CN103551603B - 数控立式钻床拉刀主轴 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种数控立式钻床拉刀主轴，拉刀主轴穿设于主轴箱体内，所述拉刀主轴相对于主轴箱体可沿拉刀主轴轴线方向上下运动，所述拉刀主轴内设有气动换刀装置，所述气动换刀装置包括增压气缸、推杆、拉杆和换刀机构。本发明的一种数控立式钻床拉刀主轴在加工过程中，拉刀主轴中设有气动换刀装置，利用增压气缸，实现气动换刀，有卡爪夹紧刀体，使刀体在使用中更加牢固，不容易脱落；增压气缸控制拉杆上下移动，并通过拉簧使卡爪的夹紧、松开，从而实现了刀具夹紧、刀具放松效果，缩短了数控立式钻的换刀时间，提高了数控立式钻床的加工效率。

Description

数控立式钻床拉刀主轴
技术领域
本发明涉及数控立式钻床技术领域，尤其是涉及一种数控立式钻床拉刀主轴。
背景技术
众所周知，高速主轴系统历来就是数控机床三大高新技术之一。随着数控技术及切削刀具的飞跃发展，越来越多的机械制造装备都在不断地向高速、高精、高效、高智能化发展，内装式主轴单元已成为最能适宜上述高性能工况的数控机床核心功能部件之一。
原数控立式钻床主轴与刀体联结结构通常是莫氏锥孔配合联结，其形式一是对操作者要求较高，往往由于操作者手动装刀不符合要求在使用过程中就会出现刀体脱落现象，造成对机床的损坏，从而降低机床使用寿命；二是换刀时间长，影响工作效率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术中的问题，提供一种数控立式钻床拉刀主轴。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种数控立式钻床拉刀主轴，拉刀主轴穿设于主轴箱体内，所述拉刀主轴相对于主轴箱体可沿拉刀主轴轴线方向上下运动，所述拉刀主轴内设有气动换刀装置。
在数控钻床加工过程中，拉刀主轴换刀方便快捷，更重要的是换刀后的刀具锁紧牢固，不容易脱落。
具体地，所述主轴外固定连接有主轴套，所述主轴套外侧设有凹状切面，所述切面上设有均匀分布的齿牙，用于实现拉刀主轴相对于主轴箱体沿拉刀主轴轴线方向上下运动；所述花键轴包括轴头、轴尾和十字键，所述十字键位于轴头和轴尾连接处，所述轴头套设于主轴内，所述花键轴通过固定螺母与主轴固定连接，所述花键轴轴尾与花键轴套滑动连接，所述花键轴套转动连接于主轴箱体内，所述花键轴套外固定连接有传动齿轮，用于实现拉刀主轴旋转运动。
具体地，所述气动换刀装置包括增压气缸、推杆、拉杆和换刀机构，所述主轴沿轴线方向成空心筒体，所述主轴筒内下端内壁设有内环形凸起，所述主轴筒内滑动连接有拉杆，所述拉杆包括杆头、杆身和杆尾，所述杆身与杆尾连接处设有环形凸起，所述杆身穿设有蝶形弹簧片，所述杆头与压紧蝶形弹簧片的螺母螺纹连接，所述螺母与主轴内壁滑动连接，所述环形凸起与主轴内环形凸起滑动连接，所述杆尾设有圆形凸台，所述圆形凸台卡设有换刀机构；所述花键轴沿轴线方向成空心筒体，所述花键轴空心筒体内滑动连接有推杆；所述主轴箱体顶部固定连接有增压气缸，所述增压气缸包括气缸本体和驱动顶杆，所述驱动顶杆轴线与拉刀主轴轴线重合。
具体地，所述换刀机构为六等分卡爪，所述卡爪由隔离圈均布隔离，所述卡爪由拉簧拉伸箍紧于拉杆圆形凸台。
具体地，所述蝶形弹簧片数为120，以便于用螺母锁紧时的压力达到预定的1200N。
