CN102554672A

CN102554672A - 一种立式加工中心用主轴浮动松刀机构

Info

Publication number: CN102554672A
Application number: CN2012100295954A
Authority: CN
Inventors: 王坤; 李强
Original assignee: Shanghai Sany Precision Machinery Co Ltd
Current assignee: Shanghai Sany Precision Machinery Co Ltd
Priority date: 2012-02-10
Filing date: 2012-02-10
Publication date: 2012-07-11

Abstract

本发明公开了一种立式加工中心用主轴浮动松刀机构，设于主轴上，在主轴外侧连接有主轴箱体，包括：浮动松刀板件，位于主轴箱体内，中部具有一通孔，浮动松刀板件通过通孔围合于主轴并与所述主轴之间留有间隙，浮动松刀板件与主轴箱体之间设有弹性体；打刀缸位于打刀缸支撑座上，打刀缸与外部数控系统连接，在打刀缸的活塞杆下端设置一打刀部件，以增加打刀缸的活塞杆下端与主轴打刀位置的接触面积；滑动连接部件，下端与浮动松刀板件连接，上端连接打刀缸支撑座。本发明的有益效果在于：浮动松刀板为一整体件切割完成，接触面积大，安全性更高；在气液增压打刀缸上安装有一打刀环，与主轴打刀位置接触面积增加；整体机构简单，安装调试方便。

Description

一种立式加工中心用主轴浮动松刀机构

技术领域

本发明涉及机床自动换刀技术领域，尤其涉及一种立式加工中心用主轴浮动松刀机构。

背景技术

近年来，随着中国经济的高速发展，特别是高速铁路、大型风电设备、国产大飞机项目、大型海洋设备以及汽车制造业和工程机械的高速发展，对高精度、智能立式加工中心的需求日益加大。

自动换刀装置对于数控机床来说是一必不可少的装置，目前机床的换刀动作主要为：驱动源（油缸或者气缸）通过其活塞杆的动作把作用力施加到机床主轴末端的松拉刀机构上，通过压缩松拉刀机构上的碟型弹簧，从而使得松拉刀机构上的四瓣爪张开，主轴刀柄夹持打开，实现换刀动作；当换上新的刀柄时，驱动源回退，活塞杆收缩，碟形弹簧回复变形，四瓣爪闭合，刀具被夹紧，实现换刀。但是主轴在换刀过程中，驱动源的作用力接触到主轴松拉刀机构时将产生巨大的冲击力，该冲击力会直接作用到主轴轴承上，影响轴承的寿命和精度，从而导致主轴的寿命和精度大大缩短。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明的目的是提供一种立式加工中心用主轴浮动松刀机构，通过利用缓冲装置吸收冲击力，提高轴承寿命和主轴的使用寿命和精度，结构简单，安装方便，同时接触面积大，承载大。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的：

一种立式加工中心用主轴浮动松刀机构，设于主轴上，在所述主轴外侧连接有主轴箱体，所述主轴上方连接有主轴旋转接头，其中，包括：

浮动松刀板件，位于主轴箱体内，所述浮动松刀板件的中部具有一通孔，所述浮动松刀板件通过所述通孔围合于所述主轴并与所述主轴之间留有间隙，所述浮动松刀板件与主轴箱体之间设有弹性体；

打刀缸，位于打刀缸支撑座上，所述打刀缸与外部数控系统连接，在所述打刀缸的活塞杆下端设置一打刀部件，以增加所述打刀缸的活塞杆下端与主轴打刀位置的接触面积；

滑动连接部件，所述滑动连接部件的下端与所述浮动松刀板件连接，上端连接所述打刀缸支撑座。

进一步地，所述打刀部件为一环状体。

进一步地，所述滑动连接部件为双头螺栓。

进一步地，所述弹性体为弹簧。

进一步地，所述浮动松刀板件由位于同一水平面上的两块相互形成轴对称的浮动松刀板相互固接而成，两块所述浮动松刀板一侧各自具有一内凹进，并通过所述内凹进相对拼接后形成所述通孔。

进一步地，所述两块浮动松刀板分别通过两侧的连接板相互固定连接，形成一整体。

进一步地，所述浮动松刀板的内凹进呈半圆形。

进一步地，所述打刀缸为气液增压缸。

进一步地，在所述主轴旋转接头与所述打刀缸支撑座之间设有支撑支架。

进一步地，在所述主轴上、在所述浮动松刀板件下方设有主轴后轴承支撑座。

与已有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、浮动松刀板为一整体件切割完成，接触面积大，安全性更高；

2、在气液增压打刀缸上安装有一打刀环，与主轴打刀位置接触面积增加；

3、整体机构简单，安装调试方便。

附图说明

图1是本发明立式加工中心用主轴浮动松刀机构的最佳实施例的剖面结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是图1中A部的局部放大图；

