车磨一体恒压恒中心多功能型自定心中心架

技术领域

本发明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，具体地说是一种车磨一体恒压恒中心多功能型自定心中心架。

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，机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。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的现状，而提供采用液压驱动、体积小、夹持范围大，并能自动调整工件中心位置的一种车磨一体恒压恒中心多功能型自定心中心架。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

车磨一体恒压恒中心多功能型自定心中心架，包括滑动设于安装座中兼作中心臂的中心滑板和设置在该中心滑板上的两个支臂，两支臂和中心滑板的前端各安装有一个用于转动支撑工件的夹头；中心滑板上倾斜地成型有两道用于滑动装配两相应支臂的导向滑槽，安装座的后端固定安装有用于带动中心滑板前后滑动的油缸，油缸的活塞杆的前端与中心滑板的后端相连接，每个支臂上均固定安装有一个支臂轨道销，安装座中倾斜地设有两道与相应支臂轨道销配合的支臂销轨道，支臂轨道销与支臂销轨道滚动支撑相配合迫使两个支臂在中心滑板移动时沿导向滑槽运动将工件控制在由三个夹头的支撑点形成的圆内。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

上述的安装座为由上盖板、下盖板、上边板、下边板和后边板组装构成的具有前端开口的扁方形盒体；油缸固定安装在后边板的中心位置处，两道支臂销轨道一道成型在上盖板的内板面上，另一道成型在下盖板的内板面上。

上述的支臂轨道销上依次定位套装有第一轴承和第二轴承，第一轴承与支臂销轨道的轨道面滚动相接触，第二轴承与支臂销轨道的底面滚动相配合。

两道导向滑槽中的一道导向滑槽成型在中心滑板朝向上盖板的一面上，两道导向滑槽中的另一道导向滑槽成型在中心滑板朝向下盖板的一面上，并且两道支臂导向滑槽在中心滑板上呈X形分布。

上述的上边板、后边板和下边板上开有依次相连用于提供油滑油的润滑油道，并且上边板上的润滑油道中安装有三个用于为不同润滑部位匹配相应润滑油量的配油阀，该上边板上设有用于连接润滑油的油管接头，中心滑板上成型有用于为支臂的顺利运动提供润滑油的中心油道，中心油道的一端连通润滑油道，该中心油道的另一端连通中心滑块的导向滑槽。

上述的支臂中设置有用于为安装在支臂上的夹头和安装在支臂上的支臂轨道销提供润滑油的支臂润滑油道，支臂润滑油道的进油端连通导向滑槽；中心滑板上还成型有一道用于为安装在中心滑板上的夹头提供润滑油的夹头润滑油道，支臂上套装有用于防止润滑油外泄的密封圈。

上述的油缸的缸体与安装座的后边板固定相连接，该缸体的前端安装有与活塞杆密封滑动相套配的油缸塞，缸体的一侧安装有用于保证油缸油压稳定的油阀，油阀包括阀芯体以及安装在该阀芯体内的阀芯顶杆和阀芯。

上述的支臂销轨道中安装有用于调节第一轴承与支臂销轨道间间隙的消隙装置；消隙装置包括有安装在支臂销轨道中的轴承消隙块以及安装在该轴承消隙块中的压力弹簧和用于螺旋调节该压力弹簧预紧压力的调节螺钉。

与现有技术相比，本发明在安装座中设有能兼作中心臂的中心滑板和设置在该中心滑板上受中心滑板运动控制的两个支臂，两支臂和中心滑板的前端各安装有一个用于转动支撑工件的夹头，安装座的后端用于带动中心滑板前后滑动的油缸，支臂上安装有支臂轨道销，支臂轨道销在中心滑板前后滑动时能沿安装座中加工的支臂销轨道运动，从而将工件控制在由三个夹头的支撑点形成的圆内，实现中心架的自定心功能。本发明利用一个液压油缸，在推动作为中心臂的中心滑板的同时驱动二个支臂运动。在相同条件下，与目前磨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。

