專利名稱：機(jī)床主軸自動換刀裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及設(shè)備零部件領(lǐng)域，尤其是一種機(jī)床主軸自動換刀裝置。
背景技術(shù)：
一般常見加工中心的主軸自動換刀裝置有這樣幾種1.褪刀油缸裝于主軸尾 部，與主軸固定聯(lián)結(jié)，隨主軸旋轉(zhuǎn)，油路通過回轉(zhuǎn)接頭接入，帶或不帶拉刀增 力結(jié)構(gòu)，優(yōu)點(diǎn)是褪刀力為主軸內(nèi)力，不會施加到主軸軸承上，缺點(diǎn)是回轉(zhuǎn)接頭 密封要求高，容易損壞；2.褪刀油缸裝于主軸尾部，與主軸箱體固定或浮動聯(lián) 結(jié)，不隨主軸旋轉(zhuǎn)，其中浮動聯(lián)結(jié)的結(jié)構(gòu)可以將褪刀力轉(zhuǎn)為主軸內(nèi)力，而不施 加到主軸軸承上，帶或不帶拉刀增力結(jié)構(gòu)。
上述結(jié)構(gòu)的自動換刀裝置都有這樣的局限必須安裝于主軸最末端，主軸傳 動系如帶輪、齒輪等必須安裝于自動換刀裝置之前，這樣給主軸傳動系設(shè)計靈 活性帶來不便。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是解決換刀裝置給主軸傳動系設(shè)計靈活性帶來的不便，特 提出一種主軸自動換刀裝置。
為此，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為，主軸自動換刀裝置，包括主軸箱體、主軸、 其特征在于在主軸箱體外依次設(shè)有多個螺桿、彈簧、活塞中空的油缸，油缸 的中空活塞內(nèi)穿有主軸，主軸柄部設(shè)有擋環(huán)，主軸孔內(nèi)設(shè)有拉刀組件，主軸外 部設(shè)有發(fā)訊環(huán)、感應(yīng)開關(guān)并接有控制電源。
對上述方案的改進(jìn)在于所述的拉刀組件向內(nèi)依次設(shè)有拉桿、碟簧組、含有120°外錐面和圓弧槽端面的下壓環(huán)、鋼球、中壓環(huán)、推桿、上壓環(huán)；上壓環(huán)上 設(shè)有穿主軸側(cè)面通槽的銷軸，中壓環(huán)上也設(shè)有穿主軸側(cè)面通槽的銷軸。 有益效果
本實(shí)用新型主軸可從中油缸中空活塞穿過，主軸傳動系設(shè)計靈活；退刀時退 刀力轉(zhuǎn)換為主軸內(nèi)力，主軸軸承不會額外受到強(qiáng)大的退刀力，達(dá)到卸載效果， 有利軸承壽命；拉刀力放大到碟簧組彈力的2.5倍，可滿足強(qiáng)力切削的需要。
油缸通過多個螺桿和彈簧浮動安裝于主軸箱體，主軸處拉刀位時不與旋轉(zhuǎn)主 軸接觸，退刀時活塞頂?shù)嚼督M件后整個油缸升起，直到油缸本體接觸到主軸 上擋環(huán)，活塞繼續(xù)伸出推動拉刀桿完成退刀，此間退刀力轉(zhuǎn)換為主軸內(nèi)力，主 軸軸承不會額外受到強(qiáng)大的退刀力，達(dá)到卸載效果，有利軸承壽命，活塞中空， 主軸可從中穿過以連接傳動軸。
拉刀組件安裝于主軸中心孔內(nèi)，碟簧組推動壓環(huán)進(jìn)而推動多個鋼球沿錐面上 移，進(jìn)而通過另一壓環(huán)推動拉刀桿拉緊刀具，錐面采用120度錐角，可以將拉 刀力放大到碟簧組彈力的2.5倍，以滿足銑削等強(qiáng)力切削的需要。鋼球移動時 其分布圓直徑會變化，鋼球間間隙隨之變化，為確保鋼球始終均勻分布，保證 主軸運(yùn)轉(zhuǎn)動平衡，壓環(huán)端面加工出圓周均勻分布的放射狀弧形槽。
拉刀組件壓環(huán)上裝有兩個穿過主軸側(cè)面通槽的銷，褪刀油缸的退刀運(yùn)動通過 此銷傳遞到拉刀組件。拉刀組件另一壓環(huán)上也裝有兩個穿過主軸惻面通槽的銷， 用來掛住主軸外部的發(fā)訊環(huán)，通過感應(yīng)開關(guān)來指示拉刀或退刀狀態(tài)。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)剖視圖。
具體實(shí)施方式

如圖1所示本實(shí)用新型是這樣組成的本裝置由以下關(guān)鍵另部件和其他緊固件、密封件等構(gòu)成擋環(huán)l、油缸蓋2、
