CN108673215A - 一种端面铣床用快速换刀机构 - Google Patents
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Abstract
一种端面铣床用快速换刀机构，包括电动机，所述电动机连接有空心主轴，所述空心主轴一端穿过锁紧气缸，所述锁紧气缸的活塞杆设置在空心主轴内且活塞杆上端伸出空心主轴，所述活塞杆上部套设有可换刀杆，所述可换刀杆上设有刀具，所述可换刀杆下端安装在空心主轴上端，所述可换刀杆上端通过活塞杆压紧，所述空心主轴外壁上设有支撑空心主轴旋转和对锁紧气缸进行密封的旋转支撑密封装置；它具有结构设计合理、换刀方便快速、换刀过程中对其他部件影响小等优点。
Description
技术领域
本发明涉及铝型材铣床技术领域，具体涉及一种端面铣床用快速换刀机构。
背景技术
在门窗铝型材加工中经常要到端面铣床对铝型材端面进行铣削，特别是铝门窗上用到的中梃一般都要进行端面铣。
现有的端面铣床主要包括机架，机架上设有定平台和动平台，定平台上设计定位夹紧装置，动平台上设置铣削机构和端面定位机构，铣削机构是端面铣床的核心部件，在实际生产中经常根据不同型材或不同加工需要对铣削机构中的铣刀进行更换，现有铣削机构中铣刀更换时需要拆卸很多零部件，操作起来非常繁琐费时费力，严重影响加工效率，而且铣刀更换过程中经常因为反复拧紧和松开导致螺纹连接结构受损，经常更换会影响铣刀安装精度，最终影响工件加工质量。
发明内容
本发明的目的就是为了弥补现有技术的不足，提供了一种端面铣床用快速换刀机构，它具有结构设计合理、换刀方便快速、换刀过程中对其他部件影响小等优点，解决了现有技术中存在的问题。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种端面铣床用快速换刀机构，包括电动机，所述电动机连接有空心主轴，所述空心主轴一端穿过锁紧气缸，所述锁紧气缸的活塞杆设置在空心主轴内且活塞杆上端伸出空心主轴，所述活塞杆上部套设有可换刀杆，所述可换刀杆上设有刀具，所述可换刀杆下端安装在空心主轴上端，所述可换刀杆上端通过活塞杆压紧，所述空心主轴外壁上设有支撑空心主轴旋转和对锁紧气缸进行密封的旋转支撑密封装置。
所述空心主轴中心设有安装活塞杆的通孔。
所述空心主轴为阶梯主轴，包括细段主轴和粗段主轴，所述细段主轴与粗段主轴连接处设有便于卡接可换刀杆的卡座，所述卡座中心设有便于卡接的凸块，所述粗段主轴下端设有孔径大于通孔的安装孔，所述粗段主轴侧壁对应安装孔的位置设有开口，所述粗段主轴下端通过连接螺母和止动环与电动机主轴连接。
所述连接螺母上端设有安装空心主轴的安装孔A,下端设有安装电动机主轴的安装孔B，所述连接螺母上端对称设有安装止动环的安装槽，所述止动环设置在安装槽内，所述空心主轴下端安装在止动环与连接螺母之间且止动环卡接在开口内，所述连接螺母对应安装孔B的内侧壁上设有键槽，所述连接螺母通过平键与电动机主轴固定安装。
所述连接螺母上方的粗段主轴上设有止动垫片，所述止动垫片上下两端的粗段主轴上分别设有圆螺母。
所述锁紧气缸包括设置在空心主轴外壁上的缸芯和设置在空心主轴内的活塞杆，所述缸芯外壁上设有气缸套，所述气缸套上端设有气缸上座，下端设有气缸下座。
