CN218891572U - 可拆卸四轴中心校正辅助装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可拆卸四轴中心校正辅助装置，包括机架、两个底座夹爪、第一动平台、第二动平台、设置于第一动平台上的第一激光发射器、设置于第二动平台上的第二激光发射器、设置于第一动平台上且用于调节第二动平台与第一动平台之间的距离的水平调节机构、设置于机架上且用于控制第一动平台进行升降的高度调节机构和设置于机架上且用于调节两个底座夹爪之间距离的夹爪调节机构，机架位于两个底座夹爪之间，第一动平台和第二动平台位于机架的上方。本实用新型的可拆卸四轴中心校正辅助装置，方便对四轴机床的四轴中心进行校正，有助于提高四轴机床的使用寿命，提高校正工作效率和准确度，操作方便简单。

Description

可拆卸四轴中心校正辅助装置

技术领域

本实用新型属于机床技术领域，具体地说，本实用新型涉及一种适于四轴机床的可拆卸四轴中心校正辅助装置。

背景技术

加工机床是生成工业产品的必要保证，当前四轴机床应用较为广泛。在汽车、船舶、航空等领域对于加工精度的要求更为苛刻，面对太空中复杂多变的环境、气候、多变的场景等，使得零件之间的装配要求也不一致，对于零件的风格样式也有着极大的挑战，同理在生物医药领域，对于工件要精致、小巧，可以保证在人体血管等进行操作，对于工件的要求既要小巧，又要保证极大的加工精度。当然，加工技术的发展，对于工业4.0的发展有着极大的推进，即将迎来的工业5.0对于机床的加工要求同样也只会增加，而不会降低。加工技术的提升是整个国家工业水平的提升，是高精尖设备在每一代产品的提升，未来的高科技产品或许会因为材料的韧性、柔性、易加工程度、抗磨损等属性达不到要求，即多功能材料的缺失，但是加工技术的进步，技工精度的提升，是有着长远的好处的。加工机床从三轴、四轴，一直到目前国际最新的七轴机床，一步步的迭代更新，代表了目前工业对于零件的曲面复杂度、加工复杂度、工业要求、工件精度等都进行了一步步的全方位的提升。四轴机床是指具备X轴，Y轴，Z轴和旋转轴的设备。三轴机床可以满足加工产品的基本需要，但是面对曲面，特殊角度的销孔、键槽等，就需要多次对加工件进行重新定位，使得加工的精度大大降低。

当我们需要高精度加工时，通常需要应用四轴或五轴机床进行加工。大多数制造都是使用三轴机床完成的，例如传统的数控机床或手动铣床。而四轴数控加工机床，但是它能够生产出复杂性和准确度更高的工具和零件。四轴数控加工和四轴铣削加工还可以产生光滑的表面光洁度，这对于许多制造应用而言都是必不可少的。由于多轴数控加工可以从不同角度切割工件，因此四轴和五轴机床可以在较短的时间内完成零件的加工，而无需进行多次设置。这具有消除不正确对准的连锁优势，每次必须手动重新定向工件以进行新设置时都存在这种风险。多轴加工的另一个优势是，它消除了对复杂夹具的需求，而这些夹具通常是将零件固定在三轴机床上的位置。可以说四轴数控加工和五轴数控加工的较大优势在于，如何以较高的标准生产较为复杂的形状。对于三轴机床，弯曲的边缘需要多次小切口，这可能需要很长时间才能完成，而且很少会留下完美的光洁度。但是在多轴机床上，逐渐旋转(调整第四轴或第五轴)可以产生具有平滑光洁度的近乎完美的轮廓。而多轴机床可借助额外的轴，机床可以以更大的范围和灵活性以新的弧度和角度移动。这将导致能够创建各种不同的几何形状。此外，通过使机床能够以任意角度定向切割机，可以对作业进行编程，以高效的方式切割工件，可提供理想的切割速度和切屑清除的角度进行加工，从而获得更高的加工质量完成的部分。

