托辊式中心架设计

马成稳

(天水星火机床有限责任公司技术中心,甘肃 天水 741024)



托辊式中心架设计

马成稳

(天水星火机床有限责任公司技术中心,甘肃 天水 741024)

托辊式中心等其特点是包括对应设置的上体和下体，上体和下体通过螺栓和心轴相连，上丝杆通过套筒安装在上体上，上丝杆下端设置有上滚轮，下体下方设置有左丝杆和右丝杆，左丝杆和右丝杆通过联轴器相连，左滚轮架通过左丝母安装在左丝杆上，左滚轮安装在左滚轮架上，右滚轮架通过右丝母安装在右丝杆上，右滚轮安装在右滚轮架上。其具有工件装夹方便，刚性好，承载能力强，回转精度高，夹持范围大，操作简单等优点。该装置应用于重型长轴类工件加工深孔的辅助支撑机构。

中心架；托辊

传统的中心架装置普遍采用互成120°的三爪支撑形式，3个圆柱支撑点，属于悬臂结构，刚度差易振动。人工调整3个支点，存在一个无法准确定心的问题，对中效率低，这样的中心架已不能满足加工要求，因而设计一款托辊式中心架。

1　托辊式中心架机构设计

所述的一种托辊式中心架(如图1)，其特点是包括对应设置的上体和下体，所述的上体和下体分别通过螺栓和心轴相连，上丝杆通过套筒安装在上体上，上丝杆下端设置有上滚轮，下体下方设置有左丝杆和右丝杆，左丝杆和右丝杆通过联轴器相连，左滚轮架通过左丝母安装在左丝杆上，左滚轮安装在左滚轮架上，右滚轮架通过右丝母安装在右丝杆上，右滚轮安装在右滚轮架上。

上体上还设置有手柄，上体上对应套筒设置有锁紧块。上体内采用圆柱体内上丝杠传递扭矩带动套筒移动，套筒前端采用上滚轮接触工件，上滚轮内配一对圆锥滚子轴承，上滚轮随工件一同旋转。

螺栓通过销钉安装在下体上，螺栓上端还设置有第一锁紧螺母；所述的心轴下端安装在下体上，心轴上还设置有弹簧，心轴上端设置有第二锁紧螺母。左丝杆外端设置有手轮，所述的上滚轮、左滚轮和右滚轮中心对应设置与上体和下体的中心重合，上滚轮、左滚轮和右滚轮之间夹角依次为120°。

左滚轮与左滚轮架之间还设置有左小支架，所述的右滚轮与右滚轮架之间还设置有右小支架。

2　托辊式中心架机构的工作原理

如图2所示，所述的一种托辊式中心架，其特点是包括对应设置的上体9和下体12，上体9和下体12分别通过螺栓3和心轴10相连，上丝杆6通过套筒5安装在上体9上，上丝杆6下端设置有上滚轮13，下体12下方设置有左丝杆21和右丝杆17，左丝杆21和右丝杆17通过联轴器19相连，左滚轮架23通过左丝母22安装在左丝杆21上，左滚轮25安装在左滚轮架23上，右滚轮架16通过右丝母18安装在右丝杆17上，右滚轮15安装在右滚轮架16上。上体9上还设置有手柄2，上体9上对应套筒5设置有锁紧块7。

上体9内采用圆柱体内上丝杠6传递扭矩带动套筒5移动，套筒5前端采用上滚轮13接触工件，上滚轮13内配一对圆锥滚子轴承，上滚轮13随工件一同旋转。螺栓3通过销钉1安装在下体12上，螺栓3上端还设置有第一锁紧螺母4；所述的心轴10下端安装在下体12上，心轴10上还设置有弹簧11，心轴10上端设置有第二锁紧螺母8。

左丝杆21外端设置有手轮20，上滚轮13、左滚轮25和右滚轮15中心对应设置与上体9和下体12的中心重合，上滚轮13、左滚轮25和右滚轮15之间夹角依次为120°。左滚轮25与左滚轮架23之间还设置有左小支架24，所述的右滚轮15与右滚轮架16之间还设置有右小支架14。

该机构工作时，首先松开第一锁紧螺母4和第二锁紧螺母8，弹簧11伸展顶起中心架上体。螺栓3沿销钉1轴心旋转110°，使中心架上体左端完全脱开，通过手柄2推动中心架上体沿心轴10旋转至90°位置。根据工件外圆直径大小，可以选择是否使用右小支架14和左小支架24，如果工件直径较大可去掉右小支架14和左小支架24，直接将右滚轮15和左滚轮25装至右滚轮架16和左滚轮架23上支撑工件。工件从中心架上方落下， 通过手轮20转动左丝杆21传递扭矩至左丝母22，左丝杆21和右丝杆17由联轴器17联接，而左丝杆21和右丝杆17旋向相反，所以在手轮20转动左丝杆21的同时右丝杆17传递扭矩至右丝母18。两个滚轮架的整体移动是靠下体中的两根丝杆驱动。所以只要转动手轮20，即可使得两滚轮同时相向靠近或相背离开。滚轮内部结构与中心架滚轮相同，由一对圆锥滚子轴承支承。当工件定位至主轴中心时托辊通过调整位置支撑住工件，滚子随工件旋转。然后通过手柄2推动中心架上体沿心轴10反向旋转90°位置使上体与下体重合，螺栓3沿销钉1轴心反向旋转110°，紧固第一锁紧螺母4和第二锁紧螺母8，使中心架上下体合为一体。再通过转动丝杆6传递扭矩给套筒5，套筒5沿竖直方向移动调整卡持不同大小直径的工件，到位支承工件后，用锁紧压块7锁紧套筒，使滚轮接触工件并随工件旋转。

3　结语

该机构的有益效果是：其利用3个互成120°的活动滚轮来支承工件，滚轮内配一对圆锥滚子轴承，滚子可随工件一同旋转。此中心架可通过手动控制，转动丝杠调整夹持不同大小直径的工件，到位支承工件后，用锁紧压块锁紧套筒。拆卸工件时，松开紧固螺母通过手柄推动中心架上体沿心轴旋转至90 °位置。这种中心架具有工件装夹方便，刚性好，承载能力强，回转精度高，夹持范围大，操作简单等优点。

[1]天水星火机床有限责任公司.数控深孔钻镗床产品图纸[Z].

[2]机床设计手册(3)[M].北京：机械工业出版社,1986.

[3]戴曙.金属切削机床[M].北京：机械工业出版社,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

马成稳，男，1986年生，工程师，研究方向为机械设计。

(编辑孙德茂)(2016-01-19)

160714