图4a是本发明立式加工中心用主轴浮动松刀机构的最佳实施例的浮动松刀板的结构示意图；

图4b是图4a的左视图。

具体实施方式

下面结合原理图和具体操作实施例对本发明作进一步说明。

如图1同时参看图2和图3所示，本发明立式加工中心用主轴浮动松刀机构设于主轴1上，在主轴1外侧连接有主轴箱体2，主轴箱体2下端利用螺钉等连接在主轴1上，主轴1上方连接有主轴旋转接头0。本发明松刀机构具体包括浮动松刀板件3、打刀缸4和滑动连接部件5等。其中浮动松刀板件3位于主轴箱体2内，浮动松刀板件3的中部具有一通孔，浮动松刀板件3通过通孔围合于主轴1并与主轴1之间留有间隙，间隙包括上下表面间的间隙以及左右表面间的间隙，在本实施例中，上下表面间的间隙为0.5mm左右，左右表面间的间隙为1.5mm左右，左右表面间的间隙以保证在主轴1正常工作时与主轴打刀位置6断开，不影响其正常工作。

如图2所示，浮动松刀板件3与主轴箱体2之间设有弹性体7。具体地，如图4a和图4b所示，浮动松刀板件3由位于同一水平面上的两块相互形成轴对称的浮动松刀板31相互固接而成，两块浮动松刀板31一侧各自具有一内凹进311，并通过内凹进311相对拼接后形成通孔（未在图中标示出），浮动松刀板31为一整体件切割完成，接触面积大，安全性更高。具体地，在本发明实施例中，两块浮动松刀板31分别通过位于其表面连接处两侧的连接板8相互固定连接，形成一整体。如果主轴1为柱体，浮动松刀板的内凹进311可以是半圆形。在主轴1上、在浮动松刀板件3下方还设有主轴后轴承支撑座12。

在本具体实施例中，打刀缸4为气液增压缸，位于一打刀缸支撑座9上，打刀缸4与外部数控系统连接，在打刀缸4的活塞杆下端设置一打刀部件41，以增加打刀缸4的活塞杆下端与主轴打刀位置6的接触面积，此处打刀部件41为一环状体。滑动连接部件5的下端与浮动松刀板件3连接，上端连接打刀缸支撑座9，在本实施例中，滑动连接部件5可以采用双头螺栓。在主轴旋转接头0与打刀缸支撑座9之间设有用于支撑主轴旋转接头0的支撑支架11。具体地，弹性体7为弹簧，也可以采用具有相同功能的橡胶或者海绵等来替换弹簧，此处的弹簧7可以为碟形弹簧。

工作时，当数控系统发出换刀指令，气液增压打刀缸4动作，其活塞杆伸出，带动打刀部件41向下运动，压迫主轴上的打刀位置6，使得主轴拉刀杆向下运动，当主轴打刀位置6与浮动松刀板31接触，在作用力与反作用力的影响下，浮动松刀板31、浮动松刀板31的连接板8和气液增压打刀缸4沿双头螺栓5向上运动，此时压缩弹性体7缓冲了打刀力对轴拉刀杆的冲击作用，所有的打刀力就转变作用到主轴内部的碟形弹簧7上，不会作用到主轴轴承上，保护了主轴轴承，提高了主轴的寿命。

当刀库侧换刀完成时，数控系统发出指令，气液增压打刀缸4动作，其活塞杆回退，带动打刀部件41向上运动，与主轴上的打刀位置6脱离，浮动松刀板31受力消除，弹性体7受压缩解除，在弹簧力作用下，浮动松刀板31、连接板8和气液增压打刀缸4沿双头螺栓5向下运动，由于设计时浮动松刀板31与主轴打刀位置6存在间隙，主轴1此时可以进行加工动作。

综上，本发明立式加工中心用主轴浮动松刀机构整体机构简单，安装调试方便。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但本发明并不限制于以上描述的具体实施例，其只是作为范例。对于本领域技术人员而言，任何等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作出的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims

1.一种立式加工中心用主轴浮动松刀机构，设于主轴上，在所述主轴外侧连接有主轴箱体，所述主轴上方连接有主轴旋转接头，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的立式加工中心用主轴浮动松刀机构，其特征在于，所述打刀部件为一环状体。

3.如权利要求1所述的立式加工中心用主轴浮动松刀机构，其特征在于，所述滑动连接部件为双头螺栓。

4.如权利要求1所述的立式加工中心用主轴浮动松刀机构，其特征在于，所述弹性体为弹簧。

5.如权利要求1所述的立式加工中心用主轴浮动松刀机构，其特征在于，所述浮动松刀板件由位于同一水平面上的两块相互形成轴对称的浮动松刀板相互固接而成，两块所述浮动松刀板一侧各自具有一内凹进，并通过所述内凹进相对拼接后形成所述通孔。

6.如权利要求5所述的立式加工中心用主轴浮动松刀机构，其特征在于，所述两块浮动松刀板分别通过两侧的连接板相互固定连接，形成一整体。

7.如权利要求5所述的立式加工中心用主轴浮动松刀机构，其特征在于，所述浮动松刀板的内凹进呈半圆形。

8.如权利要求1所述的立式加工中心用主轴浮动松刀机构，其特征在于，所述打刀缸为气液增压缸。

9.如权利要求1所述的立式加工中心用主轴浮动松刀机构，其特征在于，在所述主轴旋转接头与所述打刀缸支撑座之间设有支撑支架。

10.如权利要求1所述的立式加工中心用主轴浮动松刀机构，其特征在于，在所述主轴上、在所述浮动松刀板件下方设有主轴后轴承支撑座。