專利名稱：加工軌道車輪組用的龍門型滾過式車輪車床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是龍門型車輪車床，用以對拆自車輛的輪組的車輪及剎車盤的加工，并采用位于龍門尾架上可移動的兩套筒軸中心夾持及由設(shè)在該輪組輪部切軌面上的摩擦滾輪所驅(qū)動。
已知的這類機(jī)床，可由例如為3809250的德國專利及號為159898的波蘭專利中有所了解，其中有用作輪組夾緊的帶中心部可移動套筒軸的兩個尾架。該機(jī)床還有兩個可水平移動的滑動座架，有相對輪組軸線橫向(徑向)可移動的機(jī)床刀片以及兩組摩擦驅(qū)動的輪，各由四個輥輪組成，相互間相對成對作徑向設(shè)置并壓靠于該車輪。這種解決方法于車輪通過時，以連續(xù)方式再行仿制車輪形狀過程中能傳輸相當(dāng)大的圓周力在輪組的車輪上。然而經(jīng)驗表明，上述的摩擦輥經(jīng)常引起在加工過的車輪切軌面上切屑的堵塞，而與之伴隨的是出現(xiàn)不能允許的加工缺陷。
由德國專利DE 3931747說明書中得知的另外的車床上，則有通過電子控制系統(tǒng)以適當(dāng)同步方式使起到對各個輪類似千斤頂作用的一個底部支承輥杠桿系統(tǒng)；一個或兩個頂部輥的杠桿系統(tǒng)構(gòu)成了對輪組的一個主摩擦驅(qū)動，而在機(jī)床的兩端處的連接裝置中懸掛著該杠桿并為能平穩(wěn)地將輥壓靠于不規(guī)則的車輪表面而在靠近輥子處裝備有關(guān)節(jié)及缸體；兩個帶死頂尖的可移動的套筒軸用以該車輪組件的定心和夾緊。該支承輥子系統(tǒng)由單獨(dú)馬達(dá)驅(qū)動的兩個螺旋齒輪的一個裝置構(gòu)成一個作上下移動的托架。帶有至少一個壓力輥子的第二托架以帶螺旋齒輪和液壓缸體可以靠住輪組上下同時位移而相對該底部設(shè)置。帶上下輥子的兩個杠桿托架的相互間行程是同步進(jìn)行的。固定于該托架杠桿上的、兩個上下輥子由與輪組件上輪子滾動接觸表面的不規(guī)則性迫使，使得具有隨動的連帶的徑向行程。
從歐洲專利EP 0528058的描述中得知，這個發(fā)明的另一種變形是執(zhí)行加工的方法，其中夾在套筒軸中心上的該輪組件由托架杠桿的至少一個摩擦輥、以確定的力壓靠到該輪組至少一個輪子的凸緣上。在壓力影響下，該輥以不變的方式接觸于該凸緣頂?shù)淖兓男螤?，而該切削工具模擬該輪廓的形狀并連續(xù)地被引導(dǎo)，自輪的切軌面外邊到該凸緣的頂部并且平行于輪組軸線引出這些刀具。在隨后的階段，從內(nèi)面表面開始到該凸緣的頂部加工該凸緣。用摩擦輥子利用至少一個輪子上的凸緣以驅(qū)動該輪組件克服了在車輪外周面和摩擦輥子外周表面間接觸方式堵塞切屑的危險。在此，“輪外周表面”一詞指的是輪子的切軌面，凸緣表面和上述這些面間的表面。對于這樣一種方法，可采用德國專利DE 3931747中描述的機(jī)床，將該摩擦輥子改用直輥或帶圓周槽或半槽，靠著它們的凸緣部以驅(qū)動輪子。
接下來，這種方法及機(jī)床的已知變形是為歐洲專利EP 537376中所描繪的一種，其中輪組件由中心裝置夾持，并采用壓靠在輪子切軌面上的摩擦輥驅(qū)動。按這種方案，由驅(qū)動器提供的至少一個摩擦輥子以確定的力被壓靠在輪組件至少一個輪子的切軌面上。在壓力作用下的該輥子與徑向變化的接觸表面保持持久性的接觸，外廓形狀一部分在加工過程中超出它的接觸面，然后進(jìn)入該接觸區(qū)內(nèi)。這樣加工過的表面會因靠近該區(qū)域未曾排出的切屑的切削深度而離開摩擦輥的接觸表面。
這種解決方案的另一種改變是，首先提供該摩擦輥與輪子間該接觸區(qū)的初始加工，使得有可能得到較大摩擦力的一個平整的接觸表面，并因此有較大橫截面的切屑。這還可以克服由外力系統(tǒng)的遲滯性所引起的徑向力的經(jīng)常改變。
