專利名稱：臥式車床進(jìn)給箱新型三軸滑移機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型的名稱是“臥式車床進(jìn)給箱三軸滑移機(jī)構(gòu)”。屬于金屬切削機(jī)床的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)領(lǐng)域。
臥式車床進(jìn)給箱的作用是，將掛輪箱傳來(lái)的運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)進(jìn)給箱內(nèi)齒輪系的分配，(1)帶動(dòng)車床光桿轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)溜板箱及刀架移動(dòng)，得到刀架的自動(dòng)進(jìn)給。(2)帶動(dòng)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)溜板箱內(nèi)開(kāi)合螺母的傳遞，使刀架實(shí)現(xiàn)螺紋加工。這時(shí)，操作者按照進(jìn)給箱銘牌，轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)給箱相應(yīng)手柄，可獲得需要的螺距和螺紋種類。
就申請(qǐng)人所知，為了得到盡量多的常用螺紋種類和螺距，臥式車床進(jìn)給箱的輪系，以及操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，形式繁多?！叭S滑移機(jī)構(gòu)”，是輪系設(shè)計(jì)中常見(jiàn)的一種。原一機(jī)部技術(shù)情報(bào)所一九七一年四月編著的《三軸滑移公用齒輪機(jī)構(gòu)》一書(shū)，對(duì)此作了大量介紹。
就申請(qǐng)人所知，臥式車床的進(jìn)給箱結(jié)構(gòu)，通常應(yīng)包括螺紋變換機(jī)構(gòu)、基本組機(jī)構(gòu)和倍增組機(jī)構(gòu)。其中，基本組機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)廣泛采用“三軸滑移機(jī)構(gòu)”。即中間軸上的齒輪軸向位置固定，而上、下兩軸(如附圖2中花鍵軸14和花鍵軸5)上的齒輪可以沿軸左右滑移。經(jīng)過(guò)上、中、下三根軸上齒輪的不同咬合配搭，得到不同的傳動(dòng)比，將螺紋變換機(jī)構(gòu)傳來(lái)的轉(zhuǎn)動(dòng)，傳給倍增組。經(jīng)過(guò)倍增(減)，使絲桿17獲得某一轉(zhuǎn)速。這個(gè)轉(zhuǎn)速，同車頭箱主軸的轉(zhuǎn)速(即工件的轉(zhuǎn)速)有一定比例關(guān)系。從而，實(shí)現(xiàn)在工件上加工出所需要的螺紋。
本實(shí)用新型的目的在于第一，所有適宜于中型臥式車床加工的各制螺紋，均應(yīng)在進(jìn)給箱銘牌上能夠查到，勿需再計(jì)算掛輪。以擴(kuò)大車床對(duì)螺紋的加工范圍，方便使用者。第二，進(jìn)給箱銘牌上序碼的排列，應(yīng)讓使用者在移動(dòng)操作手柄時(shí)，能順序得到遞增的螺距。第三，進(jìn)給箱內(nèi)各齒輪，應(yīng)有較好的咬合性能。
以下附圖，是本實(shí)用新型在YN－40臥式車床上的應(yīng)用實(shí)例，可用來(lái)說(shuō)明本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)?！癥N”是“云南”兩字漢語(yǔ)拼音的第一個(gè)字母。
附


圖1為“螺紋變換機(jī)構(gòu)”示意圖。圖中，從車頭箱(未繪出)經(jīng)掛輪箱(未繪出)傳來(lái)的運(yùn)動(dòng)，經(jīng)花鍵軸2，使齒輪1轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)齒輪1中齒數(shù)Z＝31臺(tái)同花鍵軸3上齒輪4(Z＝38)咬合時(shí)，齒輪6中Z＝31臺(tái)，如果同齒輪4(Z＝38)咬合，那么，附
