專利名稱：一種立車進給刀架的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種立車進給刀架，主要用于實現立車刀架的橫向(徑向)進給運動和縱向(軸向)進給運動。
背景技術：
立車是機械加工中常用的設備，是汽輪機、水輪機、重型電機、礦山冶金等重型機械制造中不可缺少的設備，其主要用于加工各種回轉表面，如內外圓柱表面、圓錐表面和回轉體的端面等。目前，大部分立車的進給運動都是由絲杠和光杠帶動刀架來實現的，其中絲杠和光杠均為進給箱的輸出軸，絲杠實現刀架的橫向進給進給，光杠實現刀架的縱向進給運動。傳統的進給方案有很多不足1、要實現刀架的橫向、縱向進給運動，須在進給箱中設置絲杠、光杠兩根輸出軸，增加了進給箱設計的復雜性；2、由于光杠的存在，增加了立車橫梁承受的重量，降低了橫梁的導向精度。

發明內容
本發明提供一種立車進給刀架，可分別實現橫向進給、縱向進給，且縱向進給方向可調，結構簡單，操作簡便靈活。為了解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案一種立車進給刀架，包括滑板體、刀夾、刀架底座、橫向進給裝置、縱向進給裝置和角度調整裝置，刀夾與滑板體連接，縱向進給裝置包括燕尾形導軌和縱向絲杠，橫向給進裝置包括開合螺母、開合螺母控制機構和橫向絲杠，橫向絲杠只能轉動，不能沿軸線方向移動；縱向進給裝置可旋轉地安裝在刀架底座左側的圓柱面上，燕尾形導軌與滑板體的滑槽沿豎向滑動配合，燕尾槽導軌內通過軸承設置有與縱向絲杠配合的縱向螺紋管，燕尾槽導軌一側與刀架底座連接，縱向螺紋管通過傳動部件和穿過刀架底座左側圓柱面中心的傳動軸與橫向絲杠通過離合機構傳動連接； 橫向給進裝置的開合螺母設有內螺紋且與橫向絲杠外螺紋配合，開合螺母與刀架底座上設置的豎向導軌沿豎向可滑動配合；在刀架底座和縱向進給裝置之間設有可使縱向進給裝置沿刀架底座左側的圓柱面旋轉的角度調整裝置并設置有用于固定縱向進給裝置旋轉位置的緊定螺釘。開合螺母控制機構包括套筒、圓盤、銷軸、手柄，在開合螺母的上、下兩部分的端面上分別設有銷軸，套筒穿設在橫向絲杠上，套筒一端固定有圓盤，在套筒和圓盤外圓周之間的圓盤上對稱設置兩個凹槽，從凹槽的一端到另一端，凹槽與圓盤中心的距離逐漸增大，兩個銷軸分別穿過對應的凹槽。角度調整裝置包括蝸桿、扇形蝸輪和蝸桿架，蝸桿通過蝸桿架與燕尾槽導軌連接， 扇形蝸輪與刀架底座連接，所述的緊定螺釘設置在燕尾槽導軌與機架底座之間。縱向螺紋管通過錐齒輪和傳動軸傳動連接，所述的離合機構包括牙嵌式電磁離合器，橫向絲杠開有軸向貫通的鍵槽，牙嵌式電磁離合器右端與錐齒輪套固定，牙嵌式電磁離合器左端通過滑鍵與開有通鍵槽的橫向絲杠配合。
凹槽兩端設有小楔角的自鎖槽。本發明結構簡單，操作簡便，主要用于實現立車刀架的橫向進給運動和縱向進給運動，也可以用于需要實現這兩個方向運動的其他機械裝置中。本發明由一根絲杠、開合螺母、帶有凹槽的圓盤、牙嵌式電磁離合器等來實現立車刀架的橫向、縱向運動，以代替傳統立車中絲杠、光杠并用的方案。刀架的縱向運動可用于加工內外圓柱面，橫向運動可用于加工端面。此外，角度調整裝置可調整刀架的角度，和縱向進給裝置配合可實現刀架的斜向進給運動，以用于加工圓錐面。這種傳動方案省去了光杠傳動部分，降低了進給箱結構的復雜性，減輕了立車橫梁承受的重量，減小了橫梁的變形量，提高了橫梁的導向精度。


圖I為本發明的縱剖示意圖2為本發明的A向視圖3為圖I的B-B剖視圖4為圖2的C-C剖視圖5為圖2的D-D剖視圖。
