CN105479225B - 同轴刀盘 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种同轴刀盘，包括主轴、导向套、活塞、粗刀盘、粗刀限位块、粗刀和精刀；所述导向套安装于主轴的前端连接；所述活塞设置于所述活塞缸内，且所述活塞的另一端穿过中空结构，固定于所述粗刀盘上；所述粗刀设置于所述粗刀盘上；所述精刀设置于所述导向套上；所述粗刀限位块设置于所述导向套的中空结构内。本发明的同轴刀盘通过所述活塞的驱动，使所述粗刀盘在导向套的环形槽内前后滑动，粗加工时粗刀盘伸出加工，精加工时粗刀盘退回，避免了粗、精加工更换刀具产生的误差，提高了工件的加工精度和生产效率；且本发明的导向套与主轴相固定，使所述粗刀和精刀与主轴连为一体，提高了主轴对所述导向套的传动精度。

Description

同轴刀盘

技术领域

本发明涉及一种自动化机床的零部件，尤其涉及一种同轴刀盘。

背景技术

随着科学技术的发展，各种机床设备的需求量越来越多，对机床设备精度要求越来越高。靠传统的手工或半自动的操作方法无法满足当今科学技术的发展的需求，对于车、铣等机床设备在零部件的精密加工过程中，主轴旋转的平稳性，主轴磨损程度，粗、精加工更换刀具误差决定零部件的精密加工精度；普通机床设备的主轴主要靠轴承机械支撑，机械摩擦磨损相当严重，随着加工时间增长，主轴旋转的平稳性变差，零部件的精密加工精度很难达到要求，粗、精加工需更换刀具、从新对刀，产生对刀误差，并延长了加工时间、降低加工效率。本发明设计的同轴刀盘结构可以克服机械摩擦磨损带来的不足及更换刀具的误差，大大提高主轴旋转的平稳性，避免换刀误差。

发明内容

本发明目的是提供一种能避免换刀误差的同轴刀盘。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：一种同轴刀盘，包括主轴、导向套、活塞、粗刀盘、粗刀限位块、粗刀和精刀；

所述导向套安装于主轴的前端；且所述导向套具有中空结构；

所述导向套的端面上沿其径向开设有第一槽，所述粗刀盘设置于所述第一槽内；

所述主轴的前端开设有沉孔，形成活塞缸，所述活塞设置于所述活塞缸内，且所述活塞的另一端穿过所述中空结构，固定于所述粗刀盘上；

所述粗刀设置于所述粗刀盘上；

所述精刀设置于所述导向套上；

所述粗刀限位块设置于所述导向套的前端。

可选的，所述同轴刀盘还包括粗刀配重和精刀配重，所述精刀配重设置于所述导向套上，所述粗刀配重设置于所述粗刀盘上。

可选的，所述同轴刀盘还包括主轴座、主轴套筒、径向气浮轴承、调隙环、后端面气浮轴承、定位压盖和前端面气浮轴承；

所述主轴设置于所述主轴套筒内，所述径向气浮轴承设置于所述主轴和主轴套筒之间；

所述主轴套筒设置于所述主轴座内；

所述主轴的前端设置有法兰；

所述后端面气浮轴承设置于所述径向气浮轴承的前端与所述主轴的法兰之间；

所述前端面气浮轴承设置于所述定位压盖与所述主轴的法兰之间；

所述调隙环设置于所述主轴套筒的前端；

所述定位压盖设置于所述调隙环上。

可选的，所述主轴套筒上设置有法兰，通过将所述主轴套筒的法兰固定于所述主轴座的一端，使所述主轴套筒固定于所述主轴座上。

可选的，所述同轴刀盘还包括电机、电机座和联轴器，所述电机设置于所述电机座上，所述电机的输出轴通过联轴器固定于所述主轴的后端。

可选的，所述主轴上开设有第一通气孔，所述第一通气孔的轴线与所述主轴的轴线重合，且其一端与所述活塞缸连通，以通过所述第一通气孔输入高压气体时，驱动所述活塞向前运动。

