车床用凸轮控制快速复位进给操纵机构制造技术

车床头架（１６）内所装刀具（３０）用进给操纵机构（３４）包括传动凸轮（４０），其有使刀具每次切削操作后能自动快速复位的轮廓曲线。通过头架内所装凸轮传动臂（３６）可在向前进给方向驱动该凸轮。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的背景专利
本专利技术是机床，例如车床，用凸轮控制快速复位进给操纵机构。相关技术当刀具向工件的内圆表面或外圆表面横向进给时，已在现有技术中使用的控制切削刀具向圆柱形金属工件增量前移的进给操纵机构有各种形式。最典型的是利用丝杠使刀具向工件进给，它是通过机床旋转刀架(或头架)每转动一转，刀座上的撞销与丝杠相连的星形轮(或类似零件)撞击使丝杠自身增量旋转来实现的。尽管也知道其它方式，但是，一般是通过控制星形轮每次通过撞销所使丝杠转过的角度实现进给量的调整。根据刀具的布局，丝杠的旋转运动通常通过与刀架联接的螺纹从动件-进给螺母直接传递给刀具，当丝杠在机床头架每转中增量旋转过规定的“前移”量或“进给”量时螺母沿丝杠轴向位移。当相对工件驱动刀具使刀具向工件前移进行一次切削后，刀具及刀架必须很快回至初始位置准备进行下一次切削操作。由于进给螺母与丝杠在进给全程配合，需要丝杠反向转动以使刀具回至初始位置，如果手动或甚至电机驱动丝杠反向转动使刀具回至其初始位置可能有些费时。对于高生产率的车床，这种延时是不希望有的。丝杠、进给螺母是经过精密机加工的零件，价格较高，制造费时。除非丝杠、进给螺母被适当保护，否则其工作环境的恶劣使其受到金属切屑、灰尘及刀具和工件撞击的影响，由于这些丝杠、进给螺母的正常磨损，需要定期对其进行更换以保持刀具进给操纵机构的精度。用于切断管形工件的车刀最好可以迅速定位在初始位置，该位置紧挨切削操作的初始点以减少刀具到达工件表面的时间。此外，在进给操纵机构中机床旋转头架每次循环的进给增量最好可以根据工件材料、刀具寿命和切削速度灵活调整。本专利技术概要本专利技术可解决在现有技术中所用螺纹式进给操纵机构有关的问题，特别是对刀具进给可实现精密增量的车床之旋转头架所带刀具提供进给操纵机构，该进给操纵机构具备使刀具在切削操作后回到准确的初始位置的快速复位和初始定位特征。刀具进给操纵机构也允许调整刀具的进给量并具备可调止动装置以准确确定刀具切削操作中的初始位置。本专利技术的刀具进给操纵机构使用旋转凸轮驱动的刀架，在该机构中凸轮的间歇单向转动转换成刀架的匀速直线进给运动。该机构是独特的，在该机构中使用与凸轮相连的单向传动离合器将凸轮传动臂或手柄的间歇绕枢轴摆动转换成传给凸轮的间歇单向转动。本专利技术的凸轮传动臂通过撞击在刀座上相对固定的撞销实现绕枢轴摆动，其至少在刀具每转中绕枢轴单向转动一次，并且复位弹簧驱动凸轮传动臂反向回至初始位置。联接凸轮传动臂与凸轮的单向离合器只在一个方向传递运动而另一个离合器或类似装置防止凸轮相对于刀具头架反向转动。包括刀架、凸轮、传动臂和传动离合器的整个组件均装在旋转刀具头架内。通过控制凸轮传动臂的行程实现刀具进给量的调整。刀架初始位置可以用可调的复位止动装置进行调整。进给操纵机构的凸轮包括在刀架已进给至其切削位置的最大深度后使刀架能快速复位的曲线轮廓。弹簧复位装置用于使刀架朝其初始位置(靠着凸轮)移动。因此，本专利技术是用于机床的操纵机构，该机构包括相对固定的壳体、带有可径向移动切削刀夹的旋转头架，旋转头架装在壳体上并可绕纵向旋转轴线转动以驱动刀夹绕切削平面内的轴线转动，同时可移动上述刀夹在进给方向上径向靠近或远离上述旋转轴线。该壳体包括装夹工件的工件卡盘，其相对刀具旋转头架的纵向旋转轴线固定工件。进给操纵机构包括枢轴转动地装在旋转头架上作周期性绕枢轴摆动的凸轮传动臂；装在旋转头架上有偏心曲线轮廓的可转动凸轮件，当凸轮传动臂作周期的绕枢轴摆动时该凸轮件相对于旋转头架作周期单向转动。凸轮件偏心曲线轮廓与刀夹相配合，以便凸轮的周期单向转动使刀夹沿朝着旋转轴线的刀具进给方向上做周期移动，直至凸轮偏心曲线轮廓的最大升程为止。弹性偏移装置用于朝凸轮推动刀夹。凸轮传动臂通过单向离合器驱动凸轮，通过单向传动离合器的周期单向转动将凸轮传动臂绕枢轴的单向运动传递给凸轮。本专利技术也包括联接机床旋转头架和凸轮的防止反向转动装置以防止凸轮相对于旋转头架的反向转动。