具體實施例方式實施例如圖1-5所示，一種立車進給刀架，包括滑板體2、刀夾I、刀架底座10、橫向進給裝置、縱向進給裝置和角度調整裝置，刀夾I與滑板體2連接，縱向進給裝置包括燕尾形導軌4和縱向絲杠5，橫向給進裝置包括開合螺母21、開合螺母控制機構和橫向絲杠 13 ;縱向進給裝置可旋轉地安裝在刀架底座10左側的圓柱面上，開合螺母控制機構包括套筒17、圓盤19、銷軸20、手柄18，在開合螺母21的上、下兩部分的端面上分別設有銷軸20， 套筒17穿設在橫向絲杠13上，套筒17 —端固定有圓盤19，在套筒17和圓盤19外圓周之間的圓盤上對稱設置兩個凹槽，從凹槽的一端到另一端，凹槽與圓盤19中心的距離逐漸增大，兩個銷軸20分別穿過對應的凹槽。燕尾形導軌4與滑板體2的滑槽沿豎向滑動配合， 燕尾槽導軌4內通過軸承設置有與縱向絲杠5配合的縱向螺紋管，燕尾槽導軌4 一側與刀架底座10連接，縱向螺紋管通過傳動部件(錐齒輪)和穿過刀架底座10左側圓柱面中心的傳動軸15與橫向絲杠13通過離合機構傳動連接，離合機構包括牙嵌式電磁離合器24，牙嵌式電磁離合器24右端與錐齒輪套12固定，左端通過滑鍵23與開有貫通鍵槽的橫向絲杠 13配合；橫向給進裝置的開合螺母21設有內螺紋且與橫向絲杠13外螺紋配合，開合螺母 21與刀架底座10上設置的豎向導軌22沿豎向可滑動配合；在刀架底座10和縱向進給裝置之間設有可使縱向進給裝置沿刀架底座10左側的圓柱面旋轉的角度調整裝置并設置有用于固定縱向進給裝置旋轉位置的緊定螺釘11。如圖2所示，開合螺母21分為上下兩部分，開有內螺紋，可與橫向絲杠13 組成螺旋副。帶有燕尾槽的豎向導軌22沿豎直方向固定在刀架底座10上，如圖4所示， 開合螺母21與豎向導軌22組成移動副，使上下開合螺母21只能沿豎直方向運動。圓盤 19上開有兩段完全對稱由曲線構成的凹槽，每段凹槽構成了閉合凸輪的一部分，如圖5剖面圖所示。在角度α及Y的范圍內設有楔角較小的自鎖槽，可使開合螺母自鎖。在角度 α的范圍內，開合螺母21處于閉合狀態，螺旋副處于工作狀態，開合螺母21的上下兩部分不會由于力的作用而脫開，從而可靠地實現立車刀架的徑向即橫向進給；在角度Y的范圍內，開合螺母21也處于自鎖狀態，使開合螺母21的上下部分不會隨著刀架工作過程中的振動而松動，以免刀架在進行軸向進給時，開合螺母21與橫向絲杠13發生干涉。在β角度范圍內凹槽的楔角較大，開合螺母21不具有自鎖性，用于開合螺母21上下兩部分快速同時相向移動。分別固定在開合螺母21上下兩部分中的兩根銷軸20可在兩個凹槽內滑動。順時針轉動手柄18，可帶動圓盤19轉動，進而通過兩根銷軸20帶動開合螺母21 沿豎直方向同時接近橫向絲杠13。當銷軸20轉入圓盤19的凹槽α角度范圍內時，開合螺母21完全閉合且自鎖，保證橫向絲杠13轉動時開合螺母21不會自動脫開，圖5剖面圖所示即為開合螺母21完全閉合狀態。順時針轉動手柄18到極限位置后，銷軸20與凹槽在 α角度范圍內接觸，當橫向絲杠13轉動時，即可帶動與其配合的開合螺母21沿橫向運動， 進而帶動刀架做橫向進給運動。同理，反向逆時針轉動手柄18到另一極限位置時，銷軸20 與凹槽在Y角度范圍接觸，即可使開合螺母21相互脫離并自鎖，進而切斷刀架的橫向進給運動。如圖I所示的錐齒輪套12的錐齒輪與錐齒輪14相嚙合，錐齒輪14與錐齒輪16 同軸，錐齒輪16與帶有內螺紋的錐齒輪3相嚙合，帶有內螺紋的錐齒輪3與縱向絲杠5相聯接，縱向絲杠5通過滑板體擋板6固定在刀架上。牙嵌式電磁離合器24的左端與錐齒輪套12聯接，錐齒輪套12通過軸承座固定在刀架底座10上；右端通過滑鍵23與橫向絲杠13 配合，通過牙嵌式電磁離合器24上的電磁裝置實現牙嵌式電磁離合器24的嚙合與脫開。接通牙嵌式電磁離合器24的回路時，牙嵌式電磁離合器24的左半部在電磁力的作用下向右移動，與右半部相嵌合。