一种叠加式双凸轮数控自定心的中心架的制作方法

1.本实用新型涉及中心架技术领域，特别涉及一种叠加式双凸轮数控自定心的中心架。


背景技术：

2.近年来，随着对机械零件加工精度要求的不断提高，作为机床辅助设备的中心架行业发展迅速，尤其是对于加工细长轴和曲轴来说是必不可少的，目前市场中的数控自定心中心架，一般都是杠杆-单凸轮式机构，受制于中心架的外形空间尺寸，其夹持范围均不大，因此对需要配置中心架的机床，在机床自身加工范围大、加工区域又紧凑的情况下，鲜有一款能够提供大的夹持范围，外形尺寸又小的中心架能够匹配此类机床，大多数的做法是在一台机床上安装几款不同夹持范围的数控自定心中心架，用夹持尺寸的串接来满足机床对全加工范围内的加工需求，这无疑给机床的设计研制、生产制作、销售带来很大的困难，同时也会对用户的购买力产生较大的负担。
3.对于市场常用的杠杆-单凸轮式机构，其原理是靠一个精密加工的凸轮机构来实现，如图1所示，主要包括液压油缸1a、凸轮2a、侧壁3a和横臂4a，侧壁3a的前端安装有可转动的支撑轴承，液压油缸1a采用外置方式。在过程中，液压油缸1a推动凸轮2a，侧壁3a的后端安装有滚轮，滚轮在凸轮2a上的作用曲面滚动，同时凸轮2a带动横臂4a移动，在回程过程中，需要回程板以保证凸轮2a回程时，侧壁3a能够旋转打开。其中，凸轮2a上作用曲面的曲线长度与夹持直径范围存在着一定的几何关系，曲线长度长，夹持范围大；曲线长度短，夹持范围小，凸轮2a曲线长度的长短很大程度上也决定着中心架外形的长、宽尺寸。这也是目前国内外中心架产品无法做到夹持范围大，外形尺寸超紧凑的根本原因。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺陷与不足，为此本实用新型提供了一种叠加式双凸轮数控自定心的中心架，既能够实现外形尺寸紧凑，又能够扩大夹持直径范围。
5.为了实现上述目的，本实用新型提供了一种叠加式双凸轮数控自定心的中心架，包括机体，所述机体包括装配连接的壳体和机体盖；所述壳体的前端两侧分别设置有可转动的侧臂组件；所述壳体内设置有横臂，所述横臂两侧分别固定设置有凸轮，所述横臂通过驱动组件带动并进行直线往复运动；所述驱动组件内置于所述横臂的内部；所述侧臂组件包括侧臂，所述侧臂的后端设置有滚轮a和滚轮b；所述横臂和所述侧臂的前端均设置有可转动的支撑轴承；
6.所述凸轮上设置有双层曲面，所述双层曲面包括凸轮曲面a和凸轮曲面b；所述凸轮曲面a位于所述机体盖的一侧；
7.所述中心架还包括回转组件，所述回转组件用于保证所述滚轮a与所述凸轮曲面a滚动配合，所述滚轮b与所述凸轮曲面b滚动配合；所述侧臂组件被配置成当所述凸轮曲面a
和凸轮曲面b依次推动所述侧臂组件时，所述中心架的夹持直径逐渐变小。
8.进一步地，所述驱动组件包括端盖和推杆；所述推杆的一端与所述端盖螺纹连接，另一端设置有活塞；所述活塞与压力腔动密封，所述压力腔设置在所述横臂内；所述压力腔的一端开口，另一端封闭；所述压力腔的开口端密封设置有密封盖；所述推杆与所述密封盖动密封；所述活塞将所述压力腔分隔为松开腔和夹紧腔，所述松开腔位于所述活塞和密封盖之间；所述推杆内设置有油口a和油口b，所述油口a与所述夹紧腔相通，所述油口b与所述松开腔相通。
9.进一步地，所述回转组件包括转轴、蜗卷弹簧和顶盖；所述侧臂通过转轴进行旋转，所述转轴固定在所述壳体内；所述侧臂与转轴之间设置有一端开口的空腔，所述蜗卷弹簧位于所述空腔内，所述蜗卷弹簧的一端固定在所述转轴上，另一端固定在所述侧臂上；所述空腔的开口端固定有顶盖。
10.进一步地，所述中心架还包括导向组件，所述导向组件包括相互滑动配合的销轴和滑槽，所述销轴设置在所述侧臂上，所述滑槽设置在所述机体盖上。
11.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过在凸轮上设置双层的凸轮曲面，与同一款现有产品比较，扩大了夹持半径范围；通过将驱动组件内置于横臂内部，节约了外部空间，使得外形尺寸紧凑，与同一款现有产品相比，外形尺寸明显变小；同时，省去了现有技术中使用的回程板，使得结构简单，降低原材料的使用成本。
附图说明
12.图1为现有技术的原理图。
13.图2为本实用新型的结构示意图。
14.图3为图2的内部结构示意图。
15.图4为本实用新型中导向组件示意图。
16.图5为本实用新型中回程组件的示意图。
17.图6为图5的p-p剖视图。
18.图7为本实用新型中驱动组件的示意图。
19.其中：1、壳体；2、侧臂组件；3、支撑轴承；4、横臂；5、机体盖；6、驱动组件；7、凸轮；21、滚轮a；22、侧臂；23、滚轮b；24、销轴；25、蜗卷弹簧；26、顶盖；51、滑槽；61、端盖；62、推杆；63、密封盖；64、活塞；65、压力腔；66、油口a；67、油口b；71、凸轮曲面a；72、凸轮曲面b；651、松开腔；652、夹紧腔。
具体实施方式
20.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
