專利名稱:利用普通車床加工花紋軋輥的裝置的制作方法
本實(shí)用新型涉及金屬加工機(jī)械，具體地說，是一種裝配在普通車床上用來銑削大型軋輥表面花紋的裝置。
目前，各行業(yè)對于各種花紋鋼板的需求日增，尤其是象表面成扁豆?fàn)詈忘c(diǎn)狀凸起的花紋板，由于花紋互不相連，作鋪設(shè)用材時，不易積聚油水，防滑效果好，且造型美觀，因而倍受歡迎。軋制這種板材，需要有相應(yīng)的大型花紋軋輥(即表面具有花紋凹槽的軋輥)。由于軋輥的體積較大，現(xiàn)尚未見用于加工軋輥表面花紋的專用設(shè)備，而一般是利用現(xiàn)有某些金屬機(jī)械加工設(shè)備加以改裝來完成這一任務(wù)。如有的企業(yè)是對臥式滾齒機(jī)加以改裝，通過手工控制對軋輥花紋凹槽逐個銑削，有的單位是利用一排轉(zhuǎn)動的金剛石砂輪進(jìn)行磨削。前一種方法，設(shè)備要求高，一般廠礦受條件限制難以達(dá)到，而且用此種方法，由于花紋凹槽數(shù)量大，手工操作，勞動強(qiáng)度大，效率低，加工成本高，不易保證加工精度。采用砂輪磨削方法，因金剛石砂輪價格昂貴，成本高，且軋輥表面由于磨削，硬度降低。軋輥使用壽命降低。
本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)目的，就是為了利用一般廠家都具備的普通車床，配加一套裝置，實(shí)現(xiàn)銑削花紋軋輥表面凹槽自動化。既減輕勞動強(qiáng)度，提高加工速度，降低加工成本，又可保證加工精度。
利用普通車床加工花紋軋輥的裝置，其特征是由主傳動機(jī)構(gòu)、橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)、縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)、自動進(jìn)給液壓系統(tǒng)和軋輥支承與分度機(jī)構(gòu)所組成。裝置的主傳動機(jī)構(gòu)包括固定在車床卡盤上的花鍵軸、與花鍵軸滑動連接的縱移傘齒輪副、將該傘齒輪副固定在車床縱移滑臺上的支架、橫移傘齒輪副、一端和縱移傘齒輪副滑動連接的傘齒輪副傳動軸，齒輪副，齒輪副傳動軸，銑刀傳動軸，刀架和與刀架固定在一起的刀架回轉(zhuǎn)盤所組成。裝置的橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)是由可沿車床進(jìn)給滑臺滑動的橫向滑臺、與該滑臺尾端固定在一起的推板、與該滑臺前端垂直固定的刀架回轉(zhuǎn)盤座，和進(jìn)給滑塊所組成。其進(jìn)給滑塊上開有斜孔，推板尾端有垂直的推桿，該推桿插入上述斜孔中，當(dāng)進(jìn)給滑塊作縱向往度滑動時，推動上述推桿，進(jìn)而帶動推板、橫向滑臺、刀架回轉(zhuǎn)盤和刀架等，完成銑刀進(jìn)退(傘齒輪付傳動軸是可作橫向往復(fù)運(yùn)動的)。裝置的縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)是由一個與車床縱移滑臺固定連接，形狀為棘節(jié)狀的定位桿和套在該定位桿上的定位桿拉動組件所組成。該拉動組件由壓蓋，一組兩端帶有銷軸、銷軸外端連接一組拉力彈簧從而能夠伸縮的棘板，開有一組可供銷軸作相對運(yùn)動的伸縮槽的槽輪。使槽輪可沿其表面轉(zhuǎn)動的槽輪座所組成。為了在作縱向快速復(fù)位(下面描述)時強(qiáng)迫棘板張開，以減輕棘板與定位桿的頻繁摩擦。在所說的槽輪上可開設(shè)一組強(qiáng)迫上述銷軸作伸擴(kuò)移動的曲線槽，固定一個可使槽輪旋轉(zhuǎn)的開合手柄，并開設(shè)一個鋼珠置入孔，孔中通過一個外端固定的壓力彈簧壓縮一個定位鋼珠，該鋼珠在開合手柄控制槽輪轉(zhuǎn)動時可沿槽輪座表面滑動，并在槽輪座外表面上開的兩個供鋼珠嵌入的半圓形定位孔中交換位置，與此同時，銷軸則從曲線槽的內(nèi)端移到外端，并被上述定位鋼珠鎖定，從而使棘板處于擴(kuò)張狀態(tài)。