CN103170876B - 一种短行程让刀机构 - Google Patents

Abstract

一种短行程让刀机构，其技术方案是：它包括主轴座、主轴套筒、主轴、油缸、主轴套筒锁紧组件、限位导向组件，主轴套筒位于主轴座内，主轴位于主轴套筒内，主轴与主轴套筒间隙配合，主轴套筒锁紧组件位于主轴套筒与主轴座之间，主轴座一端固定油腔盖板，油缸与主轴座固定，油缸杆固接主轴套筒连接板，主轴套筒连接板与主轴套筒的一端固接。本发明具有设计合理、结构紧凑、动作灵活、性能稳定、工作可靠性高、让刀行程可调、便于自动化控制等特点。采用本发明机构无需滑台等部件即可实现主轴的轴向让刀，将本发明用于一些专用加工设备需要退刀的精加工工序，可以降低机床制作难度和制作成本，减少机床空间尺寸，实现设备的灵活布局。

Description

一种短行程让刀机构

技术领域

本发明涉及一种机床部件，特别是适用于机械加工专用设备的短行程让刀机构，属机械加工技术领域。

背景技术

在机械加工领域，刀具对零件加工完成后需让刀退出。目前，现有机械加工设备多采用丝杠装置或者液压传动装置带动动力头完成让刀过程。其结构及加工过程如下：在机械加工机床上设置动力头及其驱动部件的滑台，由液压传动或者机械传动驱动滑台动作，工件加工完成后，滑台带动动力头移动，待动力头运动到设定位置后，动力头的让刀过程完成，机床停止运行，取下已加工完成的工件。对于一些专用机加工设备而言，所加工零件相对固定，让刀机构通常运动行程较短，采用传统让刀机构无疑会增加设备的制造难度和制造成本，在机床设备的使用及维护过程中，维护费用也将增加。另外，由于零部件数量的增加，机床整体的结构及体积也将增大，在生产线的布置过程中占用空间较大，增加布置负担。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种结构简单、外形紧凑、工作可靠的短行程让刀机构。

本发明所述问题是以下述技术方案实现的：

一种短行程让刀机构，其特别之处是，它包括主轴座、主轴套筒、主轴、油缸、主轴套筒锁紧组件、限位导向组件，所述主轴套筒位于主轴座内，主轴位于主轴套筒内，主轴与主轴套筒间隙配合，主轴套筒锁紧组件位于主轴套筒与主轴座之间，主轴座一端固定油腔盖板，油缸与主轴座固定，油缸杆固接主轴套筒连接板，主轴套筒连接板与主轴套筒的一端固接。

上述的短行程让刀机构，所述主轴套筒锁紧组件由碟簧压板和一组排出一列的碟簧组成，碟簧压板的内孔和外径分别与主轴套筒及主轴座间隙配合，碟簧的内孔和外径分别与主轴套筒及主轴座间隙配合，一列碟簧的两端分别触接主轴座端部和碟簧压板，碟簧压板与油腔盖板间形成环形油室，油腔盖板上设有进油口和出油口。

上述短行程让刀机构，所述主轴套筒两端分别设有轴承安装槽，各轴承安装槽内分别设置一对角接触轴承，主轴的两侧由角接触轴承支撑。

上述短行程让刀机构，所述限位导向组件包括限位导向座、限位导向杆、锁紧螺母和调节螺母，限位导向座为两个，它们分别与主轴座固定，限位导向杆一侧设有限位台，另一侧设有调节螺纹，锁紧螺母、调节螺母套装在限位导向杆上、与调节螺纹螺旋配合，限位导向杆与限位导向座滑动配合，限位导向杆的一端固接主轴套筒连接板。

上述短行程让刀机构，所述环形油室内设有压力传感器，所述两限位导向座的相对应面上分别设置第一接触传感器、第二接触传感器。

上述短行程让刀机构，所述主轴的一端设有传动齿轮，主轴与传动齿轮过盈配合。

上述短行程让刀机构，所述主轴为空心结构，主轴一端设有锥形刀柄安装孔，刀柄拉杆穿过主轴孔，刀柄拉杆一端与刀柄以左旋螺纹连接，刀柄拉杆另一端与拉杆锁紧螺母锁紧。

上述短行程让刀机构，所述油腔盖板上设有径向密封圈和端面密封圈。

上述短行程让刀机构，所述碟簧压板的内孔和外圆处分别设置压板密封圈。

本发明针对传统让刀机构结构复杂、占用的零部件多、制造成本高等问题进行了改进，设计了一种适用于专用加工设备的短行程让刀机构。所述机构以液压缸驱动让刀动作，以液压、机械零件的组合实现主轴加工位置的锁紧，设置限位导向组件以调整主轴让位行程，并设置了便于自动控制的传感器。本发明具有设计合理、结构紧凑、动作灵活、性能稳定、工作可靠性高、让刀行程可调、便于自动化控制等特点。采用本发明机构无需滑台等部件即可实现主轴的轴向让刀，将本发明用于一些专用加工设备需要退刀的精加工工序，可以降低机床制作难度和制作成本，减少机床空间尺寸，实现设备的灵活布局。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明结构示意图。

