專利名稱：雙面車主軸伺服夾緊裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車床上的工件夾緊裝置，具體地，涉及一種應(yīng)用于雙面車的主軸 伺服夾緊裝置。
背景技術(shù)：
車床夾具是在車床上使用的用于將待加工工件夾緊的夾具。傳統(tǒng)機(jī)床的夾緊裝置 結(jié)構(gòu)一般都采用人工操作，其裝夾操作麻煩，工作效率低。而在目前使用的數(shù)控車床當(dāng)中， 夾緊裝置有采用橫式打桿的，有采用立時(shí)打桿的，也有采用回轉(zhuǎn)油缸結(jié)構(gòu)的，這三種結(jié)構(gòu)相 比于傳統(tǒng)的手工操作的結(jié)構(gòu)有了很大的改進(jìn)，但同時(shí)也存在制造成本高，操作費(fèi)力、麻煩的 缺點(diǎn)，越來越不能滿足數(shù)控機(jī)床全自動(dòng)加工的需要。而目前國內(nèi)外的雙面車削加工形式的 車床，主軸多采用油(氣)壓夾緊，這種方式在當(dāng)主軸旋轉(zhuǎn)速度過高或者長時(shí)間工作都會(huì)引 起油(氣)密封磨損，造成漏油(氣)現(xiàn)象，使得機(jī)床無法長期正常工作。作為現(xiàn)有車床夾具的一種改進(jìn)，例如中國專利申請(qǐng)?zhí)枮镃N200720033551. 3的《數(shù) 控車床雙夾緊液壓中心架》披露了一種這樣的結(jié)構(gòu)一種數(shù)控車床雙夾緊液壓中心架，其特 征在于由壓塊、螺桿、支座、固定座、支承塊、液壓中心架、螺桿、中心架底板、螺桿和壓板組 成，兩件壓塊分別位于固定座的滑道兩側(cè)，螺桿穿過位于固定座中軸線上端的支座連接支 承塊，液壓中心架左右各一分別位于固定座的兩側(cè)，固定座安裝于中心架底板上，位于中心 架底板前端的螺桿與位于中心架底板中端的螺桿由中心架底板穿過壓板將數(shù)控車床中心 架固定于車床床身。該專利就存在上述的缺陷。綜上所述，現(xiàn)有的車床夾具還可作進(jìn)一步改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的狀況，提供一種能夠夾持受力變形 不同的零件且能夠避免密封磨損造成漏油(氣)現(xiàn)象的雙面車主軸伺服夾緊裝置。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為一種雙面車主軸伺服夾緊裝置， 包括內(nèi)部能夠放置待加工零件的旋轉(zhuǎn)主軸，其特征在于還包括同步輪、伺服電機(jī)、鎖緊機(jī) 構(gòu)及夾緊機(jī)構(gòu)，所述同步輪套設(shè)于所述旋轉(zhuǎn)主軸上，所述伺服電機(jī)通過所述同步輪驅(qū)動(dòng)所 述旋轉(zhuǎn)主軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，所述夾緊機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)主軸兩端的能夠徑向夾住或徑向 松開待加工零件的左夾緊機(jī)構(gòu)及右夾緊機(jī)構(gòu)，所述鎖緊機(jī)構(gòu)能夠鎖止所述夾緊機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)， 其包括分別與所述左夾緊機(jī)構(gòu)及右夾緊機(jī)構(gòu)相對(duì)應(yīng)地設(shè)置在雙面車主軸伺服夾緊裝置兩 側(cè)的左鎖緊機(jī)構(gòu)及右鎖緊機(jī)構(gòu)，當(dāng)所述伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)且所述鎖緊機(jī)構(gòu)鎖 止所述夾緊機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述左夾緊機(jī)構(gòu)及右夾緊機(jī)構(gòu)同時(shí)徑向夾緊或徑向松開。