專利名稱：一種用于車床曲面加工的仿形定位裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種機械加工過程中用到的工裝夾具，尤其涉及一種用于連續(xù)曲 面加工所使用的車床仿形定位裝置。
背景技術(shù)：
在許多行業(yè)經(jīng)常會用到一些軸向中心對稱的工件作為工具或零配件，這些工件通 常具有連續(xù)的外觀表面結(jié)構(gòu)，要加工這些工件通常需要借助車床來完成；而在采用普通車 床加工這些工件時會遇到一些問題；下面將以冶金、機械行業(yè)生產(chǎn)無縫鋼管變形工模具時 所遇到的問題為例進(jìn)行說明。無縫鋼管的生產(chǎn)流程是管坯生產(chǎn)、鋼管坯料、管坯準(zhǔn)備，將圓形鋼材機加工成為 合格的管坯；荒管生產(chǎn)(熱軋穿孔)；根據(jù)成品管的技術(shù)要求，采用相應(yīng)的冷變形(冷軋、冷 拔)加工工藝，按規(guī)定的工序要求進(jìn)行冷變形加工，將荒管生產(chǎn)成為符合規(guī)定要求的成品 無縫鋼管；最后經(jīng)檢驗合格的成品無縫鋼管進(jìn)行定切、噴印、包裝等其它工序。其中無縫鋼 管生產(chǎn)中，熱軋穿孔與冷變形加工生產(chǎn)是主要的生產(chǎn)工序。在熱軋穿孔與冷軋變形加工中，必然使用到變形工具，而穿孔頂頭(用于熱軋穿 孔；通常根據(jù)不同的鋼種使用不同材質(zhì)的穿孔頂頭，例如不銹鋼常用的是鉬頂頭)與冷軋 頂頭(用于冷軋變形加工；通常材質(zhì)為模具鋼，常用的是GCrl5、7Cr7Mo2V2Si)是2個重要 的變形工具；如


圖1-1和
圖1-2所示，為了便于金屬的變形加工，它們通常都具有連續(xù)曲面 結(jié)構(gòu)形狀，而且穿孔頂頭與冷軋頂頭加工尺寸與精度要求非常高，其中冷軋頂頭由螺紋連 接段61、過渡段62、變形段63、定徑段64以及精整段65組成。根據(jù)不同的穿孔或軋制規(guī) 格，穿孔頂頭與冷軋頂頭具有相應(yīng)的加工尺寸與精度要求；由于頂頭的工作性質(zhì)決定了其 表面曲線必須達(dá)到連續(xù)性、均勻性、光滑性，無凹凸坑洼的要求。目前，熱軋與冷軋頂頭通常采用車床作為主要加工設(shè)備；其中，傳統(tǒng)的穿孔頂頭加 工工序是燒結(jié)澆鑄一車削(粗車、精車、鉆孔攻絲)；傳統(tǒng)的冷軋頂頭加工工序是落料一車 削一熱處理一磨削，即1)、落料根據(jù)頂頭規(guī)格需要，采用鋸床將符合規(guī)格要求的金屬圓鋼按照所需長度 放置合理余量后切斷；2)、車削采用車床，按照技術(shù)要求，適當(dāng)留有余量粗加工、半精加工頂頭的外形及 加工螺紋、螺紋孔、中心孔等部位成型；3)、熱處理采用加熱爐對車削加工后的頂頭進(jìn)行淬火，確保頂頭的硬度符合生產(chǎn) 要求，連接段螺紋部熱處理，前端螺紋孔采用螺堵防止變形；4)、磨削采用磨床對熱處理后的頂頭，按照技術(shù)要求進(jìn)行精加工，主要就是磨制 變形段、定徑段、精整段的外形，保證曲線的連續(xù)性，無凹凸坑洼；車床主要有普通車床與數(shù)控車床之分，主要通過車刀對旋轉(zhuǎn)的工件進(jìn)行車削加 工；普通臥式車床能對軸、盤、環(huán)等多種類型工件進(jìn)行多種工序加工，應(yīng)用最廣泛，加工對象 廣，主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量的調(diào)整范圍大，常用于加工工件的內(nèi)外回轉(zhuǎn)表面、端面和各種內(nèi)外螺紋，同時也能滿足曲面加工的需要；普通車床加工曲面時采用手動與機動聯(lián)動的方式，即 大拖板做機動軸向移動，中拖板根據(jù)直徑尺寸要求，做手動徑向移動，小拖板機動或手動做 端面倒角或短距離曲線加工；數(shù)控車床匯集了通用性好的萬能型車床、加工精度高的精密 型車床和加工效率高的專用型車床的特點，通過數(shù)字信息，控制機床按給定的運動軌跡，進(jìn) 行自動加工，目前在國內(nèi)使用量最大，覆蓋面最廣，數(shù)控車床有效的解決了連續(xù)曲面的精密 加工問題，實現(xiàn)了軸向與徑向的數(shù)字化聯(lián)動機加工。