本裝置的自動進(jìn)給液壓系統(tǒng)由一組分別固定在車床進(jìn)給滑臺上的橫進(jìn)油缸和固定在車床床身導(dǎo)軌上的縱進(jìn)油缸及一組液壓控制元件所組成。其橫進(jìn)油缸的活塞與上述橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)中的進(jìn)給滑塊固定連接，縱進(jìn)油缸的活塞是中空的，與上述縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)中的槽輪座固定連接，縱進(jìn)油缸的缸體頂部有花鍵軸支承套。本裝置的軋輥支承機(jī)構(gòu)是由一組頂部張開一定角度，并在兩邊分別裝置有可轉(zhuǎn)動的托輥的固定支架所組成，為保持軋輥在轉(zhuǎn)動過程中軸向不發(fā)生位移，可在上述軋輥固定支架上裝置軋輥軸向限位機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)由垂直固定在支架上的定位螺釘和安裝在其頂部的滾動軸承所組成，裝置的軋輥分度機(jī)構(gòu)是由安裝在軋輥一端的蝸輪副和轉(zhuǎn)動蝸桿的手輪及測定手輪轉(zhuǎn)動圈數(shù)(進(jìn)而控制軋輥轉(zhuǎn)動角度)的分度孔盤所組成。其中蝸桿的軸承固定在工作臺上，蝸輪固定在軋輥端部。
本實(shí)用新型的操作和運(yùn)行過程是這樣的。卸下車床進(jìn)給滑臺以上部分，而代之以本裝置的主傳動機(jī)構(gòu)和橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)，將車床尾座的上部卸下，把本裝置的縱向進(jìn)給油缸(連同定位桿拉動組件)安裝于其上，并一起固定在機(jī)床導(dǎo)軌上，使花鍵軸穿過可縱移傘齒輪，其一端固定在車床卡盤上。另一端裝于縱進(jìn)油缸缸體上部的花鍵軸支承套中。使定位桿一端與縱移傘齒輪副支架連接，另一端穿過定位桿拉動組件和縱進(jìn)油缸活塞，將軋輥置于其支承機(jī)構(gòu)上，調(diào)整好軋輥軸向限位機(jī)構(gòu)。安裝并調(diào)整軋輥分度機(jī)構(gòu)。調(diào)整刀架回轉(zhuǎn)盤在其座上的旋轉(zhuǎn)角度。從而確定刀架的傾斜角度(此角度取決于花紋在軋輥表面的傾斜角)。利用車床快速移動手把使銑刀移至軋輥起始銑削的一端(圖中為左端)，利用車床橫向進(jìn)給手把控制車床進(jìn)給滑臺橫向移動，使銑刀定位。此時，開動車床，再開動液壓系統(tǒng)電機(jī)。車裝置則開始一排花紋凹槽的自動銑削，其自動進(jìn)給的液壓控制過程(參照附圖4)是電機(jī)啟動，電磁鐵2CT通電。電磁換向閥〔7〕在圖示位置，壓力油P經(jīng)該閥流至縱進(jìn)油缸〔1〕右端及橫進(jìn)油缸〔2〕左端，通過油缸活塞分別帶動前述進(jìn)給滑塊右移和定位桿拉動組件左移(此時定位桿拉動組件中的棘板沿定位桿的一個棘節(jié)斜面向左滑動，而定位桿不動)，完成銑刀退刀和定位桿拉動組件復(fù)位運(yùn)動。與此同時，縱進(jìn)油缸左端回油，經(jīng)電磁換向閥回油箱，橫進(jìn)油缸右端回油，經(jīng)單向閥〔5〕和電磁換向閥回油箱縱進(jìn)油缸活塞行至終點(diǎn)后，系統(tǒng)壓力升高，壓力繼電器〔6〕使電磁鐵1CT通電，電磁鐵2CT斷電，電磁換向閥換向，此時壓力油P流徑電磁換向閥進(jìn)入縱進(jìn)油缸左端，該油缸活塞右移，因活塞與定位桿拉動組件固定連接，該組件中的棘板此時卡在定位桿棘節(jié)的交界處，故該活塞可帶動定位桿右移一個棘節(jié)，即帶動車床縱移滑臺右移一個棘節(jié)的節(jié)距，從而銑刀也右移一個節(jié)距，這個節(jié)距就是軋輥花紋設(shè)計(jì)要求的間隔距離，縱進(jìn)油缸活塞行至終點(diǎn)后(此時上述右移一個節(jié)距的過程結(jié)束)，系統(tǒng)壓力升高，程序閥〔4〕打開，壓力油P經(jīng)該程序閥進(jìn)入橫進(jìn)油缸右端。