圖16中，螺紋變換標(biāo)志將處于“t”位置，即加工公制螺紋位置。
附圖2為“基本組機(jī)構(gòu)”示意圖。它采用了三軸滑移機(jī)構(gòu)。圖中，花鍵軸5的轉(zhuǎn)動(dòng)，使齒輪10(Z＝19)轉(zhuǎn)動(dòng)，并經(jīng)過(guò)齒輪11(Z＝27)、齒輪12(Z＝18)、齒輪13(Z＝19)，使軸14轉(zhuǎn)動(dòng)。
附圖3為“倍增組機(jī)構(gòu)”示意圖。從花鍵軸14傳來(lái)的轉(zhuǎn)動(dòng)，可經(jīng)花鍵軸15上的齒輪和結(jié)合子，使絲桿17轉(zhuǎn)動(dòng)，也可經(jīng)花鍵軸16上的齒輪，再傳到花鍵軸15上，使絲桿17轉(zhuǎn)動(dòng)。
下述兩例，用以說(shuō)明這些傳動(dòng)關(guān)系。
例一，
圖1中，設(shè)齒輪1的Z＝31臺(tái)同齒輪4(Z＝38)咬合；齒輪6(Z＝31)也同齒輪4咬合。圖2中，齒輪10(Z＝19)同齒輪11(Z＝27)咬合；齒輪12(Z＝18)同齒輪13(Z＝19)咬合。圖3中，齒輪20(Z＝25)同結(jié)合子19(Z＝25)咬合，齒輪21(Z＝20)同結(jié)合子22(Z＝20)咬合。這時(shí)，絲桿17轉(zhuǎn)動(dòng)。絲桿17對(duì)車頭箱主軸的傳動(dòng)比為31/38 × 38/31 × 19/27 × 18/19 × 25/25 × 20/20 ＝ 18/27 ＝ 2/3因?yàn)榻z桿17的螺距為6毫米， 2/3 ×6＝4毫米。即這時(shí)車床所加工工件的螺距是4毫米。
例二，設(shè)
圖1、圖2的咬合情況同例1。附圖3中，花鍵軸14的轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)齒輪24(Z＝15)帶動(dòng)齒輪25(Z＝48)轉(zhuǎn)動(dòng)。經(jīng)花鍵軸16左端半園鍵，使花鍵軸16及齒輪23(Z＝40)轉(zhuǎn)動(dòng)。設(shè)齒輪20(Z＝25)同齒輪23咬合，齒輪21(Z＝20)與結(jié)合子22(Z＝20)咬合，絲桿17轉(zhuǎn)動(dòng)。從附
圖1至附圖3可以看出，這時(shí)的傳動(dòng)比為31/38 × 38/31 × 19/27 × 18/19 × 15/48 × 40/25 × 20/21 ＝ 1/3即絲桿17的轉(zhuǎn)速同主軸轉(zhuǎn)速之比為一比三。
因?yàn)榻z桿螺距為6毫米，故這時(shí)車床所加工工件螺距為2毫米。
附圖4是“螺紋變換機(jī)構(gòu)”的操縱機(jī)構(gòu)示意圖。轉(zhuǎn)動(dòng)螺紋變換手柄7，經(jīng)過(guò)鍵傳動(dòng)，使凸輪8轉(zhuǎn)動(dòng)。凸輪8兩端面銑有曲線槽，經(jīng)滾輪同撥叉9(見(jiàn)圖5)相聯(lián)。凸輪8的轉(zhuǎn)動(dòng)，使撥叉9推動(dòng)附
圖1中齒輪1和齒輪6沿花鍵軸2和花鍵軸5左、右滑移。轉(zhuǎn)動(dòng)螺紋變換手柄7，標(biāo)牌37將依次處于公制(t)、英制(a)、經(jīng)節(jié)制(P)和模數(shù)制(m)螺紋的位置，而凸輪8將驅(qū)使撥叉9(2件)，使附
圖1中各齒輪分別得到相應(yīng)的咬合搭配。
附圖5是“螺紋變換機(jī)構(gòu)”凸輪8和撥叉9的裝配示意圖。撥叉9共2件。圖中雙點(diǎn)劃線表示撥叉9的極限位置。
附
圖13是凸輪8背面的凸輪曲線形狀。
附
圖14是凸輪8正面的凸輪曲線形狀。
附圖6給出了對(duì)應(yīng)于標(biāo)牌37各位置，螺紋變換手柄7的旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)角度，以及這時(shí)附