本发明采用油缸设计，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是本发明结构示意图；

图2是图1的左视图；

图3是图1的右视图；

图4是图1中E-E向的剖视结构图；

图5是图3中H-H向的剖视结构图；

图6是图3中J-J向的剖视结构图；

图7是本发明油缸的结构示意图；

图8是本发明的立体结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。

图1至8是本发明的施工及墙桩的示意图。

其中的附图标记为：润滑油道D、油管接头T、密封圈M、支臂轨道销X1、支臂销轨道X2、第一轴承Z1、第二轴承Z2、安装座1、上盖板11、下盖板12、上边板13、下边板14、后边板15、中心滑板2、导向滑槽21、中心油道22、夹头润滑油道23、支臂3、支臂润滑油道3a、夹头4、轴承座41、轴承圆销42、滚针轴承43、油缸5、缸体51、活塞杆52、油缸塞53、油阀6、阀芯体61、阀芯顶杆62、阀芯63、消隙装置7、轴承消隙块71、压力弹簧72、调节螺钉73。

如图1至图8所示，本发明提供了一种车磨一体恒压恒中心多功能型自定心中心架，该中心架采用液压动力，它包括一个扁方形盒体状具有前端开口的安装座1以及能前后滑动地设置在该安装座1中的中心滑块2和两个支臂3。中心滑块2兼作了传统的中心臂，中心滑块2上成型有两道倾斜设置的用于安装支臂3的导向滑槽21，每道导向滑槽21中能沿导向滑槽21导向滑动地安装有一个支臂3。两个支臂3的前端以及中心滑块2的前端中心位置处均各安装有一个用于转动支撑工件的夹头4，三个夹头4在空间上周向呈120度分布，三个夹头4对工件的支撑点可以构成一个圆。本发明的安装座1的后端面上固定安装有一个液压油缸5。液压油缸5由前端开口的缸体51以及密封安装在缸体51前端开口的油缸塞53和设置在缸体51内前端密封滑动地穿过油缸塞53的活塞杆52组成。油缸5的活塞杆52的前端再滑动地穿过安装座1的后端面，通过铰轴与中心滑板2的后端相连接。油缸5通过活塞杆52的前后伸缩来带动中心滑板2前后滑动。两个支臂3的每个支臂3上均单独地固定安装有一个支臂轨道销X1，安装座1中则倾斜地加工有两道支臂销轨道X2，每个支臂销轨道X2对应一个支臂轨道销X1，从而限定了该支臂轨道销X1的运动轨迹。支臂轨道销X1与支臂销轨道X2滚动支撑相配合，在油缸5推动中心滑板2向前移动时，受支臂轨道销X1和支臂销轨道X2的限制，能迫使两个支臂3沿导向滑槽21作后退运动，使两支臂3上和中心滑板2上的共三个夹头4间的距离缩小，从而将工件控制在由三个夹头4的支撑点形成的圆内，实现中心架的自定心调节。而当油缸5拉动中心滑板2后退时，同理，在支臂轨道销X1和支臂销轨道X2的限制下，两个支臂3能沿导向滑槽21作前进运动复位，使两支臂3上和中心滑板2上的共三个夹头4间的距离增大。

本发明以液压为动力采用一个液压油缸，通过推动中间的中心滑板，来同时驱动中心滑板和两个支臂上的共三个夹头运动，在相同条件下，与目前磨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。此中心架采用油缸设计，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。这种中心架可靠性高，使用性能良好。

实施例中，结合图4和图5可以看出，本发明的安装座1为由上盖板11、下盖板12、上边板13、下边板14和后边板15组装构成的具有前端开口的扁方形盒体。油缸5固定安装在后边板15的中心位置处。由图6可以看出，油缸5的缸体51通过长螺栓与安装座1的后边板15固定相连接。本发明的两道支臂销轨道X2中的一道成型在上盖板11的内板面上，两道支臂销轨道X2中的另一道成型在下盖板12的内板面上。