通過該油缸活塞帶動前述進(jìn)給滑塊左移，完成銑刀進(jìn)給運(yùn)動(銑削)。當(dāng)橫進(jìn)油缸活塞行至終點(diǎn)時，系統(tǒng)壓力又升高，壓力繼電器〔3〕使1CT斷電，2CT通電，電磁換向閥換向，系統(tǒng)恢復(fù)圖示狀態(tài)，此時回油線路為縱進(jìn)油缸右端和橫進(jìn)油缸左端徑電磁換向閥回油箱。如此周而復(fù)始，當(dāng)自左至右加工完了一排花紋凹槽之后，把前述之定位桿拉動組件中的棘板通過轉(zhuǎn)動開合手柄使之強(qiáng)迫張開，扳動車床快速移動手把，車床縱移滑臺即可帶動刀架快速復(fù)位(即左移至原起始位置)，然后轉(zhuǎn)動軋輥分度用手輪一定圈數(shù)(通過分度孔盤測定)，再恢復(fù)開合手柄原來位置，即可開始銑削下一排花紋凹槽。當(dāng)完成軋輥表面一個傾斜方向的所有凹槽的銑削任務(wù)后，將刀架通過刀架回轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)一定角度(根據(jù)相鄰兩排花紋凹槽的相對角度而定)，再按上述控制程序完成軋輥表面另一個傾斜方向的所有花紋的銑削。
該實(shí)用新型的自動進(jìn)給液壓系統(tǒng)可以用電動或氣動及其他自動控制機(jī)構(gòu)來代替，也可以完成同樣的自動進(jìn)給功能。
本實(shí)用新型提供的裝置可安裝在造價低、使用普遍的普通車床上，經(jīng)過應(yīng)用試驗(yàn)，刀架的每個循環(huán)僅為36秒。即每36秒鐘可銑削一個凹槽，是人工手控銑削不可比擬的，可大大提高加工速度，降低操作勞動強(qiáng)度。降低加工成本，同時可提高加工精度。
附圖所示為本實(shí)用新型給出的一個實(shí)施例。
圖1為該實(shí)施例的結(jié)構(gòu)和安裝示意圖。其中屬于車床的部件是1－車床床頭箱，2－車床卡盤，3－車床床身導(dǎo)軌，4－車床縱移滑臺，5－車床進(jìn)給滑臺，6－車床橫向進(jìn)給手把，7－車床快速移動手把。屬于裝置主傳動機(jī)構(gòu)的部件是8－花鍵軸，9－縱移傘齒輪副，10－支架，11－橫移傘齒輪副，12－傘齒輪副傳動軸，13－齒輪副，14－齒輪副傳動軸，15－銑刀傳動軸，16－銑刀，17－銑刀架，18－銑刀架回轉(zhuǎn)盤。屬于裝置的橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)的部件是19－橫向滑臺，20－銑刀架回轉(zhuǎn)盤座，21－推板，22－進(jìn)給滑塊，23－推桿，24－橫進(jìn)油缸，25－橫進(jìn)油缸活塞，C、D－橫進(jìn)油缸輸油管。屬于裝置縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)的部件是26－定位桿，27－拉力彈簧，28－棘板，29－槽輪，30－槽輪座，31－壓蓋，32－銷軸，33－開合手柄，34－縱進(jìn)油缸，35－縱進(jìn)油缸活塞，36－花鍵軸支承套，A、B－縱進(jìn)油缸輸油管。屬于裝置的軋輥支承機(jī)構(gòu)的部件是37－固定支架，38－托輥，39－軋輥軸向限位機(jī)構(gòu)。屬于軋輥分度機(jī)構(gòu)的部件是40－蝸輪，41－蝸桿，42－手輪，43－分度孔盤，44－蝸輪卡箍，45－被加工軋輥(工件)。
圖2為圖1中縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)組裝圖。其中1－定位桿，2－壓蓋，3－銷軸，4－棘板，5－槽輪，6－槽輪座，7－連接法蘭、8－鎖緊螺母，9－縱進(jìn)油缸活塞，10－縱進(jìn)油缸缸體，11－花鍵軸支承套，12－花鍵軸。