所述旋转支撑密封装置包括自上而下设置的上主轴支撑座和下主轴支撑座，上主轴支撑座和下主轴支撑座通过螺栓连接，所述下主轴支撑座下端安装在与电动机固连的安装板上，所述下主轴支撑座与空心主轴之间设有轴承A，所述上主轴支撑座和下主轴支撑座连接处与空心主轴之间设有轴承B，所述上主轴支撑座上端与空心主轴之间设有轴承C。
所述轴承A设置在圆螺母上方的空心主轴上。
所述上主轴支撑座和下主轴支撑座之间设有轴承座止动垫，所述轴承座止动垫与空心主轴之间从外向内依次设有轴承座、轴承B和链接块，所述链接块套设在空心主轴上且活塞杆下端安装在链接块上，所述链接块与轴承座之间设有对锁紧气缸下端进行密封的密封件A，所述密封件A与轴承B之间设有孔用弹性挡圈，所述轴承B上端与链接块之间设有轴用弹性挡圈。
所述上主轴支撑座上端与空心主轴之间设有轴承C，所述轴承C下方上主轴支撑座与空心主轴之间设有对锁紧气缸上端面进行密封的密封件B。
所述上主轴支撑座上端面上设有防尘盖，所述防尘盖安装在空心主轴外壁上。
所述轴承A和轴承C均为深沟球轴承，所述轴承B为推力球轴承。
所述密封件A和密封件B均为FB型油封。
所述上主轴支撑座上安装有托板，所述托板上对称设有方导轨滑块。
所述活塞杆上端设有便于将可换刀杆压紧的压块。
所述可换刀杆为空心可换刀杆，所述可换刀杆下端中心设有与凸块配合卡接的凹槽，所述可换刀杆上端侧壁上设有左旋薄螺母，下端侧壁上设有右旋薄螺母，所述可换刀杆中部设有可换刀杆止动垫。
本发明采用上述方案，针对现有端面铣床上的铣削机构在更换刀具时存在的技术问题，设计了一种端面铣床用快速换刀机构，通过设计电动机、空心主轴、锁紧气缸、可换刀杆和旋转支撑密封装置，实现在不影响锁紧气缸正常工作的情况下空心主轴穿过锁紧气缸，通过锁紧气缸动作实现对设置在空心主轴上端的可换刀杆进行快速锁紧或松开，进而可以实现快速更换刀具，电动机带动空心主轴转动，空心主轴带动刀具旋转，实现对工件的加工。
附图说明
图1是本发明整体结构示意图；
图2是本发明去掉上主轴支撑座和下主轴支撑座的结构示意图；
图3是本发明局部剖视图；
图4是本发明空心主轴的结构示意图；
图5是本发明连接螺母的结构示意图；
图6是本发明止动环的结构示意图；
图7是本发明止动垫片的结构示意图；
图8是本发明轴承座止动片的结构示意图；
图9是本发明链接块的结构示意图；
图10是本发明链接块不安装轴承轴承座的结构示意图；
图11是本发明链接块安装轴承座的结构示意图；
图12是本发明可换刀杆的结构示意图；
图13是本发明安装在端面铣床上的结构示意图；
图中，1、电动机，2、空心主轴，201、通孔，202、细段主轴，203、粗段主轴，204、卡座，205、凸块，206、安装孔，207、开口，3、锁紧气缸，301、缸芯，302、缸套，303、气缸上座，304、气缸下座，4、活塞杆，5、可换刀杆，501、凹槽，502、左旋薄螺母，503、右旋薄螺母，6、刀具，7、旋转支撑密封装置，701、上主轴支撑座，702、下主轴支撑座，703、安装板，704、轴承A，705、轴承B，706、轴承C，707、轴承座止动垫，708、轴承座，709、链接块，710、密封件A，711、孔用弹性挡圈，712、密封件B，713、轴用弹性挡圈，8、连接螺母，801、安装孔A，802、安装孔B，803、安装槽，804、键槽，9、止动环，10、止动垫片，11、圆螺母，12、防尘盖，13、托板，14、方导轨滑块，15、压块。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。