由于各企業(yè)在設(shè)備保有形式上的差別以及實際加工時選用的差異，故企業(yè)目前在 利用車床進(jìn)行穿孔頂頭與冷軋頂頭的連續(xù)曲面加工中，存在的生產(chǎn)實際及主要問題如下1)、加工精度波動大，不易控制，為確保加工精度符合要求增加了測量工序，而頻 繁測量則會影響到加工效率；還有增加冷軋頂頭切削余量的形式，但這樣又會導(dǎo)致下道磨 床切削加工量的增加；2)、為提高加工效率與精度，通常采用仿型樣板作為加工連續(xù)曲面的依據(jù)，但常用 的仿形加工裝置定位困難，使用維護(hù)不便，不能滿足普通車床的使用要求；3)、通過外購，企業(yè)不再自行加工的形式解決，而這樣會出現(xiàn)采購周期長、費用高， 且不能適應(yīng)軋制規(guī)格的實時變化的生產(chǎn)需要，反饋較為滯后，會影響到生產(chǎn)的安排；4)、購置專用機床加工，而新增一套數(shù)控車床的費用比較高，還要考慮其實際利用 率，得不償失；由此可知，采用普通車床進(jìn)行穿孔頂頭與冷軋頂頭的連續(xù)曲面加工還存在著許多 不足與困難。同樣，在普通車床上加工其它一些具有連續(xù)曲面的軸中心對稱的工件產(chǎn)品時 也會遇到類似的問題。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種用于車床曲面加工的仿形定位裝 置，該裝置在普通車床對具有連續(xù)曲面的軸中心對稱工件加工時，基本上能夠達(dá)到數(shù)控車 床的加工效果，具有加工精度高、成本低、適應(yīng)性好的優(yōu)點。其所要解決的技術(shù)問題可以通過以下技術(shù)方案來實施。一種用于車床曲面加工的仿形定位裝置，包括1)、一定位平臺，所述定位平臺用來安放具有模擬所加工工件輪廓曲面的仿形模 板；2)、第一夾緊機構(gòu)，所述第一夾緊機構(gòu)用來將所述定位平臺固定于車床床身；3)、第二夾緊機構(gòu)，所述第二夾緊機構(gòu)用來將所述仿形模板固定于所述定位平 臺；4)、一旋轉(zhuǎn)滾輪，所述旋轉(zhuǎn)滾輪安設(shè)于車床的中托板上并保持滾輪面與所述仿形 模板的仿形面相貼靠；5)、一驅(qū)動機構(gòu)，所述驅(qū)動機構(gòu)提供一沿中拖板進(jìn)給方向的持續(xù)推力/拉力，并保 持安放于車床中拖板上的所述旋轉(zhuǎn)滾輪的滾輪面在該力驅(qū)動下持續(xù)緊貼所述仿形模板的 仿形面。上述仿形定位裝置通過第一、第二夾緊機構(gòu)以及定位平臺，可以將仿形模板固定 在普通車床的床身上，然后使得旋轉(zhuǎn)輥輪貼靠在模板的仿形曲面上，并在一個穩(wěn)定的、持續(xù)的外力的驅(qū)動下，使得旋轉(zhuǎn)滾輪一直貼緊仿形曲面，進(jìn)而帶動安設(shè)于車床中托板上的刀具， 實現(xiàn)刀具沿仿形曲面的外形加工工件毛坯的目的。這樣使得在加工時軸向的運動仍然可以 通過車床大托板的帶動進(jìn)出，而徑向的刀具進(jìn)給深度則通過上述驅(qū)動機構(gòu)提供的驅(qū)動力并 在模板曲面邊緣的限制下控制，進(jìn)而完成既定加工曲面的加工。作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述驅(qū)動機構(gòu)可以為一拉力轉(zhuǎn)換機構(gòu)，所述拉力 轉(zhuǎn)換機構(gòu)包括一定滑輪，搭放在所述定滑輪上的拉繩兩端分別為所述拉力驅(qū)動機構(gòu)的固定 端和自由端，所述固定端連接于車床的中拖板上，所述自由端懸掛有重物。該機構(gòu)通過將額 度重力轉(zhuǎn)換為一定的拉力進(jìn)而對中托板的運動進(jìn)行平穩(wěn)有序的控制。