本发明的有益效果是：本发明的一种数控立式钻床拉刀主轴在加工过程中，拉刀主轴中设有气动换刀装置，利用增压气缸，来气动换刀，有卡爪夹紧刀体，使刀体在使用中更加牢固，不容易脱落；增压气缸控制拉杆上下移动，并通过拉簧使卡爪的夹紧、松开，从而实现了刀具夹紧、刀具放松效果，实现气动换刀，缩短换刀时间，提高了数控立式钻床的加工效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的一种数控立式钻床拉刀主轴的剖视图；
图2是图1中“A”位置的局部放大图；
图3是本发明的一种数控立式钻床拉刀主轴的拉杆的结构示意图；
图4是本发明的一种数控立式钻床拉刀主轴的花键轴的结构示意图；
图5是图4中花键轴的右视图。
图中：1.拉刀主轴，2.主轴箱体，3.增压气缸，11.主轴，12.花键轴，13.主轴套，14.拉杆，15.螺母，16.换刀机构，17.固定螺母，18.推杆，19.花键轴套，10.传动齿轮，20.卡爪，31.气缸本体，32.驱动顶杆，111.内环形凸起，121.轴头，122.轴尾，123.十字键，131.凹状切面，132.齿牙，141.杆头，142.杆身，143.杆尾，144.环形凸起，145.蝶形弹簧片，146.圆形凸台，161.隔离圈，162.拉簧。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步对本发明进行阐述，应理解，引用实施例仅用于说明本发明，而不用于限制本发明的范围。
如图1至图5所示，一种数控立式钻床拉刀主轴，拉刀主轴1穿设于主轴箱体2，拉刀主轴1包括主轴11和花键轴12；主轴11外固定连接有主轴套13，主轴套13外侧设有凹状切面131，切面131上设有均匀分布的齿牙132；主轴11沿轴线方向成空心筒体，主轴11筒内下端内壁设有内环形凸起111，主轴11筒内滑动连接有拉杆14，拉杆14包括杆头141、杆身142和杆尾143，杆身142与杆尾143连接处设有环形凸起144，杆身142穿设有120片蝶形弹簧片145，杆头141与压紧蝶形弹簧片145的螺母15螺纹连接，并将蝶形弹簧片145的锁紧压力压缩至1200N单位压力，螺母15与主轴11内壁滑动连接，环形凸起144与主轴11内环形凸起111滑动连接，杆尾143设有圆形凸台146，圆形凸台146卡设有换刀机构16，所述换刀机构16为六等分卡爪20，所述卡爪20由隔离圈161均布隔离，所述卡爪20由拉簧162拉伸箍紧于拉杆14圆形凸台146；花键轴12包括轴头121、轴尾122和十字键123，十字键123位于轴头121和轴尾122连接处，轴头121套设于主轴11内，花键轴12通过固定螺母17与主轴11固定连接，花键轴12沿轴线方向成空心筒体，花键轴12空心筒体内滑动连接有推杆18，花键轴12轴尾122与花键轴套19滑动连接，花键轴套19转动连接于主轴箱体2内，花键轴套19外固定连接有传动齿轮10；主轴箱体2顶部固定连接有增压气缸3，增压气缸3包括气缸本体31和驱动顶杆32，驱动顶杆32轴线与拉刀主轴1轴线重合。
进给机构，伺服电机通过涨套机构联接形式带动电机齿轮，带动水平轴转动，最终由水平轴外齿啮合主轴套13齿牙132实现拉刀主轴1的Z轴上下轴向运动。
主轴旋转机构，伺服主轴电机通过平键联接形式联接于传动轴，带动传动齿轮10旋转，从而带动花键轴套19旋转，花键轴套19通过内花键传动拉刀主轴1部件花键轴12来实现拉刀主轴1旋转运动。