如图1-12所示，一种端面铣床用快速换刀机构，包括电动机1，电动机1连接有空心主轴2，空心主轴2一端穿过锁紧气缸3，锁紧气缸3的活塞杆4设置在空心主轴2内且活塞杆4上端伸出空心主轴2，活塞杆4上部套设有可换刀杆5，可换刀杆5上设有刀具6，可换刀杆5下端安装在空心主轴2上端，可换刀杆5上端通过活塞杆4压紧，空心主轴2外壁上设有支撑空心主轴2旋转和对锁紧气缸3进行密封的旋转支撑密封装置7。通过设计电动机1、空心主轴2、锁紧气缸3、可换刀杆5和旋转支撑密封装置7，实现在不影响锁紧气缸7正常工作的情况下空心主轴2穿过锁紧气缸3，通过锁紧气缸3动作实现对设置在空心主轴2上端的可换刀杆5进行快速锁紧或松开，进而可以实现快速更换刀具6，电动机1带动空心主轴2转动，空心主轴2带动刀具6旋转，实现对工件的加工。
空心主轴2中心设有安装活塞杆4的通孔201。便于将活塞杆4安装在空心主轴2内，实现在不影响空心主轴2正常旋转的情况下，还可以通过锁紧气缸3动作实现对可换刀杆5的锁紧或松开，进而便于更好刀具6。
空心主轴2为阶梯主轴，包括细段主轴202和粗段主轴203，细段主轴202与粗段主轴203连接处设有便于卡接可换刀杆5的卡座204，卡座204中心设有便于卡接的凸块205，粗段主轴203下端设有孔径大于通孔201的安装孔206，粗段主轴203侧壁对应安装孔206的位置设有开口207，粗段主轴203下端通过连接螺母8和止动环9与电动机1主轴连接。空心主轴在实现旋转最基本要求外还要能够满足下端与电动机主轴安装、上端与可换刀杆安装、内壁安装活塞杆和外壁上安装锁紧气缸、旋转支撑和密封装置，本申请中的空心主轴是一根多功能多用途的结构设计。
连接螺母8上端设有安装空心主轴2的安装孔A801,下端设有安装电动机1主轴的安装孔B802，连接螺母8上端对称设有安装止动环9的安装槽803，止动环9设置在安装槽803内，空心主轴2下端安装在止动环9与连接螺母8之间且止动环9卡接在开口207内防止空心主轴2相对连接螺母8转动，连接螺母8对应安装孔B802的内侧壁上设有键槽804，连接螺母8通过平键与电动机1主轴固定安装。通过设计连接螺母和止动环，实现将空心主轴和电动机主轴连接在一起，进而实现运动传递，连接方便、牢固可靠。
连接螺母8上方的粗段主轴203上设有止动垫片10，止动垫片10上下两端的粗段主轴203上分别设有圆螺母11。
锁紧气缸3包括设置在空心主轴2外壁上的缸芯301和设置在空心主轴2内的活塞杆4，缸芯301外壁上设有气缸套302，气缸套302上端设有气缸上座303，下端设有气缸下座304。实现对活塞杆4的驱动。
旋转支撑密封装置7包括自上而下设置的上主轴支撑座701和下主轴支撑座702，上主轴支撑座701和下主轴支撑座702通过螺栓连接，下主轴支撑座702下端安装在与电动机1固连的安装板703上，下主轴支撑座702与空心主轴2之间设有轴承A704，上主轴支撑座701和下主轴支撑座702连接处与空心主轴2之间设有轴承B705，上主轴支撑座701上端与空心主轴2之间设有轴承C706。通过安装轴承A、轴承B和轴承C，能够实现对空心主轴2下、中、上三个点的旋转支撑，从而确保空心主轴2的整体运行平稳。
轴承A704设置在圆螺母11上方的空心主轴2上。