图中各标号清单为：1、主轴套筒连接板，2、主轴套筒，3、主轴，4、碟簧，5、主轴座，5-1、安装板，6、油缸，7、碟簧压板，8、环形油室，9、压力传感器，10、端面密封圈，11、油腔盖板，12、进油口，13、径向密封圈，14、角接触轴承，15、传动齿轮，16、刀柄拉杆，17、拉杆锁紧螺母，18、出油口，19、限位导向杆，19-1、限位台，19-2、调节螺纹，20、限位导向座，21、第一接触传感器，22、压板密封圈，23、锁紧螺母，24、调节螺母，25、第二接触传感器，26、刀柄。

具体实施方式

参看图1，本发明包括主轴座5、主轴套筒2、主轴3、油缸6、主轴套筒锁紧组件、限位导向组件。主轴座5下部设有与机床固定安装的安装板5-1，主轴座设有圆柱形腔室。主轴套筒2位于主轴座5的圆柱形腔室内，主轴3位于主轴套筒内，主轴与主轴套筒间隙配合，主轴套筒锁紧组件位于主轴套筒与主轴座之间。主轴可相对主轴套筒转动，主轴套筒连同主轴可以相对主轴座实现轴向让刀运动。主轴与主轴套筒的轴向运动动力来自与油缸6，油缸与主轴座固定，油缸杆与主轴套筒连接板1固定，主轴套筒连接板1与主轴套筒的下端经螺钉形成固接连接。主轴套筒2的两端分别设有轴承安装槽，各轴承安装槽内分别设置一对角接触轴承14，主轴3的两侧分别由一对可以承受轴向和径向力的角接触轴承支撑。当油缸杆伸缩动作时，带动主轴套筒连接板1动作，主轴套筒连接板带动主轴套筒动作，主轴套筒经角接触轴承带动主轴同步动作。

仍参看图1，当主轴套筒连同主轴轴向移动到位时，安装在主轴上的刀具开始工作，此时要求主轴及主轴套筒的位置相对主轴座固定，本发明利用主轴套筒锁紧组件对主轴套筒实现锁紧。主轴套筒锁紧组件由碟簧压板7和一组排出一列的碟簧4组成，碟簧压板的内孔和外径分别与主轴套筒2及主轴座5间隙配合，碟簧的内孔和外径分别与主轴套筒及主轴座间隙配合，一列碟簧的两端分别触接主轴座端部和碟簧压板，碟簧压板7与油腔盖板11间形成环形油室8，在油腔盖板11上设有进油口12和出油口18。该结构当进油口注入油液、且出油口关闭时，环形油室8内充满油液，油液压力通过碟簧压板对碟簧产生压力，碟簧在压力的作用下变形，将主轴套筒抱紧，主轴套筒的位置即被固定。当出油口18开启后，油液流出，碟簧恢复原始状态，主轴套筒的锁紧状态解除。

本发明设有限位导向组件，限位导向组件可对主轴套筒的轴向运动起到限位控制和导向作用。仍参看图1，限位组件包括限位导向座20、限位导向杆19、锁紧螺母23和调节螺母24。限位导向座为两个，它们分别与主轴座5固定，限位导向杆与限位导向座滑动配合，限位导向杆的一端固接主轴套筒连接板1。限位导向杆一侧设有限位台19-1，限位台19-1对主轴套筒的向上运动限位；限位导向杆的另一侧设有调节螺纹19-2，锁紧螺母23、调节螺母24套装在限位导向杆上、与调节螺纹螺旋配合，锁紧螺母、调节螺母对主轴套筒的向下运动限位，调节螺母24外周设有刻线，以便精确调整位置，调节螺母的位置确定后由锁紧螺母锁紧。

仍参看图1，所述主轴3的一端设有传动齿轮15，主轴与传动齿轮过盈配合，传动齿轮与机床的传动部件啮合，由传动齿轮带动主轴旋转。主轴3为空心结构，主轴一端设有锥形刀柄安装孔，刀柄拉杆16穿过主轴孔，刀柄拉杆一端与刀柄26以左旋螺纹连接，刀柄拉杆另一端与拉杆锁紧螺母17锁紧。

