定轴式自动车削椭圆活塞设备制造技术

本实用新型专利技术是一种车削中凸度变椭圆活塞的设备。该设备采用定轴式椭圆发生器，代替了靠模，解决了磨损大、振动力大和轨迹迟后问题。通过椭圆发生器、旋转式缩小机构、及数控系统控制，改变活塞椭圆度和母线的变化，车出标准椭圆活塞。该设备无靠模，磨损小，精度高，是车削中凸度变椭圆活塞的理想设备。（*该技术在1997年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本技术是一种用于自动车削中凸度变椭圆活塞的设备。现有椭圆活塞加工设备，无论国内生产的Sl－240B靠模式椭圆活塞自动车床，还是从国外引进的仿形式，靠模式椭圆活塞自动车床，都装有靠模或仿形模，加工时因有靠模或仿模，因此引起振动力大，磨损严重，出现轨迹偏离、迟后等现象，使产品精度下降。本技术的目的是提供一种无靠模，振动力小，磨损小，使用方便，寿命长，产品精度高的定轴式自动车削椭圆活塞设备。本技术的自动车削椭圆活塞设备，由床体、电机、旋转式误差缩小机构、定轴式椭圆发生器、数控系统等几部分组成。定轴式椭圆发生器，由齿轮系、万向接头、花键轴和滚柱式刀杆平动机构组成。椭圆轨迹是由二个作定轴转动的圆周运动复合实现。其中，工件以W1的角速度在主轴上转动。通过旋转式误差缩小机构，滚柱式刀杆平动机构使固定在平动刀架上的刀尖以W2的角速度与工件同向转动，并使W2＝2W1，则刀尖在工件上车出的轨迹就是标准椭圆。定轴式椭圆发生器代替了以往的靠模和仿形模，从根本上解决了磨损严重，振动力大和轨迹迟后的问题。旋转式误差缩小机构，利用比例缩小的关系可使误差缩小一百倍左右，从而大大提高加工精度，缩小机构由二个旋转轴、一个滑动支座、三个轴承组成。旋转轴作定轴旋转时，因惯性离心力是常量，利用配平法减少振动力。数控系统，由TP－801A单板机、接口电路、驱动电源组成。用软件程序控制三个步进电机实现X、Y、Z三个方向的位移，改变椭圆度和活塞母线的变化。滚柱式刀杆平动机构，由滑板、保持架、滚柱、平动刀架组成。当工件在主轴上以W1的角速度转动时，安装在平动刀架上的刀尖，通过两个互相垂直滑板的直线运动，复合为圆周运动。通过旋转式缩小机构和数控系统的控制，刀尖以W2的角速度与主轴上以W1的角速度工件同向转动，车出高精度标准椭圆活塞。利用下列附图对本技术进行详细的描述。图1、定轴式自动车削椭圆设备结构示意图图2、图1的俯视图图3、旋转式缩小机构示意图图4、旋转式缩小机构装配图图5、滚柱式刀杆平动机构示意图图6、滚柱式刀杆平动机构俯视装配图图7、数控系统原理图参照附图，本技术的设备是由床体1、电机2、定轴式椭圆发生器、旋转式缩小机构27、数控系统26组成。定轴式椭圆发生器由定轴齿轮13、14、15、19、20、21、22，万向接头16、18，花键轴17，滚柱式刀杆平动机构34组成。齿轮13分别和齿轮14、15啮合，齿轮15和万向接头16联结，万向接头16另一端和花键轴17联结，花键轴17的另一端和万向接头18联结，万向接头18另一端和齿轮19相联，齿轮20和齿轮19啮合，齿轮20和齿轮21联结，齿轮22和齿轮21啮合并和轴50联结，轴50另一端通过滚动轴承28和旋转式缩小机构27中的旋转轴30联结，旋转轴30另一端和旋转轴31的一端由球面轴承60铰接。旋转轴30、31上按比例缩小关系确定的位置处各装一个滚动轴承33、32，旋转轴30上装有可滑动支座29，旋转轴31的另一端和滚柱式刀杆平动机构34相联。滚柱式刀杆平动机构34装有两个互相垂直的滑板36、37，水平滑板37安装在垂直滑板36上，平动刀架41安装在水平滑板37上，在水平滑板37与垂直滑板36之间和水平滑板37与平动刀架41之间都装有保持架38，保持架38上装有滚柱39。数控系统26通过电缆25与步进电机11、23、24相联，数控系统26包括TP－801A单板机控制接口、状态接口、计数器、驱动源、软件程序。当固定在床体1上的电机2转动时，通过离合器3带动皮带轮4转动，通过皮带5带动皮带轮6转动，皮带轮6带动齿轮13转动，齿轮13一边带动齿轮14转动，齿轮14以W1的角速度带动主轴8转动，主轴8带动工件9转动，工件9另一端由尾架10固紧。