上主轴支撑座701和下主轴支撑座702之间设有轴承座止动垫707，轴承座止动垫707与空心主轴2之间从外向内依次设有轴承座708、轴承B705和链接块709，链接块709套设在空心主轴2上且活塞杆4下端安装在链接块709上，链接块709与轴承座708之间设有对锁紧气缸3下端进行密封的密封件A710，密封件A710与轴承B705之间设有孔用弹性挡圈711，轴承B705上端与链接块709之间设有轴用弹性挡圈713。通过在上主轴支撑座701和下主轴支撑座702连接处设计轴承座止动垫707、轴承座708、轴承B705、链接块709和密封件A710，不仅实现了对空心主轴2和活塞杆4下端的支撑，而且实现了密封件A710的安装，使轴承B705与密封件A710很好的配合，既能满足空心主轴2旋转支撑要求，又能满足锁紧气缸3对密封性的要求。
上主轴支撑座701上端与空心主轴2之间设有轴承C706，轴承C706下方上主轴支撑座701与空心主轴2之间设有对锁紧气缸3上端面进行密封的密封件B712。实现对空心主轴2上端旋转支撑和锁紧气缸3上端密封的要求。
上主轴支撑座701上端面上设有防尘盖12，防尘盖12安装在空心主轴2外壁上。由于本申请的整体结构是竖向设置的因此更容易进入杂物，通过设计防尘盖12能够有效防止杂物进入，确保整体平稳运行。
轴承A704和轴承C706均为深沟球轴承，轴承B705为推力球轴承。
密封件A710和密封件B712均为FB型油封。密封性好。
上主轴支撑座701上安装有托板13，托板13上对称设有方导轨滑块14。便于将本申请的装置安装在端面铣床上。
活塞杆4上端设有便于将可换刀杆5压紧的压块15。能够更好的对可换刀杆5压紧。
可换刀杆5为空心可换刀杆，可换刀杆5下端中心设有与凸块205配合卡接的凹槽501，可换刀杆5上端侧壁上设有左旋薄螺母502，下端侧壁上设有右旋薄螺母503，可换刀杆5中部设有可换刀杆止动垫504。在满足安装刀具的同时能够便于安装。
本发明的安装工作过程：
如图13所示，将本申请的快速换刀机构安装在端面铣床16上时，通过托板13上的方导轨滑块14直接安装在端面铣床16上的滑轨17上，然后将端面铣床16上的驱动机构18与托板13连接即可。本申请的快速换刀机构是提前备好多套可换刀杆5(每套可换刀杆5上都安装有刀具6，只是刀具6的型号不同)，当需要更换刀具6时，锁紧气缸3动作将活塞杆4向上顶出，从而松开原先安装在空心主轴2上的可换刀杆5，然后将活塞杆4顶部的压块15卸下，将原可换刀杆5抽出来放好备用，将需要的可换刀杆5套在活塞杆4上，并将该可换刀杆5上的凹槽501与空心主轴2上的凸块205对齐卡接，然后将压块15安装在活塞杆4上，再次启动锁紧气缸3，将活塞杆4向下运动，从而将可换刀杆5压紧完成刀具的快速准确更换，更换好后，启动电动机1，电动机1带动空心主轴2旋转，空心主轴2旋转带动可换刀杆5旋转，进而实现刀具6旋转，再在端面铣床16上驱动机构18的作用下对工件19进行加工。本申请的快速换刀机构具有结构设计合理、换刀方便快速、换刀过程中对其他部件影响小等优点。
上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。
本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。
Claims (10)
1.一种端面铣床用快速换刀机构，其特征在于：包括电动机，所述电动机连接有空心主轴，所述空心主轴一端穿过锁紧气缸，所述锁紧气缸的活塞杆设置在空心主轴内且活塞杆上端伸出空心主轴，所述活塞杆上部套设有可换刀杆，所述可换刀杆上设有刀具，所述可换刀杆下端安装在空心主轴上端，所述可换刀杆上端通过活塞杆压紧，所述空心主轴外壁上设有支撑空心主轴旋转和对锁紧气缸进行密封的旋转支撑密封装置。