物体在空间中有6个自由度，分别是X向，Y向，Z向，绕X轴旋转，绕Y轴旋转和绕Z轴旋转。四轴卧式机床很好的解决了三轴机床加工特殊工件时需要多次对刀，而导致精度下降的问题。但是，作为一种加工机床，面对不同类型工件，需要更换适合的动力头和尾座，现有的四轴卧式机床缺少四轴中心校正措施，四轴中心未及时校正的话，加工过程中会导致工件会出现倾斜，而且在加工工程中，会对整体机床产生很大的扭矩，同时加剧动力头和尾座的磨损，降低四轴机床的寿命，另外，会导致跳刀的现象，极大的降低了加工的精度。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提供一种可拆卸四轴中心校正辅助装置，目的是方便对四轴机床的四轴中心进行校正。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：可拆卸四轴中心校正辅助装置，包括机架、两个底座夹爪、第一动平台、第二动平台、设置于第一动平台上的第一激光发射器、设置于第二动平台上的第二激光发射器、设置于第一动平台上且用于调节第二动平台与第一动平台之间的距离的水平调节机构、设置于机架上且用于控制第一动平台进行升降的高度调节机构和设置于机架上且用于调节两个底座夹爪之间距离的夹爪调节机构，机架位于两个底座夹爪之间，第一动平台和第二动平台位于机架的上方。

所述水平调节机构包括第一手柄和设置于所述第一动平台上且与第一手柄连接的第一传动机构，第一传动机构与所述第二动平台连接。

所述第一传动机构为丝杠螺母机构，所述第一动平台上设置对所述第二动平台进行导向的第一导杆，第一导杆穿过第二动平台。

所述高度调节机构包括第二手柄、与第二手柄连接的第二传动机构、与第二传动机构连接的第三传动机构和与第三传动机构连接的第四传动机构，第四传动机构与所述第一动平台连接。

所述第二传动机构和所述第三传动机构为锥齿轮机构，所述第四传动机构为齿轮齿条机构。

所述第三传动机构和所述第四传动机构均设置两个，各个第三传动机构分别与一个第四传动机构连接。

所述第一动平台与第二导杆连接，第二导杆为竖直设置，所述机架上设置让第二导杆***的第二导向孔。

所述第二导杆设置两个，所述第三传动机构位于两个第二导杆之间。

所述夹爪调节机构包括第三手柄、与第三手柄连接的第五传动机构、与第五传动机构连接的第六传动机构和与第六传动机构连接的第七传动机构，第七传动机构与所述底座夹爪连接。

所述第五传动机构为锥齿轮机构，所述第六传动机构为蜗轮蜗杆机构；所述第七传动机构为齿轮齿条机构。

本实用新型的可拆卸四轴中心校正辅助装置，方便对四轴机床的四轴中心进行校正，有助于提高四轴机床的使用寿命，提高校正工作效率和准确度，操作方便简单。

附图说明

本说明书包括以下附图，所示内容分别是：

图1是本实用新型可拆卸四轴中心校正辅助装置的结构示意图；

图2是第一动平台和第二动平台的设置示意图；

图3是高度调节机构的设置示意图；

图4是夹爪调节机构的设置示意图；

图中标记为：1、机架；2、底座夹爪；3、第一动平台；4、第二动平台；5、第一激光发射器；6、第二激光发射器；7、第一手柄；8、第一传动机构；9、第一导杆；10、第二手柄；11、第二传动机构；12、第三传动机构；13、第四传动机构；14、第二导杆；15、第三手柄；16、第五传动机构；17、第六传动机构；18、第七传动机构；19、轴承；20、托架；21、第一传动轴；22、第三传动轴；23、第四传动轴。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本实用新型的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

需要说明的是，在下述的实施方式中，所述的“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”和“第七”并不代表结构和/或功能上的绝对区分关系，也不代表先后的执行顺序，而仅仅是为了描述的方便。

如图1至图4所示，本实用新型提供了一种可拆卸四轴中心校正辅助装置，包括机架1、两个底座夹爪2、第一动平台3、第二动平台4、设置于第一动平台3上的第一激光发射器5、设置于第二动平台4上的第二激光发射器6、设置于第一动平台3上且用于调节第二动平台4与第一动平台3之间的距离的水平调节机构、设置于机架1上且用于控制第一动平台3进行升降的高度调节机构和设置于机架1上且用于调节两个底座夹爪2之间距离的夹爪调节机构，机架1位于两个底座夹爪2之间，第一动平台3和第二动平台4位于机架1的上方。

