CN102756159A - 复合功能侧铣刀座 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种复合功能侧铣刀座，主要包含有座体、锁定装置、刀杆模块及传动系统。其中，座体包含有主座体及副座体，且副座体设于主座体上，可于主座体上依固定的转动中心转动；锁定装置用以锁定副座体于主体上，而使该副座体无法于主座体上转动。藉此，主、副座体间的夹角可被调整，使本发明的侧铣刀座可适用于其它加工法如滚齿加工等。另外，刀杆模块包含预先组装完成的刀杆与轴承件(bearing member)，且可以整组地从座体上被拆卸下来。如此，便可避免该轴承件受到该刀杆的碰撞而毁损，也可减低铁屑等杂质被带入该刀杆与该轴承件之间的机会。
Description
技术领域
本发明与铣工机械有关，特别是关于提供侧铣刀使用的侧铣刀座。
背景技术
现有的侧铣刀座，主要是包含一个用以装设于工作母机上的座体、一组设于该座体上的传动系统、以及一支设于该座体上且与该传动系统呈动力传输连接的刀杆。其中，该传动系统包含有至少一输入轴，用以连接该工作母机的输出动力，并将该输出动力传输至该刀杆。该刀杆用以供装设侧铣刀，并将动力传输至该侧铣刀，以对工件进行切削。
上述侧铣刀座的刀杆与该输入轴之间的角度是固定的，所以只能够以固定的角度对工件进行切削工作，而无法满足它种加工的需求，例如滚齿加工等。
另一方面，要将侧铣刀装设于侧铣刀座的刀杆之前，必须先将刀杆自座体上取下。而现有侧铣刀座的传动系统包含有输出轴，且输出轴同轴地具有四方形插接槽。这种现有侧铣刀座的刀杆一端具有一个呈四角柱状的插接部，用以插置于上述的插接槽中，以完成刀杆与传动系统的传动上的连接。上述刀杆的另一端，是穿过固定设置在座体上的一个轴承。另外，藉由长螺杆穿过刀杆露于外部的端面及一个轴向地贯穿刀杆内部的穿孔，而自刀杆位于插接槽中的端面穿出，并锁固于一个位于插接槽内的螺孔中，将刀杆固定于传动系统。
由于上述现有侧铣刀座上用以承载刀杆的轴承是固定在座体上，所以拆下刀杆的方式，是将长螺杆自刀杆上松解取下，再将刀杆自插接槽及轴承中抽取出。这样的方式产生下列缺点：
一、刀杆与轴承分离或结合的过程中，轴承容易受到刀杆的碰撞而毁损，导致对工件加工的过程中，因刀杆转动不顺畅而造成误差。
二、刀杆上所沾染的切削铁屑等杂质，容易被带入刀杆与轴承之间；同时，为了方便抽取刀杆，轴承没办法具有良好的密封，也导致切削铁屑等杂质容易进入轴承的滚珠等构成组件中，使轴承在转动的过程中产生磨损。
三、由于自轴承中抽出刀杆的需要，刀杆整体的最大外径必须受限于轴承的内径，如此使得刀杆没有办法供较大尺寸的侧铣刀装设。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中侧铣刀座的刀杆的固定方式带来诸多不利的缺陷，其刀杆与用以承载刀杆的轴承为模块化设计，而可从其座体上一体地被拆离该座体，以降低轴承受损的机会。
本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是，提供一种复合功能侧铣刀座，主要包含有座体、锁定装置、刀杆及传动系统。其中，该座体包含有主座体及副座体，且该副座体设于该主座体上，可于该主座体上依固定的转动中心转动者；该锁定装置用以锁定该副座体于该主体上，而使该副座体无法于该主座体上转动；该刀杆设于该副座体上，用以供装设侧铣刀；该传动系统至少包含有输入轴和输出轴，该输入轴枢设于该主座体上，具有用以连接工作母机的动力输出端的连接端；该输出轴枢设于该副座体上，且与该刀杆呈动力传输的连接。
藉此，于该主座体上转动该副座体，并以该锁定装置，固定该副座体与该主座体间的夹角，可调整该输入轴与该刀杆的角度，使该复合功能侧铣刀座除了可适用于传统的铣工之外，也可适用于其它加工法如滚齿加工等。
又，本发明所提供的复合功能侧铣刀座，主要包含有座体、传动系统及刀杆模块。其中，该传动系统设于该座体上，且至少包含有输入轴和输出轴。该输入轴枢设于该座体上，具有用以连接工作母机的动力输出端的连接端；该输出轴枢设于该座体上。该刀杆模块包含有轴承件及刀杆。其中，该刀杆穿设于该轴承件中，该轴承件以可拆卸的方式设于该座体上，使该刀杆与该传动系统的输出轴呈可脱离的动力传输连接。
藉此，对该复合功能侧铣刀座进行侧铣刀的拆换作业时，该刀杆模块可以整组地，包含该轴承件及该刀杆，从该座体上被拆卸下来。如此，便可避免该轴承件受到该刀杆的碰撞而毁损，也可减低铁屑等杂质被带入该刀杆与该轴承件之间的机会。另外，由于没有从该轴承件中抽出刀杆的需要，所以该刀杆的最大外径不会被受限于该轴承件的内径，而可供较大尺寸的侧铣刀装设。
附图说明
图1为本发明较佳实施例的立体图；
图2为沿图1的II-II线的剖视图；
图3为沿图2的III-III线的剖视图；
图4为沿图2的IV-IV线的剖视图；
图5～图7为图1所示实施例的部份构件的分解图；
图8为图1所示实施例的部份构件的调整动作示意图；
图9为图1所示实施例的部份构件的拆解动作示意图。
具体实施方式
为能更清楚地说明本发明，兹举较佳实施例并配合附图详细说明如后。
请参阅图1～图7，本发明较佳实施例的复合功能侧铣刀座1，包含有：
座体10，该座体10包含有主座体11和副座体12。其中，该主座体11外表具有接合面111，内部具有六个沿圆形轨迹平行排列的长穿孔112，且这些长穿孔112分别在该接合面111和位于该接合面111相对侧的壁面上形成开口。
该副座体12包含有基盘121、盘盖122、第一刀杆座123以及第二刀杆座124。该基盘121的外表具有接合面1211，内部具有圆环状的容置槽1212，且该容置槽1212在该接合面1211上形成呈圆环状而宽度小于槽宽的槽口1213。该基盘121更具有连通该容置槽1212与该基盘121的侧壁的置入孔1214，该置入孔1214在该侧壁上形成了置入口。该盘盖122具有相同于该基盘121的外周轮廓，且藉由复数支螺栓锁合于该基盘121上位于该接合面1211相对侧的一面上。该盘盖122具有齿轮容置室1221，该容置室1221于该盘盖122朝向于该基盘121的面上形成置入口。
该第一刀杆座123及该第二刀杆座124分别藉由复数支螺栓锁设于该盘盖122之上，彼此间相间隔适当的间隔，此间隔足够容纳一般的侧铣刀或滚齿刀。该第一刀杆座123具有第一刀杆穿孔1231，该穿孔1231在该第一刀杆座123的朝向该第二刀杆座124的外壁上形成开口。该第二刀杆座124具有第二刀杆穿孔1241，该第二刀杆穿孔1241具有相同于该第一刀杆穿孔1231的中心，且该第二刀杆穿孔1241贯穿该第二刀杆座124的两个位于相对侧的壁面。
