一種立式加工中心用主軸浮動松刀機構的製作方法
2023-05-06 18:25:01
專利名稱：一種立式加工中心用主軸浮動松刀機構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及工具機自動換刀技術領域，尤其涉及一種立式加工中心用主軸浮動松刀機構。
背景技術：
近年來，隨著中國經濟的高速發展，特別是高速鐵路、大型風電設備、國產大飛機項目、大型海洋設備以及汽車製造業和工程機械的高速發展，對高精度、智能立式加工中心的需求日益加大。自動換刀裝置對於數控工具機來說是一必不可少的裝置，目前工具機的換刀動作主要為驅動源(油缸或者氣缸)通過其活塞杆的動作把作用力施加到工具機主軸末端的松拉刀機構上，通過壓縮松拉刀機構上的碟型彈簧，從而使得松拉刀機構上的四瓣爪張開，主軸刀 柄夾持打開，實現換刀動作；當換上新的刀柄時，驅動源回退，活塞杆收縮，碟形彈簧回復變形，四瓣爪閉合，刀具被夾緊，實現換刀。但是主軸在換刀過程中，驅動源的作用力接觸到主軸松拉刀機構時將產生巨大的衝擊力，該衝擊力會直接作用到主軸軸承上,影響軸承的壽命和精度，從而導致主軸的壽命和精度大大縮短。
實用新型內容針對上述存在的問題，本實用新型的目的是提供一種立式加工中心用主軸浮動松刀機構，通過利用緩衝裝置吸收衝擊力，提高軸承壽命和主軸的使用壽命和精度，結構簡單，安裝方便，同時接觸面積大，承載大。本實用新型的目的是通過下述技術方案實現的一種立式加工中心用主軸浮動松刀機構，設於主軸上，在所述主軸外側連接有主軸箱體，所述主軸上方連接有主軸旋轉接頭，其中，包括浮動松刀板件，位於主軸箱體內，所述浮動松刀板件的中部具有一通孔，所述浮動松刀板件通過所述通孔圍合於所述主軸並與所述主軸之間留有間隙，所述浮動松刀板件與主軸箱體之間設有彈性體；打刀缸，位於打刀缸支撐座上，所述打刀缸與外部數控系統連接，在所述打刀缸的活塞杆下端設置一打刀部件，以增加所述打刀缸的活塞杆下端與主軸打刀位置的接觸面積；滑動連接部件，所述滑動連接部件的下端與所述浮動松刀板件連接，上端連接所述打刀缸支撐座。進一步地，所述打刀部件為一環狀體。進一步地，所述滑動連接部件為雙頭螺栓。進一步地，所述彈性體為彈簧。進一步地，所述浮動松刀板件由位於同一水平面上的兩塊相互形成軸對稱的浮動松刀板相互固接而成，兩塊所述浮動松刀板一側各自具有一內凹進，並通過所述內凹進相對拼接後形成所述通孔。進一步地，所述兩塊浮動松刀板分別通過兩側的連接板相互固定連接，形成一整體。進一步地，所述浮動松刀板的內凹進呈半圓形。進一步地,所述打刀缸為氣液增壓缸。進一步地，在所述主軸旋轉接頭與所述打刀缸支撐座之間設有支撐支架。進一步地，在所述主軸上、在所述浮動松刀板件下方設有主軸後軸承支撐座。與已有技術相比，本實用新型的優點體現在I、浮動松刀板為一整體件切割完成，接觸面積大，安全性更高； 2、在氣液增壓打刀缸上安裝有一打刀環，與主軸打刀位置接觸面積增加；3、整體機構簡單，安裝調試方便。
圖I是本實用新型立式加工中心用主軸浮動松刀機構的最佳實施例的剖面結構示意圖；圖2是圖I的俯視圖；圖3是圖I中A部的局部放大圖；圖4a是本實用新型立式加工中心用主軸浮動松刀機構的最佳實施例的浮動松刀板的結構示意圖；圖4b是圖4a的左視圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明，但不作為本實用新型的限定。如圖I同時參看圖2和圖3所示，本實用新型立式加工中心用主軸浮動松刀機構設於主軸I上，在主軸I外側連接有主軸箱體2，主軸箱體2下端利用螺釘等連接在主軸I上，主軸I上方連接有主軸旋轉接頭O。本實用新型松刀機構具體包括浮動松刀板件3、打刀缸4和滑動連接部件5等。其中浮動松刀板件3位於主軸箱體2內，浮動松刀板件3的中部具有一通孔，浮動松刀板件3通過通孔圍合於主軸I並與主軸I之間留有間隙，間隙包括上下表面間的間隙以及左右表面間的間隙，在本實施例中，上下表面間的間隙為O. 5mm左右，左右表面間的間隙為I. 5mm左右，左右表面間的間隙以保證在主軸I正常工作時與主軸打刀位置6斷開，不影響其正常工作。如圖2所示，浮動松刀板件3與主軸箱體2之間設有彈性體7。具體地，如圖4a和圖4b所示，浮動松刀板件3由位於同一水平面上的兩塊相互形成軸對稱的浮動松刀板31相互固接而成，兩塊浮動松刀板31 —側各自具有一內凹進311，並通過內凹進311相對拼接後形成通孔(未在圖中標示出)，浮動松刀板31為一整體件切割完成，接觸面積大，安全性更高。具體地，在本實用新型實施例中，兩塊浮動松刀板31分別通過位於其表面連接處兩側的連接板8相互固定連接，形成一整體。如果主軸I為柱體,浮動松刀板的內凹進311可以是半圓形。