一种便携式不落轮数控车床论文和设计-杜颖

全文摘要

本实用新型提供一种便携式不落轮数控车床，包括基座和位于基座上驱动轮对旋转的驱动装置、与轮对对应的刀架装置、轮对支撑架，还包括位于基座上的轴向限位装置，所述轴向限位装置包括伸缩限位机构和传动齿条，所述伸缩限位机构的中心与轮对的两车轮的中心重合，所述传动齿条一端与刀架装置中的夹刀座固定连接，另一端与伸缩限位机构的齿轮啮合。本发明提供一种加工效率高、精确性高、加工过程中能持续反映车轮定位的便携式不落轮数控车床。

主设计要求

1.一种便携式不落轮数控车床，包括基座(1)和位于基座(1)上驱动轮对(3)旋转的驱动装置(2)、与轮对(3)对应的刀架装置(4)、轮对支撑架(5)，其特征在于：还包括位于基座(1)上的轴向限位装置(6)，所述轴向限位装置(6)包括伸缩限位机构(7)和传动齿条(8)，所述伸缩限位机构(7)的中心与轮对(3)的两车轮的中心重合，所述传动齿条(8)一端与刀架装置(4)中的夹刀座固定连接，另一端与伸缩限位机构(7)的齿轮(10)啮合。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种便携式不落轮数控车床，其特征在于：所述伸缩限位机构(7)包括齿轮(10)和两条相对设置且相互平行的限位臂(9)，所述限位臂(9)设置有与齿轮(10)相啮合的齿条，限位臂(9)与轮对(3)的轴线相平行，同侧的所述传动齿条(8)与同侧的限位臂位于同一平面。

3.根据权利要求2所述的一种便携式不落轮数控车床，其特征在于：所述限位臂(9)远离齿轮(10)的一端上设置有限位持续定位检测装置(12)。

4.根据权利要求3所述的一种便携式不落轮数控车床，其特征在于：所述限位持续定位检测装置(12)包括定位检测装置(13)和承载块(14)，所述定位检测装置(13)包括限位块(15)、凹槽(16)、通孔(17)和红外光发射器(18)，所述限位块(15)一端贯穿承载块(14)的凹槽(16)伸出，另一端通过弹性部件(23)与承载块(14)固定连接，所述承载块(14)上表面上设置有贯穿凹槽(16)的通孔(17)，所述通孔(17)同时贯穿承载块(14)，在所述承载块(14)上通孔(17)相对应的正上方位置上设置有红外光发射器(18)，所述红外光发射器(18)产生的红外光与通孔(17)轴线向重合，所述定位检测装置(13)设置有若干个。

5.根据权利要求4所述的一种便携式不落轮数控车床，其特征在于：所述定位检测装置(13)设置有4个，凹槽(16)呈矩阵排列，4个通孔(17)分别两两设置在承载块(14)的不同面上。

6.根据权利要求4所述的一种便携式不落轮数控车床，其特征在于：所述限位块(15)与轮对(3)接触面上设置有防滑加固层(22)。

7.根据权利要求4所述的一种便携式不落轮数控车床，其特征在于：所述凹槽(16)为T型槽或者燕尾槽，所述限位块(15)为与凹槽(16)相对应的T型块或者燕尾型块。

8.根据权利要求1所述的一种便携式不落轮数控车床，其特征在于：所述刀架装置(4)包括刀架座和刀具(19)，刀架座上设有纵向底板(20)和横向底板(21)，刀架座上设置有纵向变速箱和纵向导轨，所述纵向变速箱设置有纵向伺服电机和纵向滚珠丝杠，纵向底板(20)设置在纵向导轨上，在纵向底板(20)上设有横向变速箱和横向导轨，横向变速箱上设有横向伺服电机和横向滚珠丝杠，横向底板(21)设置在横向导轨上，横向底板(21)上设置有夹刀座，所述刀具(19)设置在夹刀座的夹刀槽内。

设计说明书

技术领域

本发明涉及一种机械切削加工机床，特别是涉及一种便应用于铁路及城市轨道交通车辆轮对镟修的便携式不落轮数控车床。

背景技术

铁路或者有轨机车车轮在行驶过程中涉及到与铁轨摩擦、腐蚀、弯道受力不同等情况会有不同情况的磨损，会使机车车轮的规格达不到行驶安全的标准，因此需要用不落轮车床对机车车轮进行再镟修加工。因此，不落轮车床是铁路行业中不可缺少的重要专用设备。但是现有的不落轮数控车床存在以下缺陷：1、在镟修加工之前，缺少对机车车轮定位步骤，加工精度低,致使现有不落轮车床加工的轮对不可避免的具有失圆不同心的高阶多边形，造在机车行驶过程中会因为多边形振动加剧机车车辆对轴端振动，造成安全事故；2、在镟修加工过程中缺乏车轮加工的持续性定位检测装置，在加工时，无法感知车轮受力轴向窜动情况，造成车轮表面不光滑平整，加工精度低；3、缺少加工是车轮轴向限位装置，无法避免车轮轴向窜动带来的加工误差。