圖1中各齒輪的搭配關(guān)系。
附圖7是“基本組機(jī)構(gòu)”和“倍增組機(jī)構(gòu)”的操縱機(jī)構(gòu)示意圖。
倍增手柄28，經(jīng)過(guò)軸31和鍵32，帶動(dòng)凸輪盤26轉(zhuǎn)動(dòng)。凸輪盤26兩端面有曲線槽，經(jīng)過(guò)滾輪，能驅(qū)動(dòng)撥叉33、34、35擺動(dòng)。進(jìn)而撥動(dòng)附圖3中倍增組機(jī)構(gòu)各滑移齒輪移動(dòng)，得到不同的咬合搭配。
基本組手柄29帶動(dòng)座子30迥轉(zhuǎn)，經(jīng)過(guò)鍵傳動(dòng)，使齒輪27帶動(dòng)附
圖11中齒輪38轉(zhuǎn)動(dòng)。
附圖8是“倍增組機(jī)構(gòu)”的凸輪盤26、撥叉34、35的裝配示意圖。凸輪盤26兩面都有曲線槽。撥叉34、35裝在同一面上，如附圖8所示。而附
圖18，則是該面的曲線槽形狀。
附
圖10是“倍增組機(jī)構(gòu)”的凸輪盤26、撥叉33、34、35的裝配示意圖。撥叉33單獨(dú)裝在凸輪盤26的一個(gè)曲線槽內(nèi)，附
圖17是該曲線槽形狀。
附
圖19是凸輪盤26的凸輪曲線展開(kāi)圖。其中，曲線1和2是圖8的曲線展開(kāi)；曲線3是
圖10的曲線展開(kāi)。
附
圖11是基本組機(jī)構(gòu)的操縱機(jī)構(gòu)示意圖(俯視圖)，附
圖15則是該操縱機(jī)構(gòu)的主視圖。
附
圖12是撥叉位置示意圖。它將撥叉52、53、54、55、56、57取出，顯示其工作位置。
圖11中，齒輪38的轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)鍵傳動(dòng)(未繪出鍵)，使曲線盤36和39轉(zhuǎn)動(dòng)。曲線槽中的滾輪44、45被曲線盤36帶動(dòng)，推動(dòng)滑板50、51往返移動(dòng)。而曲線盤39則帶動(dòng)滾輪40、41、42、43，分別推動(dòng)滑板46、47、48、49往返移動(dòng)。滑板46～51的往返移動(dòng)，又帶動(dòng)附
圖12中撥叉52～57上的滾輪58～63，使撥叉繞固定在箱壁64上的各支點(diǎn)擺動(dòng)。
撥叉的擺動(dòng)，經(jīng)過(guò)撥塊65(共6件)，各自撥動(dòng)附圖2上花鍵軸5和花鍵軸14上的6個(gè)滑移齒輪移動(dòng)，同中間軸上的公用齒輪咬合，得到不同的咬合搭配。
附圖20是基本組機(jī)構(gòu)中撥叉工作示意圖。它顯示了曲線盤39同撥叉56，以及撥塊65的結(jié)構(gòu)關(guān)系。
附圖21是螺紋調(diào)配范圍表，它顯示了在銘牌中，不另算掛輪時(shí)所能調(diào)配的螺紋規(guī)格。
附圖22是基本組傳動(dòng)比同銘牌序碼的對(duì)應(yīng)表。
附圖23是進(jìn)給箱裝配圖(一)，它顯示了進(jìn)給箱內(nèi)各機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。
附圖24是進(jìn)給箱裝配圖(二)，它顯示了凸輪盤、撥叉、滑板的裝配位置。
附圖25是銘牌，附圖26是進(jìn)給箱外觀圖。
同現(xiàn)有進(jìn)給箱的三軸滑移機(jī)構(gòu)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于，基本組機(jī)構(gòu)的上軸和下軸的齒輪，都是單個(gè)的滑移齒輪，而不是通常的雙臺(tái)或三臺(tái)齒輪。這樣就(1)縮小了各滑移齒輪的滑移距離，節(jié)省了多余的齒輪空位，可以充分利用中軸的跨距。(2)每組滑移齒輪分別搭配獨(dú)立的公用齒輪。由此帶來(lái)的好處有二其一，使增加中軸上的齒輪數(shù)目，實(shí)現(xiàn)多組三軸滑移傳動(dòng)成為可能。其二，不至因公用齒輪所需搭配的傳動(dòng)齒輪數(shù)太多，而降低齒輪的咬合性能。(如附圖2所示，現(xiàn)每個(gè)公用齒輪，只同2個(gè)滑移齒輪相搭配。)(3)可以增加中軸上的齒輪數(shù)目(已至9個(gè))，大大方便了使用者。從附圖21可以看出，本實(shí)用新型已將中型臥式車床所適宜加工的全部公制、英制等常用螺紋納入銘牌調(diào)配范圍。(其中包括英制19牙／吋、11 1/2 牙／吋、13牙／吋等。)使用者只需轉(zhuǎn)動(dòng)手柄至需要的位置，就可以進(jìn)行螺紋加工，而不必再計(jì)算掛輪。