圖3為圖2所示縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)中的定位桿拉動組件頂端側(cè)視圖。其中1－壓蓋，2－螺釘，3－槽輪，4－槽輪座，5－定位桿，6－棘板，7－銷軸，8－拉力彈簧，9－銷軸伸縮槽，10－曲線槽，11－定位鋼珠，12－壓力彈簧，13－開合手柄，14－定位孔。
圖4為橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)組裝示意圖。其中1－橫向滑臺，2－銑刀架回轉(zhuǎn)盤座，3－推板，4－推桿，5－軸承外殼，6－銑刀架回轉(zhuǎn)盤固定孔，7－進(jìn)給滑塊，8－滑槽。
圖5為圖1中所示支架(10號部件)的結(jié)構(gòu)示意圖。其中1－骨架，2、3－軸承外殼，4－定位桿固定孔。
圖6為裝置的自動進(jìn)給液壓系統(tǒng)圖。其中1－縱進(jìn)油缸，2－橫進(jìn)油缸，3、6－壓力繼電器，7－電磁換向閥，1CT、2CT－電磁鐵，A、B、C、D－輸油管。
權(quán)利要求
1.利用普通車床加工花紋軋輥的裝置，其特征在于它是由主傳動機(jī)構(gòu)，橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)，縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)，自動進(jìn)給液壓系統(tǒng)和軋輥支承與分度機(jī)構(gòu)所組成。
2.如權(quán)利要求
1所述的裝置，其特征在于所說的主傳動機(jī)構(gòu)由固定在機(jī)床卡盤上的花鍵軸，可縱移傘齒輪副、支架、可橫移傘齒輪副、傘齒輪副傳動軸、齒輪副、齒輪副傳動軸、銑刀傳動軸、刀架、刀架回轉(zhuǎn)盤所組成。
3.如權(quán)利要求
1所說的裝置，其特征在于所說的橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)由橫向滑臺、刀架回轉(zhuǎn)盤座、推板、進(jìn)給滑塊所組成，所說的縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)由定位桿和定位桿拉動組件所組成，該拉動組件由壓蓋、棘板、槽輪、槽輪座、銷軸、拉力彈簧所組成。
4.如權(quán)利要求
3所說的裝置，其特征在于所說的槽輪上有一組曲線槽，開合手柄、定位鋼珠、鋼珠置入孔和置于孔中外端固定的壓縮彈簧，所說槽輪座外表面上有兩個供鋼珠嵌入的半圓形定位孔。
5.如權(quán)利要求
1所說的裝置，其特征在于所說的自動進(jìn)給液壓系統(tǒng)由一組雙向液壓工作油缸和一組液壓控制元件所組成。
6.如權(quán)利要求
1所說的裝置，其特征在于所說的軋輥支承機(jī)構(gòu)是由一組頂部裝有兩個托輥的固定支架所組成，所說的軋輥分度機(jī)構(gòu)是由安裝在軋輥一端的蝸輪付、手輪和分度孔盤所組成。
7.如權(quán)利要求
6所說的裝置，其特征在于在所說的軋輥固定支架上裝有軋輥軸向限位機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)由固定在支架上的定位螺釘和安裝在該定位螺釘頂部的滾動軸承所組成。
專利摘要
利用普通車床加工花紋軋輥的裝置，由主傳動機(jī)構(gòu)、橫向和縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)、自動進(jìn)給液壓系統(tǒng)和軋輥支承與分度機(jī)構(gòu)所組成。用于銑削軋輥表面花紋孔槽可實(shí)現(xiàn)半自動化操作，勞動強(qiáng)度小，加工速度快，精度高。
文檔編號B23C3/00GK87203468SQ87203468
公開日1988年5月11日 申請日期1987年7月18日
發(fā)明者胡世賢, 夏汝輝, 冉忠庭, 許志權(quán) 申請人:胡世賢, 夏汝輝導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan