主軸換刀中的浮動打刀裝置的製作方法

2023-12-09 10:42:21 2

專利名稱：主軸換刀中的浮動打刀裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種數控機械加工設備，具體地說是一種用於數控工具機上的主軸換刀中的浮動打刀裝置。
背景技術：
隨著製造技術的迅速發展，工具機行業的發展就成為了重中之重，而數控工具機又是工具機行業中的中堅力量，數控工具機中的主軸系統成為了數控工具機中的三大戰略重點之一。為了實現高精度、高效率的生產加工，主軸自動換刀裝置就應運而生。在一般數控工具機的主軸系統中，打刀裝置是數控工具機主軸實現自動換刀的關鍵所在。而頻繁的換刀，頻繁的打刀使得主軸的軸承會受到來自軸向的垂直作用力，久而久之，主軸軸承的精度就受到影響，主軸軸承的壽命也受到影響。以我們公司生產的主軸換刀中的浮動打刀裝置為例，其結構如 圖I所示，其具體工作過程為打刀由氣缸體6進氣，氣缸體6通過第一螺杆4連接在銑頭體9上，氣缸體6進氣後，活塞杆5向前運動推動第二螺杆7，由第二螺杆7下壓碟簧3，碟簧3通過墊2與主軸8接觸，當氣缸體6進氣行程達到一定值時，第二螺杆7下壓的行程達到松刀位，刀具鬆掉。當主軸8夾刀時，氣缸體6恢復至初始狀態，碟簧3不再受活塞杆5的壓力進行復位帶動第二螺杆6上升回位，拉緊刀具。在松刀過程中，當碟簧3受壓時，通過墊2在主軸8的軸向上給主軸8壓力，打刀力通過碟簧3和主軸8最終將使主軸8沿軸向方向運動，並同時帶動主軸軸承I沿軸向方向運動，主軸軸承I的外圈與外部零件再軸向推動外部零件做軸向運動，最終使力傳遞給銑頭體9，形成了一個以主軸8、主軸軸承I和銑頭體9之間的衝擊力，並且使得最終的受力由主軸軸承I承擔，而主軸8的前端在軸向方向有一個跳動量,經過檢測,主軸8前端跳動量為0. 05、. 075mm,此跳動量也反映了主軸軸承I所受的軸向力的大小。由於數控工具機加工過程中必然要頻繁換刀，時間一久，跳動量將嚴重影響主軸軸承I的精度和壽命。
發明內容本實用新型的目的在於克服現有技術中存在的不足，提供一種主軸換刀中的浮動打刀裝置，其結構巧妙合理，能夠避免主軸打刀時的打刀力對主軸以及主軸軸承的損害，使得主軸軸承的精度和壽命得以大大延長，保證了加工的精度，減少了維修的成本。按照本實用新型提供的技術方案主軸換刀中的浮動打刀裝置，包括主軸軸承、墊、碟簧、第一螺杆、氣缸體、第二螺杆、主軸和銑頭體，主軸通過主軸軸承支承安裝在銑頭體上，第二螺杆同軸裝配在主軸內並可軸向移動，墊和碟簧套裝在第二螺杆上，所述碟簧一端與第二螺杆接觸，所述碟簧另一端通過墊與主軸接觸，所述第二螺杆後端與氣缸體的活塞杆端相對；其特徵在於所述銑頭體後側面上安裝有定位銷螺杆，在定位銷螺杆上裝配有能夠沿著定位銷螺杆的軸向前後移動的連接板，所述氣缸體通過第一螺杆連接在連接板上；所述主軸後端安裝有圓螺母，所述連接板的移動行程被限制於銑頭體後側面與圓螺母之間。[0005]作為本實用新型的進一步改進，所述連接板在銑頭體後側面與圓螺母之間的移動行程為2mm。本實用新型與現有技術相比，優點在於1.本實用新型能夠大大減小甚至避免主軸以及主軸軸承在軸向方向受的力，保證了主軸軸承的精度和壽命，減少了維修次數，節省了維修成本，並間接保證了加工的效率。2.本實用新型是在原有打刀裝置的基礎上做的改進，製造成本基本沒有增加。