也作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述定位平臺為一臺階狀定位板，所述臺階狀 定位板的臺階側(cè)面形成所述仿形模板仿形曲面相對一側(cè)端面的定位基準(zhǔn)面。例如該定位基 準(zhǔn)面與工件的軸向相平行時，可以實現(xiàn)最好的加工和定位效果。作為本技術(shù)方案的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述臺階狀定位板上可以設(shè)有長圓形安裝槽 孔。長圓形安裝槽孔的設(shè)置有利于調(diào)整所安放仿形模板在中模板進(jìn)而方向的深淺，同時也 便于根據(jù)不同的加工實際更換不同的仿形模板。還作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一夾緊機構(gòu)包括用來承載所述定位平臺 兩端的一組定位支架，所述定位支架與所述定位平臺固定連接；所述定位支架安放于車床 的導(dǎo)軌之上，并經(jīng)連接螺桿與車床床身下側(cè)的壓板相連接形成一將定位支架與車床床身固 定為一體的卡嵌結(jié)構(gòu)。作為本實用新型的優(yōu)選實施例之一，所述定位支架的底部開設(shè)有與車床導(dǎo)軌相適 應(yīng)的凹槽。例如開設(shè)有等邊梯形凹槽與車床的倒V型導(dǎo)軌相配合，以實現(xiàn)更好的固定效果。作為本技術(shù)方案的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述第二夾緊機構(gòu)包括一組通過連接螺桿安設(shè) 于定位平臺并保持相應(yīng)夾緊鉗口對正所述仿形模板的夾緊臂；進(jìn)而實現(xiàn)夾緊鉗口對模板的 夾緊，其中的夾緊臂可以通過螺紋或其它形式調(diào)整，以適應(yīng)仿形模板的不同厚度或提供不 同大小的夾緊力。其中，所述定滑輪可以安設(shè)于一叉形支架上，叉形支架經(jīng)安裝底板固定在車床的 中拖板上。安裝于車床的中托板上可以保持滑輪與中托板的同步移動。其中，所述重物可以為配重塊。另外，所述旋轉(zhuǎn)滾輪為一帶有安裝軸的滾動軸承。采用上述技術(shù)方案的仿形定位裝置用于普通車床的曲面加工時，可以在保證加工 要求的情況下免去更多的設(shè)備投資，實現(xiàn)數(shù)控車床的加工效果。通過設(shè)計一種用于車床曲面加工的仿形定位裝置，安裝在普通C-620車床的床身 導(dǎo)軌與中拖板上使用，實現(xiàn)徑向與軸向的聯(lián)動切削加工，用于穿孔頂頭與冷軋頂頭表面連 續(xù)曲面的切削加工，是利用仿形定位原理實施的技術(shù)改進(jìn)，有效地解決了無縫鋼管生產(chǎn)中 穿孔頂頭與冷軋頂頭表面連續(xù)曲面的車床加工精度與功效問題，安裝方便，使用、維護(hù)便 捷，加工精度高。
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
作一詳細(xì)說明。
圖1-1為無縫鋼管穿孔頂頭零件結(jié)構(gòu)示意圖；[0039]
圖1-2為無縫鋼管冷軋頂頭零件結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型所提供仿形定位裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，共包括圖2a、圖2b、圖2c 及圖2d四幅圖，其中，圖加為該仿形定位裝置的正視圖；圖2b為圖加中定位支承機構(gòu)以 及滾輪旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的俯視圖；圖2c為圖加的左視圖；圖2d為圖2c中A向視圖；圖3為定位支承機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；共包括圖3a、圖北及圖3c三幅圖，其中，圖 