锁定装置20，包含有六个迫紧块21、二个间隔块22及六支调整螺栓23。这些迫紧块21及这些间隔块22各为弯弧形块状体，从该基盘121的置入孔1214依序地被放置入该基盘121的容置槽1212中，并于该容置槽1212中形成圆环状的排列。这些迫紧块21各具有螺孔211，且这些螺栓23分别穿过该主座体10上的长穿孔112、该基盘121的容置槽口1213而分别结合于这些迫紧块21的螺孔211中，藉由锁紧这些调整螺栓23，可使得这些迫紧块21压迫该容置槽1212的槽壁，并迫使该基盘121的接合面121 1紧紧压贴于该主座体11的接合面111上，达成该副座体12与该主座体11的结合。当旋松这些调整螺栓23，使这些迫紧块21松离该容置槽1212的槽壁，便可使该基盘121的接合面1211松离该主座体11的接合面111；此时，转动该副座体12，使该副座体12沿着这些迫紧块21及这些间隔块22所排列形成的圆环轨道转动，便可调整该副座体12与该主座体11间的夹角；藉由再度旋紧这些调整螺栓23，便可固定该副座体12与该主座体11间的角度。
该基盘121的接合面121 1与该主座体11的接合面111间设有O型环13，一方面用以防止尘土杂质进入该基盘121与该主座体11间，另一方面在锁紧这些调整螺栓23时，可增加该基盘121与该主座体11间的摩擦力。
传动系统，包含有输入轴31、第一中介轴32、第二中介轴33、输出轴34、复数个用以改变传动方向的伞形齿轮35、以及第一圆盘齿轮36和第二圆盘齿轮37。其中，该输入轴3 1和该第一中介轴32设于该主座体11内，且藉由两个分别与的结合的伞形齿轮35的啮合，形成一个呈直角的动力传输连结。该输入轴34的一端伸出该主座体11外，且该端结合了一个用以与工作母机的动力输出端连结的连结座39。该第一中介轴32的一端穿出该主座体11，并穿入该副座体12的齿轮容置室1221中。
该第二中介轴33设于该副座体12内，其两端分别位于该齿轮容置室1221和该第一刀杆座123中。
该第一圆盘齿轮36和该第二圆盘齿轮37位于该齿轮容置室1221内，分别结合该第一中介轴32上和该第二中介轴33上，而且相互啮合。藉此，当调整该主、副座体11、12间的夹角时，该第二圆盘齿轮37会绕着该第一圆盘齿轮36移动，并持续地啮合于该第一圆盘齿轮36上。
该输出轴34设于该第一刀杆座123内，藉由一个连结于该输出轴34上的伞形齿轮35、和一个连结于该第二中介轴33上的伞形齿轮35的相互啮合，与该第二中介轴33间形成一个呈直角的动力传输连结。该输出轴34的一端伸出该第一刀杆穿孔1231外，且该端处具有结合孔341；该结合孔具有相连通的第一孔段3411及第二孔段3412，该第一孔段3411为方形孔，该第二孔段3412为圆形孔，且该第二孔段3412于该端的端面上形成开口；另外，该端处的周侧壁面上具有一段外螺纹3413。
刀杆模块40，主要包含有刀杆41、轴承件(bearing member)、以及防尘盖44；其中，该轴承件由轴承座42及固设于该轴承座42上的轴承43所组成。
该轴承座42为圆筒体，它具有第一筒段421和第二筒段422；该第一筒段的内、外径都小于该第二筒段422的内外径，且该第一筒段421的内壁上具有凸垣423。另外，该第二筒段422具有复数个沿其圆径等距地排列的小穿孔424。
该刀杆41的一端至另一端分别具有方柱形结合部411、圆柱形结合部412、圆柱形置刀部413、第一凸垣414、第二凸垣415以及圆柱形穿入部416。其中，该置刀部413的外径大于该圆形结合部412和该穿入部416的外径；该第一凸垣414的外径大于该第二凸垣415的外径，且该第二凸垣415的外径大于该置刀部416的外径。另外，该刀杆41具有贯穿其两端的贯穿孔417。