实施例中如图4所示，本发明的支臂轨道销X1上依次定位套装有第一轴承Z1和第二轴承Z2，第一轴承Z1与支臂销轨道X2的轨道面滚动相接触，第二轴承Z2与支臂销轨道X2的底面滚动相配合。本发明的支臂轨道销X1和支臂销轨道X2利用轴承滚动配合，能减少支臂轨道销X1运动的摩擦阻力。

实施例中，本发明的两道导向滑槽21中的一道导向滑槽21成型在中心滑板2朝向上盖板11的一面上，两道导向滑槽21中的另一道导向滑槽21成型在中心滑板2朝向下盖板12的一面上，也就是说本发明的两道导向滑槽21成型在中心滑板2的两个相对应的板面上，这样两个支臂3在运动时，才不会发生相互干涉。由图5可以看出，本发明的两道支臂导向滑槽21在中心滑板2上呈X形分布。

请继续参见图5，本发明在上边板13、后边板15和下边板14中均成型有润滑油道D，以方便向中心架上的各运动部件提供润滑油。上边板13、后边板15和下边板14中的润滑油道D依次相通，为了保证润滑油的供应合理，本发明在上边板13中的润滑油道D中安装有三个用于为不同润滑部位匹配相应润滑油量的配油阀F，该上边板13上还设有用于连接润滑油的油管接头T。从图5中还可以看到，中心滑板2上成型有用于为支臂3的顺利运动提供润滑油的中心油道22，中心油道22的一端连通润滑油道D，该中心油道22的另一端连通中心滑块2的导向滑槽21。

实施例中，本发明的支臂3中设置有用于为安装在支臂上的夹头4和安装在支臂上的支臂轨道销X1提供润滑油的支臂润滑油道3a，支臂润滑油道3a的进油端连通导向滑槽21。中心滑板2上还成型有一道用于为安装在中心滑板2上的夹头4提供润滑油的夹头润滑油道23，支臂3上套装有用于防止润滑油外泄的密封圈M。

为了保证油缸5油压的稳定性，本发明在缸体51的一侧安装有油阀6，油阀包括阀芯体61以及安装在该阀芯体61内的阀芯顶杆62和阀芯63。

如图6所示，本发明的支臂销轨道X2中安装有用于调节第一轴承Z1与支臂销轨道X2间间隙的消隙装置7；消隙装置7包括有安装在支臂销轨道X2中的轴承消隙块71以及安装在该轴承消隙块71中的压力弹簧72和用于螺旋调节该压力弹簧72预紧压力的调节螺钉73。本发明通过消隙装置7能减少因轴承间隙过大造成的噪声，同时提高支臂轨道销X1运行的稳定。

本发明的夹头4由轴承座41、轴承圆销42和滚针轴承43组成；滚针轴承43转动地套装在轴承圆销42上用于与工件滚动相接触，轴承圆销42的两端架设支撑在轴承座41制有的轴孔中。轴承座41与支臂3的前端或中心滑板2的前端相连接。安装在中心滑板2上的轴承座41为中支撑座，该中支撑座上设置有用于调节滚针轴承43支撑高低位置的手动微调装置。

本发明能在工件的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。

本发明的工作原理是：

在液压油的作用下，迫使与活塞杆连接的中心滑板带动两个支臂作前后运动。由于支臂轨道销受支臂销轨道X的约束，支臂上的夹头将向中心收束，始终将工件控制在三个夹头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)，此时活塞处于卸油状态。当需要中心架工作时(工件已经装夹在机床上)，油缸由液压系统控制，液压注进油缸的无杆腔，活塞杆伸出推动中心滑板前进，使中心滑板上的中心夹头移至工件需要支撑的部位，上下两个支臂上的夹头支撑着所需加工的轴类工件，中心滑板上的夹头顶住工件，防止其横向运动。当进行时，随着工件的直径不断地变小，两支臂上的夹头之间的距离也就变小，中心滑板向前移动，使夹头始终顶住工件。如果三个夹头所构成的圆与工件不同心，可以依靠中支撑座上的手动微调装置，使其能始终充分接触工件。

本发明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发明的范围。