3a為該定位支承機構(gòu)的正視圖；圖北為圖3a的俯視圖；圖3c為圖3a的左視圖；圖3-la為圖3中支架的正視圖；圖3-lb為圖3-la的左視圖；圖3- 為圖3中定位板的正視圖；圖3_2b為圖3_2a的左視圖；圖3_2c為圖3- 的俯視圖；圖3_3a為圖3中固定塊的正視圖；圖3_3b為圖3_3a的左視圖；圖3_3c為圖3_3a的俯視圖；圖3- 為圖3中壓板的正視圖； 圖3_4b為圖3- 的左視圖；圖3- 為圖3- 的俯視圖；圖如為滾輪旋轉(zhuǎn)機構(gòu)部件圖；圖4b為圖4a中A向視圖；圖4-la為圖如中滾動軸芯軸零件圖；圖4-lb為圖4-la的左視圖；圖fe為仿形配重機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖恥為圖的左視圖；圖5-la為圖恥中支承座的正視圖；圖5-lb為圖5-la的左視圖；圖5-lc為圖5-la的俯視圖；圖5- 為圖恥中軸的正視圖；圖5_2b為圖5_2a的左視圖；圖5_3a為圖fe中滾輪的正視圖；圖5_3b為圖5_3a的左視圖；圖5- 為圖釙中套筒的正視圖；圖5_4b為圖5_4a的左視圖；圖5- 為圖恥中配重塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5_5b為圖5_5a的左視圖；圖5_6a為圖恥中吊環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5- 為圖5_6a的左視圖；圖5_6c為圖5_6a的右視圖；圖6a為仿形模板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6b為圖6a的左視圖；[0075]圖6c為圖6a的俯視圖；圖7a為定位支承機構(gòu)安裝于車床上的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7b為圖7a的俯視圖；圖7c為本仿形定位裝置安裝于車床上的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1—定位板 101——通孔 102——長線槽孔 2——內(nèi)六角螺釘 3、 6——六角螺栓 4、7、24、31——平墊圈 5、8、25、32——彈簧墊圈 9J6——六角螺 母10——壓板11——固定塊12——仿形模板13——支架131——等邊梯形凹槽 132——螺紋孔 14——滾輪旋轉(zhuǎn)機構(gòu)141——滾輪軸 142、34——滾動軸承 21—— 支承座 211——底板212、273——通孔 213——立柱 214——長線槽 22——軸 23——擋圈 27——滾輪 271——半圓形凹槽 272——矩形凹槽 28——鋼絲繩 29、 36——吊環(huán)30——六角螺釘33——配重塊331——盲孔；35——套筒41——床頭齒 輪箱42——車床溜板箱43——車床床身44——車床尾架45——車床卡盤46—— 待加工頂頭 47——車床中托板 48——車床切削裝置 61——連接段 62——過渡段 63——變形段64——定徑段65——精整段
具體實施方式
一種用于車床曲面加工的仿形定位裝置，采用“分體式”結(jié)構(gòu)，如圖2所示，由四部 分組成，即定位支承機構(gòu)、仿形配重機構(gòu)、滾輪旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和模板。其中，如圖2和圖3所示，定位支承機構(gòu)由支架13、壓板10、定位板1、固定塊11以 及螺栓、螺釘、墊圈、螺母等組成，用于將仿形模板固定在車床床身導(dǎo)軌上，如圖2、圖fe、和 圖恥所示，仿形配重機構(gòu)由支承座21、軸22、滾輪27、滾動軸承34、擋圈、墊圈、螺釘、配重 塊33、吊環(huán)四和36、鋼絲繩觀等組成，安裝在車床中拖板端面，在重力作用下控制滾輪旋 轉(zhuǎn)機構(gòu)14的滾輪與仿形模板的貼合力；如圖如和圖4b所示，滾輪旋轉(zhuǎn)機構(gòu)由滾動軸承142 與滾輪軸141組成，安裝在車床中拖板上，用于仿形走刀；仿形模板根據(jù)不同的曲面規(guī)格設(shè) 置并更換，直接放置在定位支承機構(gòu)上，由固定塊11固定，用于控制曲面的形狀。如圖3所示，定位支承機構(gòu)有1套，由支架13、壓板10、定位板1、固定塊11、螺栓、 螺釘、墊圈等、螺母等組成。支架13共有2件，是一帶矩形孔與螺紋孔、通孔的曲尺型體，材質(zhì)為A3鋼，在支架 13中部加工一矩形通孔，矩形通孔四邊為圓角連接，矩形通孔下側(cè)底邊平面上加工一圓形 盲孔，支架曲尺狀上平面上加工有兩處圓形通孔，通孔內(nèi)表面上加工三角螺紋，支架曲尺狀 下平面上加工一等邊梯形凹槽131 (參見圖3-la和圖3-lb所示)。壓板10共有2件，材質(zhì)為A3鋼，壓板是一帶通孔的矩形體，在矩形體平面中央加 工一圓形通孔(參見圖3-4a、圖3-4b和圖3- 所示)。定位板1有1件，材質(zhì)為45#鋼，熱處理調(diào)質(zhì)，定位板是一臺階狀、帶長線槽孔102 與螺紋孔的矩形體，矩形體上半部分小于下半部分，長度方向一側(cè)端面平齊，呈凸臺狀，在 定位板凸臺表面等距加工四處圓形通孔101，通孔101內(nèi)表面上加工三角螺紋，在定位板下 半部分平面兩側(cè)，分別等距加工一長線槽孔102，槽孔頂端呈半圓狀(參見圖3-2a、圖3-2b 和圖3-2c所示)。固定塊11共有4件，材質(zhì)為45#鋼，熱處理調(diào)質(zhì)，固定塊11是一等邊帶凹槽與沉孔的梯形體，梯形體上平面上加工一臺階狀沉孔，梯形體下平面中部加工一矩形凹槽(參 見圖3-3a、圖3-3b和圖3_3c所示)。螺栓共有6件，分別是4件國標(biāo)M16*50mm六角螺栓3與2件國標(biāo)M16*70mm六角 螺栓6 ；螺釘共有4件，是國標(biāo)M12*40mm內(nèi)六角螺釘2 ；墊圈共有14件，分別由8件國標(biāo) Φ 16mm平墊圈4和7、6件國標(biāo)Φ 16mm彈簧墊圈5和8組成；螺母共有2件，是國標(biāo)M16六 角螺母9。滾輪旋轉(zhuǎn)機構(gòu)有1套，由滾動軸承142與滾輪軸141各1件組成，其中滾動軸承 142是一型號為6200的國標(biāo)滾動軸承，滾輪軸141的材質(zhì)為45#鋼，熱處理調(diào)質(zhì)，是一臺階 狀圓柱體，圓柱體分為三處臺階，一端圓柱體表面加工三角螺紋，中間圓柱體表面加工對稱 并等寬平面(參見圖4a、圖4b、圖4-la和圖4-lb)。如圖5a和圖5b所示，仿形配重機構(gòu)有1套，由支承座21、軸22、滾輪27、套筒35、 滾動軸承34、擋圈、墊圈、螺釘、配重塊33、吊環(huán)29和36、鋼絲繩28等組成。支承座21有1件，呈“叉形”，由1件底板211與2件立柱213組成，材質(zhì)為A3鋼，底 板211是一帶通孔的矩形體，矩形體平面上等距加工4處圓形通孔212，立柱213是一帶開 口(半封閉)長線槽214的矩形體，矩形體呈平行四邊形，長短邊夾角分別是75°、105°， 立柱213短平面上加工一開口(半封閉)長線槽214，槽封閉端為半圓型，立柱213未開槽 一側(cè)短平面等距垂直放置在底板平面上焊接成型(參見圖5-la、圖5-lb和圖5-lc所示)。軸22有1件，材質(zhì)是45#鋼，是三重臺階狀圓柱體，兩端圓柱體表面加工三角螺紋 (參見圖5-2a和圖5-2b所示)。滾輪27有1件，材質(zhì)是45#鋼，熱處理調(diào)質(zhì)，是一中孔表面帶槽圓柱體，圓柱體芯 部加工一通孔273，通孔273內(nèi)表面等距加工環(huán)狀矩形凹槽272，圓柱體外表面居中加工一 環(huán)狀半圓形凹槽271 (參見圖5-3a和圖5_3b所示)。套筒35共有2件，材質(zhì)是45#鋼，是一中孔管狀圓柱體(參見圖5_4a和圖5_4b 所示)。滾動軸承34共有2套，是型號為6202的國標(biāo)滾動軸承；擋圈共有2件，是國標(biāo) Φ 35mm孔用擋圈23 ；墊圈共有12件，分別是2件國標(biāo)Φ 14mm平墊圈24與2件國標(biāo)Φ 14mm 彈簧墊圈25、4件國標(biāo)Φ 12mm彈簧墊圈32、4件Φ 12mm平墊圈31 ；螺釘共有4件，是國標(biāo) M12*40mm六角螺釘30。配重塊33有1件，材質(zhì)是45#鋼，是一圓柱體，圓柱體一側(cè)端面芯部加工一圓形盲 孔331，盲孔內(nèi)表面上加工三角螺紋，配重塊重量> 20KG(參見圖5-5a和圖5_5b所示)。吊環(huán)有2件，是國標(biāo)吊環(huán)，分別為圖中標(biāo)號為29和36所指的部件；其中每個吊環(huán) 的一端為螺栓，另一端為圓環(huán)，分別通過螺紋連接形式固定在車床中拖板端面與配重塊上 (參見圖5-6a、5-6b和5_6c所示)。鋼絲繩28有1件，是國標(biāo)6*19六股6. 2mm鋼絲繩，鋼絲繩采用穿扎形式一端連接 吊環(huán)，另一端連接配重塊。本實用新型所提供的仿形定位裝置，在用于車床加工使用時，首先需將各部件拼 裝就位，即1)、定位支承機構(gòu)的安裝將定位板1放置在支架13上，定位板1的長線槽孔102對準(zhǔn)支架13兩側(cè)的螺紋孔132，采用4件國標(biāo)M16*50mm六角螺栓3與Φ 16mm平墊圈4、彈簧墊圈5，將定位板1連 接并固定在支架13上；在將裝有定位板1的支架13放置在車床床身導(dǎo)軌上，兩件支架13 分別放置在導(dǎo)軌兩端，床身導(dǎo)軌的倒“V”面嵌入支架下平面的等邊梯形凹槽131內(nèi)，將壓板 10放置在床身下側(cè)，采用2件M16*70mm六角螺栓6，分別穿過壓板10與支架13的圓形通 孔后，放置Φ 16mm平墊圈7與彈簧墊圈8后，旋緊M16六角螺母9固定；將4件固定塊11 分別放置在定位板1上，沉孔與定位板螺紋孔(即通孔101)對齊，采用4件M12*40mm內(nèi)六 角螺釘2連接并固定。2)、仿形配重機構(gòu)的安裝將焊接成型的支承座21放置在車床中拖板的端面，支承座21底板通孔212與中 拖板端面螺紋孔對準(zhǔn)，采用4件M12*40mm六角螺釘30與Φ 12mm彈簧墊圈32連接并固定； 將2套6202滾動軸承34定向裝配在軸22上，隨后將裝有滾動軸承的軸22定向裝入滾輪 27的內(nèi)孔(即通孔273)中，將2件Φ35πιπι孔用擋圈23裝入滾輪27的內(nèi)孔(即通孔273) 兩條環(huán)狀矩形凹槽272內(nèi)，將滾動軸承34定位，防止軸向逃逸，將2件套筒35分別套裝在 軸22的兩端；將裝有滾輪27、套筒35、滾動軸承34、擋圈等的軸22居中裝入支承座21的 立柱213所開設(shè)的開口長線槽214內(nèi)，兩端分別安裝Φ 14mm平墊圈24、彈簧墊圈25后，采 用旋緊六角螺母26固定；將鋼絲繩觀以穿扎方式連接并固定在兩吊環(huán)四和36上，將裝有 鋼絲繩的2件吊環(huán)分別旋擰并固定在中拖板端面與配重塊33上。3)、滾輪旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的安裝將滾輪軸141螺紋段裝入車床中拖板前端的螺紋孔內(nèi)，旋擰緊固，將6200滾動軸 承142定向裝在滾輪軸上141。4)、將符合曲面加工要求的仿形模板12放置在定位支承機構(gòu)的定位板1上，仿形 模板12的平面貼緊定位板1的凸臺垂直平面，曲面對應(yīng)滾輪旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的滾動軸承142，旋擰 定位支承機構(gòu)的4件M12*40mm內(nèi)六角螺釘2，將固定塊11壓緊仿形模板12。