21.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示
或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
22.实施例
23.请参阅图1和图7，本实用新型提供了一种叠加式双凸轮数控自定心的中心架，包括机体，该机体包括装配连接的壳体1和机体盖5；壳体1的前端两侧分别设置有可转动的侧臂组件2；壳体1内设置有横臂4，横臂4两侧分别固定设置有凸轮7，横臂4通过驱动组件6带动并进行直线往复运动；该驱动组件6内置于横臂4的内部；侧臂组件2包括侧臂22，侧臂22的后端设置有滚轮a21和滚轮b23；横臂4和侧臂22的前端均设置有可转动的支撑轴承3；凸轮7上设置有双层曲面，双层曲面包括凸轮曲面a71和凸轮曲面b72；凸轮曲面a71位于机体盖5的一侧；同时，还包括回转组件，回转组件用于保证滚轮a21与凸轮曲面a71滚动配合，滚轮b23与凸轮曲面b72滚动配合；当凸轮曲面a71和凸轮曲面b72依次推动侧臂组件2时，本实用新型的夹持直径逐渐变小。
24.作为本实用新型的一个实施例，如图7所示，驱动组件6包括端盖61和推杆62；其中，推杆62的一端与端盖61螺纹连接，另一端设置有活塞64；活塞64与压力腔65动密封，压力腔65设置在横臂4内；压力腔65的一端开口，另一端封闭；压力腔65的开口端密封设置有密封盖63；推杆62与密封盖63动密封；活塞64将压力腔65分隔为松开腔651和夹紧腔652，松开腔651位于活塞64和密封盖63之间；推杆62内设置有油口a66和油口b67，其中，油口a66与夹紧腔652相通，油口b67与松开腔651相通。
25.作为本实用新型的一个实施例，如图5和图6所示，回转组件包括转轴、蜗卷弹簧25和顶盖26；侧臂22通过转轴进行旋转，该转轴固定在壳体1内；侧臂22与转轴之间设置有一端开口的空腔，蜗卷弹簧25位于空腔内，蜗卷弹簧25的一端固定在转轴上，另一端固定在侧臂22上；空腔的开口端固定有顶盖26。
26.作为本实用新型的一个实施例，如图4所示，中心架还包括导向组件，该导向组件包括相互滑动配合的销轴24和滑槽51，销轴24设置在侧臂22上，滑槽51设置在机体盖5上。以此，进一步保证夹持的运动过程的准确性。
27.本实用新型在安装为成品后，滚轮a21与凸轮曲面a71是接触的，并且蜗卷弹簧25处于松弛状态或者压缩状态。
28.本实用新型的使用过程，通过油口a66和油口b67分别向夹紧腔652和松开腔651进行液压油循环，最初，滚轮a21与凸轮曲面a71接触，滚轮b23远离凸轮7，横臂4相对于活塞64向前直线移动，凸轮曲面a71推动滚轮a21并带动侧壁22旋转，此时蜗卷弹簧25压缩，并通过蜗卷弹簧25的弹力使得滚轮a21与凸轮曲面a71滚动配合，此时的夹持半径逐渐变小；当滚轮a21离开凸轮7时，滚轮b23与凸轮曲面b72接触，并在蜗卷弹簧25作用下，滚轮b23与凸轮曲面b72滚动配合，直到夹持直径的最小值。当夹持停止，并需要松开时，横臂4相对于活塞64向后直线移动，并在蜗卷弹簧25作用下保证侧壁22能够松开，且滚轮a21与凸轮曲面a71滚动配合，滚轮b23与凸轮曲面b72滚动配合。
29.具体地，选取最大夹持直径在520mm
±
10mm范围内的同款产品与本实用新型进行比较，参见表1。
30.表1同款现有产品与本实用新型对比
31.地区/型号夹持范围(mm)长度a(mm)宽度b(mm)
德国品牌k6.1215
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510815.5680印度品牌fru-b7200
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5301001710国内品牌pk11500x150u150
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500928720本实用新型100
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520697678
32.表1中，长度a为夹持最小直径圆心与中心架后端的距离，现有技术都是外置液压缸，相应都是到液压缸后端距离，本实用新型是到端盖61的后端距离；宽度b为垂直于长度方向上壳体1的两端距离。
33.从表1可以看出，在长度a和宽度b的尺寸方面，现有的国内外中心架比本实用新型的均大；同时，在工件夹持范围方面，本实用新型比现有同款产品的夹持范围大。满足了使用需求，节约了使用成本。
34.本实用新型可用其他的不违背本实用新型的精神或主要特征的具体形式来概述。因此，无论从哪一点来看，本实用新型的上述实施方案都只能认为是对本实用新型的说明而不能限制本实用新型，权利要求书指出了本实用新型的范围，而上述的说明并未指出本实用新型的范围，因此，在与本实用新型的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应认为是包括在本实用新型的权利要求书的范围内。