[實(shí)用新型]一種用于銑削主軸單元工作姿態(tài)模擬的機(jī)械裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320874701.9
• 申請(qǐng)日: 2013-12-28
• 公開（公告）號(hào): CN203863338U
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉春時(shí);林劍峰;馬曉波;關(guān)曉勇;仝建;張曉明;劉迪;陳經(jīng)偉;張磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沈陽機(jī)床（集團(tuán)）有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): B23P21/00
• 分類號(hào): B23P21/00;G01M13/02
• 代理公司: 沈陽杰克知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21207
• 代理人: 羅瑩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明創(chuàng)造創(chuàng)造提供一種能夠模擬銑削主軸單元工作姿態(tài)的機(jī)械裝置，既可以作為主軸性能測試的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，也可作為主軸單元組裝過程中的工裝輔具。?

背景技術(shù)

銑削主軸單元通常應(yīng)用于臥式加工中心、立式加工中心、以及多軸加工中心上的角度頭；與此相對(duì)應(yīng)，銑削主軸單元的工作姿態(tài)可分為臥式——回轉(zhuǎn)軸線平行于地面、立式——回轉(zhuǎn)軸線垂直于地面、角度傾斜——回轉(zhuǎn)軸線與地面成任意角度或成固定間隔角度的變化。銑削主軸單元的切削性能將很大程度上決定主機(jī)的切削性能，對(duì)高性能的主軸單元部件開發(fā)越來越引起機(jī)床制造商的重視。?

主軸單元的性能一般通過切削試驗(yàn)的方法來評(píng)價(jià)，但是切削試驗(yàn)通常需要一臺(tái)試驗(yàn)機(jī)床以及犧牲一塊試驗(yàn)材料，這種做法一方面會(huì)將試驗(yàn)機(jī)床的特性引入測試結(jié)果，造成不準(zhǔn)確；另一方面多規(guī)格的主軸很難在一款機(jī)床上完成試驗(yàn)，造成不必要的大量人力、物力浪費(fèi)。為此，使用氣缸、液壓缸模擬切削力加載的方法被越來越多的引入到主軸的性能測試。通過氣體、液體壓力的控制很容易模擬切削力的大小，而對(duì)氣缸、液壓缸相對(duì)于主軸軸線角度的控制，容易實(shí)現(xiàn)模擬切削力的方向。?

當(dāng)主軸處于不同的工作姿態(tài)時(shí)，主軸自身旋轉(zhuǎn)部件的重量將會(huì)對(duì)主軸支撐軸承的受力造成不同的影響：當(dāng)主軸處于立式應(yīng)用時(shí)，旋轉(zhuǎn)部件的重量全部作用于主軸支撐軸承的軸向；當(dāng)主軸處于臥式應(yīng)用時(shí)，旋轉(zhuǎn)部件的重量將全部作用于主軸支撐軸承的徑向；當(dāng)處于其它工作角度時(shí)，旋轉(zhuǎn)部件的重量將與角度成比例地在軸向、徑向分布。這種軸承受力分布的差異將引起主軸剛度、發(fā)熱等產(chǎn)生微妙的變化，甚至?xí)绊懟剞D(zhuǎn)精度。對(duì)于采用油霧、油氣潤滑的主軸來說，對(duì)于給定的供油角度、供油位置，不同的工作姿態(tài)也可能產(chǎn)生不同的潤滑效果。當(dāng)然，主軸的工作姿態(tài)不同對(duì)主軸前端軸承的密封結(jié)構(gòu)也提出了不同的要求：立式主軸的前端切削液等臟物不容易進(jìn)入，而進(jìn)入的臟物在重力作用下也易于排出；臥式主軸的狀況則相反，臟物容易從前端密封間隙進(jìn)入，而進(jìn)入后又不容易排除。要對(duì)主軸的這些性能差異進(jìn)行比較測試，工作姿態(tài)的模擬就顯得尤其重要。?

發(fā)明內(nèi)容

為省卻主軸性能評(píng)價(jià)測試中機(jī)床工時(shí)的占用及切削試驗(yàn)材料的浪費(fèi)、提高試驗(yàn)效率、改進(jìn)試驗(yàn)效果，通過氣缸、液壓缸等模擬主軸實(shí)際工作狀況的方法不斷得到完善，本發(fā)明創(chuàng)造創(chuàng)造提供一種用于銑削主軸單元工作姿態(tài)模擬的機(jī)械裝置。?