優(yōu)選地，所述左夾緊機(jī)構(gòu)及右夾緊機(jī)構(gòu)均包括夾緊螺母、彈簧夾頭及定位套，所述 彈簧夾頭設(shè)置于所述旋轉(zhuǎn)主軸的一端且其外側(cè)外壁呈底面半徑向外側(cè)增大的圓臺(tái)狀，所述 定位套套設(shè)于所述彈簧夾頭上且其外側(cè)內(nèi)壁與所述彈簧夾頭外側(cè)外壁的圓臺(tái)狀相匹配，所 述定位套的外壁設(shè)有螺紋，所述夾緊螺母套設(shè)在所述定位套上且內(nèi)壁設(shè)有與所述定位套相匹配螺紋，所述夾緊螺母的外側(cè)內(nèi)壁形成有一向內(nèi)凸起的夾緊環(huán)，所述夾緊環(huán)緊貼所述彈 簧夾頭的外端，所述左夾緊機(jī)構(gòu)及右夾緊機(jī)構(gòu)的夾緊螺母的螺紋的旋轉(zhuǎn)方向是相反的。優(yōu)選地，所述左鎖緊機(jī)構(gòu)及右鎖緊機(jī)構(gòu)均包括鎖緊缸及鎖緊塊，所述鎖緊缸固定 在雙面車主軸伺服夾緊裝置上能夠推拉所述鎖緊塊，所述鎖緊塊被所述鎖緊缸推出時(shí)能夠 鎖止相對(duì)應(yīng)的夾緊螺母的旋轉(zhuǎn)。進(jìn)一步地，雙面車主軸伺服夾緊裝置通過調(diào)節(jié)所述伺服電機(jī)的力矩來夾持受力變 形的不同待加工零件。本發(fā)明雙面車主軸伺服夾緊裝置通過伺服電機(jī)來控制旋轉(zhuǎn)主軸的旋轉(zhuǎn)達(dá)到夾緊 松開待加工零件的方式，充分發(fā)揮伺服電機(jī)功能，避免了采用油(氣)壓夾緊方式所可能發(fā) 生的密封磨損的漏油(氣)現(xiàn)象，并能夠提高轉(zhuǎn)速，加快切削速度；還能夠通過調(diào)節(jié)伺服電 機(jī)的輸出力矩，使得本發(fā)明能夠夾持受力變形的不同零件；此外，本發(fā)明還可滿足所選用軸 承的旋轉(zhuǎn)速度。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的雙面車主軸伺服夾緊裝置的剖視圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例的雙面車主軸伺服夾緊裝置所應(yīng)用的雙面車削車床的結(jié)構(gòu) 示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。實(shí)施例如圖1及圖2所示，本發(fā)明涉及一種雙面車主軸伺服夾緊裝置，其應(yīng)用在 數(shù)控車床上，尤其應(yīng)用在雙刀塔雙端車床上，如圖2所示，該車床主要包括床身1、主軸箱3、 送料機(jī)5、刀塔及進(jìn)刀機(jī)構(gòu)，并通過隔板分為相互隔離的位于車床前部的工作區(qū)A及位于車 床后部的傳動(dòng)區(qū)B，主軸箱3、送料機(jī)5及刀塔設(shè)置在工作區(qū)A中，進(jìn)刀機(jī)構(gòu)設(shè)置在傳動(dòng)區(qū)B 中，刀塔朝著與主軸箱3軸線垂直的方向進(jìn)行設(shè)置，主軸箱3設(shè)置在工作區(qū)A的中部，刀塔 包括分別設(shè)置在主軸箱3兩側(cè)的左向刀塔4及右向刀塔8，進(jìn)刀機(jī)構(gòu)包括對(duì)應(yīng)設(shè)置在左向刀 塔4及右向刀塔8后部的左向工作臺(tái)6及右向工作臺(tái)9。本發(fā)明雙面車主軸伺服夾緊裝置設(shè)置在上述車床的主軸箱3中，其包括旋轉(zhuǎn)主軸 17、同步輪11、伺服電機(jī)2、鎖緊機(jī)構(gòu)及夾緊機(jī)構(gòu)，通過雙面車主軸伺服夾緊裝置能夠?qū)崿F(xiàn) 對(duì)送料機(jī)5輸送到主軸箱3的待加工圓(方)柱零件的夾緊工作。旋轉(zhuǎn)主軸17內(nèi)部是空心的，能夠通過并放置送料機(jī)5輸送到主軸箱3的待加工零 件。同步輪11套設(shè)于旋轉(zhuǎn)主軸17上并傳動(dòng)連接伺服電機(jī)2。伺服電機(jī)2通過同步輪11驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)主軸17進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，雙面車主軸伺服夾緊裝置 通過調(diào)節(jié)伺服電機(jī)2的力矩來夾持受力變形的不同待加工零件。