圖I為現有的某種打刀裝置的結構示意圖。圖2為本實用新型實施例的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合具體附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。如圖所示實施例中的浮動打刀裝置主要由包括主軸軸承I、墊2、碟簧3、第一螺杆4、活塞杆5、氣缸體6、第二螺杆7、主軸8、銑頭體9、定位銷螺杆10、連接板11和圓螺母12等零部件組成。如圖2所示，主軸8通過主軸軸承I支承安裝在銑頭體9上，第二螺杆7同軸裝配在主軸8內並可軸向移動，墊2和碟簧3套裝在第二螺杆7上，所述碟簧3 —端與第二螺杆7接觸，所述碟簧3另一端通過墊2與主軸8接觸，所述第二螺杆7後端與氣缸體6的活塞杆5端相對；所述銑頭體9後側面上安裝有定位銷螺杆10，在定位銷螺杆10上裝配有能夠沿著定位銷螺杆10的軸向前後移動的連接板11，所述氣缸體6通過第一螺杆4連接在連接板11上；所述主軸8後端安裝有圓螺母12，所述連接板11的移動行程被限制於銑頭體9後側面與圓螺母12之間。對比圖I、圖2可以看出，本實用新型的浮動打刀裝置僅是在原有打刀裝置的基礎上增加了定位銷螺杆10和連接板11，製造成本基本沒有增加。本實用新型的具體工作過程如下打刀氣缸體6進氣，活塞杆5向前運動並推動第二螺杆7，在推動第二螺杆7的初期，因為受到第二螺杆7的反作用力，氣缸體6帶動第一螺杆4以及連接板11沿著定位銷螺杆10的軸向向後移動，當它們移動一定距離(約2mm)時，所述連接板11與安裝在主軸8上的圓螺母12接觸，連接板11與圓螺母12接觸後停止向後運行。當氣缸體6的壓力繼續增大，氣缸體6的活塞杆5伸出並推動第二螺杆7，由第二螺杆7下壓碟簧3，碟簧3通過墊2與主軸8接觸，當活塞杆5行程達到一定值時，第二螺杆7下壓的行程也達到松刀位，刀具鬆掉。夾刀當主軸8夾刀時,氣缸體6復位,氣缸體6的活塞杆5退回氣缸體6內，第一螺杆4以及連接板11因自身重力下落，連接板11與圓螺母12分離。碟簧3不受壓力而復位，帶動第二螺杆7上升回位，從而拉緊刀具。本實用新型在松刀過程中，當氣缸體6的活塞杆5下壓時，因為主軸8的後端由圓螺母12和連接板11勾住在一起，所以在碟簧3通過墊2下壓主軸8的時候，主軸8在軸向位置的受力情況由單一的受軸向外力轉為主軸8自身的內力，所以主軸軸承I所承受的軸向外力很小。經過測定，採用本實用新型浮動打刀裝置的主軸8在松刀時前端跳動量僅為
0.005mnT0. 01mm，有效減少了主軸軸承I的變形，延長了主軸軸承I的使用壽命。本實用新型在數控工具機的主軸8換刀時，通過讓氣缸在一種浮動的狀態進行刀具的更換,通過浮動打刀,來實現自動換刀，並解 決了自動換刀中的主軸軸承I受力的問題。
權利要求1.主軸換刀中的浮動打刀裝置，包括主軸軸承(I)、墊(2)、碟簧(3)、第一螺杆(4)、氣缸體(6)、第二螺杆(7)、主軸(8)和銑頭體(9)，主軸(8)通過主軸軸承(I)支承安裝在銑頭體(9)上，第二螺杆(7)同軸裝配在主軸(8)內並可軸向移動，墊(2)和碟簧(3)套裝在第二螺杆(7)上，所述碟簧(3) —端與第二螺杆(7)接觸，所述碟簧(3)另一端通過墊(2)與主軸(8)接觸，所述第二螺杆(7)後端與氣缸體(6)的活塞杆(5)端相對；其特徵在於所述銑頭體(9)後側面上安裝有定位銷螺杆(10)，在定位銷螺杆(10)上裝配有能夠沿著定位銷螺杆(10)的軸向前後移動的連接板(11)，所述氣缸體(6)通過第一螺杆(4)連接在連接板(11)上；所述主軸(8)後端安裝有圓螺母(12)，所述連接板(11)的移動行程被限制於銑頭體(9)後側面與圓螺母(12)之間。
2.如權利要求I所述主軸換刀中的浮動打刀裝置，其特徵在於所述連接板(11)在銑頭體(9)後側面與圓螺母(12)之間的移動行程為2mm。
專利摘要本實用新型涉及主軸換刀中的浮動打刀裝置。主軸通過主軸軸承支承安裝在銑頭體上，第二螺杆同軸裝配在主軸內並可軸向移動，墊和碟簧套裝在第二螺杆上，所述碟簧一端與第二螺杆接觸，所述碟簧另一端通過墊與主軸接觸，所述第二螺杆後端與氣缸體的活塞杆端相對；其特徵在於所述銑頭體後側面上安裝有定位銷螺杆，在定位銷螺杆上裝配有能夠沿著定位銷螺杆的軸向前後移動的連接板，所述氣缸體通過第一螺杆連接在連接板上；所述主軸後端安裝有圓螺母，所述連接板的移動行程被限制於銑頭體後側面與圓螺母之間。本實用新型結構巧妙合理，能夠避免打刀力對主軸及主軸軸承的損害，使得主軸軸承的精度和壽命大大延長，保證加工精度，減少維修成本。
文檔編號B23Q3/157GK202491113SQ201220104790
公開日2012年10月17日 申請日期2012年3月20日 優先權日2012年3月20日
發明者周宏 申請人:無錫市歐泰數控工具機有限公司