活塞3、油缸筒4、螺桿5、彈簧6、主軸7、銷8、上壓環(huán)9、桿10、中壓環(huán)11、 鋼球12、錐面環(huán)13、下壓環(huán)14、蝶簧組15、拉桿16、感應(yīng)開關(guān)17、發(fā)訊環(huán)18、 感應(yīng)開關(guān)19、杠桿式位移放大機(jī)構(gòu)20。其中由油缸蓋2、活塞3、油缸筒4及 密封件組成褪刀油缸，褪刀油缸通過螺桿5、彈簧6安裝于主軸外套或箱體上， 在軸向上可以移動。擋環(huán)l固定安裝于主軸上，起到浮動褪刀油缸上止點(diǎn)的限 位作用。感應(yīng)開關(guān)17、發(fā)訊環(huán)18執(zhí)行拉刀組件的拉刀、退刀狀態(tài)指示功能，提 供機(jī)床自動運(yùn)行信號。感應(yīng)開關(guān)19、杠桿式位移放大機(jī)構(gòu)20執(zhí)行褪刀油缸活塞 位置指示功能，確保主軸運(yùn)轉(zhuǎn)時活塞處在不與旋轉(zhuǎn)件接觸位置。銷8、上壓環(huán)9、 桿IO、中壓環(huán)ll、鋼球12、錐面環(huán)13、下壓環(huán)14、蝶簧組15、拉桿16組成 拉刀組件，其中銷8起到將褪刀油缸運(yùn)動傳遞到拉刀組件的作用。
本實(shí)用新型的拉刀動作過程是這樣的褪刀油缸活塞3處在最上位置，不與 主軸旋轉(zhuǎn)件接觸；蝶簧組15通過推動下壓環(huán)14，進(jìn)而推動鋼球12沿錐面環(huán)13 的錐面上行，鋼球12推動中壓環(huán)11，進(jìn)而推動拉桿16拉緊刀具刀柄。錐面環(huán) 13錐面夾角120度，可將拉刀力放大到碟簧組彈力的2.5倍，可滿足強(qiáng)力切削 的需要。發(fā)訊環(huán)18通過兩個穿過主軸側(cè)面通槽的銷連接，與中壓環(huán)ll同時運(yùn) 動，指示拉刀位置信號。中壓環(huán)ll端面加工出圓周均勻分布的放射狀弧形槽， 確保鋼球始終均勻分布，保證主軸運(yùn)轉(zhuǎn)動平衡。
本實(shí)用新型的退刀動作過程是這樣的褪刀油缸活塞3下行，頂?shù)戒N8后褪 刀油缸壓縮彈簧6升起，油缸蓋2頂?shù)綋醐h(huán)1后主軸與褪刀油缸結(jié)合，油缸退 刀力轉(zhuǎn)換為主軸內(nèi)力，不會傳遞到主軸軸承承受。油缸活塞3繼續(xù)下行，相繼 推動銷8、上壓環(huán)9、桿10、下壓環(huán)14，蝶簧組15壓縮，上壓環(huán)9與中壓環(huán)11、 拉桿16間軸向間隙消除后，鋼球12有了下行的容納空間，油缸活塞3繼續(xù)下行，推動銷8、上壓環(huán)9、中壓環(huán)ll、拉桿16下行，從而松開刀具刀柄。發(fā)訊 環(huán)18通過兩個穿過主軸側(cè)面通槽的銷連接，與中壓環(huán)ll同時運(yùn)動，指示松刀 位置信號。
權(quán)利要求1、主軸自動換刀裝置，包括主軸箱體、主軸，其特征在于在主軸箱體外依次設(shè)有多個螺桿、彈簧、活塞中空的油缸，油缸的中空活塞內(nèi)穿有主軸，主軸柄部上設(shè)有擋環(huán)，主軸孔內(nèi)設(shè)有拉刀組件，主軸外部設(shè)有發(fā)訊環(huán)、感應(yīng)開關(guān)并接有控制電源。
2、根據(jù)權(quán)利要求l所述的主軸自動換刀裝置，其特征在于所述的拉刀組件向柄部依次設(shè)有拉桿、碟簧組、含有120°外錐面和圓弧槽端面的下壓環(huán)、鋼球、中壓環(huán)、推桿、上壓環(huán)；上壓環(huán)上設(shè)有穿主軸側(cè)面通槽的銷軸，中壓環(huán)上也設(shè)有穿主軸側(cè)面通槽的銷軸。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種主軸自動換刀裝置，包括主軸箱體、主軸，其特征在于在主軸箱體外依次設(shè)有多個螺桿、彈簧、活塞中空的油缸，油缸的中空活塞內(nèi)穿有主軸，主軸柄部設(shè)有擋環(huán)，主軸孔內(nèi)設(shè)有拉刀組件，主軸外部設(shè)有發(fā)訊環(huán)、感應(yīng)開關(guān)并接有控制電源。由于設(shè)計靈活主軸可從中空活塞內(nèi)穿過，退刀時退刀力轉(zhuǎn)換為主軸內(nèi)力，主軸軸承不會額外受到強(qiáng)大的退刀力，達(dá)到卸載效果，有利軸承壽命；拉刀力放大到碟簧組彈力的2.5倍，可滿足強(qiáng)力切削的需要。
文檔編號B23Q3/155GK201295852SQ20082019255
公開日2009年8月26日 申請日期2008年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月13日
發(fā)明者朱正輝 申請人:東風(fēng)汽車有限公司設(shè)備制造廠