本专利技术的另一个方面是将凸轮传动臂装在旋转头架上，通过装在壳体上的撞销与凸轮传动臂合作使凸轮传动臂绕平行于机床旋转头架旋转轴线的枢轴转动。与凸轮传动臂相连的复位装置用于使凸轮传动臂在旋转头架的每个转动循环中回复至初始位置。与凸轮传动臂相连的限位装置限制凸轮传动臂撞击撞销后绕枢轴转动的向前进给行程。可调的复位止动装置控制刀架初始位置以限制刀夹的行程。附图的简要描述附图说明图1是本专利技术优选实施例的等角投影图，该车床使用本专利技术的凸轮控制进给操纵机构控制切断刀切断管形工件时的进给。图2是图1所示车床的正视图；图3是沿图1Ⅲ-Ⅲ线所做剖视图；图4是沿图5Ⅳ-Ⅳ线所做剖视图；图5是沿图2Ⅴ-Ⅴ线所做侧剖视图，显示处于夹紧位置的工件卡盘及其传动装置；图6是与图5相似的侧剖面图，显示处于松开位置的工件卡盘及其传动装置。本专利技术优选实施例的详细描述参见附图，图1所示为轻便式车床10的结构，当绕工件圆周方向驱动车刀时使切断刀(如下所述)沿管形工件的端面方向径向进给切断管形工件。车床10包括可装在底座14上相对固定的壳体12，在壳体12前端装有旋转头架16，驱动电机18驱动头架16绕旋转轴线Y(见图2)相对于壳体旋转。当接通驱动电机18的电源时，通过适当的传动轴和齿轮实现头架16的旋转运动并不属于本专利技术，而为本领域普通技术人员所知。如图2所示，在旋转头架16前端通过滑动镶条22和24固定刀夹20，两个镶条各自的V形槽26和28与刀夹20的两条V形边部分相配合。因此，刀夹20可如图2所示通过镶条22和24可垂直或径向地滑动以靠近或远离旋转头架16的旋转轴线Y。刀夹20用传统方式固定车刀30。这样，旋转头架16带着刀夹20一起旋转，而刀夹20又带动车刀30与旋转头架16一起绕旋转轴线Y做圆周运动。刀夹20朝旋转轴线Y的径向前移就是车刀30相对于工件在进给方向的前移，下述的工件卡盘使工件相对于壳体12固定。压缩弹簧32使刀夹20偏置向退出的位置或沿远离旋转轴线Y的方向被偏置靠紧下述的凸轮或行程挡块。刀夹20及车刀30朝旋转轴线Y前移或远离旋转轴线Y以完成对工件的切削操作，工件通过凸轮控制进给操纵机构34相对该旋转轴线固定。在此实施例中，车刀30是传统的切断刀。进给操纵机构包括可转动地装在短轴38上的凸轮传动臂或杆36，短轴38与旋转头架16相联接，该轴与旋转头架16的旋转轴线Y平行。短轴38可有如图所示的六角端部以便于使用套筒扳手或类似工具，手动旋转短轴38以安装刀具。图示实施例中的短轴38包括整体凸轮偏心部分40，其有可获得如图4所示匀速运动输出的曲线轮廓。刀夹20包括压配合在其上或固定在其上的凸轮从动件42，凸轮从动件42与凸轮40的曲线轮廓接触，当凸轮40转动时刀夹20朝着旋转轴线Y的方向前移进给。由图可见，凸轮40具有匀速运动曲线轮廓44和“无升程”或平轮廓部分46，当凸轮如图4所示沿逆时针方向旋转使从动件42做相对运动通过匀速运动曲线轮廓44的最大升程点后，从动件与无升程轮廓部分46接触时，弹簧32迅速推动刀夹20向上远离旋转轴线Y回至初始或返回位置。当然，弹簧32使从动件42始终保持与凸轮40接触。凸轮40可如图所示与短轴38制造成一整体件，也可单独制造后再装配到短轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于机床的凸轮控制进给操纵机构包括相对固定的壳体、带有可径向移动刀夹的旋转头架，旋转头架装在壳体上并可绕纵向旋转轴线转动以驱动刀夹绕切削平面内的轴线转动，同时可移动上述刀夹在进给方向上靠近或远离上述轴线，上述壳体包括装夹工件的工件卡盘，以相对于旋转头架的纵向旋转轴线固定工件，其中，该进给操纵机构包括： 装在旋转头架上进行周期转动的可转动凸轮传动臂； 可转动凸轮件装在旋转头架上，通过单向离合器与上述凸轮传动臂联接，通过上述单向传动离合器的周期单向转动将凸轮传动臂的周期运动传给该凸轮件； 上述凸轮件与刀夹相联，以便凸轮周期单向转动使刀夹在朝着旋转轴线的刀具进给方向上作周期性的移动； 刀夹偏移装置，它朝远离旋转轴线的初始位置弹性地推动刀夹并与凸轮件有传动联系。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：C特雷姆布莱，
申请(专利权)人：特赖器械公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]