用于机床加工的浮动支撑装置

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用于机床加工的浮动支撑装置\n技术领域\n[0001] 本发明属于机械加工领域，具体地说是一种用于机床加工的浮动支撑装置。 背景技术\n[0002] 目前在机床加工过程中对工件的定位主要有以下两种方式： \n[0003] 其一是以液压油为介质的液压定位装置或以压缩空气为介质的气动定位装置，这类定位装置支撑力为定值，在实际加工过程中，由于工件的大小不同而导致能够承受的支撑力也就不同，因此当工件刚度小于支撑力时会引起工件的变形，从而会导致加工出的产品精度降低；\n[0004] 其二即硬性支撑，也就是支撑点固定不变，如在加工毛坯产品时采用这种支撑方式，由于定位基面不一致，使硬性支撑点与工件产生间隙或过盈，从而起不到支撑作用。 [0005] 可见，目前机械行业中工件定位所采用的气动、液压支撑或硬性支撑等定位方式，在加工过程中工件易变形、震动，从而影响产品加工质量。 \n[0006] 如专利号为2009201010679的中国实用新型专利公开了“一种气动夹具新型辅助支承装置”，就属于一种气动定位装置，如果用于加工薄壁件或铝制品等刚性较低的工件时，易产生变形；且此装置只适合加工具有一定精度的产品，不适合支撑面不一致的粗加工及毛坯产品的加工。 \n发明内容\n[0007] 本发明要解决的技术问题，是提供一种用于机床加工的浮动支撑装置，利用弹簧的弹力对工件进行柔性支撑，并利用自锁角度来实现承载较大载荷的机械加工，压力易控制且稳定；由于在整个工作循环都存在顶升力，所以具备克服因加工震动而产生的间隙；\n自锁角度从最低点到最高点具有较大距离，对于毛坯粗加工到精加工的产品，都能保证工件的加工精度，环保节能。 \n[0008] 为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是： \n[0009] 一种用于机床加工的浮动支撑装置，包括带有十字型四通中空腔的壳体、顶升装置及被顶升体，其中：\n[0010] ①被顶升体为T型顶杆，其竖向部分位于壳体的竖向内孔中且二者间间隙配合，顶杆的竖向部分的中部带有沿左右方向延伸的通孔；\n[0011] ②顶升装置包括楔铁与上支撑；\n[0012] 楔铁位于壳体的水平方向的中空腔内且同时左右向穿过顶杆的通孔，可左右移动并与壳体的水平内孔间隙配合，其顶部相应于壳体的上部内孔处带有斜面；\n[0013] 上支撑设于通孔内且其顶部左右限位于壳体的上部内孔，底部落于斜面上，随楔铁的左右移动上升下降，上支撑肩部与通孔上壁相接触。\n[0014] 作为本发明的一种优化， \n[0015] ①所述顶升装置还包括下支撑，下支撑、楔铁与上支撑间的位置关系为自下而上设置；\n[0016] 楔铁的上斜面定为主斜面,其结构包括相互联接于一体的微斜斜面与重斜斜面两部分，微斜斜面相对于水平面的倾斜角度即顶升自锁角度，重斜斜面倾斜角度的大小决定顶升高度；\n[0017] 上支撑的顶部位于壳体的上部内孔内，二者间过盈配合，上支撑的底部自由落于楔铁的主斜面结构上，其底面为与楔铁的主斜面结构相适配的副斜面结构，所述副斜面结构包括联接于一体的微斜斜面与重斜斜面两部分，该两部分的的左右位置关系相反于主斜面结构中相应两部分的左右位置关系且倾斜角度相同；\n[0018] 楔铁的底部相应于壳体的下部内孔处带有向上凹陷的凹部，下支撑同时位于凹部内与通孔内，其底部经顶丝固定于设有顶杆下部的、竖向设置的内孔中。\n[0019] 作为本发明的进一步优化，顶升自锁角度为10°，顶升角度为30°。 [0020] 作为本发明的另一种优化，所述用于机床加工的浮动支撑装置还包括设于壳体的水平内孔中的螺塞、压缩弹簧、气动推块、端盖、气动接头，其中： \n[0021] ①螺塞、压缩弹簧设于壳体的水平内孔内，位于楔铁左侧，它们自壳体的水平内孔的端面处向中心处依次设置；\n[0022] 螺塞设于壳体的水平内孔的端面处，与壳体螺纹联接；\n[0023] 压缩弹簧与壳体的水平内孔间隙配合；\n[0024] ②气动推块、端盖、气动接头依次设于壳体的水平内孔且位于楔铁尖端的外侧；\n[0025] 气动推块与壳体的水平内孔间隙、滑动配合；\n[0026] 端盖经螺栓固联于壳体的水平内孔的端部，其中心处设有通气孔，所述气动接头于通气孔处与端盖螺纹联接。\n[0027] 作为对压缩弹簧的限定，所述压缩弹簧设于楔铁的左端，设有压缩弹簧定位凹槽，所述凹槽的内径与压缩弹簧相适配。 \n[0028] 作为另一种限定，所述气动推块包括螺纹联接于一体的活塞与滑块，活塞靠近端盖，滑块靠近楔铁。 \n[0029] 本发明的工作原理如下：楔铁靠压缩弹簧的弹性压力迫使产生水平位移，通过楔铁上主斜面将上支撑与顶杆向上顶出，使顶杆的顶端与被加工工件接触，同时楔铁与上支撑滑入到微斜斜面（自锁角度），实现顶升自锁，完成支撑工件的目的；当工件被加工完成后，端盖外的气动接头通过气动阀的控制，使壳体侧腔内充满气体，当该侧腔内气压大于弹簧的弹性压力时，活塞与滑块被气压向中心处推移，迫使楔铁复位，同时带动下支撑与顶杆下移，完成一次工作循环。 \n[0030] 由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，所取得技术进步在于：本发明利用弹簧的弹力实现对工件的柔性支撑，并利用自锁角度来实现承载较大载荷的机械加工，各部件间保持动态平衡，从而保证工件的加工精度，提升产品品质，本产品属于纯机械元件驱动，具有环保节能的特点，结构简单，工作可靠。 \n[0031] 本发明适用于对各种机床加工件进行辅助支撑定位。 \n[0032] 本发明下面将结合说明书附图与具体实施例作进一步详细说明。 附图说明\n[0033] 图1为本发明实施例的整体结构示意图； \n[0034] 图2与图3分别是本发明实施例中楔铁7的纵剖图与俯视图。\n[0035] 图中：1.螺塞，2.压缩弹簧，3.壳体，4.顶杆，5.上支撑，6.下支撑，7.楔铁，8.活塞，9.顶丝，10.滑块，11.端盖，12.气动接头。 \n具体实施方式\n实施例\n[0036] 图1所示为一种用于机床加工的浮动支撑装置，包括带有十字型四通中空腔的壳体3、顶升装置及被顶升体。其中： \n[0037] ①被顶升体为T型顶杆4，其竖向部分位于壳体3的竖向内孔中且二者间间隙配合。顶杆4的竖向部分的中部带有沿左右方向延伸的通孔。\n[0038] ②顶升装置包括楔铁7与上支撑5、下支撑6。下支撑6、楔铁7与上支撑5间的位置关系为自下而上设置。 \n[0039] 楔铁7的结构参考图2与图3，它位于壳体3的中空腔内且同时左右向穿过顶杆\n4的通孔，与壳体的水平内孔间隙配合。其顶部相应于壳体的上部内孔处带有斜面，设该斜面为主斜面，包括相互联接于一体的左部微斜斜面与右部重斜斜面两部分，微斜斜面相对于水平面的倾斜角度即顶升自锁角度，为10°；重斜斜面的相应倾斜角度即顶升角度，为\n30°。 \n[0040] 上支撑5的顶部位于壳体的上部内孔内，二者间过盈配合。上支撑5的底部自由落于楔铁7的主斜面结构上，它的底面为与楔铁7的主斜面结构相适配的副斜面结构，副斜面结构包括联接于一体的右部微斜斜面与左部重斜斜面两部分，该两部分的倾斜角度分别为10°、30°。 \n[0041] 楔铁7的底部相应于壳体的下部内孔处带有向上凹陷的凹部，下支撑6同时位于凹部内与通孔内，其底部经顶丝9固定于设在顶杆4下部的、竖向设置的内孔中。 [0042] 上支撑5设于通孔内且其顶部左右限位于壳体的上部内孔，底部落于主斜面上，随楔铁7的左右移动上升下降，上支撑5的肩部与通孔上壁相接触。 \n[0043] ③壳体3的水平内孔左部中还设有螺塞1、压缩弹簧2。 \n[0044] 螺塞1、压缩弹簧2设于壳体的水平内孔的左部，它们自壳体的水平内孔的端面处向中心处依次设置。 \n[0045] 螺塞1设于壳体的水平内孔的端面处，与壳体3螺纹联接。 \n[0046] 压缩弹簧2与壳体的水平内孔间隙配合。压缩弹簧2位于楔铁7的左端，并设有压缩弹簧定位凹槽，定位凹槽的内径与压缩弹簧2相适配。 \n[0047] ④壳体3的水平内孔右部中，自左至右还设有：滑块10、活塞8、端盖11、气动接头\n12。 \n[0048] 活塞8与滑块10螺纹联接于一体形成气动推块，活塞8靠近端盖11，滑块10靠近楔铁7。气动推块与壳体的水平内孔间隙、滑动配合。 \n[0049] 端盖11经螺栓固联于壳体的水平内孔的端部，其中心处设有通气孔，气动接头12于通气孔处与端盖11螺纹联接。 \n[0050] 本实施例的工作过程如下： \n[0051] 楔铁7靠压缩弹簧2的弹性压力产生水平位移，通过楔铁7上主斜面将上支撑5与顶杆4向上顶出，使顶杆4的顶端与被加工工件接触，同时楔铁7与上支撑5滑入到微斜斜面（自锁角度），实现顶升自锁，完成支撑工件的目的；\n[0052] 当工件被加工完成后，端盖11外的气动接头12通过气动阀的控制，使壳体3的右侧腔内充满气体，当该侧腔内气压大于压缩弹簧2的弹性压力时，活塞8与滑块10被气压推向左侧，迫使楔铁7复位，同时带动下支撑6与顶杆4下移，完成一次工作循环。