夾緊機(jī)構(gòu)包括能夠同時(shí)徑向夾住或徑向松開待加工零件的左夾緊機(jī)構(gòu)及右夾緊 機(jī)構(gòu)，該左夾緊機(jī)構(gòu)及右夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)置在旋轉(zhuǎn)主軸17兩端，其結(jié)構(gòu)是相一致的，且是對(duì)稱 地設(shè)置在旋轉(zhuǎn)主軸17的兩端，故此當(dāng)伺服電機(jī)2驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)主軸17轉(zhuǎn)動(dòng)且鎖緊機(jī)構(gòu)鎖止夾 緊機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)時(shí)，左夾緊機(jī)構(gòu)及右夾緊機(jī)構(gòu)同時(shí)徑向夾緊或徑向松開。左夾緊機(jī)構(gòu)包括左夾
4緊螺母14、左彈簧夾頭13及左定位套12，右夾緊機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)的包括右夾緊螺母20、右彈簧夾 頭21及右定位套22。左夾緊機(jī)構(gòu)的左彈簧夾頭13設(shè)置于旋轉(zhuǎn)主軸17的一端且其外側(cè)外壁呈底面半徑 向外側(cè)增大的圓臺(tái)狀，左定位套12套設(shè)于左彈簧夾頭13上且其外側(cè)內(nèi)壁與左彈簧夾頭13 外側(cè)外壁的圓臺(tái)狀相匹配。左定位套12的外壁設(shè)有螺紋，左夾緊螺母14套設(shè)在左定位套 12上且內(nèi)壁設(shè)有與左定位套12相匹配螺紋，左夾緊螺母14的外側(cè)內(nèi)壁形成有一向內(nèi)凸起 的左夾緊環(huán)，左夾緊環(huán)緊貼左彈簧夾頭13的外端，使得左夾緊螺母14總體上呈一開口朝外 的將左彈簧夾頭13鎖在內(nèi)部的齒形。當(dāng)左夾緊螺母14利用相對(duì)旋轉(zhuǎn)主軸17向內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn) 移動(dòng)時(shí)，左夾緊螺母14的左夾緊環(huán)向內(nèi)推擠左彈簧夾頭13，由于左彈簧夾頭13與左定位套 12的接觸面是有錐度的，使得左彈簧夾頭13同時(shí)向內(nèi)擠壓待加工零件，從而完成夾緊待加 工零件的工作；相應(yīng)的，當(dāng)左夾緊螺母14方向外(向左)運(yùn)動(dòng)時(shí)，左彈簧夾頭13向外松開 待加工零件。右夾緊機(jī)構(gòu)的右夾緊螺母20、右彈簧夾頭21及右定位套22設(shè)置于旋轉(zhuǎn)主軸17的 另一端，其結(jié)構(gòu)與左夾緊機(jī)構(gòu)相同，并且是對(duì)稱設(shè)置的，即左夾緊機(jī)構(gòu)的左夾緊螺母14及 右夾緊機(jī)構(gòu)的右夾緊螺母20的螺紋的旋轉(zhuǎn)方向是相反的，使得當(dāng)旋轉(zhuǎn)主軸17旋轉(zhuǎn)時(shí)，左 夾緊機(jī)構(gòu)的左夾緊螺母14及右夾緊機(jī)構(gòu)的右夾緊螺母20能夠同時(shí)向內(nèi)側(cè)或同時(shí)向外側(cè)移 動(dòng)，從而使得左彈簧夾頭13及右彈簧夾頭21能夠同時(shí)徑向夾緊或松開待加工零件。鎖緊機(jī)構(gòu)能夠鎖止夾緊機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)，其包括分別與左夾緊機(jī)構(gòu)及右夾緊機(jī)構(gòu)相對(duì)應(yīng) 地設(shè)置在雙面車主軸伺服夾緊裝置兩側(cè)的左鎖緊機(jī)構(gòu)及右鎖緊機(jī)構(gòu)。左鎖緊機(jī)構(gòu)包括左鎖 緊缸16及左鎖緊塊15，左鎖緊缸16固定在雙面車主軸伺服夾緊裝置上能夠推拉左鎖緊塊 15，左鎖緊塊15被左鎖緊缸16推出時(shí)能夠鎖止相對(duì)應(yīng)的左夾緊螺母14的旋轉(zhuǎn)。相應(yīng)的， 右鎖緊機(jī)構(gòu)包括右鎖緊缸18及右鎖緊塊19，右鎖緊缸18固定在雙面車主軸伺服夾緊裝置 上能夠推拉右鎖緊塊19，右鎖緊塊19被右鎖緊缸18推出時(shí)能夠鎖止相對(duì)應(yīng)的右夾緊螺母 20的旋轉(zhuǎn)。所述左鎖緊缸16及右鎖緊缸18可以是氣缸，也可以是油缸。