本發(fā)明涉及一種工件頂緊機構，具體是一種立式車削中心用工件頂緊機構。

背景技術：

大重型數(shù)控立式車削加工中心加工的傳統(tǒng)工件為短粗類零件，一般加工長徑比都小于1，在此長徑比下加工工件時，只需用工作臺夾緊工件即可。而對于長徑比大于1的工件通常只能在大型臥式車床上加工。而在未能配備大型臥式車床情況下，需要加工長徑比大的工件且加工精度要求較高時，可以考慮在立式車床上安裝工件頂緊機構，依靠在車床橫梁上安裝的滑枕刀架來完成整個工件加工過程，其加工原理類同于在大型臥式車床上工件頂緊后的加工原理。

目前已知的一種立式車削中心用工件頂緊機構為液壓活塞頂緊機構，其安裝在立式車床的滑枕刀架上，該液壓活塞頂緊機構工作時，活塞通過滑動套筒帶動頂尖上下移動頂緊工件，并通過滑枕刀架移動實現(xiàn)工件車削。這種液壓活塞頂緊機構的元件易老化，存在液壓油滲漏的風險，并且這種頂緊機構的活塞設計行程為固定行程，且活塞對工件的頂緊力由壓力閥控制，只能對工件施以固定的頂緊力。而在工作臺上沒有工件時，活塞不能在任意位置停留，對于不同高度與軸徑的工件顯然不合理，此外，一旦液壓密封或者平衡系統(tǒng)出現(xiàn)故障，頂尖在自然狀態(tài)下必定會滑落至最低位，存在一定的安全隱患。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是：針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種立式車削中心用工件頂緊機構，該頂緊機構是一種機械式頂緊機構，使大長徑比工件在立式車削中心的加工得以實現(xiàn)，其不采用液壓機構，能夠從根本上杜絕因液壓元件老化、液壓油滲漏等問題引起的故障。

本發(fā)明解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種立式車削中心用工件頂緊機構，包括交流電機、傳動機構、滑動套筒和頂尖，所述的交流電機的輸出端與所述的傳動機構的輸入端相連，所述的傳動機構的輸出端與所述的滑動套筒相連，所述的滑動套筒內上下分別安裝有第一回轉軸承和第二回轉軸承，所述的第一回轉軸承和所述的第二回轉軸承上安裝有連接軸，所述的頂尖固定在所述的連接軸的底端，所述的傳動機構安裝在第一箱體內，所述的滑動套筒安裝在第二箱體內，所述的第二箱體固定在所述的第一箱體的底端。

本發(fā)明公開的立式車削中心用工件頂緊機構，是一種機械式頂緊機構，其采用交流電機驅動滑動套筒上下移動，實現(xiàn)對工件的頂緊，使大長徑比工件在立式車削中心的加工得以實現(xiàn)。該機械式頂緊機構不采用液壓機構，能夠從根本上杜絕因液壓元件老化、液壓油滲漏等問題引起的故障。

所述的傳動機構包括梯形絲杠、螺母、螺母套筒、連接套筒和過渡板，所述的交流電機的輸出端經(jīng)聯(lián)軸器與所述的梯形絲杠相連，所述的螺母安裝在所述的梯形絲杠上，所述的螺母套筒套設在所述的螺母的外側并與所述的螺母過盈配合，所述的連接套筒套設在所述的螺母套筒的外側并與所述的螺母套筒間隙配合，所述的螺母套筒的上端的外側側壁上設置有階梯部，所述的階梯部的上表面與所述的連接套筒的上表面平齊，所述的連接套筒的頂端經(jīng)多個螺栓固定連接有防墜連接板，所述的防墜連接板的底面同時與所述的階梯部的上表面和所述的連接套筒的上表面貼合，所述的連接套筒安裝在所述的第一箱體內，所述的過渡板固定在所述的連接套筒的底端，所述的滑動套筒固定在所述的過渡板的底端。工作時，交流電機驅動梯形絲杠旋轉，進而帶動螺母、螺母套筒、連接套筒、過渡板和滑動套筒一起下移，最終實現(xiàn)頂尖對大長徑比工件的頂緊。梯形絲杠具有自鎖性，可使螺母、螺母套筒、連接套筒、過渡板和滑動套筒在移動中的任意位置停止，進而實現(xiàn)頂尖在任意位置的停止。通過防墜連接板可實現(xiàn)對螺母套筒和連接套筒的定位，防止連接套筒非正?；洹?/p>