當橫向絲杠13轉動時，橫向絲杠13通過滑鍵23和牙嵌式電磁離合器24、錐齒輪套12、錐齒輪14、傳動軸15、錐齒輪16帶動開有內螺紋的錐齒輪3轉動，進而帶動縱向絲杠5縱向移動，即可實現整個刀架的縱向進給。斷開牙嵌式電磁離合器24的回路時，嵌式電磁離合器24的左半部便在內部復位彈簧的作用下回復到原位置，導致左右部分相脫離，進而停止刀架的縱向進給運動。角度調整裝置位于刀架的頂部，由蝸桿8、扇形蝸輪9和蝸桿架7組成。扇形蝸輪 9固定在刀架底座10上、蝸桿8安裝在蝸桿架7上，蝸桿架7又固定在燕尾形導軌4上，且滑板體2與燕尾形導軌4相連，緊定螺釘11設置在燕尾槽導軌與機架底座之間。松開緊定螺釘11，使用扳手轉動蝸桿8，即可使刀夾I、滑板體2和燕尾形導軌4、絲杠5等繞刀架底座10左側的外圓柱面旋轉，旋轉的角度由蝸桿轉動的角度決定。旋轉一定角度后，緊固緊定螺釘11，即可將燕尾形導軌4鎖緊在刀架底座10上。調整角度后，接通牙嵌式電磁離合器24的回路，即可與縱向進給裝置相配合，實現刀架的斜向進給，車削帶有錐面的工件。
權利要求
1.一種立車進給刀架，其特征在于包括滑板體、刀夾、刀架底座、橫向進給裝置、縱向進給裝置和角度調整裝置，刀夾與滑板體連接，縱向進給裝置包括燕尾形導軌和縱向絲杠， 橫向給進裝置包括開合螺母、開合螺母控制機構和橫向絲杠，橫向絲杠只能轉動，不能沿軸線方向移動；縱向進給裝置可旋轉地安裝在刀架底座左側的圓柱面上，燕尾形導軌與滑板體的滑槽沿豎向滑動配合，燕尾槽導軌內通過軸承設置有與縱向絲杠配合的縱向螺紋管， 燕尾槽導軌一側與刀架底座連接，縱向螺紋管通過傳動部件和穿過刀架底座左側圓柱面中心的傳動軸與橫向絲杠通過離合機構傳動連接；橫向給進裝置的開合螺母設有內螺紋且與橫向絲杠外螺紋配合，開合螺母與刀架底座上設置的豎向導軌沿豎向可滑動配合；在刀架底座和縱向進給裝置之間設有可使縱向進給裝置沿刀架底座左側的圓柱面旋轉的角度調整裝置并設置有用于固定縱向進給裝置旋轉位置的緊定螺釘。
2.根據權利要求I所述的立車進給刀架，其特征在于開合螺母控制機構包括套筒、 圓盤、銷軸、手柄，在開合螺母的上、下兩部分的端面上分別設有銷軸，套筒穿設在橫向絲杠上，套筒一端固定有圓盤，在套筒和圓盤外圓周之間的圓盤上對稱設置兩個凹槽，從凹槽的一端到另一端，凹槽與圓盤中心的距離逐漸增大，兩個銷軸分別穿過對應的凹槽。
3.根據權利要求I或2所述的立車進給刀架，其特征在于角度調整裝置包括蝸桿、扇形蝸輪和蝸桿架，蝸桿通過蝸桿架與燕尾槽導軌連接，扇形蝸輪與刀架底座連接，所述的緊定螺釘設置在燕尾槽導軌與機架底座之間。
4.根據權利要求3所述的立車進給刀架，其特征在于縱向螺紋管通過錐齒輪和傳動軸傳動連接，所述的離合機構包括牙嵌式電磁離合器，橫向絲杠開有軸向貫通的鍵槽，牙嵌式電磁離合器右端與錐齒輪套固定，牙嵌式電磁離合器左端通過滑鍵與開有通鍵槽的橫向絲杠配合且只能作相互軸向移動、不能相互轉動。
5.根據權利要求2所述的立車進給刀架，其特征在于凹槽兩端設有小楔角的自鎖槽。
全文摘要
一種立車進給刀架，包括滑板體、刀夾、刀架底座、橫向進給裝置、縱向進給裝置和角度調整裝置，刀夾與滑板體連接，縱向進給裝置包括燕尾形導軌和縱向絲杠，橫向給進裝置包括開合螺母、開合螺母控制機構和橫向絲杠；在刀架底座和縱向進給裝置之間設有可使縱向進給裝置沿刀架底座左側的圓柱面旋轉的角度調整裝置并設置有用于固定縱向進給裝置旋轉位置的緊定螺釘。本發明結構簡單，操作簡便，主要用于實現立車刀架的橫向進給運動和縱向進給運動。
文檔編號B23B21/00GK102601392SQ20121007548
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月21日 優先權日2012年3月21日
發明者李予寅, 李大磊, 羅春虎, 肖獻國, 陳廣飛 申請人:鄭州大學