该轴承43被装设该刀杆41的穿入部416上，且被装设于该轴承座42的第一筒段421内，其一侧缘抵接于该第一筒段421内的凸垣423上。藉此，该刀杆41透过该轴承43与该轴承座42结合。
虽然该轴承件在本实施例中是该轴承座42和轴承所组成，但在精简构件数量的考虑下，该轴承件也可以只是一个自润轴承、轴套或其它一般轴承。
该防尘盖44为圆环状盖体，套设于该刀杆41的穿入部416上而邻接该轴承43，且位于该轴承座42的第二筒段422内。防尘盖44的周侧壁面上具有相对应该第二筒段422的穿孔424而设的穿孔441，藉由相同数量的销同时穿置于每一组相对应的第二筒段422上的穿孔424和防尘盖44上的穿孔441，以固定该防尘盖44于该第二筒段422中的位置，并防止该防尘盖44于该第二筒段422内转动。
另外，该防尘盖44外壁与该第二筒段422内壁间设有O型环45，该防尘盖44内壁与该刀杆41的穿入部416间设有V型油封46，而且该刀杆41的第二凸垣415与该第一筒段421内壁间设有V型油封47。藉由这些密封构件的设置，可以强化该刀杆模块40的防尘效果，可减低加工铁屑或杂质尘土进入该轴承座42内伤害该轴承43的机会。
将该刀杆模块40装设于该座体10上时，先将该刀杆41的方柱形结合部411的一端依序穿过该第二刀杆穿孔1241，并穿入该输出轴34的结合孔341中，使该方柱形结合部411、该圆柱形结合部412分别位于该第一孔段3411和该第二孔段中3412；同时，该轴承座42被容置于该第二刀杆穿孔1241中，其第一筒段421与第二筒段422交接处的外部端面抵顶于该第二刀杆穿孔1241内的一个止挡面上。以长螺栓48自该刀杆41的外部端穿经该刀杆41的贯穿孔417，并结合于设在该输出轴34内与该结合孔341连通的螺孔342上，再以一支或一支以上的短螺栓49锁设于该第二刀杆座124的第二刀杆穿孔1241周缘处，而使这些螺栓49的头部同时压抵该轴承座42及该防尘盖44的外部端面。如此，便可将整个刀杆模块40牢固地装设于该座体10上。
自该座体10上拆卸该刀杆模块40时，依序将这些短螺栓49及该长螺栓48拆卸下来，就可以将整个刀杆模块40自该第二刀杆穿孔1241抽出，离开该座体。
另外，该传动系统更包含有调节环38，它包含有环体381及螺栓382，且该环体381具有断开的间隙383。该螺栓382穿过该环体381上位于该间隙383一侧的穿孔，穿过该间隙383，并结合于该环体381上位于该间隙383另一侧的螺孔中；藉由调整该螺栓382，可控制该间隙383的宽度，亦即，可调整个环体381的内径。另外，该环体381的内壁上设有螺纹段384。该调节环38螺纹段384结合于该输出轴34外部端处的螺纹段3413上，松解该螺栓383时，可转动该调节环38以调整该调节环38在该输出轴34上的位置；锁紧该螺栓382时，则可固定该该调节环38在该输出轴上的位置。藉由该调节环38的设置并配合使用垫片的使用，可以调整侧铣刀装设于该刀杆41上的位置。
以下，将说明该复合功能侧铣刀座1如何达成前揭的发明目的及其功能。
第一，请参阅图5、图6和图8，由于该主座体11和副座体12间的夹角是可被调整的，亦即，旋松这些调整螺栓23，使这些迫紧块21松离该容置槽1212的槽壁，便可使该基盘121的接合面1211松离该主座体11的接合面111；此时，转动该副座体12，使该副座体12沿着这些迫紧块21及这些间隔块22所排列形成的圆环轨道转动，便可调整该副座体12与该主座体11间的夹角。又，藉由锁紧这些调整螺栓23，可使得这些迫紧块21压迫该容置槽1212的槽壁，并迫使该基盘121的接合面1211紧紧压贴于该主座体11的接合面111上，达成该副座体12与该主座体11的锁定结合，以固定该副座体12与该主座体11间的角度。
