托輥式中心架設計

馬成穩

(天水星火機床有限責任公司技術中心,甘肅 天水 741024)

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托輥式中心架設計

馬成穩

(天水星火機床有限責任公司技術中心,甘肅 天水 741024)

托輥式中心等其特點是包括對應設置的上體和下體，上體和下體通過螺栓和心軸相連，上絲桿通過套筒安裝在上體上，上絲桿下端設置有上滾輪，下體下方設置有左絲桿和右絲桿，左絲桿和右絲桿通過聯軸器相連，左滾輪架通過左絲母安裝在左絲桿上，左滾輪安裝在左滾輪架上，右滾輪架通過右絲母安裝在右絲桿上，右滾輪安裝在右滾輪架上。其具有工件裝夾方便，剛性好，承載能力強，回轉精度高，夾持范圍大，操作簡單等優點。該裝置應用于重型長軸類工件加工深孔的輔助支撐機構。

中心架；托輥

傳統的中心架裝置普遍采用互成120°的三爪支撐形式，3個圓柱支撐點，屬于懸臂結構，剛度差易振動。人工調整3個支點，存在一個無法準確定心的問題，對中效率低，這樣的中心架已不能滿足加工要求，因而設計一款托輥式中心架。

1　托輥式中心架機構設計

所述的一種托輥式中心架(如圖1)，其特點是包括對應設置的上體和下體，所述的上體和下體分別通過螺栓和心軸相連，上絲桿通過套筒安裝在上體上，上絲桿下端設置有上滾輪，下體下方設置有左絲桿和右絲桿，左絲桿和右絲桿通過聯軸器相連，左滾輪架通過左絲母安裝在左絲桿上，左滾輪安裝在左滾輪架上，右滾輪架通過右絲母安裝在右絲桿上，右滾輪安裝在右滾輪架上。

上體上還設置有手柄，上體上對應套筒設置有鎖緊塊。上體內采用圓柱體內上絲杠傳遞扭矩帶動套筒移動，套筒前端采用上滾輪接觸工件，上滾輪內配一對圓錐滾子軸承，上滾輪隨工件一同旋轉。

螺栓通過銷釘安裝在下體上，螺栓上端還設置有第一鎖緊螺母；所述的心軸下端安裝在下體上，心軸上還設置有彈簧，心軸上端設置有第二鎖緊螺母。左絲桿外端設置有手輪，所述的上滾輪、左滾輪和右滾輪中心對應設置與上體和下體的中心重合，上滾輪、左滾輪和右滾輪之間夾角依次為120°。

左滾輪與左滾輪架之間還設置有左小支架，所述的右滾輪與右滾輪架之間還設置有右小支架。

2　托輥式中心架機構的工作原理

如圖2所示，所述的一種托輥式中心架，其特點是包括對應設置的上體9和下體12，上體9和下體12分別通過螺栓3和心軸10相連，上絲桿6通過套筒5安裝在上體9上，上絲桿6下端設置有上滾輪13，下體12下方設置有左絲桿21和右絲桿17，左絲桿21和右絲桿17通過聯軸器19相連，左滾輪架23通過左絲母22安裝在左絲桿21上，左滾輪25安裝在左滾輪架23上，右滾輪架16通過右絲母18安裝在右絲桿17上，右滾輪15安裝在右滾輪架16上。上體9上還設置有手柄2，上體9上對應套筒5設置有鎖緊塊7。

上體9內采用圓柱體內上絲杠6傳遞扭矩帶動套筒5移動，套筒5前端采用上滾輪13接觸工件，上滾輪13內配一對圓錐滾子軸承，上滾輪13隨工件一同旋轉。螺栓3通過銷釘1安裝在下體12上，螺栓3上端還設置有第一鎖緊螺母4；所述的心軸10下端安裝在下體12上，心軸10上還設置有彈簧11，心軸10上端設置有第二鎖緊螺母8。