利用本發(fā)明對(duì)待加工零件進(jìn)行夾緊工作的工作過程如下所述首先，在左彈簧夾頭I3及右彈簧夾頭21張開時(shí)，通過送料機(jī)5將圓(方)柱待加 工零件送進(jìn)主軸箱3的中心進(jìn)行定位。然后，通過伺服電機(jī)2同步帶動(dòng)主軸17上的同步輪11旋轉(zhuǎn)，左鎖緊缸16及右鎖 緊缸18同時(shí)推進(jìn)左鎖緊塊15及右鎖緊塊19，從而鎖住左夾緊螺母14及右夾緊螺母20停 止旋轉(zhuǎn)；此時(shí)伺服電機(jī)2順時(shí)針(根據(jù)夾緊螺母的螺紋來確定旋轉(zhuǎn)方向，使得夾緊螺母向內(nèi) 旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)即可)定力矩(根據(jù)待加工零件受壓形變情況預(yù)先對(duì)伺服電機(jī)進(jìn)行設(shè)定)旋轉(zhuǎn)， 在左旋定位套12及右旋定位套22的驅(qū)動(dòng)下，左夾緊螺母14及右夾緊螺母20均向內(nèi)側(cè)作 軸向相對(duì)移動(dòng)，推動(dòng)左彈簧夾頭13及右彈簧夾頭21夾緊待加工零件。最后，當(dāng)左夾緊機(jī)構(gòu)及右夾緊機(jī)構(gòu)對(duì)待加工零件的夾緊力到一定程度時(shí)，由于阻 力的作用，預(yù)設(shè)定力矩的伺服電機(jī)2停轉(zhuǎn)，同時(shí)不再驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)主軸17進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；同時(shí)左鎖緊 缸16鎖緊缸及右鎖緊缸18拉動(dòng)左鎖緊塊15及右鎖緊塊19退出離開，與左夾緊螺母14及 右夾緊螺母20不再有摩擦接觸；從而完成對(duì)待加工零件的夾緊工作。對(duì)待加工零件的夾緊工作完成后，車床利用伺服電機(jī)2再次旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)待加工零件 旋轉(zhuǎn)，并按車床預(yù)先的編程進(jìn)行零件加工，按程序?qū)Υ庸ち慵庸ね瓿珊?，伺服電機(jī)2再次停轉(zhuǎn)。 利用本發(fā)明松開待加工零件的工作過程如下所述左鎖緊缸16鎖緊缸及右鎖緊 缸18推進(jìn)左鎖緊塊15及右鎖緊塊19鎖住左夾緊螺母14及右夾緊螺母20，伺服電機(jī)2驅(qū) 動(dòng)旋轉(zhuǎn)主軸17逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，從而松開左夾緊螺母14及右夾緊螺母20，其過程正好與上述對(duì) 待加工零件進(jìn)行夾緊工作的工作過程相反。當(dāng)松開待加工零件后時(shí)，送料機(jī)5送入新的待 加工的圓(方)柱零件并推出加工好的零件，然后能夠重復(fù)進(jìn)行上述的夾緊、加工工作。
權(quán)利要求
1.一種雙面車主軸伺服夾緊裝置，包括內(nèi)部能夠放置待加工零件的旋轉(zhuǎn)主軸(17)，其 特征在于還包括同步輪(11)、伺服電機(jī)O)、鎖緊機(jī)構(gòu)及夾緊機(jī)構(gòu)，所述同步輪(11)套設(shè) 于所述旋轉(zhuǎn)主軸(17)上，所述伺服電機(jī)( 通過所述同步輪(11)驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)主軸(17) 進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，所述夾緊機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)主軸(17)兩端的能夠徑向夾住或徑向松開 待加工零件的左夾緊機(jī)構(gòu)及右夾緊機(jī)構(gòu)，所述鎖緊機(jī)構(gòu)能夠鎖止所述夾緊機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)，其包 括分別與所述左夾緊機(jī)構(gòu)及右夾緊機(jī)構(gòu)相對(duì)應(yīng)地設(shè)置在雙面車主軸伺服夾緊裝置兩側(cè)的 左鎖緊機(jī)構(gòu)及右鎖緊機(jī)構(gòu)，當(dāng)所述伺服電機(jī)( 驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)主軸(17)轉(zhuǎn)動(dòng)且所述鎖緊機(jī) 構(gòu)鎖止所述夾緊機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述左夾緊機(jī)構(gòu)及右夾緊機(jī)構(gòu)同時(shí)徑向夾緊或徑向松開。