齿轮13另一边带动齿轮15转动，经万向接头16、花键轴17，万向接头18带动齿轮19转动，经齿轮20、21、22得到角速度W2，并以W2＝2W1带动轴50转动，通过旋转式缩小机构27中的旋转轴30、31，轴承28、33、32将W2的角速度传到滚柱式刀杆平动机构34，滚柱式刀杆平动机构34中的两个互相垂直滑板36、37及安装在水平滑板37上的平动刀架41在滚柱39上做直线滑动使刀尖35复合为圆周运动。通过数控系统26中的TP－801A单板机、控制接口、状态接口、驱动源、软件程序，操纵X向、Z向、Y向三个步进电机11、23、24，控制X、Z、Y三个方向的位移，改变椭圆度和活塞母线的变化，使X＝ (L2·e)/(L1·h+L2·e) 固定在平动刀架41上的刀尖35以e为半径，以W2的角速度作圆周运动。当X＝0，e＝0时，则车圆。改变X可得到不同的e值，即可得到不同的椭圆轨迹。只要使刀尖35和工件9以W2和W1的角速度同向转动就可车出不同轨迹的标准椭圆活塞。本技术的设备既可通过数控系统操纵步进电机自动控制X、Y、Z三个方向的位移，使X＝ (L22·e)/(L1·h+L2·e) 车出不同的椭圆活塞，也可以手工操纵各种动作，车出不同的椭圆活塞。本技术的设备可与现有国产CA6150车床配用加工各类椭圆活塞，也可制成数控或机械式自动活塞车床，加工各类高精度椭圆活塞。本技术操作方便，无靠模和仿形模，磨损小，寿命长，造价低，振动力小，精度高，是加工各类中凸度变椭圆活塞及标准椭圆零件的理想设备。图中各标号说明1、床体 21、齿轮 41、平动刀架2、电机 22、齿轮 42、挡圈3、离合器 23、Z向步进电机 43、轴承4、皮带轮 24、Y向步进电机 44、螺钉5、皮带 25、电缆 45、圆柱销6、皮带轮 26、数控系统 46、螺母7、床体 27、旋转式缩小机构 47、压紧板8、主轴 28、滚动轴承 48、弹簧垫圈9、工件 29、滑动支座 49、螺钉10、尾架 30、旋转轴 50、轴11、X向步进电机 31、旋转轴 51、配重12、床体 32、滚动轴承 52、压紧螺母13、齿轮 33、滚动轴承 53、圆螺母14、齿轮 34、滚柱式刀杆平动机构 54、压紧圈15、齿轮 35、刀尖 55、螺母16、万向接头 36、垂直滑板 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于车削中凸度变椭圆活塞的设备，它是由床体１、电机２、旋转式缩小机构２７、数控系统２６、定轴式椭圆发生器组成，其特征在于：①床体１内的定轴式椭圆发生器，由四对互相啮合的定轴齿轮１４、１３、１５、１９、２０、２１、２２，万向接头１６、 １８，花键轴１７组成，齿轮１４和主轴８联结，齿轮１５与齿轮１９之间通过万向接头１６、花键轴１７、万向接头１８联结，齿轮２２和轴５０联结；②旋转式缩小机构２７中的旋转轴３０一端与轴５０由滚动轴承２８联结，另一端与旋转轴３１由球面轴承６０铰 接，旋转轴３１的另一端由轴承４３固定在平动刀架４１上，轴承３２、３３按比例缩小关系安装在旋转轴３１、３０上；③滚柱式刀杆平动机构３４由两块相垂直的滑板３６、３７，平动刀架４１组成，水平滑板３７固定在垂直滑板３６上，平动刀架４１安装在水平 滑板３７上。

【技术特征摘要】
1.一种用于车削中凸度变椭圆活塞的设备，它是由床体1、电机2、旋转式缩小机构27、数控系统26、定轴式椭圆发生器组成，其特征在于①床体1内的定轴式椭圆发生器，由四对互相啮合的定轴齿轮14，13、15，19、20，21、22，万向接头16、18，花键轴17组成，齿轮14和主轴8联结，齿轮15与齿轮19之间通过万向接头16、花键轴17、万向接头18联结，齿轮22和轴50联结；②旋转式缩小机构27中的旋转轴30一端与轴50由滚动轴承28联结，另一端与旋转轴31由球面轴承60铰接，旋转轴31的另一端由轴承43固定在平动刀架41...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨懋钧，支良本，
申请(专利权)人：航空工业部第六Ο一研究所，
类型：实用新型
国别省市：21[中国|辽宁]