因此，需要设计一种新型的便携式不落轮数控车床。

发明内容

为解决上述现有技术存在的问题，本发明提供一种加工效率高、精确性高、加工过程中能持续反映车轮定位的便携式不落轮数控车床。

本发明提供一种便携式不落轮数控车床，包括基座和位于基座上驱动轮对旋转的驱动装置、与轮对对应的刀架装置、轮对支撑架，还包括位于基座上的轴向限位装置，所述轴向限位装置包括伸缩限位机构和传动齿条，所述伸缩限位机构的中心与轮对的两车轮的中心重合，所述传动齿条一端与刀架装置中的夹刀座固定连接，另一端与伸缩限位机构的齿轮啮合。

作为本发明的进一步改进，所述伸缩限位机构包括齿轮和两条相对设置且相互平行限位臂，所述限位臂设置有与齿轮相啮合的齿条，限位臂与轮对的轴线相平行，同侧的所述传动齿条与同侧的限位臂位于同一平面。

作为本发明的进一步改进，限位臂远离齿轮的一端上设置有限位持续定位检测装置。

作为本发明的进一步改进，限位持续定位检测装置包括定位检测装置和承载块，所述定位检测装置包括限位块、凹槽、通孔和红外光发射器，所述限位块一端贯穿承载块的凹槽伸出，另一端通过弹性部件与承载块固定连接，所述承载块上表面上设置有贯穿凹槽的通孔，所述通孔同时贯穿承载块，在所述承载块上通孔相对应的正上方位置上设置有红外光发射器，所述红外光发射器产生的红外光与通孔轴线向重合，所述定位检测装置设置有若干个。

作为本发明的进一步改进，定位检测装置设置有4个，凹槽呈矩阵排列，4个通孔分别两两设置在承载块的不同面上。

作为本发明的进一步改进，限位块与轮对接触面上设置有防滑加固层。

作为本发明的进一步改进，凹槽为T型槽或者燕尾槽，所述限位块为与凹槽相对应的T型块或者燕尾型块。

作为本发明的进一步改进，刀架装置包括刀架座和刀具，刀架座上设有纵向底板和横向底板，刀架座上设置有纵向变速箱和纵向导轨，所述纵向变速箱设置有纵向伺服电机和纵向滚珠丝杠，纵向底板设置在纵向导轨上，在纵向底板上设有横向变速箱和横向导轨，横向变速箱上设有横向伺服电机和横向滚珠丝杠，横向底板设置在横向导轨上，横向底板上设置有夹刀座，所述刀具设置在夹刀座的夹刀槽内。

本发明还提供一种便携式不落轮数控车床加工过程中轮对的持续定位的检测方法，镟修加工过程中，四个红外光发射器发出的红外光均被遮挡，判断为轮对轴向窜动；若仅承载块的其中一个面的红外光发射器发出的红外光均被遮挡，判断为径向有角度窜动，轮对与竖直面或者水平面有夹角；若四个红外光均不被遮挡，判断轮对未发生轴向或者径向窜动。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明的便携式不落轮数控车床在轮对内侧设置有轴向限位装置，在加工车刀到向车轮水平移动时轴向限位装置，能够充分控制轮对加工切削过程中轴向无窜动固定，而且随着车刀加工深度和加工阻力增加时，轮对发生的窜动概率越大，此时，轴向限位装置对轮对的固定力越大，以能持续保证轮对加工精度。

2、本发明便携式不落轮数控车床的轴向限位装置与轮对接触的自由端设置有限位持续定位检测装置，当轮对的发生径向窜动时，限位持续定位检测装置上的凸键受力向内移动，遮挡红外线，红外线不能从限位持续定位检测装置上的通孔射出，操作工人看不到红外线形射出形成的指示信号，就可以判断出轮对发生径向窜动，操作人员可调整轮对直至红外线穿过通孔，此时判断为轮对加工定位准确，继续镟修加工，设备简单，设计巧妙，操作简单，但仍然能保证加工精度。

3、本发明凸键与轮对接触面上设置有防滑加固层，能进一步防止轮对径向窜动，提高加工精度。

4、本发明的便携式不落轮数控车床不需要拆卸轮对轴承前盖就可以对轮对的轮缘进行镟修加工，占地面积小，结构紧凑可以通过推车便携，操作方便。

附图说明

图1是本发明的便携式不落轮数控车床俯视的结构示意图；

图2是本发明的便携式不落轮数控车床的前视的部分剖视结构示意图；

图3是本发明的轴向限位装置结构示意图；

图4是本发明的限位持续定位检测装置的部分剖视结构示意图。

图中：基座1，驱动装置2，轮对3，刀架装置4，轮对支撑架5，轴向限位装置6，伸缩限位机构7，传动齿条8，限位臂9，齿轮10，限位持续定位检测装置12，定位检测装置13，承载块14，限位块15，凹槽16，通孔17，红外光发射器18，刀具19，纵向底板20，横向底板21，防滑加固层22，弹性部件23。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