主轴总成部件机构，主轴11与花键轴12以十字键123形式联接，依着固定螺母17固定，通过相关轴承、隔圈、螺母安装在主轴11套内部，从而实现拉刀主轴1旋转运动。主轴11内部装有刀具拉紧、放松机构：六等分卡爪20由隔离圈161均部隔离，且由拉簧162拉伸卡接于拉杆14圆形凸台146，拉杆14杆身142装入120片蝶形弹簧片，并有螺母15锁紧压缩至1200N单位压力，推杆18套入花键轴12内，由增压气缸3轴向驱动顶杆32，直接推动推杆18，迫使蝶形弹簧145压缩带动卡爪20前伸滑动10mm左右至主轴11内锥孔上端缺口处，由箍紧卡爪20拉簧162作用力使卡爪20放松，即BT40刀体可装入拉刀主轴1椎孔内；待BT40刀体装入拉刀主轴1后，增压气缸3复位运动，蝶形弹簧片145压力复位带动拉杆14返回运动，同时拉动卡爪20复位收缩，即卡爪20抓住BT40刀体上端拉丁45度斜面，实现BT40刀体拉紧动作。下次增压气缸3再次轴向驱动，拉杆14受力后同时推动BT40刀体上端拉丁端部，实现BT40刀体放松动作。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (3)

1.一种数控立式钻床拉刀主轴，拉刀主轴(1)穿设于主轴箱体(2)内，其特征在于：所述拉刀主轴(1)相对于主轴箱体(2)可沿拉刀主轴(1)轴线方向上下运动，所述拉刀主轴(1)内设有气动换刀装置，
所述拉刀主轴(1)包括主轴(11)和花键轴(12)；所述气动换刀装置包括增压气缸(3)、推杆(18)、拉杆(14)和换刀机构(16)；
所述主轴(11)沿轴线方向成空心筒体，所述主轴(11)筒内下端内壁设有内环形凸起(111)，所述主轴(11)筒内滑动连接有拉杆(14)，所述拉杆(14)包括杆头(141)、杆身(142)和杆尾(143)，所述杆身(142)与杆尾(143)连接处设有环形凸起(144)，所述杆身(142)穿设有蝶形弹簧片(145)，所述杆头(141)与压紧蝶形弹簧片(145)的螺母(15)固定连接，所述螺母(15)与主轴(11)内壁滑动连接，所述环形凸起(144)与主轴(11)内环形凸起(111)滑动连接，所述杆尾(143)设有圆形凸台(146)，所述圆形凸台(146)卡设有换刀机构(16)；
所述花键轴(12)沿轴线方向成空心筒体，所述花键轴(12)空心筒体内滑动连接有推杆(18)，
所述主轴箱体(2)顶部固定连接有增压气缸(3)，所述增压气缸(3)包括气缸本体(31)和驱动顶杆(32)，所述驱动顶杆(32)轴线与拉刀主轴(1)轴线重合。
2.根据权利要求1所述的数控立式钻床拉刀主轴，其特征在于：所述拉刀主轴(1)包括主轴(11)和花键轴(12)；
所述主轴(11)外固定连接有主轴套(13)，所述主轴套(13)外侧设有凹状切面(131)，所述切面(131)上设有均匀分布的齿牙(132)，用于实现拉刀主轴(1)相对于主轴箱体(2)沿拉刀主轴(1)轴线方向上下运动；
所述花键轴(12)包括轴头(121)、轴尾(122)和十字键(123)，所述十字键(123)位于轴头(121)和轴尾(122)连接处，所述轴头(121)套设于主轴(11)内，所述花键轴(12)通过固定螺母(17)与主轴(11)固定连接，所述花键轴(12)轴尾(122)与花键轴套(19)滑动连接，所述花键轴套(19)转动连接于主轴箱体(2)内，所述花键轴套(19)外固定连接有传动齿轮(10)，用于实现拉刀主轴(1)旋转运动。
3.根据权利要求2所述的数控立式钻床拉刀主轴，其特征在于：所述换刀机构(16)为六等分卡爪(20)，所述卡爪(20)由隔离圈(161)均布隔离，所述卡爪(20)由拉簧(162)拉伸箍紧于拉杆(14)圆形凸台(146)。
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