該發(fā)明題目是該機(jī)床這種設(shè)計的詳細(xì)描述，其中依附于輪切軌面的外部形狀的摩擦驅(qū)動輪將不會讓造成不允許有的被加工形狀的表面缺陷的切屑進(jìn)到接觸區(qū)，并提供以使輪組件最小變形的力，及夾緊并對中該輪組件的上料裝置、為作經(jīng)濟(jì)的外廓切削提供足夠的力矩。
按本發(fā)明的機(jī)床中，有裝在平行機(jī)床縱軸線、尾架導(dǎo)軌上的兩對輥子(各對用于該輪組件的被驅(qū)動輪)的可移動式壓力夾緊裝置。各個夾緊驅(qū)動裝置包括本體和通過軸裝于該本體的鉸接的(向上和向下)頂?shù)纂p臂杠桿。這些頂?shù)赘軛U的臂可從該機(jī)床縱軸離開更遠(yuǎn)，并通過帶摩擦輥的壓力補(bǔ)償器的缸體與該本體相聯(lián)結(jié)。一對摩擦輥子彼此按徑向相對設(shè)置并被夾緊在夾持器上軸承中所裝的軸上，裝在臂中的杠桿則離該縱軸線更近。每個輥子提供有各自的驅(qū)動并且其對輪的壓力值不同，并依切削力作用值的變化而變化，并存在于穿過機(jī)床縱軸線的不同平面內(nèi)，偏離滑臺運(yùn)動(帶刀具)的垂直平面并仍穿過該縱軸線。
機(jī)床還有以轉(zhuǎn)動方式裝于該支架、并設(shè)在龍門架和輪組件之下的地板。該地板有用一個關(guān)節(jié)相連的兩部分。一部分裝備有抬升千斤頂和缸體，其第二端固定于該基部以抬升地板至道軌水平，然后只對帶抬升千斤頂?shù)哪遣糠肿饔?，而該部分還起到將輪組件推卸出機(jī)床而至道軌上去的作用。該機(jī)床的壓力驅(qū)動裝置中，與相對于杠桿轉(zhuǎn)動軸上杠桿轉(zhuǎn)體軸心線垂直的平面，垂直于該裝置的導(dǎo)軌對稱軸形成的平面以及機(jī)床的縱軸線，并且相對該頂驅(qū)動輥不對稱定位的各個底驅(qū)動輥位于對切屑有防護(hù)作用的區(qū)域內(nèi)，以該輪的橫截表面看形成例如對轉(zhuǎn)動體的覆蓋，越過該輔助輥。機(jī)床中，該抬升千斤頂?shù)倪\(yùn)動、抬升及中心軸上輪組件軸線的對正的循環(huán)與測量頭的移動有電子方式的相關(guān)。
本發(fā)明以附圖表示的操作實例作更為詳細(xì)的說明，其中

圖1從前方表示了本發(fā)明機(jī)床的右半部，圖2為按圖1機(jī)床中按I-I的局部橫剖側(cè)視圖，圖3為圖1機(jī)床的頂視圖，圖4為放大的按圖1W向看的壓力驅(qū)動裝置，圖5為作用于輪上的外力系統(tǒng)示意圖，和圖6為按圖5的力的多邊形圖。
按本發(fā)明的機(jī)床中，由于具有以軸線18為對稱的結(jié)構(gòu)而于圖中只顯示了機(jī)床的一半。圖1至3中的機(jī)床有以龍門形式的本體6，它由建立于基礎(chǔ)上的兩個支架7引出并與中部8相連接。每個支架有裝于其前垂直表面上的尾架體27并裝配有已知的裝置(裝有頂尖29的可延伸套筒軸28用以夾持并將輪組件1定心于機(jī)床軸線17上)。與此相似，龍門本體6的中部8有公知的導(dǎo)軌9，用于沿軸線17可移動定位的滑動座架9’裝到該前部表面，它裝備有滑臺11和12、可在正交于軸線17的垂直面上作可移動的定位，以及一個測量頭(圖未示)。該滑動座架9’的水平位移是通過一個旋轉(zhuǎn)螺帽的驅(qū)動器13實現(xiàn)的，螺帽在裝在本體6的該部分8的軸承中的固定絲杠10上。各個滑臺11，12的徑向運(yùn)動由它們的驅(qū)動器14以相似的方式實現(xiàn)，包括有螺旋滾珠傳動裝置，帶齒皮帶傳動裝置及帶頻率調(diào)整的交流馬達(dá)?；_11提供有裝夾型的復(fù)合刀具，被設(shè)計來加工裝在輪組件軸2上剎車盤的側(cè)表面。