所述的螺母套筒的上端的內側側壁上開設有用于容納所述的螺母的環(huán)槽，所述的螺母設置在所述的環(huán)槽內與所述的螺母套筒過盈配合。環(huán)槽的設置，便于螺母的裝配，使頂緊機構的整體結構更緊湊。

所述的第一箱體的側壁上安裝有第一限位塊，所述的連接套筒的外側側壁上開設有與所述的第一限位塊相適配的第一導向槽，所述的第一限位塊的端部伸入所述的第一導向槽內；所述的連接套筒的側壁上安裝有第二限位塊，所述的螺母套筒的外側側壁上開設有與所述的第二限位塊相適配的第二導向槽，所述的第二限位塊的端部伸入所述的第二導向槽內；所述的第二箱體的側壁上安裝有第三限位塊，所述的滑動套筒的外側側壁上開設有與所述的第三限位塊相適配的第三導向槽，所述的第三限位塊的端部伸入所述的第三導向槽內；所述的第一箱體的側壁上安裝有與所述的連接套筒相適配的行程開關。第一限位塊與第一導向槽的配合、第二限位塊與第二導向槽的配合以及第三限位塊與第三導向槽的配合，對連接套筒和滑動套筒的上下移動起定位和導向作用，同時頂尖的上升與下降的極限位置由行程開關檢測，可確?；瑒犹淄惨苿拥陌踩院涂煽啃?。

所述的螺母套筒的底端與所述的連接套筒的底部之間安裝有處于壓縮狀態(tài)的碟簧組。隨著加工的進行，頂緊機構的各組成部分不可避免會產(chǎn)生熱變形，而作為整體移動部分的螺母、螺母套筒、連接套筒、過渡板和滑動套筒的熱變形將引起對工件頂緊力的變化，碟簧組的設置，可有效抵消因零件熱膨脹變形而引起頂緊力的變化，使工件在預定大小的頂緊力的頂緊下順利完成加工。

所述的梯形絲杠的頂端安裝有用于測定頂緊力的測力儀。通過測力儀可測定不同工件的實際頂緊力，進而判斷實際頂緊力是否滿足設定要求，方便對頂緊力大小進行及時調整。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：本發(fā)明公開的立式車削中心用工件頂緊機構，是一種機械式頂緊機構，其采用交流電機驅動滑動套筒上下移動，實現(xiàn)對工件的頂緊，使大長徑比工件在立式車削中心的加工得以實現(xiàn)。該機械式頂緊機構不采用液壓機構，能夠從根本上杜絕因液壓元件老化、液壓油滲漏等問題引起的故障。

附圖說明

圖1為實施例中立式車削中心用工件頂緊機構的結構示意圖；

圖2為圖1中a處放大圖；

圖3為實施例中工件頂緊機構在立式車削中心上安裝后效果圖。

具體實施方式

以下結合附圖實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。

實施例1的立式車削中心用工件頂緊機構，如圖1和圖2所示，包括交流電機1、傳動機構、滑動套筒3和頂尖4，交流電機1的輸出端與傳動機構的輸入端相連，傳動機構的輸出端與滑動套筒3相連，滑動套筒3內上下分別安裝有第一回轉軸承31和第二回轉軸承32，第一回轉軸承31和第二回轉軸承32上安裝有連接軸33，頂尖4固定在連接軸33的底端，傳動機構安裝在第一箱體51內，滑動套筒3安裝在第二箱體52內，第二箱體52固定在第一箱體51的底端。

實施例1中，傳動機構包括梯形絲杠21、螺母22、螺母套筒23、連接套筒24和過渡板25，交流電機1的輸出端經(jīng)聯(lián)軸器11與梯形絲杠21相連，螺母22安裝在梯形絲杠21上，螺母套筒23的上端的內側側壁上開設有用于容納螺母22的環(huán)槽27，螺母22設置在環(huán)槽27內與螺母套筒23過盈配合，連接套筒24套設在螺母套筒23的外側并與螺母套筒23間隙配合，螺母套筒23的上端的外側側壁上設置有階梯部28，階梯部28的上表面與連接套筒24的上表面平齊，連接套筒24的頂端經(jīng)多個螺栓26固定連接有防墜連接板29，防墜連接板29的底面同時與階梯部28的上表面和連接套筒24的上表面貼合，連接套筒24安裝在第一箱體51內，過渡板25固定在連接套筒24的底端，滑動套筒3固定在過渡板25的底端。