可选的，所述主轴上还开设有第二通气孔，所述第二通气孔的轴线平行于所述主轴的轴线；所述导向套上沿所述导向套的径向开设有第二槽，所述第二通气孔通过所述第二槽与所述活塞缸连通，以通过所述第二通气孔输入高压气体时，驱动所述活塞向后运动。

可选的，所述主轴上还开设有贯穿所述主轴的第一径向通孔和连通所述第二通气孔和主轴外部的第二径向通孔，所述第一径向通孔与所述第一通气孔连通。

本发明具有如下有益效果：本发明的同轴刀盘包括导向套和粗刀盘，并通过所述活塞的驱动，使所述粗刀盘在所述导向套的环形槽内前后滑动，粗加工时粗刀盘伸出加工，精加工时粗刀盘退回，避免了粗、精加工更换刀具产生的误差，提高了工件的加工精度和生产效率；且本发明的导向套与主轴相固定，使所述粗刀和精刀与主轴连为一体，提高了主轴对所述导向套的传动精度。

附图说明

图1为本发明的同轴刀盘的结构示意图；

图2为本发明的导向套及粗刀盘的结构示意图；

图3为本发明的主轴的爆炸结构示意图；

图4为本发明的导向套结构示意图；

图5为本发明的主轴的剖视结构示意图；

图6为本发明的主轴的爆炸结构示意图；

图7为本发明的主轴套筒的结构示意图；

图8为本发明的同轴刀盘的另一侧面的结构示意图；

图中标记示意为：1-主轴；2-导向套；3-活塞；4-粗刀盘；5-粗刀限位块；6-粗刀；7-精刀；8-粗刀配重；9-精刀配重；10-主轴座；11-主轴套筒；12-径向气浮轴承；13-调隙环；14-后端面气浮轴承；15-定位压盖；16-前端面气浮轴承；17-电机；18-电机座；20-第一通气孔；21-第二通气孔；22-第二槽；23-第一径向通孔；24-第二径向通孔；25-第三通气孔；26-第四通气孔；27-孔。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明的技术方案作进一步阐述。

实施例1

参考图1-8，本实施例提供了一种同轴刀盘，包括主轴1、导向套2、活塞3、粗刀盘4、粗刀限位块5、粗刀6和精刀7；

所述导向套2安装于主轴1的前端；且所述导向套2具有中空结构；以通过主轴1的转动带动所述导向套2的转动，

所述导向套2的端面上沿其径向开设有第一槽，所述粗刀盘4设置于所述第一槽内，并能沿所述导向套2的轴向滑动；

所述主轴1的前端开设有沉孔，形成活塞缸，所述活塞3设置于所述活塞缸内，且所述活塞3的另一端穿过所述中空结构，固定于所述粗刀盘4上，以通过所述活塞3推动所述粗刀盘沿所述导向套2的环形槽前后运动；

所述粗刀6设置于所述粗刀盘4上，以通过所述粗刀盘4的运动，带动所述粗刀6前后运动；

所述精刀7设置于所述导向套2上，以通过所述导向套2驱动所述精刀7运动；

所述粗刀限位块5设置于所述导向套2的前端，以通过所述粗刀限位块5对所述粗刀盘4的两个运动位置进行限制。

本发明的同轴刀盘包括导向套2和粗刀盘4，并通过所述活塞3的驱动，使所述粗刀盘4在所述导向套2的环形槽内前后滑动，粗加工时粗刀盘4伸出加工，精加工时粗刀盘4退回，避免了粗、精加工更换刀具产生的误差，提高了工件的加工精度和生产效率；且本发明的导向套2与主轴1相固定，使所述粗刀6和精刀7与主轴1连为一体，提高了主轴1对所述导向套2的传动精度。

本实施例中，可选的，所述粗刀盘4呈条状，所述粗刀6设置于所述条状粗刀盘4的一端，粗刀配重8设置于所述粗刀盘4的另一端；以通过所述粗刀配重8实现所述导向套2在旋转时的动平衡和静平衡的调节。

本实施例中，可选的，在所述导向套2的外表面上沿其轴线方向开设有第二槽，所述精刀7设置于所述第二槽内；更进一步，精刀配重9设置于所述导向套2上，以通过所述精刀配重9实现所述导向套2在旋转时的动平衡和静平衡的调节。