滑臺12備有裝夾式復(fù)合刀具15，16，能加工出各輪2的外形及側(cè)面4、5。該雙側(cè)刀具16可被刀具15替換相對機(jī)床軸線17作縱向和橫向位移。尾架27裝在正交于軸線17相對垂直面傾斜位置上的導(dǎo)軌30上，有為各輪2用的壓力驅(qū)動裝置31，以其可沿軸線17移動方式設(shè)置。各輪2的裝置31包括本體31’，以鉸接方式與裝于其軸34上的(上下)成對的頂32、32’和底33、33’雙臂杠桿相連接。離軸線17更遠(yuǎn)的該杠桿的臂部32’、33’通過例如為彈簧式的壓力補(bǔ)償器(儲能器)與缸體37相連接，對與本體31’相對設(shè)置的輪2切軌面3的徑向不均度作出反應(yīng)。離軸線17近的該杠桿臂部32、33上，有夾持器和固定的驅(qū)動器36，軸裝在夾持器上的軸承中并帶有被夾緊的摩擦輥35、35’。該輥子35、35’彼此以直徑方向相對設(shè)置，把由缸體37所作用的、存在于穿過軸線17的不同平面38、39上的、并過軸線17相對滑臺11、12運(yùn)動的垂直平面傾斜的大小不同的力40、41，施加于該輪2的切軌面3上。驅(qū)動各輪2的摩擦力42、43與抵靠于輪2切軌面3的輥子35、35’上的壓力40、41是成比例的。各輥35、35’的軸驅(qū)動器34包括有，例如雙向作用的行星減速裝置和無級變速的異步電機(jī)。
壓靠于輪2切軌面3上的輥子35、35’的不同值的壓力40、41乃是隨著圓周切削力44在切削過程中的變化而變化的。這種變化受控于缸體37的液壓系統(tǒng)的比例閥。由懸置杠桿32、32’、33、33’的軸線所確定的平面垂直于由導(dǎo)軌30對稱軸所確定的平面以及機(jī)床軸線17，作用于輪2的外力40，42，41，43，44，45(圖6)多邊形產(chǎn)生的合力48作用于各個回轉(zhuǎn)中心29上，它比輪組件1的重量46要小。
底輥35’位于該切屑防護(hù)區(qū)，該區(qū)域由輪2的橫剖表面和切屑排出側(cè)的擦拭輥47上的一個旋轉(zhuǎn)蓋形成。頂輥35在切削工具之前從上方定位，相對于該輪組件1的回轉(zhuǎn)輪形成被動的、楔形表面。于兩支架7之間、道軌25水平以下的空間19內(nèi)設(shè)置有地板21，21’，并通過采用固定于支架7上的裝置20得以安裝。地板部分21’裝備有輪組件1用的抬升千斤頂23和缸體24，以自定位方式裝在該基礎(chǔ)上，而為了能相對其轉(zhuǎn)軸22使地板21、21’轉(zhuǎn)向一側(cè)而從如圖2中實線所示的接近垂直的該位置轉(zhuǎn)至以虛線所示的位置，而使地板部21、21’與軌道25相接延伸。兩部分21和21’與關(guān)節(jié)26連接，為的是使兩部分相互間有一個小的頂平面的傾斜。帶有輪組件1用的抬升千斤頂?shù)牡匕宀糠?1’還起到輪組件推卸器的作用，在外形加工循環(huán)完成后，當(dāng)缸體24動作時遂相對水平地板部21向上轉(zhuǎn)動該部21’，于是自動地滾出輪組而至道軌25上。該抬升千斤頂23的運(yùn)動，在抬升并使輪組件1定心對著頂尖29的軸線的循環(huán)中，是以一種電子方式與該徑向移動的測量頭(圖中未示)相關(guān)聯(lián)的。地板部21、21’在上部位置時，隱蔽于該中部8之下，遂構(gòu)成了加工中產(chǎn)生的切屑用的一個斜槽。馬達(dá)驅(qū)動器13的帶滾珠螺帽的滑架9，帶馬達(dá)驅(qū)動器14的滑臺11、12，帶馬達(dá)驅(qū)動器36的各驅(qū)動摩擦輥35、35’以及抬升千斤頂23的油缸和油缸24、37都各自以電纜連接到裝備有中央操縱板的機(jī)床控制的數(shù)控機(jī)床(CNC)系統(tǒng)上。CNC系統(tǒng)則由該主機(jī)(圖未示)控制。
名稱目錄1、 輪組件2、 輪組件的輪3、 輪的切軌面4、 內(nèi)向表面5、 外向表面6、 龍門本體7、 支架8、 中部9、 導(dǎo)軌9’、 滑動座架10、 絲杠11、 滑臺12、 外滑臺13、 滾珠螺帽驅(qū)動器14、 滑臺驅(qū)動器15、 刀具16、 雙側(cè)刀具17、 機(jī)床縱軸線18、 機(jī)床橫軸線19、 空間20、 裝配裝置21，21’、地板部分22、 地板旋轉(zhuǎn)軸23、 抬升千斤頂24、 缸體25、 軌道26、 關(guān)節(jié)27、 尾架28、 套筒軸29、 回轉(zhuǎn)中心30、 導(dǎo)軌31、 壓力驅(qū)動裝置31’、本體32，32’、頂部杠桿臂33，33’、底部杠桿臂34、 杠桿軸35，35’、驅(qū)動輥36、 輥子驅(qū)動器37、 油缸38、 平面39、 平面40、 頂輥壓力41、 底輥壓力42、 摩擦力43、 摩擦力44、 起作用的切削力45、 被動力46、 輪組件重力47、 輔助擦拭輥48、 合力