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙面車主軸伺服夾緊裝置，其特征在于所述左夾緊機(jī)構(gòu)及 右夾緊機(jī)構(gòu)均包括夾緊螺母(14、20)、彈簧夾頭(13、21)及定位套(12、22)，所述彈簧夾頭 (13,21)設(shè)置于所述旋轉(zhuǎn)主軸(17)的一端且其外側(cè)外壁呈底面半徑向外側(cè)增大的圓臺(tái)狀， 所述定位套(12、2幻套設(shè)于所述彈簧夾頭(13、21)上且其外側(cè)內(nèi)壁與所述彈簧夾頭(13、 21)外側(cè)外壁的圓臺(tái)狀相匹配，所述定位套(12、2幻的外壁設(shè)有螺紋，所述夾緊螺母(14、20)套設(shè)在所述定位套(12、2幻上且內(nèi)壁設(shè)有與所述定位套(12、2幻相匹配螺紋，所述夾緊 螺母(14、20)的外側(cè)內(nèi)壁形成有一向內(nèi)凸起的夾緊環(huán)，所述夾緊環(huán)緊貼所述彈簧夾頭(13、21)的外端，所述左夾緊機(jī)構(gòu)及右夾緊機(jī)構(gòu)的夾緊螺母(14、20)的螺紋的旋轉(zhuǎn)方向是相反 的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙面車主軸伺服夾緊裝置，其特征在于所述左鎖緊機(jī)構(gòu)及 右鎖緊機(jī)構(gòu)均包括鎖緊缸(16、18)及鎖緊塊(15、19)，所述鎖緊缸(16、18)固定在雙面車主 軸伺服夾緊裝置上能夠推拉所述鎖緊塊(15、19)，所述鎖緊塊(15、19)被所述鎖緊缸(16、 18)推出時(shí)能夠鎖止相對(duì)應(yīng)的夾緊螺母(14、20)的旋轉(zhuǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的雙面車主軸伺服夾緊裝置，其特征在于雙面車主 軸伺服夾緊裝置通過調(diào)節(jié)所述伺服電機(jī)O)的力矩來夾持受力變形的不同待加工零件。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種雙面車主軸伺服夾緊裝置，包括內(nèi)部能夠放置待加工零件的旋轉(zhuǎn)主軸、同步輪、伺服電機(jī)、鎖緊機(jī)構(gòu)及夾緊機(jī)構(gòu)，同步輪套設(shè)于旋轉(zhuǎn)主軸上，鎖緊機(jī)構(gòu)鎖止夾緊機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)，當(dāng)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)且鎖緊機(jī)構(gòu)鎖止夾緊機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)時(shí)，鎖緊機(jī)構(gòu)徑向夾緊或徑向松開待加工零件。本發(fā)明通過伺服電機(jī)來控制旋轉(zhuǎn)主軸的旋轉(zhuǎn)達(dá)到夾緊松開待加工零件的方式，充分發(fā)揮伺服電機(jī)功能，避免了采用油(氣)壓夾緊方式所可能發(fā)生的密封磨損的漏油(氣)現(xiàn)象，并能夠提高轉(zhuǎn)速，加快切削速度；還能夠通過調(diào)節(jié)伺服電機(jī)的輸出力矩，能夠夾持受力變形的不同零件；此外，還可滿足所選用軸承的旋轉(zhuǎn)速度。
文檔編號(hào)B23Q3/12GK102059571SQ20101055156
公開日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2010年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月11日
發(fā)明者左黔湘 申請(qǐng)人:彭洪富