本發(fā)明創(chuàng)造創(chuàng)造的目的是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種用于銑削主軸單元工作姿態(tài)模擬的機(jī)械裝置，其特征在于：包括一個(gè)可在垂直面內(nèi)回轉(zhuǎn)的大圓盤，所述大圓盤的回轉(zhuǎn)中心固聯(lián)一個(gè)空心軸，空心軸與固定在底座上的軸套組成回轉(zhuǎn)副，其回轉(zhuǎn)軸線平行于地面，而垂直于通過法蘭安裝在大圓盤上的主軸的軸線；在大圓盤上設(shè)有主軸安裝架，主軸單元通過法蘭安裝在主軸安裝架上；?

所述大圓盤與底座之間平面接觸，在大圓盤的外邊緣連接一個(gè)帶有銷軸孔的零件，在底座的對(duì)應(yīng)圓周上加工等角度分布的固定銷孔，將定位銷軸插入某一固定銷孔內(nèi)，實(shí)現(xiàn)圓盤轉(zhuǎn)角定位；在大圓盤上設(shè)置若干均布的條形孔，在底座貼合面上的相應(yīng)位置開設(shè)螺釘孔，通過內(nèi)六角螺釘將大圓盤壓緊在底座的貼合面上；

所述的空心軸回轉(zhuǎn)副上設(shè)有由多個(gè)滾輪、碟型彈簧組、調(diào)整墊組成的卸荷機(jī)構(gòu)；

所述的大圓盤通過鋼絲繩與扭矩輸入部件連接，鋼絲繩一端固結(jié)在大圓盤的圓周，另一端固結(jié)在扭矩輸入部件中的繩輪上；

所述的扭矩輸入部件包括棘輪機(jī)構(gòu)及棘爪控制結(jié)構(gòu)，棘輪機(jī)構(gòu)由一個(gè)棘輪與兩個(gè)棘爪組成，棘爪分為定位棘爪、動(dòng)力棘爪，通過定位棘爪限制大圓盤發(fā)生反轉(zhuǎn)，定位棘爪與棘輪的緊密貼合，動(dòng)力棘爪聯(lián)于操作手柄，傳遞驅(qū)動(dòng)力給棘輪，棘輪與繩輪固聯(lián)在一起，并共用繩輪的回轉(zhuǎn)軸，繩輪的回轉(zhuǎn)軸安裝在底座上；

定位棘爪的控制結(jié)構(gòu)為：操作手柄為中空的鋼管焊接件，操作手柄的回轉(zhuǎn)軸與繩輪、棘輪共用的回轉(zhuǎn)軸同軸，定位棘爪的推拉桿在鋼管中心穿過；推拉桿通過手動(dòng)拉起時(shí)，通過一個(gè)沿導(dǎo)軌移動(dòng)的斜面將與其配合的滾輪升起，而滾輪與一個(gè)圓弧表面零件聯(lián)動(dòng)，圓弧表面將頂起與棘爪固聯(lián)的圓柱銷，使定位棘爪與棘輪脫離，退出定位；當(dāng)推拉桿松開時(shí)，推拉桿將在其復(fù)位彈簧作用下復(fù)位，定位棘爪在其復(fù)位彈簧作用下恢復(fù)定位；

動(dòng)力棘爪的控制結(jié)構(gòu)為：動(dòng)力棘爪在彈簧的輔助下與棘輪保持貼合，動(dòng)力棘爪與桿連接，操作件與桿的末端配合并可沿支撐板上的導(dǎo)向槽自由滑動(dòng)，在支撐板的導(dǎo)向槽底部設(shè)有定位件，當(dāng)操作件旋轉(zhuǎn)時(shí)，其上的圓柱銷部位卡在定位件之下時(shí)，動(dòng)力棘爪在桿的帶動(dòng)下與棘輪分離。

所述定位棘爪的控制結(jié)構(gòu)中，與滾輪聯(lián)動(dòng)的具圓弧表面零件移動(dòng)方向受兩個(gè)導(dǎo)向銷制約，其中一個(gè)導(dǎo)向銷尾部設(shè)有擋板。?