由于该传动系统的输入轴31装设于该主座体11上，而该刀杆模块40的刀杆41装设于该副座体12上，因此，该主座体11与该副座体12间的夹角可被调整改变，便形同该输入轴31与该刀杆41间的夹角可被调整改变。如此一来，该复合功能侧铣刀座1不仅可适用于一般的侧铣加工，还可以适用于其它种加工，例如，在刀杆41上换装滚齿刀，并适当地调整刀杆41与输入轴31的夹角后，进行滚齿加工。
第二，请参阅图6及图9，该复合功能侧铣刀座1采用刀杆模块40一体装设与拆卸的设计，亦即，将该刀杆41、该轴承43、该轴承座42以及该防尘盖44、该O型环45与这些V型油封46、47构件预先组装形成模块，并以整个模块装设至该副座体12、或自该副座体12上拆卸下来。
如此的设计，使得该刀杆41与该轴承43不须反复结合或拆离，因而可避免该轴承43受该刀杆41碰撞，而可减低损毁的机会。
又，由于该刀杆41与该轴承43不须反复结合或拆离，可避免该刀杆41上因加工所沾染的切削铁屑等杂质被带入该刀杆41与该轴承43之间。同时，由于该刀杆41与该轴承43不须反复结合或拆离，该整组刀杆模块40可具有良善的防尘设计，在本实例中，便在该防尘盖44与该轴承座42间、以及该防尘盖44与该刀杆41的穿入部416间分别设有该O型环和该V型油封，且在该刀杆41的第二凸垣415与该轴承座42间设有V型油封。藉由如此良好的防尘设计，可大幅减低切削铁屑等杂质容易进入该轴承43的滚珠等构成组件中的机会，进而延长了该轴承的使用寿命。
再者，由于该刀杆41与该轴承43不须反复结合或拆离，该刀杆41的整体外径不须受限于该轴承43的内径，如在本实施例中，该刀杆41的置刀部413的外径便大于该穿入部416的外径，而可供较大尺寸的侧铣刀装设。
以上所述仅为本发明较佳可行实施例而已，举凡应用本发明说明书及权利要求所做的等效结构及制作方法变化，理应包含在本发明的专利范围内。
Claims (13)
1. 一种复合功能侧铣刀座，其特征在于，包含有： 座体； 传动系统，设于该座体上，且至少包含有输入轴和输出轴，该输入轴枢设于该座体上，其一端用以连接旋转动力输出源的动力输出端；该输出轴枢设于该座体上，用以输出来自该输入轴的旋转动力； 刀杆模块，包含有轴承件及刀杆；其中，该刀杆穿设于该轴承件中，该轴承件以可拆卸的方式设于该座体上，使该刀杆与该传动系统的输出轴呈可脱离的动力传输连接。
2. 依权利要求1所述的复合功能侧铣刀座，其特征在于，该轴承件由轴承座、以及固设于该轴承座上的轴承所构成；而该刀杆穿设于该轴承中，该轴承座以可拆卸的方式设于该座体上。
3. 依权利要求1所述的复合功能侧铣刀座，其特征在于，该座体具有第一刀杆座及第二刀杆座，彼此间相间隔适当间隔，此间隔足够容纳一般的侧铣刀或滚齿刀，且该输出轴设于该第一刀杆座上；该刀杆模块装于该座体上时，该轴承件以可拆卸的方式设于该第二刀杆座上。