鑒于臥式車床進(jìn)給箱使用三軸滑移機(jī)構(gòu)在國(guó)內(nèi)甚為普遍，申請(qǐng)人認(rèn)為，把本實(shí)用新型用于生產(chǎn)中型臥式車床的工廠，是實(shí)施本實(shí)用新型的最好途徑。要做到這一點(diǎn)，只需改變進(jìn)給箱內(nèi)齒輪的參數(shù)和形狀。同時(shí)改變凸輪、撥叉等的形狀。為此，并不需要增加多少工裝就能實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求1.一種臥式車床的進(jìn)給箱，包括“螺紋變換機(jī)構(gòu)”、“基本組機(jī)構(gòu)”、“倍增組機(jī)構(gòu)”，以及這些機(jī)構(gòu)的操縱機(jī)構(gòu)，其特征是a、所述螺紋變換機(jī)構(gòu)，是一個(gè)有三根平行軸的定軸輪系，定軸輪系的咬合搭配共有 31/38 、 41/32 、 41/41 、 38/31 、 32/37 五種；b、所述基本組機(jī)構(gòu)，一根花鍵軸作為中間軸，九個(gè)公用齒輪裝在中間軸上；花鍵軸5和花鍵軸14同中間軸平行，各裝有三個(gè)滑移齒輪；中間軸上的每個(gè)公用齒輪，只和一對(duì)滑移齒輪咬合；c、所述倍增組機(jī)構(gòu)，是由二根平行的花鍵軸組成的定軸輪系，并由裝有半園鍵的花鍵軸14和帶內(nèi)齒的結(jié)合子19，以及帶內(nèi)齒的齒輪25接通了它同基本組機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)鏈；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基本組機(jī)構(gòu)和倍增組機(jī)構(gòu)的操縱機(jī)構(gòu)，其特點(diǎn)是，基本組手柄29同倍增組手柄28，具有相同的迥轉(zhuǎn)中心線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基本組機(jī)構(gòu)和倍增組機(jī)構(gòu)的操縱機(jī)構(gòu)，其特征是，它由一組曲線盤、滾輪、滑板、撥叉組成。
專利摘要本實(shí)用新型屬于金屬切削機(jī)床的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)領(lǐng)域。它較好地解決了臥式車床進(jìn)給箱三軸滑移機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及螺紋變換機(jī)構(gòu)、基本組機(jī)構(gòu)和倍增組機(jī)構(gòu)的操縱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。本實(shí)用新型的主要技術(shù)特征，是基本組使用了單個(gè)的滑移齒輪，增加了公用齒輪的數(shù)目。從而使操作者方便地按照進(jìn)給箱銘牌，直接得到全部常用的各制螺紋和相應(yīng)的各種螺距。而且，整個(gè)進(jìn)給箱輪系，有較好的嚙合性能。
文檔編號(hào)B23Q5/22GK2030129SQ8721314
公開(kāi)日1989年1月4日 申請(qǐng)日期1987年9月2日 優(yōu)先權(quán)日1987年9月2日
發(fā)明者曹愭, 杜德楨 申請(qǐng)人:云南機(jī)床廠