具体地说，如图1和图2所示，机架1为竖直设置，第一动平台3和第二动平台4为水平设置，第二动平台4设置两个，第一动平台3设置一个，第一动平台3位于两个第二动平台4中间，第一动平台3与第二动平台4处于同一高度。第一激光发生器固定设置在第一动平台3上，第二激光发生器固定设置在第二动平台4上，第一激光发生器与第二激光发生器处于与第一方向相平行的同一直线上，第一方向为水平方向且第一方向与第一动平台3的长度方向相平行。水平调节机构是用于调节第二动平台4与第一动平台3之间的距离，也即可以调节第二激光发生器与第一激光发生器之间的距离，水平调节机构包括第一手柄7和设置于第一动平台3上且与第一手柄7连接的第一传动机构8，第一传动机构8与第二动平台4连接。第一手柄7用于让操作人员握持，接受由操作人员施加的旋转力，第一手柄7的旋转中心线与第一方向相平行。

如图1和图2所示，第一激光发射器5固定于机架1的中心线上，放置于第一动平台3上，第一激光发射器5起到用于校正四轴机床的四轴中心的作用，第一激光发射器5发射信号，第一激光发射器5用于测量四轴机床的四轴的距离；第一激光发射器5两侧的第二激光发射器6分别固定于两个第二动平台4上，第二激光发射器6用于测距，第二激光发射器6发射信号，其中一个第二动平台4上设置的激光发生器用于测量四轴机床的动力头的距离，另一个第二动平台4上设置的激光发生器用于测量四轴机床的尾座的距离，用于防止更换四轴机床的动力头与尾座后因螺栓拧紧产生的倾覆(动力头与尾座通过螺栓安装在床身上)，确保动力头和尾座更换后的安装位置准确。

如图1和图2所示，在本实施例中，第一传动机构8为丝杠螺母机构，第一传动机构8的丝杠与第一方向相平行，第一传动机构8的丝杠为可旋转的设置于第一动平台3上，第一传动机构8的螺母与第二动平台4连接，螺母与第二动平台4同步直线移动。第一动平台3上设置对第二动平台4进行导向的第一导杆9，第一导杆9穿过第二动平台4，第一导杆9的长度方向与第一方向相平行，第二动平台4上设置让第一导杆9穿过的第一导向孔，第一导向孔设置两个，各个第一导向孔中分别穿过一个第一导杆9，第一传动机构8的丝杠位于两个第一导杆9中间，第一传动机构8与两个第一导杆9处于与第二方向相平行的同一直线上，第二方向为水平方向且第二方向与第一方向相垂直。第一导杆9的一端与安装板固定连接，第一导杆9的另一端与第一动平台3固定连接，第二动平台4位于安装板和第一动平台3之间，第一传动机构8穿过安装板，第一手柄7位于安装板的外部。在需要调节第二激光发生器的位置时，通过旋拧第一手柄7，第一手柄7带动第一传动机构8运转，第一传动机构8带动第二动平台4及其上的第二激光发生器沿第一方向进行移动，从而可以实现第二激光发生器的位置的调节。

如图1和图3所示，高度调节机构包括第二手柄10、与第二手柄10连接的第二传动机构11、与第二传动机构11连接的第三传动机构12和与第三传动机构12连接的第四传动机构13，第四传动机构13与第一动平台3连接。第二手柄10位于机架1的外部，第二手柄10用于让操作人员握持，接受由操作人员施加的旋转力，第二手柄10的旋转中心线与第二方向相平行。第二传动机构11、第三传动机构12和第四传动机构13设置于机架1的内腔体中，第二传动机构11和第三传动机构12为锥齿轮机构，第四传动机构13为齿轮齿条机构。