在主軸I上、在浮動松刀板件3下方還設有主軸後軸承支撐座12。[0031]在本具體實施例中，打刀缸4為氣液增壓缸,位於一打刀缸支撐座9上,打刀缸4與外部數控系統連接，在打刀缸4的活塞杆下端設置一打刀部件41，以增加打刀缸4的活塞杆下端與主軸打刀位置6的接觸面積，此處打刀部件41為一環狀體。滑動連接部件5的下端與浮動松刀板件3連接，上端連接打刀缸支撐座9，在本實施例中，滑動連接部件5可以採用雙頭螺栓。在主軸旋轉接頭O與打刀缸支撐座9之間設有用於支撐主軸旋轉接頭O的支撐支架11。具體地，彈性體7為彈簧，也可以採用具有相同功能的橡膠或者海綿等來替換彈簧，此處的彈簧7可以為碟形彈簧。工作時，當數控系統發出換刀指令，氣液增壓打刀缸4動作，其活塞杆伸出，帶動打刀部件41向下運動，壓迫主軸上的打刀位置6，使得主軸拉刀杆向下運動，當主軸打刀位置6與浮動松刀板31接觸，在作用力與反作用力的影響下，浮動松刀板31、浮動松刀板31的連接板8和氣液增壓打刀缸4沿雙頭螺栓5向上運動，此時壓縮彈性體7緩衝了打刀力對軸拉刀杆的衝擊作用，所有的打刀力就轉變作用到主軸內部的碟形彈簧7上，不會作用到主軸軸承上，保護了主軸軸承，提高了主軸的壽命。 當刀庫側換刀完成時，數控系統發出指令，氣液增壓打刀缸4動作，其活塞杆回退，帶動打刀部件41向上運動，與主軸上的打刀位置6脫離，浮動松刀板31受力消除，彈性體7受壓縮解除，在彈簧力作用下，浮動松刀板31、連接板8和氣液增壓打刀缸4沿雙頭螺栓5向下運動，由於設計時浮動松刀板31與主軸打刀位置6存在間隙，主軸I此時可以進行加工動作。綜上，本實用新型立式加工中心用主軸浮動松刀機構整體機構簡單，安裝調試方便。以上所述僅為本實用新型較佳的實施例，並非因此限制本實用新型的申請專利範圍，所以凡運用本實用新型說明書及圖示內容所作出的等效結構變化，均包含在本實用新型的保護範圍內。
權利要求1.一種立式加工中心用主軸浮動松刀機構,設於主軸上,在所述主軸外側連接有主軸箱體，所述主軸上方連接有主軸旋轉接頭，其特徵在於，包括 浮動松刀板件，位於主軸箱體內，所述浮動松刀板件的中部具有一通孔,所述浮動松刀板件通過所述通孔圍合於所述主軸並與所述主軸之間留有間隙，所述浮動松刀板件與主軸箱體之間設有彈性體； 打刀缸，位於打刀缸支撐座上，所述打刀缸與外部數控系統連接，在所述打刀缸的活塞杆下端設置一打刀部件，以增加所述打刀缸的活塞杆下端與主軸打刀位置的接觸面積； 滑動連接部件，所述滑動連接部件的下端與所述浮動松刀板件連接，上端連接所述打刀缸支撐座。
2.如權利要求I所述的立式加工中心用主軸浮動松刀機構,其特徵在於,所述打刀部件為一環狀體。
3.如權利要求I所述的立式加工中心用主軸浮動松刀機構，其特徵在於，所述滑動連接部件為雙頭螺檢。
4.如權利要求I所述的立式加工中心用主軸浮動松刀機構,其特徵在於,所述彈性體為彈黃。
5.如權利要求I所述的立式加工中心用主軸浮動松刀機構，其特徵在於，所述浮動松刀板件由位於同一水平面上的兩塊相互形成軸對稱的浮動松刀板相互固接而成，兩塊所述浮動松刀板一側各自具有一內凹進，並通過所述內凹進相對拼接後形成所述通孔。
6.如權利要求5所述的立式加工中心用主軸浮動松刀機構，其特徵在於，所述兩塊浮動松刀板分別通過兩側的連接板相互固定連接，形成一整體。
7.如權利要求5所述的立式加工中心用主軸浮動松刀機構，其特徵在於，所述浮動松刀板的內凹進呈半圓形。
8.如權利要求I所述的立式加工中心用主軸浮動松刀機構,其特徵在於,所述打刀缸為氣液增壓缸。
9.如權利要求I所述的立式加工中心用主軸浮動松刀機構,其特徵在於,在所述主軸旋轉接頭與所述打刀缸支撐座之間設有支撐支架。
10.如權利要求I所述的立式加工中心用主軸浮動松刀機構，其特徵在於，在所述主軸上、在所述浮動松刀板件下方設有主軸後軸承支撐座。
專利摘要本實用新型公開了一種立式加工中心用主軸浮動松刀機構，設於主軸上，在主軸外側連接有主軸箱體，包括浮動松刀板件，位於主軸箱體內，中部具有一通孔，浮動松刀板件通過通孔圍合於主軸並與所述主軸之間留有間隙，浮動松刀板件與主軸箱體之間設有彈性體；打刀缸位於打刀缸支撐座上，與外部數控系統連接，在打刀缸的活塞杆下端設置一打刀部件，以增加打刀缸的活塞杆下端與主軸打刀位置的接觸面積；滑動連接部件，下端與浮動松刀板件連接，上端連接打刀缸支撐座。本實用新型的有益效果在於浮動松刀板為一整體件切割完成，接觸面積大，安全性更高；在氣液增壓打刀缸上安裝有一打刀環，與主軸打刀位置接觸面積增加；整體機構簡單，安裝調試方便。
文檔編號B23Q3/157GK202556123SQ201220160068
公開日2012年11月28日 申請日期2012年4月17日 優先權日2012年2月10日
發明者王坤, 李強 申請人:上海三一精機有限公司