CN101745833B

CN101745833B - 镗杆主轴带内冷自动拉刀结构

Info

Publication number: CN101745833B
Application number: CN 200810236860
Authority: CN
Inventors: 桂林; 戴晨; 李嵘
Original assignee: Wuhan Heavy Duty Machine Tool Group Corp
Current assignee: Wuhan Heavy Duty Machine Tool Group Corp
Priority date: 2008-12-16
Filing date: 2008-12-16
Publication date: 2013-03-20
Anticipated expiration: 2028-12-16
Also published as: CN101745833A

Abstract

本发明属于铣镗床中镗杆主轴带内冷自动拉刀结构中的一种。包括拉刀机构、松刀机构、管路配送机构等三部分。拉刀机构包括拉爪、定位套、碟簧等组件；松刀机构安装在拉刀机构的后方，包括活塞杆、油缸体等组件，在活塞杆中既设置有冷却液孔，也设置有油孔，油孔与油缸相通；管路配送机构包括导管、直线导轨、滑块、旋转通等组件，冷却管、油管连接于旋转通上，旋转通中设置有冷却管孔和油管孔，它们分别联结导管中的冷却液孔和油孔；旋转通设置在滑块上，滑块安置在直线导轨上。本发明集多项功能为一体，具有结构紧凑，系统刚度高；能在加工工件时，实现对加工刀具及工件的内冷功能，并能控制刀具的锁紧和松开。

Description

镗杆主轴带内冷自动拉刀结构

技术领域

本发明是一种属于落地铣镗床的主轴带内冷自动拉刀装置的结构，尤其适用于大型数控落地铣镗床所配用的主轴带内冷自动拉刀机构。

背景技术

落地铣镗床的主轴箱部分主要由主轴箱体、滑枕、铣轴、镗杆主轴等组件构成。其中滑枕包容于主轴箱体内，且相对于主轴箱体，可做直线移动。铣轴、镗杆主轴安装于滑枕内，相对于滑枕可做同步回转运动；同时镗杆主轴相对于滑枕可做直线移动。

落地铣镗床主要可完成铣、镗、钻孔、攻丝、扩孔、切槽、车削等加工功能。随着机床制造技术的进步，对落地铣镗床主轴的功能要求也越来越高。不仅对主轴的转速有了更高的要求，而且对主轴刀具冷却系统也有了更高的要求。不仅要求能提供水冷却系统，还要提供油冷却、气冷却系统；不仅要有外冷却系统，还要有内冷却系统。这就对落地铣镗床的主轴设计提出了新的要求。

落地铣镗床的内冷却系统要求镗杆主轴能提供中心内冷却，要求冷却介质由镗杆主轴内部经过，通过镗杆主轴前端与内冷却刀具对接，为内冷却刀具提供加工用冷却介质。

传统上大型落地铣镗床的镗杆主轴，内部空间为镗杆主轴进给丝杆和自动拉刀机构所占用。镗杆主轴进给丝杆相对于镗杆主轴可做回转运动，镗杆主轴相对于镗杆主轴进给丝杆可做直线运动。因此要求镗杆主轴能提供中心内冷却，对大型落地铣镗床而言，存在较大的难度。主要难度在于两点。第一点：需解决流体介质从直线移动组件传导到回转组件中的密封问题；第二点：需解决松刀油缸的合理布置问题。目前国内外常用的解决方案是将镗杆主轴进给丝杆从镗杆主轴中拿出，腾出镗杆主轴内部空间用于安装自动拉刀机构。此方案的实施，需对镗杆主轴、滑枕及主轴箱结构进行较大的变更，在对传统上大型落地铣镗床进行改进时，存在一定的局限性。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的不足，设计一种适用于传统上大型落地铣镗床主轴结构的带内冷自动拉刀结构。

本发明所说的镗杆主轴带内冷自动拉刀结构主要有拉刀机构、松刀机构、管路配送机构等三部分构成。拉刀机构和松刀机构包括定位套、拉爪、碟簧、液压油缸、活塞杆；拉刀机构置于镗杆主轴前端；松刀机构置于镗杆主轴内中段；管路配送机构主体置于镗杆主轴外，在镗杆主轴后方，可相对于镗杆主轴进给传动丝杆作轴向移动的管路穿过镗杆主轴进给传动丝杆中心，与拉刀机构、松刀机构组件连接；镗杆主轴中的和镗杆主轴进给传动丝杆中的管路通过联轴器相连接。