如图1和图3所示，第二传动机构11设置一个，第三传动机构12和第四传动机构13均设置两个，各个第三传动机构12分别与一个第四传动机构13连接。第二传动机构11的主动锥齿轮与第二手柄10连接，第二传动机构11的从动锥齿轮与第三传动机构12的主动锥齿轮为同轴固定连接，第三传动机构12的从动锥齿轮与第四传动机构13的齿轮为同轴固定连接，第四传动机构13的齿条为竖直设置，第四传动机构13的齿条的上端与第一动平台3固定连接。第二传动机构11的从动锥齿轮与第三传动机构12的主动锥齿轮设置于第一传动轴21上，第一传动轴21的轴线与第一方向相平行，机架1的内腔体中设置对第一传动轴21提供支撑的托架20，托架20设置两个，第二传动机构11的从动锥齿轮位于两个托架20之间。第三传动机构12的从动锥齿轮与第四传动机构13的齿轮设置于第二传动轴上，第二传动轴的轴线与第二方向相平行，第二传动轴设置两个，第一传动轴21位于两个第二传动轴之间。

如图1和图3所示，第一动平台3与第二导杆14连接，第二导杆14为竖直设置，机架1上设置让第二导杆14***的第二导向孔。第二导杆14设置两个，第三传动机构12位于两个第二导杆14之间。两个第二导杆14处于与第一方向相平行的同一直线上，各个第二导杆14分别与一个第四传动机构13的齿条处于与第二方向相平行的同一直线上。第二导杆14的上端与第一动平台3固定连接，第二导杆14的设置，可以确保调节第一动平台3的高度时使第一动平台3运行稳定。在需要调节第一动平台3的高度位置时，通过旋拧第二手柄10，第二手柄10带动第二传动机构11运转，第二传动机构11带动第三传动机构12运转，第三传动机构12带动第四传动机构13运转，最终第四传动机构13的齿条带动第一动平台3及其上的第一激光发生器、第二动平台4和第二激光发生器沿竖直方向进行移动，从而可以实现高度位置的调节，操作方便简单，效率高，稳定性好。

如图1和图4所示，夹爪调节机构包括第三手柄15、与第三手柄15连接的第五传动机构16、与第五传动机构16连接的第六传动机构17和与第六传动机构17连接的第七传动机构18，第七传动机构18与底座夹爪2连接。第三手柄15位于机架1的外部，第三手柄15用于让操作人员握持，接受由操作人员施加的旋转力，第三手柄15的旋转中心线与第二方向相平行。第五传动机构16、第六传动机构17和第七传动机构18设置于机架1的内腔体中，第五传动机构16为锥齿轮机构，第六传动机构17为蜗轮蜗杆机构，第七传动机构18为齿轮齿条机构。第五传动机构16的主动锥齿轮通过第三传动轴22与第三手柄15固定连接，第三传动轴22的轴线与第二方向相平行，第五传动机构16的从动锥齿轮与第六传动机构17的蜗杆为同轴固定连接，第六传动机构17的蜗轮与第七传动机构18的齿轮为同轴固定连接，第六传动机构17的齿条与底座夹爪2固定连接，第六传动机构17的齿条的长度方向与第一方向相平行，机架1对第六传动机构17的齿条起到导向作用，第六传动机构17的齿条沿第一方向进行直线移动。

如图1和图4所示，在本实施例中，第五传动机构16设置一个，第六传动机构17和第七传动机构18设置两个，各个第六传动机构17分别与一个第七传动机构18连接，第五传动机构16位于两个第六传动机构17之间。各个第七传动机构18的齿条分别与一个底座夹爪2固定连接。在需要调节两个底座夹爪2之间的距离时，通过旋拧第三手柄15，第三手柄15带动第五传动机构16运转，第五传动机构16带动第六传动机构17运转，第六传动机构17带动第七传动机构18运转，最终两个第七传动机构18的齿条带动两个底座夹爪2同步进行直线移动，使两个底座夹爪2做相向或相背离运动，使两个底座夹爪2能够夹紧四轴机床的底座或松开底座，这种结构操作方便简单，效率高，夹紧可靠性高。两个底座夹爪2夹紧四轴机床的底座后，可以使可拆卸四轴中心校正辅助装置固定在底座上；两个底座夹爪2松开四轴机床的底座后，可拆卸四轴中心校正辅助装置可以从四轴机床的底座拆卸下来。

