合力学原理,具有分散切削力的作用,提高加工强度、刚性;
(2)本发明通过调节Y字形支撑上均匀分布在两侧的圆柱滚轮的上下位置,能够实现对不同直径和锥度的圆柱面和圆锥面进行支撑;
(3)本发明中与待加工零件接触部位采用圆柱滚轮,可以绕定位销转动,能够滚动支撑零件,支持数控机床的四轴联动;
(4)本发明通过顶杆和调节螺母及锁紧螺母,可以调节支撑高度并能够锁死,可以支撑不同中心高和不同直径的圆柱面和圆锥面;
(5)本发明顶杆上有贯通的键槽与基座上顶丝配合,在通过黄铜调节螺母调节顶杆上下位移时,防止顶杆自转;
(6)本发明基座与机床连接的底面开有槽子,减小了摩擦阻力,便于在机床上移动,调节位置;
(7)本发明基座底板侧面开有固定槽,通过固定槽可以与机床联接固定。减小零件加工过程中的的震动,提高刚性,防止发生的松动和位移。
附图说明
图1为千斤顶装配主视图;
图2为千斤顶装配左视图;
图3为V字支撑主视图、左视图;
图4为顶杆主视图、俯视图;
图5为基座三视图;
图6为不同档位示意图;
其中:1为Y字形支撑,2为圆柱滚轮,3为定位销,4为螺柱销,5为顶杆,6为锁紧螺母,7为黄铜调节螺母,8为基座,9为顶丝。
具体实施方式
本发明克服现有技术的不足,提供了一种数控铣床机械加工多自由度辅助支撑,克服现有机床辅助支撑用千斤顶的缺点,可以实现支撑角度可180°自由调节,带锁紧装置能用于不同直径和锥度的圆柱、圆锥等回转体类零件的辅助支撑设备,接触面贴合好,刚性较高、适合长时间切削运动,可以提高零件的加工刚性。
如图1所示为是千斤顶装配主视图,如图2所示为千斤顶装配左视图,本发明包括Y字形支撑1、圆柱滚轮2、定位销3、螺柱销4、顶杆5、锁紧螺母6、黄铜调节螺母7、基座8、顶丝9,其中:
如图3(a)、(b)所示为Y字形支撑主视图、左视图;Y字形支撑1呈Y形,上端有6个孔,均匀分布在两边,用于装配定位销3及圆柱滚轮2,定位销3穿过不同高低的孔,实现对不同直径的锥和圆柱进行支撑,当圆锥或圆柱支撑部位直径较大时可以用靠上的两个孔,当圆锥或圆柱支撑部位直径较小时可以用靠下面的孔;Y字形支撑1下端有一销孔,用于通过螺柱销4与顶杆5连接固定,Y字形支撑1可以绕着螺柱销4转动,便于调节使圆柱滚轮2与待加工零件表面贴合,调节好角度后可以拧紧螺柱销4固定,圆柱滚轮2为圆柱形,中心有孔,材料选用硬度较低、耐磨性较高的黄铜,圆柱滚轮2的圆柱外形可以很好的与圆柱或圆锥表面呈线接触,并且不会破坏零件表面,其中心孔用于装入定位销3与Y字形支撑连接,并且可以随着待加工零件的转动而转动。
如图4(a)、(b)所示为顶杆主视图、俯视图,顶杆5上端呈U字形,两侧有销孔,用于通过螺柱销4与Y字形支撑1连接固定,下端为梯形螺纹,梯形螺纹强度高,能够承受较高的支撑力,梯形螺纹螺距大,能够高效的调节顶杆5顶出高度,在梯形螺纹处侧面开有键槽,顶丝9顶入键槽,防止顶杆5转动。
如图5所示为基座三视图,基座8底面面积较大,支撑稳定,底面开有减阻槽,减小了底面与机床间的接触面积,减小摩擦阻力,便于在机床上调节位置,基座8侧面开有槽,便于通过螺杆与机床连接。同时由于其面积较大,也可以通过压板压到机床上,基座8内径与顶杆5梯形螺纹大径配合,防止顶杆5顶出后晃动,其侧面有一顶丝孔用于安装顶丝9防止顶杆5转动,基座8侧面有能够提高基座8的刚性的筋。
锁紧螺母6、黄铜调节螺母7均为圆形,其外圆上有便于手拧的网纹滚花,其内孔均为与顶杆5配合的梯形螺纹。拧动黄铜调节螺母7可以调节顶杆5顶出高度。拧紧锁紧螺母6可以锁死黄铜调节螺母7及顶杆5,防止零件加工时震动使其松动。
