自定心中心架说明书

1一种支臂可隐藏的滑块式自定心中心架目前，机床使用的自定心中心架均为杠杆铰链式中心架，其结构主要由中心架本体、上下支臂及中心支臂组成，上下支臂与中心架本体用铰链连接，其伸出中心架本体的一端支撑工件，另一端在中心架本体内沿中心支臂上经过计算的两个对称曲面上滚动，当中心支臂伸出时，上下支臂沿中心支臂滚动的一端同时张开，使上下支臂绕安装在中心架本体上的铰链轴同时转动，伸出中心架本体的一端则同时收缩，并与中心支臂同时支撑在工件上，当中心支臂缩回时，则上下支臂也同时张开。这种结构的中心架支撑工件时，其上下支臂的受力点在滚轮和铰链上，由于铰链轴与支臂存在配合间隙，并且中心支臂上滚轮滚动曲面的加工精度及对称性都很难保证，这些因素都直径影响到中心架的自定心精度。由于滚轮在中心支臂上滚动，其接触为线接触，中心支臂上的滚动面及上下支臂与中心架本体连接的铰链容易磨损，因此，其支撑刚性差，使用寿命短。由于中心架的支臂只能张开和收缩，工件的安装与取出时不能避让支臂，因而容易产生工件与中心架发生碰撞事故，这必然会造成加工好的工件被撞伤，严重时还会将中心架撞坏使其失效，这种状况在加工大台阶的工件时显得尤其明显。为了解决现有中心架加工困难、支撑刚性差、使用寿命短、工件安装与取出容易发生工件与中心架发生碰撞的不足，本发明提供一种支臂可隐藏支臂的滑块式自定心中心架，该中心架的三个支臂能以张开状态自动隐藏到中心架本体内，支撑工件时，三个支臂从中心架本体内伸出，并以三个支臂同时向一个固定圆心移动的自定心状态夹紧工件。本发明解决以上问题的技术方案如下：一种可隐藏支臂的滑块是自定心中心架，包括左右侧板，上下连接板，滑块，上下滑杆，上下滚轮，上下支臂，中心支臂和一套滑块驱动机构总成，滑块驱动机构可以是油缸，气缸或电机驱动，所述的左右侧板和上下连接板组成一个矩形框，滑块驱动机构驱动滑块在上述矩形框内滑动，在左右侧板的矩形框内表面分别设置有由两段直线槽和一段圆弧槽组成的曲线槽，其中一段直线槽与滑块运动方向平行，另一段直线槽与滑块运动方向成一定夹角，为了保证滚轮在上述两直线槽中滚动顺畅，两段直线槽中间用一段圆弧槽相切连接，在滑块的两个侧面，则设置了两个与滑块滑动方向成一定夹角的矩形斜槽，先设定一个平面，使这两个矩形斜槽及上述两曲线槽是关于此平面成对称分布，上下滑杆在矩形斜槽中可以滑动，上下滚轮则分别安装在上下滑杆靠近滑块驱动机构的末端，并在侧板上的曲线槽内滚动，上下滑杆的另一端则分别安装了支撑工件的上下支臂，上下支臂关于设定的平面对称，它们与安装在滑块上的中心支臂组成三点支撑。这样，当滑块驱动机构驱动滑块从做最左端向右滑动时，中心支臂和上下支臂均收缩隐藏在左右侧板和上下连接板组成的方框内，滚轮在处于支臂平移槽中，此时由于滚轮处在侧板上与滑块运动方向的槽内滚动，所以上下滑杆在其各自的矩形滑动斜槽中与滑块相对静止，上下支臂处于张开状态并且与中心支臂同时向右平移，从左右侧板和上下连接板组成的方框内伸出，当滚轮进入支臂圆弧槽中时，此时滚轮带动安装在滑杆在滑块上的矩形斜槽内滑动，使上下支臂开始一边收缩一边向右移动，但此时三个支臂确定的圆心是在设定的平面内向右移动，滑块继续向右滑动，使滚轮进入曲线槽中与滑块运动方向成一定夹角的直线槽中，滚轮带动安装在滑杆上的上下支臂继续收缩，由于此段直线槽与滑块运动方向所成的夹角为滑块上矩形斜槽和滑块运动方向所成的夹角的二倍，通过运动学的分析计算，上下支臂和中心支臂会以相同的速度向设定平面上的一个固定点移动，这样，在单位时间内上下支臂和中心支臂向这个固定点移动的距离相等，如将此固定点设置到工件的回转轴线上，即可实现中心架以自定心方式支撑工件。当滑块驱动机构向左移动，则上下支臂和中心支臂的运动顺序与上述相反，最终收缩隐2藏在左右侧板和上下连接板组成的方框内。左右侧板和上下连接板组成一矩形框，滑块在方框内由推杆推动做滑动运动，在滑块的两侧分别有一个与中心支臂对称且与滑块运动方向成一定夹角的斜槽，此夹角等于每个斜槽内安装有一个滑动杆，在每个滑动杆的左端安装了一个滚轮，此滚轮在左右侧板上的一个曲线槽内滚动以限制滑动杆的滑动，在滑动杆的右端则安装了上下支臂，它们与安装在滑板上的中心支臂组成三点支撑工件。本发明的有益效果是，中心架支臂可隐藏于其体内，在需要支撑工件时，三个支臂可从中心架本体内伸出，并以自定心的方式支撑工件，方便工件的取出与安装，滑块和滑杆机构均为四面的方框结构，在支撑工件时，滑杆与滑块矩形斜槽的接触面积最大，因此其支撑刚性也最大，滑块、滑杆及滑槽均为通透式结构，制造方便，结构简单，其精度也容易保证。附图说明图1是本发明在支臂缩回状态的正视图。图2是图1中的A-A剖面图。