4. 依权利要求2所述的复合功能侧铣刀座，其特征在于，该第一刀杆座具有第一刀杆穿孔，该穿孔在该第一刀杆座的朝向该第二刀杆座的外壁上形成开口；该第二刀杆座具有第二刀杆穿孔，该第二刀杆穿孔具有相同于该第一刀杆穿孔的中心，且该第二刀杆穿孔贯穿该第二刀杆座的两个位于相对侧的壁面；该输出轴的一端伸出该第一刀杆穿孔外，且该端处具有结合孔；该轴承座为圆筒体，该刀杆具有结合部及穿入部，该轴承被装设该刀杆的穿入部上，且被装设于该轴承座内，藉此，该刀杆透过该轴承与该轴承座结合；该刀杆模块装于该座体上时，该轴承座位于该第二刀杆穿孔内，且该刀杆的结合部穿入该输出轴的结合孔中。
5. 依权利要求4所述的复合功能侧铣刀座，其特征在于，该刀杆具有贯穿其两端的贯穿孔，该输出轴具有螺孔，与该结合孔连通；该刀杆模块装于该座体上时，以长螺杆自该刀杆的外部端穿经该刀杆的贯穿孔，并结合于该输出轴的螺孔上。
6. 依权利要求5所述的复合功能侧铣刀座，其特征在于，以一支或一支以上的短螺栓锁设于该第二刀杆座的第二刀杆穿孔周缘处，而使这些螺栓的头部压抵该轴承座的外部端面。
7. 依权利要求1所述的复合功能侧铣刀座，其特征在于，该输出轴具有结合孔，且该结合孔具有相连通的第一孔段及第二孔段；该第一孔段为方形孔，该第二孔段为圆形孔；该刀杆具有方柱形结合部及圆柱形结合部，在该刀杆模块装设于该座体上时，该方柱形结合部和该圆柱形结合部分别位于该第一孔段和该第二孔段中。
8. 依权利要求4所述的复合功能侧铣刀座，其特征在于，该刀杆模块更包含防尘盖，为圆环状盖体且套设于该刀杆的穿入部上，同时位于该轴承座内而邻接该轴承。
9. 依权利要求8所述的复合功能侧铣刀座，其特征在于，该轴承座具有复数个沿其圆径等距地排列的穿孔，且该防尘盖的周侧壁面上具有相对应该轴承座的穿孔而设的穿孔，藉由相同数量的销同时穿置于每一组相对应的轴承座上的穿孔和防尘盖上的穿孔，以固定该防尘盖于该轴承座中的位置，并防止该防尘盖于该轴承座内转动。
10. 依权利要求8所述的复合功能侧铣刀座，其特征在于，该防尘盖外壁与该轴承座内壁间设有O型环，该防尘盖内壁与该刀杆的穿入部间设有V型油封，而且该刀杆与该轴承座内壁之间设有V型油封；藉由这些密封构件的设置，可以强化该刀杆模块的防尘效果，以减低加工铁屑或杂质尘土进入该轴承座内伤害该轴承的机会。
11.依权利要求8所述的复合功能侧铣刀座，其特征在于，该刀杆模块装于该座体上时，以一支或一支以上的短螺栓锁设于该第二刀杆座的第二刀杆穿孔周缘处，而使这些螺栓的头部同时压抵该轴承座及该防尘盖的外部端面。
12.依权利要求8所述的复合功能侧铣刀座，其特征在于，该轴承座具有第一筒段和第二筒段；该第一筒段的内、外径都小于该第二筒段的内外径，且该第一筒段的内壁上具有凸垣；该刀杆模块装于该座体上时，其第一筒段与第二筒段交接处的外部端面抵顶于该第二刀杆穿孔内的一个止挡面上；该轴承被装该轴承座的第一筒段内，且其一侧缘抵接于该凸垣上；该防尘盖位于该第二筒段内；该防尘盖外壁与该第二筒段内壁间设有O型环，该防尘盖内壁与该刀杆的穿入部间设有V型油封，而且该刀杆与该第一筒段内壁间设有V型油封。
13.依权利要求12所述的复合功能侧铣刀座，其特征在于，该刀杆更包含有圆柱形置刀部、第一凸垣及第二凸垣，自该刀杆的一端至另一端排列依序是该结合部、该圆柱形置刀部、该第一凸垣、该第二凸垣以及该穿入部，且该置刀部的外径大于该结合部和该穿入部的外径，该第一凸垣的外径大于该第二凸垣的外径，该第二凸垣的外径大于该置刀部的外径；位于该刀杆与该第一筒段内壁间的该V型油封是套设于该第二凸垣上。
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