實施例2的立式車削中心用工件頂緊機構，如圖1和圖2所示，包括交流電機1、傳動機構、滑動套筒3和頂尖4，交流電機1的輸出端與傳動機構的輸入端相連，傳動機構的輸出端與滑動套筒3相連，滑動套筒3內上下分別安裝有第一回轉軸承31和第二回轉軸承32，第一回轉軸承31和第二回轉軸承32上安裝有連接軸33，頂尖4固定在連接軸33的底端，傳動機構安裝在第一箱體51內，滑動套筒3安裝在第二箱體52內，第二箱體52固定在第一箱體51的底端。

實施例2中，傳動機構包括梯形絲杠21、螺母22、螺母套筒23、連接套筒24和過渡板25，交流電機1的輸出端經(jīng)聯(lián)軸器11與梯形絲杠21相連，梯形絲杠21的頂端安裝有用于測定頂緊力的測力儀6，該測力儀6可以選擇市售產(chǎn)品，螺母22安裝在梯形絲杠21上，螺母套筒23的上端的內側側壁上開設有用于容納螺母22的環(huán)槽27，螺母22設置在環(huán)槽27內與螺母套筒23過盈配合，連接套筒24套設在螺母套筒23的外側并與螺母套筒23間隙配合，螺母套筒23的底端與連接套筒24的底部之間安裝有處于壓縮狀態(tài)的碟簧組7，螺母套筒23的上端的外側側壁上設置有階梯部28，階梯部28的上表面與連接套筒24的上表面平齊，連接套筒24的頂端經(jīng)多個螺栓26固定連接有防墜連接板29，防墜連接板29的底面同時與階梯部28的上表面和連接套筒24的上表面貼合，連接套筒24安裝在第一箱體51內，過渡板25固定在連接套筒24的底端，滑動套筒3固定在過渡板25的底端。

實施例2中，第一箱體51的側壁上安裝有第一限位塊53，連接套筒24的外側側壁上開設有與第一限位塊53相適配的第一導向槽54，第一限位塊53的端部伸入第一導向槽54內；連接套筒24的側壁上安裝有第二限位塊55，螺母套筒23的外側側壁上開設有與第二限位塊55相適配的第二導向槽56，第二限位塊55的端部伸入第二導向槽56內；第二箱體52的側壁上安裝有第三限位塊57，滑動套筒3的外側側壁上開設有與第三限位塊57相適配的第三導向槽58，第三限位塊57的端部伸入第三導向槽58內；第一箱體51的側壁上安裝有與連接套筒24相適配的行程開關59。

上述立式車削中心用工件頂緊機構安裝后，效果圖見圖3，圖3中，81為橫梁，82為滑枕刀架，83為滑板，84為刀庫、85為立柱，86為本發(fā)明頂緊機構，87為工件，88為工作臺。第二箱體52安裝在滑板83上，滑板83安裝在橫梁81上，在滑板83的帶動下，該頂緊機構可左右移動，同時頂尖4上下移動，最終實現(xiàn)頂尖4對工件87的頂緊。

上述立式車削中心用工件頂緊機構工作時，交流電機1驅動梯形絲杠21旋轉，進而帶動螺母22、螺母套筒23、連接套筒24、過渡板25和滑動套筒3一起下移，最終實現(xiàn)頂尖4對大長徑比工件的頂緊，使大長徑比工件在立式車削中心的加工得以實現(xiàn)。該頂緊機構采用的梯形絲杠21具有自鎖性，可使螺母22、螺母套筒23、連接套筒24、過渡板25和滑動套筒3在移動中的任意位置停止，進而實現(xiàn)頂尖4在任意位置的停止。該機械式頂緊機構不采用液壓機構，能夠從根本上杜絕因液壓元件老化、液壓油滲漏等問題引起的故障。