如图6所示为不同档位示意图;在顶杆5上有一Y字形支撑1,支撑1可以绕顶杆5上螺柱销4进行180°自由调节并锁死,以便与任何角度的锥类零件贴合。Y字形支撑1上装有两个圆柱滚轮2,圆柱滚轮2能够与圆柱体或圆锥体很好的接触,圆柱滚轮2能够通过定位销3及Y字形支撑1上的销孔进行上下位置调节,更换档位,以便适应不同直径的圆柱或圆锥。顶杆与基座间有键槽与顶丝9配合,防止顶杆5转动。顶杆5与基座8间有黄铜调节螺母7,黄铜调节螺母7与顶杆5间为螺纹连接,转动黄铜调节螺母7可以调节顶杆5顶出高度。在黄铜调节螺母7上面有锁紧螺母6,在高度调节好后,拧紧锁紧螺母6,高度即固定。基座8上开有可以***螺杆的槽,可以通过T型槽螺母与机床连接固定。在与机床连接的基座底面上,开有槽子,减小了底面与机床间的摩擦力,便于调节位置过程中在机床上移动。
下面举例说明具体操作方式:
先确定零件的支撑位置,移动基座8靠近支撑位置。根据零件支撑位置直径大小选择圆柱滚轮2上合适的销孔位置,装入圆柱滚轮2及定位销3,调节Y字形支撑1与待加工零件的相对角度,同时转动黄铜调节螺母7调节顶杆5顶出高度,使圆柱滚轮2外圆与待加工零件表面贴合,拧紧螺柱销4及螺母固定Y字形支撑1相对待加工零件的角度,同时拧紧锁紧螺母6固定顶杆5的顶出高度,防止松动。用螺杆通过底板上连接槽或用压板将基座8与机床工作台固定。即可以开始对待加工零件进行加工。
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。
Claims (6)
1.一种数控铣床机械加工多自由度辅助支撑,其特征在于包括Y字形支撑(1)、圆柱滚轮(2)、定位销(3)、螺柱销(4)、顶杆(5)、基座(8)、顶丝(9),其中:
Y字形支撑(1)呈Y形,两边均匀分布有n个对称的孔,装配定位销(3)、圆柱滚轮(2),Y字形支撑(1)下端有销孔,顶杆(5)上端呈U字形,两侧有销孔,Y字形支撑(1)通过螺柱销(4)与顶杆(5)固定,并可以绕螺柱销(4)转动,顶杆(5)与基座(8)间隙配合连接。
2.根据权利要求1所述的一种数控铣床机械加工多自由度辅助支撑,其特征在于:所述的圆柱滚轮(2)为中心有通孔的圆柱形,材料选用黄铜,圆柱滚轮(2)的圆柱外形与圆柱或圆锥表面呈线接触并不破坏零件表面,中心通孔装入定位销(3)后与Y字形支撑(1)连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种数控铣床机械加工多自由度辅助支撑,其特征在于:还包括顶丝(9),基座(8)侧面开有顶丝孔,安装顶丝(9)防止顶杆(5)转动。
4.根据权利要求1或2所述的一种数控铣床机械加工多自由度辅助支撑,其特征在于:所述的基座(8)底面开有减阻槽,基座(8)底板侧面有固定槽用于与机床连接,侧面有提高基座(8)的刚性的筋。
5.根据权利要求1或2所述的一种数控铣床机械加工多自由度辅助支撑,其特征在于:还包括锁紧螺母(6)、黄铜调节螺母(7),锁紧螺母(6)、黄铜调节螺母(7)均为圆形,外圆上设有网纹滚花,内孔为与顶杆(5)配合的梯形螺纹,黄铜调节螺母(7)可以调节顶杆(5)顶出高度,锁紧螺母(6)可以锁死黄铜调节螺母(7)、顶杆(5)。
6.一种数控铣床机械加工多自由度辅助支撑方法,其特征在于包括如下步骤:
(1)将移动基座(8)靠近支撑位置,根据支撑位置直径选择圆柱滚轮(2)的销孔位置,装入圆柱滚轮(2)、定位销(3),调节Y字形支撑(1)与待加工零件的相对角度;
(2)转动黄铜调节螺母(7)调节顶杆(5)顶出高度,使圆柱滚轮(2)外圆与待加工零件表面贴合,拧紧螺柱销(4)及螺母固定Y字形支撑(1)相对待加工零件的角度,同时拧紧锁紧螺母(6)固定顶杆(5)的顶出高度,将基座(8)与机床工作台固定。
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