仍参看图1，为防止环形油室内的油液泄漏，在油腔盖板11上设有径向密封圈13和端面密封圈10；在碟簧压板7的内孔和外圆处分别设置压板密封圈22。

仍参看图1，本发明在环形油室8内设有压力传感器9，在两个限位导向座20的相对应面上分别设置第一接触传感器21、第二接触传感器25。上述传感器与机床控制机构联合使用，可以实现让刀动作的自动控制。

仍参看图1，本发明的工作过程如下：根据加工工件的让刀要求，将调解螺母24调整到合适的位置，调整完成后用锁紧螺母23锁紧。启动机构工作循环，油缸6带动主轴套筒连接板1动作，主轴套筒2和主轴3轴向位移，当调节螺母接触到下部限位导向座20的端面时，第二接触传感器25发出信号，机床控制机构接到信号发出指令油缸停止运动，进油口12进油，出油口18关闭；油液进入环形油室8，碟簧压板7通过油液的作用轴向运动，压紧碟簧4并使碟簧变形将主轴套筒2抱紧固定在主轴座5内；当环形油室8的压力达到设定值时，压力传感器9发出信号，机床控制机构根据压力传感器信号数据发出指令，停止进油，并发出加工指令，刀具对零件进行加工；加工完成后，出油口18开启，环形油室8内的油液流出，此时碟簧4通过弹性作用恢复原状，主轴套筒5的锁紧状态解除，机床控制机构通过检测到的压力传感器的信号发出指令，油缸6带动主轴套筒连接板1动作，主轴套筒2和主轴3轴向位移，当限位导向杆19的限位台19-1接触到安装在上部的限位导向座时，第一接触传感器21发出信号，机床控制机构发出指令，油缸6停止运动，机床停止运动，完成一个工作循环。

Claims (8)

1.一种短行程让刀机构，其特征在于，它包括主轴座（5）、主轴套筒（2）、主轴（3）、油缸（6）、主轴套筒锁紧组件、限位导向组件，所述主轴套筒（2）位于主轴座（5）内，主轴（3）位于主轴套筒内，主轴与主轴套筒间隙配合，主轴套筒锁紧组件位于主轴套筒与主轴座之间，主轴座一端固定油腔盖板（11），油缸（6）与主轴座固定，油缸杆固接主轴套筒连接板（1），主轴套筒连接板与主轴套筒的一端固接；

所述主轴套筒锁紧组件由碟簧压板（7）和一组排成一列的碟簧（4）组成，碟簧压板的内孔和外径分别与主轴套筒（2）及主轴座（5）间隙配合，碟簧的内孔和外径分别与主轴套筒及主轴座间隙配合，一列碟簧的两端分别触接主轴座端部和碟簧压板，碟簧压板（7）与油腔盖板（11）间形成环形油室（8），油腔盖板上设有进油口（12）和出油口（18）。

2.根据权利要求1所述的短行程让刀机构，其特征在于，所述主轴套筒（2）两端分别设有轴承安装槽，各轴承安装槽内分别设置一对角接触轴承（14），主轴（3）的两侧由角接触轴承支撑。

3.根据权利要求2所述的短行程让刀机构，其特征在于，所述限位导向组件包括限位导向座（20）、限位导向杆（19）、锁紧螺母（23）和调节螺母（24），限位导向座为两个，它们分别与主轴座（5）固定，限位导向杆一侧设有限位台（19-1），另一侧设有调节螺纹（19-2），锁紧螺母、调节螺母套装在限位导向杆上、与调节螺纹螺旋配合，限位导向杆与限位导向座滑动配合，限位导向杆的一端固接主轴套筒连接板（1）。

4.根据权利要求3所述的短行程让刀机构，其特征在于，所述环形油室（8）内设有压力传感器（9），所述两限位导向座（20）的相对应面上分别设置第一接触传感器（21）、第二接触传感器（25）。

5.根据权利要求4所述的短行程让刀机构，其特征在于，所述主轴（3）的一端设有传动齿轮（15），主轴与传动齿轮过盈配合。

6.根据权利要求5所述的短行程让刀机构，其特征在于，所述主轴（3）为空心结构，主轴一端设有锥形刀柄安装孔，刀柄拉杆（16）穿过主轴孔，刀柄拉杆一端与刀柄（26）以左旋螺纹连接，刀柄拉杆另一端与拉杆锁紧螺母（17）锁紧。

7.根据权利要求6所述的短行程让刀机构，其特征在于，所述油腔盖板（11）上设有径向密封圈（13）和端面密封圈（10）。

8.根据权利要求7所述的短行程让刀机构，其特征在于，所述碟簧压板（7）的内孔和外圆处分别设置压板密封圈（22）。