本实施例中，可选的，所述同轴刀盘还包括粗刀配重8和精刀配重9，所述精刀配重9设置于所述导向套2上，所述粗刀配重8设置于所述粗刀盘4上，以通过所述粗刀配重8和精刀配重9实现所述导向套2在旋转时的动平衡和静平衡的调节。

本实施例中，可选的，所述同轴刀盘还包括主轴座10、主轴套筒11、径向气浮轴承12、调隙环13、后端面气浮轴承14、定位压盖15和前端面气浮轴承16；

所述主轴1设置于所述主轴套筒11内，所述径向气浮轴承12设置于所述主轴1和主轴套筒11之间，以通过所述径向气浮轴承12支撑所述主轴1；

所述主轴套筒11设置于所述主轴座10内；

所述后端面气浮轴承14设置于所述径向气浮轴承12的前端与所述主轴1的法兰之间；

所述调隙环13设置于所述主轴套筒11的前端，以调节所述定位压盖与所述主轴套筒11的距离；

所述主轴1的前端设置有法兰；

所述定位压盖15设置于所述调隙环13上；

所述前端面气浮轴承16设置于所述定位压盖15与所述主轴1的法兰之间。

本发明的同轴刀盘，通过对主轴1通入洁净压力空气，三个气浮轴承，即径向气浮轴承12、后端面气浮轴承14和前端面气浮轴承16同时作用，支撑主轴1旋转，并形成轴向约束，保证主轴1旋转的平稳性，保证被加工零部件的精密加工精度达到1～2μm，无需研磨，表面粗糙度Ra达到0.01μm。克服了普通机床设备的主轴主要靠轴承机械支撑，机械摩擦磨损相当严重，随着加工时间增长，主轴旋转的平稳性变差，零部件的精密加工精度很难达到要求的缺陷。

本实施例中，可选的，所述主轴1开设有多个通气孔，以通过所述主轴1的通气孔通入洁净压力空气，使所述径向气浮轴承12、后端面气浮轴承14和前端面气浮轴承16工作。

本实施例中，可选的，所述主轴套筒11上设置有法兰，通过将所述主轴套筒11的法兰固定于所述主轴座10的一端，使所述主轴套筒11固定于所述主轴座10上。

本实施例中，可选的，所述同轴刀盘还包括电机17、电机座18和联轴器(图中未示出)，所述电机17设置于所述电机座18上，所述电机17的输出轴通过联轴器固定于所述主轴1的后端，以通过所述电机17带动所述主轴1转动。

本实施例中，可选的，所述主轴1上开设有第一通气孔20，所述第一通气孔20的轴线与所述主轴1的轴线重合，且其一端与所述活塞缸连通，以通过所述第一通气孔20输入高压气体时，驱动所述活塞3向前运动。

本实施例中，可选的，所述主轴1上还开设有第二通气孔21，所述第二通气孔21的轴线平行于所述主轴1的轴线；所述导向套2上沿所述导向套2的径向开设有第二槽22，所述第二通气孔21通过所述第二槽22与所述活塞缸连通，以通过所述第二通气孔21输入高压气体时，驱动所述活塞3向后运动。