当部件被称为“设置于”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者也可以存在居中的部件，“设置”表示一种存在的方式，可以是连接、安装、固定连接、活性连接等连接方式。当一个部件被认为是“连接”另一个部件，它可以是直接连接到另一个部件或者可能同时存在居中部件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及\/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

参见图1-4，本发明提供本发明提供一种便携式不落轮数控车床，包括基座1和位于基座1 上驱动轮对3旋转的驱动装置2、与轮对3对应的刀架装置4、轮对支撑架5，还包括位于基座1 上的轴向限位装置6，所述轴向限位装置6包括伸缩限位机构7和传动齿条8，所述伸缩限位机构7的中心与轮对3的两车轮的中心重合，所述传动齿条8一端与刀架装置4中的夹刀座5固定连接，另一端与伸缩限位机构7的齿轮10啮合。本发明的便携式不落轮数控车床在轮对3内侧设置有轴向限位装置6，在加工车刀到向车轮水平移动时轴向限位装置6，能够充分控制轮对3 加工切削过程中轴向无窜动固定，而且随着车刀加工深度和加工阻力增加时，轮对3发生的窜动概率越大，此时，轴向限位装置6对轮对3的固定力越大，以能持续保证轮对3加工精度。

作为本发明的进一步改进，伸缩限位机构7包括齿轮10和两条相对设置且相互平行限位臂9，所述限位臂9设置有与齿轮10相啮合的齿条，限位臂9与轮对3的轴线相平行，传动齿条8 可以设置为2条，2条传动齿条8分别与左右两边的夹刀座固定连接，同侧的所述传动齿条8与同侧的限位臂位于同一平面。

作为本发明的进一步改进，限位臂9远离齿轮10的一端上设置有限位持续定位检测装置 12。

作为本发明的进一步改进，限位持续定位检测装置12包括定位检测装置13和承载块14，所述定位检测装置13包括限位块15、凹槽16、通孔17和红外光发射器18，所述限位块15一端贯穿承载块14的凹槽16伸出，另一端通过弹性部件23与承载块14固定连接，所述承载块14上表面上设置有贯穿凹槽16的通孔17，通孔17的轴与凹槽16的轴相互垂直，所述通孔17同时贯穿承载块14，在所述承载块14上通孔17相对应的正上方位置上设置有红外光发射器18，所述红外光发射器18产生的红外光与通孔17轴线向重合，所述定位检测装置13设置有若干个。本发明便携式不落轮数控车床的轴向限位装置6与轮对3接触的自由端设置有限位持续定位检测装置12，当轮对3的发生径向窜动时，限位持续定位检测装置12上的凸键受力向内移动，遮挡红外线，红外线不能从限位持续定位检测装置12上的通孔17射出，操作工人看不到红外线形射出形成的指示信号，就可以判断出轮对3发生径向窜动，操作人员可调整轮对3直至红外线穿过通孔17，此时判断为轮对3加工定位准确，继续镟修加工，设备简单，设计巧妙，操作简单，但仍然能保证加工精度。

作为本发明的进一步改进，定位检测装置13设置有4个，凹槽16呈矩阵排列，4个通孔17 分别两两设置在承载块14的不同面上。

作为本发明的进一步改进，限位块15与轮对3接触面上设置有防滑加固层22。本发明凸键与轮对3接触面上设置有防滑加固层22，能进一步防止轮对3径向窜动，提高加工精度。

作为本发明的进一步改进，凹槽16为T型槽或者燕尾槽，所述限位块15为与凹槽16相对应的T型块或者燕尾型块。

作为本发明的进一步改进，刀架装置4包括刀架座和刀具19，刀架座上设有纵向底板20 和横向底板21，刀架座上设置有纵向变速箱和纵向导轨，所述纵向变速箱设置有纵向伺服电机和纵向滚珠丝杠，纵向底板20设置在纵向导轨上，在纵向底板20上设有横向变速箱和横向导轨，横向变速箱上设有横向伺服电机和横向滚珠丝杠，横向底板21设置在横向导轨上，横向底板21上设置有夹刀座5，所述刀具19设置在夹刀座5的夹刀槽内。本发明设置有2个刀架装置4,2个刀架装置4关于轮对3的中心对称设置，两边刀具19同时进行加工，加工效率高。

本发明还提供一种便携式不落轮数控车床加工过程中轮对的持续定位的检测方法，镟修加工过程中，四个红外光发射器18发出的红外光均被遮挡，判断为轮对3轴向窜动；若仅承载块14的其中一个面的红外光发射器18发出的红外光均被遮挡，判断为径向有角度窜动，轮对3 与竖直面或者水平面有夹角；若四个红外光均不被遮挡，判断轮对3未发生轴向或者径向窜动。

以上对本发明所提供的一种便携式不落轮数控车床进行了详细介绍。本文中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

设计图

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