本发明所说的拉刀机构依靠碟簧预压缩力迫使拉爪组件向后轴向移动，拉紧刀具刀柄上的拉钉，从而使加工刀具紧密贴和在镗杆主轴前端。其结构特征为，所说的拉刀机构主要包括有定位销、镗杆主轴、定位套、碟簧等，拉爪安装在定位套内，碟簧安置在活塞杆上，活塞杆上的力以活塞杆、碟簧、定位套的次序进行传递。

本发明所说的松刀机构能通过向液压油缸缸体内注入压力液压油，推动活塞杆向前轴向移动，通过活塞杆压缩碟簧，从而使拉爪组件向前轴向移动，使拉爪松开刀具刀柄上的拉钉，从而使加工刀具从镗杆主轴前端面上脱开。完成松刀动作。其松刀机构的布置位置紧靠拉刀机构，减少了活塞杆的长度，提高了系统刚度。其结构为，松刀机构安装在拉刀机构的后方，为了实现主轴内冷的功能，在活塞杆中，设置有冷却液孔和油孔，在靠近拉爪部位活塞杆中的冷却液孔设置在活塞杆的中心；在靠近联轴器部位活塞杆中，既设置有冷却液孔，也设置有油孔，油孔与油缸相连通。

在本发明所说的拉刀结构中，还设置有油、液管路配送机构。所说的管路配送机构的管路包括导管、直线导轨、滑块、旋转通，既包括有镗杆主轴中的冷却液孔和油孔；也包括有导管中的冷却液孔、油孔。镗杆主轴进给传动丝杆中的（即导管中的）冷却液孔、油孔连接于旋转通上，旋转通中设置有冷却管孔和油管孔，它们分别由联轴器联结导管中的冷却液孔和油孔；旋转通设置在滑块上，滑块安置在直线导轨上。

所说的活塞杆中的、导管中的冷却液孔和油孔，以及旋转通中的冷却管孔和油管孔，既可设置在其中心，也可设置成偏心结构。

本发明中所说的管路配送机构是指能实现从直线移动组件向回转运动组件提供连续液压油、冷却水、压缩气体等流体介质的一种传输装置。管路配送机构包括导管、直线导轨、滑块、旋转通等组件。液压油、冷却水、压缩气体等流体介质接入与镗杆主轴同步直线运动的旋转通固定壳体部分，经旋转通内部管路的转接，接入与镗杆主轴同步回转运动的导管内，实现流体介质从直线移动组件传导到回转组件。导管从丝杆中心穿过，实现了液压油、冷却水、压缩气体等流体介质向同时进行直线运动和回转运动组件的传输。

本发明集多项功能为一体，具有结构紧凑，有效地减少了活塞杆的长度，提高了系统刚度，能实现在加工工件时，将冷却液、压缩空气输送到回转的工件或刀具上进行冷却。同时还具有在直线和回转运动的管道、导管、活塞杆中实现油、液、气的传输，并能控制刀具的锁紧和松开。

附图说明

附图1：镗杆主轴带内冷自动拉刀结构实施例示意图；

附图2：镗杆主轴带内冷自动拉刀结构中松、拉刀机构安装示意图；

附图3：附图2中A处放大图为导管连接示意图；

附图4：镗杆主轴带内冷自动拉刀结构管路配送机构示意图。

具体实施方式

附图1为本发明所说的镗杆主轴带内冷自动拉刀结构实施例示意图。该实施例给出了镗杆主轴带内冷自动拉刀结构的整体结构。主要包括有拉刀机构、松刀机构、管路配送机构等三部分组成。拉刀机构实现加工刀具在镗杆主轴端面的可靠拉紧定位。松刀机构实现已拉紧刀具的松开。管路配送机构实现液压油、冷却水、压缩气体等流体介质向同时进行直线运动和回转运动的拉刀机构、松刀机构的传输。拉刀机构由通过定位销1固定于镗杆主轴2的定位套3、预压碟簧4等组成。松刀机构由通过定位销1’固定于镗杆主轴2的液压油缸5、联轴器6、辅助支撑7等组成。管路配送机构由导管8、直线导轨9、滑块10、旋转通11等组成。