權(quán)利要求
1.一種龍門滾過式車輪車床，用于拆自道軌車輛的輪組件的輪子及剎車盤的加工，輪組被夾緊于兩個中心頂尖上，頂尖設(shè)在帶套筒軸的兩個尾架上，尾架裝在支架的表面上，連接支架的上部有一個中部，中部設(shè)置有帶刀具滑臺的滑動座架、產(chǎn)生滑架的縱向和徑向運(yùn)動的裝置、滑臺和測量頭，并且還裝備有于龍門本體下部并以轉(zhuǎn)動方式夾緊到該支架上的地板，其特征為它具有兩對輥子(35，35’)的驅(qū)動壓力裝置(31’)，每一對用于一個被驅(qū)動輪(2)、以可沿該軸線(17)移動的方式安裝在尾架(27)的導(dǎo)軌(30)上；并且它具有鉸接的(上和下)雙臂頂(32，32’)和底(33，33’)杠桿，通過軸(34)裝到各個本體(31’)上，該臂(32’，33’)通過缸體(37)與壓力(40，41)補(bǔ)償器連接到本體(31’)上，輥子以相互直徑方向相對設(shè)置并裝在有軸承的夾持器內(nèi)的軸上，夾持器裝配在靠近軸線(17)的杠桿臂(32，33)上，還設(shè)置有供各輥子(35，35’)轉(zhuǎn)動的驅(qū)動器(36)，而輥子對輪(2)的壓力的數(shù)值(40，47)是不同的，隨著切削力(44)大小的變化而變化，該力存在于穿過軸線(17)的不同平面(38，39)上并通過機(jī)床軸線(17)、而從刀具滑臺運(yùn)動的垂直平面偏轉(zhuǎn)于一側(cè)，地板部分(21，21’)與關(guān)節(jié)(26)連接，并在該部分(21’)上設(shè)置有為輪(2)準(zhǔn)備的抬升千斤頂(23)和將地板(21，21’)抬升到道軌(25)水平的缸體(24)，而只有該部分(21’)起到把輪組件(1)推出機(jī)床而至該道軌上的工件自動拆卸器作用。
2.按權(quán)利要求1的車輪車床，其特征為其中橫穿輥子(35，35’)的偏移杠桿(32，32’，33，33’)所在軸(34)軸心線形成的該平面，垂直于尾架導(dǎo)軌(30)和本體(31’)的對稱軸線所在的平面和機(jī)床軸線(17)，而各個底摩擦輥(35’)對應(yīng)頂輥(35)則以不對稱方式設(shè)置，其位置該切屑防護(hù)區(qū)域內(nèi)，該切屑防護(hù)區(qū)域由輪(2)的橫剖面和一個在擦拭輥(47)上的轉(zhuǎn)動蓋形成。
3.按權(quán)利要求1至2中之一的車輪車床，其特征為其中該抬升千斤頂(23)的運(yùn)動，其中抬升和對正該輪組件(1)于頂尖(29)的軸線上的該循環(huán)是與該測量頭的移動以電子方式相關(guān)聯(lián)的。
全文摘要
本發(fā)明描述了一種龍門滾過式車輪車床,用于加工拆自車輛并夾于裝在龍門體6尾架27可伸套筒軸28頂尖29上輪組件1的輪2及剎車盤。尾架備有對輥35、35’的壓力驅(qū)動器31用導(dǎo)軌30,驅(qū)動輪2的各對輥以可移動方式安裝。裝置31的本體31’有上下鉸接的雙臂桿32,32’,33,33’用軸34固定,臂32’,33’以帶彈簧補(bǔ)償器的油缸37連接于本體31’,輥35,35’不對稱地施壓于輪2,臂32,33裝有輥軸夾持器和驅(qū)動器36。該車床還有以關(guān)節(jié)26連接的地板部21,21’裝于支架7上,21’部有抬升輪2用的千斤頂23及抬起地板與軌道齊平的油缸24,而只有部21超過軌道水平。
文檔編號B23B5/28GK1173151SQ95197364
公開日1998年2月11日 申請日期1995年5月4日 優(yōu)先權(quán)日1995年1月17日
發(fā)明者P·布里佐斯卡, J·克羅克, J·波拉克, W·里希利 申請人:拉發(fā)梅特機(jī)械工具工廠