上述结构的可拆卸四轴中心校正辅助装置，具有以下优点：

(1)利用蜗轮蜗杆的自锁性，以及下层机架中对称布置的齿轮齿条传统机构，可使得夹爪同步对向夹紧,不会在夹紧后松脱；

(2)利用丝杠的自锁性，水平移动平台在丝杠滑轨机构左右移动，可以满足不同动力头、尾座的直径尺寸；

(3)本装置将激光发射器通过支架固定于升降动平台及水平移动平台，一方面，考虑实际工作环境的复杂，为了便于更换该类光线设备，不可以将该类常用易损件置于机架箱内；另一方面，也考虑到实际工作环境可能狭小阴暗，不便于操作，故可对于上层机架先设定好一定位移，再在装置校正后进行微调，减少四轴中心校正工程的难度；

(4)通过下层机架的蜗轮蜗杆机构，以及上层的丝杠滑杆机构，实现三维空间的运动，另外本装置对于内部零件密封于机架内，很好的提供了装置的寿命，其次装置中多使用齿轮等零件，在实际四轴中心校正过程中，可以得到很好的精度，对于加工机床，精度是非常重要的。

以上结合附图对本实用新型进行了示例性描述。显然，本实用新型具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本实用新型的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.可拆卸四轴中心校正辅助装置，其特征在于：包括机架、两个底座夹爪、第一动平台、第二动平台、设置于第一动平台上的第一激光发射器、设置于第二动平台上的第二激光发射器、设置于第一动平台上且用于调节第二动平台与第一动平台之间的距离的水平调节机构、设置于机架上且用于控制第一动平台进行升降的高度调节机构和设置于机架上且用于调节两个底座夹爪之间距离的夹爪调节机构，机架位于两个底座夹爪之间，第一动平台和第二动平台位于机架的上方。

2.根据权利要求1所述的可拆卸四轴中心校正辅助装置，其特征在于：所述水平调节机构包括第一手柄和设置于所述第一动平台上且与第一手柄连接的第一传动机构，第一传动机构与所述第二动平台连接。

3.根据权利要求2所述的可拆卸四轴中心校正辅助装置，其特征在于：所述第一传动机构为丝杠螺母机构，所述第一动平台上设置对所述第二动平台进行导向的第一导杆，第一导杆穿过第二动平台。

4.根据权利要求1至3任一所述的可拆卸四轴中心校正辅助装置，其特征在于：所述高度调节机构包括第二手柄、与第二手柄连接的第二传动机构、与第二传动机构连接的第三传动机构和与第三传动机构连接的第四传动机构，第四传动机构与所述第一动平台连接。

5.根据权利要求4所述的可拆卸四轴中心校正辅助装置，其特征在于：所述第二传动机构和所述第三传动机构为锥齿轮机构，所述第四传动机构为齿轮齿条机构。

6.根据权利要求5所述的可拆卸四轴中心校正辅助装置，其特征在于：所述第三传动机构和所述第四传动机构均设置两个，各个第三传动机构分别与一个第四传动机构连接。

7.根据权利要求4所述的可拆卸四轴中心校正辅助装置，其特征在于：所述第一动平台与第二导杆连接，第二导杆为竖直设置，所述机架上设置让第二导杆***的第二导向孔。

8.根据权利要求7所述的可拆卸四轴中心校正辅助装置，其特征在于：所述第二导杆设置两个，所述第三传动机构位于两个第二导杆之间。

9.根据权利要求1至3任一所述的可拆卸四轴中心校正辅助装置，其特征在于：所述夹爪调节机构包括第三手柄、与第三手柄连接的第五传动机构、与第五传动机构连接的第六传动机构和与第六传动机构连接的第七传动机构，第七传动机构与所述底座夹爪连接。

10.根据权利要求9所述的可拆卸四轴中心校正辅助装置，其特征在于：所述第五传动机构为锥齿轮机构，所述第六传动机构为蜗轮蜗杆机构；所述第七传动机构为齿轮齿条机构。

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