2.根据权利要求1所述的一种端面铣床用快速换刀机构，其特征在于：所述空心主轴中心设有安装活塞杆的通孔，所述空心主轴为阶梯主轴，包括细段主轴和粗段主轴，所述细段主轴与粗段主轴连接处设有便于卡接可换刀杆的卡座，所述卡座中心设有便于卡接的凸块，所述粗段主轴下端设有孔径大于通孔的安装孔，所述粗段主轴侧壁对应安装孔的位置设有开口，所述粗段主轴下端通过连接螺母和止动环与电动机主轴连接。
3.根据权利要求2所述的一种端面铣床用快速换刀机构，其特征在于：所述连接螺母上端设有安装空心主轴的安装孔A,下端设有安装电动机主轴的安装孔B，所述连接螺母上端对称设有安装止动环的安装槽，所述止动环设置在安装槽内，所述空心主轴下端安装在止动环与连接螺母之间且止动环卡接在开口内，所述连接螺母对应安装孔B的内侧壁上设有键槽，所述连接螺母通过平键与电动机主轴固定安装。
4.根据权利要求3所述的一种端面铣床用快速换刀机构，其特征在于：所述连接螺母上方的粗段主轴上设有止动垫片，所述止动垫片上下两端的粗段主轴上分别设有圆螺母。
5.根据权利要求1所述的一种端面铣床用快速换刀机构，其特征在于：所述锁紧气缸包括设置在空心主轴外壁上的缸芯和设置在空心主轴内的活塞杆，所述缸芯外壁上设有气缸套，所述气缸套上端设有气缸上座，下端设有气缸下座。
6.根据权利要求1所述的一种端面铣床用快速换刀机构，其特征在于：所述旋转支撑密封装置包括自上而下设置的上主轴支撑座和下主轴支撑座，上主轴支撑座和下主轴支撑座通过螺栓连接，所述下主轴支撑座下端安装在与电动机固连的安装板上，所述下主轴支撑座与空心主轴之间设有轴承A，所述上主轴支撑座和下主轴支撑座连接处与空心主轴之间设有轴承B，所述上主轴支撑座上端与空心主轴之间设有轴承C。
7.根据权利要求6所述的一种端面铣床用快速换刀机构，其特征在于：所述上主轴支撑座和下主轴支撑座之间设有轴承座止动垫，所述轴承座止动垫与空心主轴之间从外向内依次设有轴承座、轴承B和链接块，所述链接块套设在空心主轴上且活塞杆下端安装在链接块上，所述链接块与轴承座之间设有对锁紧气缸下端进行密封的密封件A，所述密封件A与轴承B之间设有孔用弹性挡圈，所述轴承B上端与链接块之间设有轴用弹性挡圈，所述上主轴支撑座上端与空心主轴之间设有轴承C，所述轴承C下方上主轴支撑座与空心主轴之间设有对锁紧气缸上端面进行密封的密封件B。
8.根据权利要求7所述的一种端面铣床用快速换刀机构，其特征在于：所述轴承A和轴承C均为深沟球轴承，所述轴承B为推力球轴承，所述密封件A和密封件B均为FB型油封，所述上主轴支撑座上端面上设有防尘盖，所述防尘盖安装在空心主轴外壁上，所述上主轴支撑座上安装有托板，所述托板上对称设有方导轨滑块。
9.根据权利要求1所述的一种端面铣床用快速换刀机构，其特征在于：所述活塞杆上端设有便于将可换刀杆压紧的压块。
10.根据权利要求1所述的一种端面铣床用快速换刀机构，其特征在于：所述可换刀杆为空心可换刀杆，所述可换刀杆下端中心设有与凸块配合卡接的凹槽，所述可换刀杆上端侧壁上设有左旋薄螺母，下端侧壁上设有右旋薄螺母，所述可换刀杆中部设有可换刀杆止动垫。
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