图3是本发明在支臂非自定心收缩时的正视图图4是本发明在支臂自定心收缩支撑工件时的正视图。图5是图4的俯视图。图6和图7是本发明去掉左右侧板、上下连接板及滑块驱动机构后的立体图。图中1.安装板，2.滑块驱动机构，3.滑块，4.上滚轮，5.下滚轮，6.上滑杆，7.下滑杆，8.上支臂，9.下支臂，10.中心支臂，11.上耐磨垫，12.下耐磨垫，13.中心耐磨垫，14.自定心圆心，15.左侧板，16.上连接板，17.右侧板，18.下连接板，19.设定平面，20.曲线槽，21.曲线槽，22.矩形斜槽，23.矩形斜槽，24.滑块滑动箭头，25.上滑杆滑动箭头，26.下滑杆滑动箭头，27.上滚轮滚动箭头，28.下滚轮滚动箭头，29.上支臂移动箭头，30.下支臂移动箭头。具体实施方式：在图1中，左侧板（15）、右侧板（17）、上连接板（16）和下连接板（18）组成一矩形方框，滑块驱动机构（2）通过安装板（1）固定在上述矩形方框上，上支臂（8）、下支臂（9）和中心支臂（10）以张开方式隐藏在矩形方框内，滑块（3）在此方框内由滑块驱动机构（2）驱动，上滚轮（4）安装在下滑杆（6）上并在右侧板（17）上的曲线槽（20）内按箭头（27）所示的方向滚动，下滚轮（5）安装在上支臂（8）并在左侧板（15）上的曲线槽（21）内按箭头（28）所示的方向滚动，中心支臂（10）安装在滑块（3）的右侧，上支臂（8）、下支臂（9）则分别固定在上滑杆（6）和下滑杆（7）上，上支臂（8）、下支臂（9）和中心支臂（10）上则分别设置了耐磨垫（11）、耐磨垫（12）和耐磨垫（13），在滑块（3）的两侧分别设置了矩形斜槽（22）和矩形斜槽（23），上滑杆（6）和下滑杆（7）分别安装在矩形斜槽（23）和矩形斜槽（22）内并可在矩形斜槽（22）、（23）中滑动，由于上滚轮（4）和下滚轮（5）、上滑杆（6）和下滑杆（7）、上支臂（8）和下支臂（9）、矩形斜槽（22）和（23）以及曲线槽（20）和（21）都是关于设定平面（19）对称，因此，与上支臂（8）、下支臂（9）和中心支臂（10）上的耐磨垫（11）、（12）、（13）相切的圆的圆心（14）必在设定平面（19）上。当滑块驱动机构（2）驱动滑块（3）在上述方框内由左向右运动时，上滚轮（4）和下滚轮（5）则首先在槽（20）（21）的水平槽内滚动，由于此段水平槽与滑块运动方向平行，上滑杆（6）和下滑杆（7）在滑块（3）的矩形斜槽（23）和（22）保持静止不动，只是在滑块驱动机构（2）的驱动下与滑块（3）同时向右运动。在图3中，当上滚轮（4）及下滚轮（5）在滑块驱动机构（2）驱动滑块（3）进入槽（20）（21）的圆弧槽段时，上滑杆（6）和下滑杆（7）分别在滑块（3）两侧的矩形斜槽（23）（22）内按箭头（25）（26）所示方向滑动，又同时向右运动，这两个运动的合成使上支臂（8）和下支臂（9）产生如箭头（29）（30）所示的运动方向，与耐磨垫（11）、（12）、（13）相切的3圆的直径开始变小，由于中心支臂（10）运动速度的绝对值大于上支臂（8）和下支臂（9）按箭头（29）（30）所示方向运动速度的绝对值，因此圆心（14）的位置也逐步向右以逐渐减小的速度移动。在图4中，当上滚轮（4）及下滚轮（5）在滑块驱动机构（2）驱动滑块（3）进入槽（20）（21）的斜槽段时，上滑杆（6）和下滑杆（7）依然分别在滑块（3）两侧的矩形斜槽（23）（22）内按箭头（25）（26）所示方向滑动，又同时向右运动，这两个运动的合成使上支臂（8）和下支臂（9）产生如箭头（29）（30）所示的运动方向，与耐磨垫（11）、（12）、（13）相切的圆的直径继续变小，此时，由于上滑杆（6）和下滑杆（7）与设定平面（19）所成的夹角B为曲线槽（20）（21）中斜槽段与设定平面（19）所成的夹角A的一半，根据运动学的分析计算，可以知道中心支臂（10）运动速度的绝对值等于上支臂（8）和下支臂（9）按箭头（29）（30）所示方向运动速度的绝对值，因此圆心（14）的位置固定不变，即可实现本发明的自定心功能。当本发明在支撑工件时，滑块驱动机构（2）驱动滑块（3）从右向左运动时，本发明的所有运动按上述方式反向运动，最终上支臂（8）、下支臂（9）和中心支臂（10）远离工件，均收缩在其体内，方便工件的安装与取出。本发明中所述的滑块机构中的滑槽均为通透式矩形结构，所以方便制造，制造精度容易保证。本发明中所述的滑块（3）及上滑杆（6）和下滑杆（7）均为矩形结构，其四面受到支撑，在支撑工件时，上滑杆（6）和下滑杆（7）均向内收缩，它们与滑块（3）上的矩形斜槽（23）（22）接触面积最大，其支撑刚性也最高。456789