附图2是镗杆主轴带内冷自动拉刀结构的松、拉刀机构安装示意图。拉爪12安装在定位套3内，预压缩碟簧4安置在活塞杆13上，活塞杆13上力的传递结构次序为活塞杆13、碟簧4、定位套3，即通过活塞杆13将碟簧4的拉紧力传递到拉爪12，从而拉紧固定在加工刀具刀柄上的拉钉14，实现刀具在镗杆主轴端面的拉紧。松刀机构安装在拉刀机构的后方，通过向油缸5缸体内注入液压油，推动活塞杆13前移，压缩碟簧4，使拉爪12前移，松开拉钉14，实现刀具与镗杆主轴2的脱离，完成松刀动作。在活塞杆13中，设置有冷却液孔15和油孔16，在靠近拉爪12部位活塞杆13中的冷却液孔15设置在活塞杆13的中心；在靠近联轴器6部位的活塞杆13中，既偏心设置有冷却液孔15’，也设置有油孔16，活塞杆13中偏心的冷却液孔15’与中心的冷却液孔15相通，油孔16与油缸5相通。冷却液、压缩空气等可通过冷却液孔15’、15，到达拉钉中心孔，实现加工刀具对加工工件的内冷加工。

附图3是附图2中A处放大图，为导管8与活塞杆13连接的联轴器6的示意图。联轴器6连接导管8中的冷却液孔15”、油孔16’与活塞杆13中的冷却液孔15’、油孔16，保证两段之间无相对转动，在油、液管路的连接处设置有密封装置17，以保证管路连接处的可靠密封。

附图4是镗杆主轴带内冷自动拉刀结构的管路配送机构局部放大示意图。冷却管18、油管19连接于旋转通11上，旋转通11中设置有冷却管孔15”’和油管孔16”，它们分别由另一个联轴器6’联结导管8中的冷却液孔15”和油孔16’，通过旋转通将液压油、冷却水、压缩气体导入导管中的两个管路中。旋转通11设置在滑块10上，滑块10安置在直线导轨9上，使旋转通与滑块可同步沿直线导轨，随镗杆主轴做直线移动。

此外，在图1中涉及的图面标记中，20为滚珠丝杆，21为滚珠丝杆螺母，22为镗杆主轴进给驱动机构。这些均为现有技术已有的部分。

Claims

1.一种镗杆主轴带内冷自动拉刀结构，包括拉刀机构、松刀机构、管路配送机构；管路配送机构主体置于镗杆主轴外，在镗杆主轴后方；拉刀机构和松刀机构包括定位套、拉爪、碟簧、液压油缸、活塞杆，所说的拉刀机构置于镗杆主轴前端；其特征是，松刀机构置于镗杆主轴内中段；可相对于镗杆主轴进给传动丝杆作轴向移动的管路配送机构的管路穿过镗杆主轴进给传动丝杆中心，与拉刀机构、松刀机构组件连接；所说的镗杆主轴中的和镗杆主轴进给传动丝杆中的管路通过联轴器相连接。

2.按照权利要求1所说的拉刀结构，其特征是，所说的管路配送机构包括导管、直线导轨、滑块、旋转通，镗杆主轴中的冷却液孔和油孔，以及导管中的冷却液孔、油孔。

3.按照权利要求1所说的拉刀结构，其特征是，所说的拉刀机构包括有固定于镗杆主轴的定位套，拉爪安装在定位套内，碟簧安置在活塞杆上，活塞杆上力的传递结构次序为活塞杆、碟簧、定位套。

4.按照权利要求2所说的拉刀结构，其特征是，所说的松刀机构安装在拉刀机构的后方，在活塞杆中，设置有冷却液孔和油孔；在靠近联轴器部位活塞杆中的油孔与油缸相通。

5.按照权利要求2所说的拉刀结构，其特征是，旋转通中设置有冷却管孔和油管孔，它们分别由联轴器联结导管中的冷却液孔和油孔；旋转通设置在滑块上，滑块安置在直线导轨上。

6.按照权利要求4或5所说的拉刀结构，其特征是，所说的联轴器中的冷却液孔、油孔连接处设置有密封装置。

7.按照权利要求4或5所说的拉刀结构，其特征是，所说的活塞杆中的、导管中的冷却液孔和油孔，以及旋转通中的冷却管孔和油管孔，既可设置在其中心，也可设置成偏心结构。