其中圖6a、圖6b和圖6c中的仿形模板僅為一示意，如圖6c仿形模板的上端或下 端應(yīng)該模擬所加工軸對稱工件截面邊緣的輪廓結(jié)構(gòu)。同時仿形配重機構(gòu)提供的實質(zhì)上是一 個驅(qū)動力，該驅(qū)動力能夠保證隨車床中托板的移動持續(xù)提供，并且力度的大小保持在一定 的范圍內(nèi)；例如還可以通過電動等其它形式實現(xiàn)供給。而該定位裝置不僅可以作為鋼管頂 頭加工定位的輔助設(shè)備，同時也適用于其它具有曲面輪廓的中心軸對稱工件的加工。參照圖7a、7b和7c，為某鋼管廠在普通C-620車床上安裝使用該車床曲面加工的 仿形定位裝置，用于穿孔頂頭與冷軋頂頭的連續(xù)曲面切削加工生產(chǎn)；需要將待加工頂頭46 固定在床頭齒輪箱41旁邊的車床卡盤45和車床尾架44之間，定位板1放置在車床床身43 上，通過支架13和壓板10進(jìn)行固定，仿形模板12經(jīng)固定塊11固定在定位板1上，車床溜 板箱42的一側(cè)為車床中拖板47，其上安裝的滾輪旋轉(zhuǎn)機構(gòu)14的滾輪面貼靠在仿形模板12 的仿形面上，仿形配重機構(gòu)的立柱213安裝定位在車床中托板47側(cè)端，通過繩索懸掛的配 重塊33提供持續(xù)的驅(qū)動力，用來拉動車床中托板47朝向仿形模板12 —側(cè)，以使?jié)L輪旋轉(zhuǎn) 機構(gòu)14的滾輪面能夠在滾輪沿仿形面行進(jìn)過程中一直保持兩者的貼靠狀態(tài)。進(jìn)而帶動車 床中托板47上的車床切削裝置48對待加工頂頭46進(jìn)行加工。這樣就完成了該仿形定位裝置的拼裝作業(yè)，可進(jìn)行連續(xù)曲面的切削加工作業(yè)。現(xiàn)場使用時，將待加工的工件(穿孔頂頭或冷軋頂頭)安裝在車床的自定心卡盤上，若是細(xì)長類工件(冷軋頂頭)需要使用尾架頂針，防止偏移，將中拖板手動移動到位，即 在重力作用下中拖板上的滾輪旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的滾動軸承，緊貼在安裝在定位支承機構(gòu)上的仿形 模板的曲面上，實現(xiàn)了中拖板的徑向自動進(jìn)給走刀，實際使用時根據(jù)工件的不同形狀，可通 過更換相應(yīng)配套的仿形模板，滿足連續(xù)曲面加工的需要。 本實用新型設(shè)計合理、結(jié)構(gòu)緊湊、拆裝便捷、定位準(zhǔn)確牢固、防松耐沖擊、安全可 靠、實用高效，有效的解決了無縫鋼管生產(chǎn)中穿孔頂頭與冷軋頂頭等工模具連續(xù)曲面的切 削加工精度與功效問題，操作簡便，加工精度高，為進(jìn)一步實現(xiàn)一機多工藝(車、磨)加工頂 頭創(chuàng)造了條件，減少了加工誤差、提高了加工精度與作業(yè)效率；同時具有制作方便、改進(jìn)費 用較少、性能穩(wěn)定、方便模板更換的特點；每年可創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益10萬元，對普通車床進(jìn)行仿 形改進(jìn)，具有一定的借鑒意義。
權(quán)利要求1.一種用于車床曲面加工的仿形定位裝置，其特征在于，包括一定位平臺，所述定位平臺用來安放具有模擬所加工工件輪廓曲面的仿形模板；和第一夾緊機構(gòu)，所述第一夾緊機構(gòu)用來將所述定位平臺固定于車床床身；和第二夾緊機構(gòu)，所述第二夾緊機構(gòu)用來將所述仿形模板固定于所述定位平臺；和一旋轉(zhuǎn)滾輪，所述旋轉(zhuǎn)滾輪安設(shè)于車床的中托板上并保持滾輪面與所述仿形模板的仿 形面相貼靠；和一驅(qū)動機構(gòu)，所述驅(qū)動機構(gòu)提供一沿中拖板進(jìn)給方向的持續(xù)推力/拉力，并保持安放 于車床中拖板上的所述旋轉(zhuǎn)滾輪的滾輪面在該力驅(qū)動下持續(xù)緊貼所述仿形模板的仿形面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于車床曲面加工的仿形定位裝置，其特征在于，所述驅(qū)動機 