左絲桿21外端設置有手輪20，上滾輪13、左滾輪25和右滾輪15中心對應設置與上體9和下體12的中心重合，上滾輪13、左滾輪25和右滾輪15之間夾角依次為120°。左滾輪25與左滾輪架23之間還設置有左小支架24，所述的右滾輪15與右滾輪架16之間還設置有右小支架14。

該機構工作時，首先松開第一鎖緊螺母4和第二鎖緊螺母8，彈簧11伸展頂起中心架上體。螺栓3沿銷釘1軸心旋轉110°，使中心架上體左端完全脫開，通過手柄2推動中心架上體沿心軸10旋轉至90°位置。根據工件外圓直徑大小，可以選擇是否使用右小支架14和左小支架24，如果工件直徑較大可去掉右小支架14和左小支架24，直接將右滾輪15和左滾輪25裝至右滾輪架16和左滾輪架23上支撐工件。工件從中心架上方落下， 通過手輪20轉動左絲桿21傳遞扭矩至左絲母22，左絲桿21和右絲桿17由聯軸器17聯接，而左絲桿21和右絲桿17旋向相反，所以在手輪20轉動左絲桿21的同時右絲桿17傳遞扭矩至右絲母18。兩個滾輪架的整體移動是靠下體中的兩根絲桿驅動。所以只要轉動手輪20，即可使得兩滾輪同時相向靠近或相背離開。滾輪內部結構與中心架滾輪相同，由一對圓錐滾子軸承支承。當工件定位至主軸中心時托輥通過調整位置支撐住工件，滾子隨工件旋轉。然后通過手柄2推動中心架上體沿心軸10反向旋轉90°位置使上體與下體重合，螺栓3沿銷釘1軸心反向旋轉110°，緊固第一鎖緊螺母4和第二鎖緊螺母8，使中心架上下體合為一體。再通過轉動絲桿6傳遞扭矩給套筒5，套筒5沿豎直方向移動調整卡持不同大小直徑的工件，到位支承工件后，用鎖緊壓塊7鎖緊套筒，使滾輪接觸工件并隨工件旋轉。

3　結語

該機構的有益效果是：其利用3個互成120°的活動滾輪來支承工件，滾輪內配一對圓錐滾子軸承，滾子可隨工件一同旋轉。此中心架可通過手動控制，轉動絲杠調整夾持不同大小直徑的工件，到位支承工件后，用鎖緊壓塊鎖緊套筒。拆卸工件時，松開緊固螺母通過手柄推動中心架上體沿心軸旋轉至90 °位置。這種中心架具有工件裝夾方便，剛性好，承載能力強，回轉精度高，夾持范圍大，操作簡單等優點。

[1]天水星火機床有限責任公司.數控深孔鉆鏜床產品圖紙[Z].

[2]機床設計手冊(3)[M].北京：機械工業出版社,1986.

[3]戴曙.金屬切削機床[M].北京：機械工業出版社,2010.

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Design of support roller type steady rest

MA Chengwen

(Tianshui SPARK Machine Tool Co., Ltd., Tianshui 741024, CHN)

Support roller type steadyrest’s characteristic includes the corresponding set of upper and lower body, the upper and lower body and shaft are connected by bolts, respectively, upper screw through the sleeve is installed on the upper, screw on the bottom is set on roller, lower body settings have left screw and right screw, right screw and left screw through the coupling is linked together, the left wheel rack through left screw nut is installed on the left screw, left wheel installed in the left wheel rack, right wheel rack through right wire installed on the right screw, right wheel installed in the right wheel frame. Its workpiece clamping is convenient, has good rigidity, the bearing capacity is strong, high rotary precision, large clamping range, simple operation, etc. The device is for deep hole auxiliary support institutions for heavy long shaft parts processing.

steady rest; support roller

TH122

A

10.19287/j.cnki.1005-2402.2016.07.005

馬成穩，男，1986年生，工程師，研究方向為機械設計。

(編輯孫德茂)(2016-01-19)

160714