本实施例中，可选的，所述主轴1上还开设有贯穿所述主轴的第一径向通孔23和连通所述第二通气孔21和主轴外部的第二径向通孔24，所述第一径向通孔23与所述第一通气孔20连通，以通过所述第一径向通孔23和第二径向通孔24分别向所述第一通气孔20和第二通气孔21输入高压空气；所述主轴套筒11上开设有第三通气孔25和第四通气孔26，所述第三通气孔25与所述第一径向通孔23的轴向位置相同；所述第四通气孔26与所述第二径向通孔24的轴向位置相同；且所述径向气浮轴承包括环形石墨支撑件，所述环形石墨支撑件外部通入高压气体，由于石墨的透气特性，所述高压气体可以通过所述环形石墨支撑件渗透入所述主轴1与所述环形石墨支撑件之间的间隙，从而实现对所述主轴1的气浮支撑；且所述环形石墨支撑件的外表面与所述主轴套筒11的内表面紧密贴合，所述环形石墨支撑件的内表面与所述主轴1的外表面紧密贴合，在所述环形石墨支撑件上，分别在与所述第一通气孔20和第二通气孔21的轴向位置相对应的位置，沿所述环形石墨支撑件的径向开设有多个第五通气孔，所述多个第五通气孔沿所述环形石墨支撑件的轴向均匀分布，以当所述第三通气孔25通入高压空气时，所述高压空气能轻易穿透所述环形石墨支撑件，进入所述第一通气孔20，以推动活塞3向前运动；且当所述第四通气孔26通入高压空气时，所述高压空气能轻易穿透所述环形石墨支撑件，进入所述第二通气孔21，以推动活塞3向后运动；更进一步，所述第五通气孔的直径小于1mm。

本实施例中，可选的，所述主轴10上对应于所述第三通气孔25和第四通气孔26位置开设有孔27，以方便将管路连接所述第三通气孔25和第四通气孔26。

以上实施例的先后顺序仅为便于描述，不代表实施例的优劣。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种同轴刀盘，其特征在于，包括主轴、导向套、活塞、粗刀盘、粗刀限位块、粗刀和精刀；

所述导向套安装于主轴的前端；且所述导向套具有中空结构；

所述导向套的端面上沿其径向开设有第一槽，所述粗刀盘设置于所述第一槽内；

所述主轴的前端开设有沉孔，形成活塞缸，所述活塞设置于所述活塞缸内，且所述活塞的另一端穿过所述中空结构，固定于所述粗刀盘上；

所述粗刀设置于所述粗刀盘上；

所述精刀设置于所述导向套上；

所述粗刀限位块设置于所述导向套的前端。

2.根据权利要求1所述的同轴刀盘，其特征在于，还包括粗刀配重和精刀配重，所述精刀配重设置于所述导向套上，所述粗刀配重设置于所述粗刀盘上。

3.根据权利要求1所述的同轴刀盘，其特征在于，还包括主轴座、主轴套筒、径向气浮轴承、调隙环、后端面气浮轴承、定位压盖和前端面气浮轴承；

所述主轴设置于所述主轴套筒内，所述径向气浮轴承设置于所述主轴和主轴套筒之间；

所述主轴套筒设置于所述主轴座内；

所述主轴的前端设置有法兰；

所述后端面气浮轴承设置于所述径向气浮轴承的前端与所述主轴的法兰之间；

所述前端面气浮轴承设置于所述定位压盖与所述主轴的法兰之间；

所述调隙环设置于所述主轴套筒的前端；

所述定位压盖设置于所述调隙环上。

4.根据权利要求3所述的同轴刀盘，其特征在于，所述主轴套筒上设置有法兰，通过将所述主轴套筒的法兰固定于所述主轴座的一端，使所述主轴套筒固定于所述主轴座上。

5.根据权利要求4所述的同轴刀盘，其特征在于，还包括电机、电机座和联轴器，所述电机设置于所述电机座上，所述电机的输出轴通过联轴器固定于所述主轴的后端。

6.根据权利要求1所述的同轴刀盘，其特征在于，所述主轴上开设有第一通气孔，所述第一通气孔的轴线与所述主轴的轴线重合，且其一端与所述活塞缸连通，以通过所述第一通气孔输入高压气体时，驱动所述活塞向前运动。

7.根据权利要求6所述的同轴刀盘，其特征在于，所述主轴上还开设有第二通气孔，所述第二通气孔的轴线平行于所述主轴的轴线；所述导向套上沿所述导向套的径向开设有第二槽，所述第二通气孔通过所述第二槽与所述活塞缸连通，以通过所述第二通气孔输入高压气体时，驱动所述活塞向后运动。

8.根据权利要求7所述的同轴刀盘，其特征在于，所述主轴上还开设有贯穿所述主轴的第一径向通孔和连通所述第二通气孔和主轴外部的第二径向通孔，所述第一径向通孔与所述第一通气孔连通。