構(gòu)為一拉力轉(zhuǎn)換機構(gòu)，所述拉力轉(zhuǎn)換機構(gòu)包括一定滑輪，搭放在所述定滑輪上的拉繩兩端 分別為所述拉力驅(qū)動機構(gòu)的固定端和自由端，所述固定端連接于車床的中拖板上，所述自 由端懸掛有重物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于車床曲面加工的仿形定位裝置，其特征在于，所述定位平 臺為一臺階狀定位板，所述臺階狀定位板的臺階側(cè)面形成所述仿形模板仿形曲面相對一側(cè) 端面的定位基準(zhǔn)面。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述用于車床曲面加工的仿形定位裝置，其特征在于，所述臺階狀 定位板上設(shè)有長圓形安裝槽孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述用于車床曲面加工的仿形定位裝置，其特征在于，所述第一 夾緊機構(gòu)包括用來承載所述定位平臺兩端的一組定位支架，所述定位支架與所述定位平臺 固定連接；所述定位支架安放于車床的導(dǎo)軌之上，并經(jīng)連接螺桿與車床床身下側(cè)的壓板相 連接形成一將定位支架與車床床身固定為一體的卡嵌結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述用于車床曲面加工的仿形定位裝置，其特征在于，所述定位支 架的底部開設(shè)有與車床導(dǎo)軌相適應(yīng)的凹槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述用于車床曲面加工的仿形定位裝置，其特征在于，所述第二 夾緊機構(gòu)包括一組通過連接螺桿安設(shè)于定位平臺并保持相應(yīng)夾緊鉗口對正所述仿形模板 的夾緊臂。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述用于車床曲面加工的仿形定位裝置，其特征在于，所述定滑輪 安設(shè)于一叉形支架上，叉形支架經(jīng)安裝底板固定在車床的中拖板上。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述用于車床曲面加工的仿形定位裝置，其特征在于，所述重物為 配重塊。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于車床曲面加工的仿形定位裝置，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)滾 輪為一帶有安裝軸的滾動軸承。
專利摘要本實用新型涉及一種用于車床曲面加工的仿形定位裝置，包括定位平臺，以用來安放具有模擬所加工工件輪廓曲面的仿形模板；第一夾緊機構(gòu)，用來將所述定位平臺固定于車床床身；第二夾緊機構(gòu)，用來將所述仿形模板固定于所述定位平臺；旋轉(zhuǎn)滾輪，它安設(shè)于車床的中托板上并保持滾輪面與所述仿形模板的仿形面相貼靠；驅(qū)動機構(gòu)，以提供一沿中拖板進(jìn)給方向的持續(xù)推力/拉力，并保持安放于車床中拖板上的所述旋轉(zhuǎn)滾輪的滾輪面在該力驅(qū)動下持續(xù)緊貼所述仿形模板的仿形面。該裝置用于普通車床的曲面加工時，可以在保證加工要求的情況下實現(xiàn)數(shù)控車床的加工效果。
文檔編號B23B5/36GK201889676SQ20102057494
公開日2011年7月6日 申請日期2010年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月25日
發(fā)明者傅禎海, 欒昊, 蔡斌, 陳濤 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司