CN109434534A - 一种加工中心主轴松刀卸荷机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种加工中心主轴松刀卸荷机构，包括机体、轴芯以及拉杆组件；还进一步包括支撑座、缸体、活塞和限位件；支撑座侧壁弯折延伸形成有第一挡板；缸体可相对机体上下运动；限位件与轴芯固定连接，并用于阻止缸体继续向上运动；缸体固定有第二挡板；第一挡板、支撑座侧壁、第二挡板和缸体侧壁四者共同围合构成密闭的第一复位气腔；活塞活动设置在缸体内，并将缸体分隔成第二复位气腔和油腔；缸体开设有通气通道，通气通道连通第一复位气腔和第二复位气腔，通气通道连通第二复位气腔的一端形成为通气端；活塞还用于封堵通气端。本发明能避免缸体与限位件发生较大的撞击，并采用气压复位替代复位弹簧复位以避免加工中心主轴劳损。

Description

一种加工中心主轴松刀卸荷机构

技术领域

本发明涉及一种松刀卸荷机构，尤其涉及一种加工中心主轴松刀卸荷机构。

背景技术

目前，加工中心主轴的松拉刀装置主要由松刀机构、拉刀结构及复位机构组成，根据松刀方式主要分为机械式、气液式。气液式松拉刀机构主要由油缸组件、拉杆组件、拉爪组件、复位弹簧等组成。主轴松刀过程中,液压油进入油缸的缸体内,推动油缸的活塞移动，拉杆组件在活塞的带动下移动，拉杆组件推动拉爪组件移动，该移动过程中复位弹簧被压缩，复位弹簧被压缩产生的松刀力作用在轴芯上,使轴芯受到较大的压力,该压力由前端支撑轴芯的轴承承受；主轴长期频繁松拉刀,使前端轴承受到频繁的压力,对轴承性能产生重要影响,易导致轴承磨损加重,稳定性变差,产生异响,使用寿命降低等。

为解决上述弊端,常在加工中心主轴中增加松刀卸荷机构，如专利号为201010610963.5的专利文件，其通过设置浮动的缸体，缸体固定有与压盖搭接的卸荷盘，主轴松刀时,进入油缸组件中的液压油推动活塞移动,油缸顶盖受到反作用力,带动油缸组件相对活塞反向移动；在卸荷盘与压盖搭接时，轴芯受到油缸组件作用的推力；此推力与轴芯受到复位弹簧作用的推力方向相反,可部分抵消轴芯在松刀过程中受到的推力,减小轴芯内力,降低前端轴承所受的压力.

但是，对比文件中的松刀卸荷结构采用弹簧实现活塞的复位，频繁松拉刀使用中,弹簧会疲劳磨损,甚至会出现疲劳断裂的可能,影响主轴松拉刀装置的可靠性及使用寿命；再者，缸体在液压油作用下相对机体向后移动时，缸体与卸荷盘之间易发生较强烈的撞击，导致卸刀卸荷机构的稳定性较差。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种加工中心主轴松刀卸荷机构，其能避免缸体与限位件发生较强烈的撞击，并采用气压复位替代复位弹簧复位以避免加工中心主轴劳损。

本发明的目的采用如下技术方案实现：

一种加工中心主轴松刀卸荷机构，包括机体、穿设在所述机体内的轴芯以及穿设在所述轴芯内的拉杆组件；还进一步包括支撑座、缸体、活塞和限位件；所述支撑座安装在所述机体上，且所述支撑座侧壁弯折延伸形成有第一挡板；所述缸体与所述第一挡板密闭插装配合，并可相对所述机体上下运动；所述限位件与所述轴芯固定连接，并用于与所述缸体相抵碰以阻止所述缸体继续向上运动；所述缸体固定有位于所述第一挡板下方并与所述支撑座侧壁活动贴合的第二挡板；所述第一挡板、所述支撑座侧壁、所述第二挡板和所述缸体侧壁四者共同围合构成密闭的第一复位气腔；所述活塞与所述拉杆组件固定连接；所述活塞活动设置在所述缸体内，并将所述缸体分隔成第二复位气腔和油腔；所述油腔位于所述活塞上方；所述缸体开设有通气通道，所述通气通道的两端分别连通所述第一复位气腔和所述第二复位气腔，所述通气通道连通所述第二复位气腔的一端形成为通气端；所述活塞还用于在所述缸体相对所述机体向上运动时封堵所述通气端。

进一步地，所述第一挡板向远离所述轴芯中心轴线的方向延伸，并插装于所述缸体内；所述第二挡板套设在所述支撑座外。

进一步地，所述第一挡板和所述缸体侧壁之间设置有第一密封圈。

进一步地，所述第二挡板和所述支撑座侧壁之间设置有第二密封圈。

进一步地，所述第二挡板和所述缸体之间设置有第三密封圈。

进一步地，在所述缸体的运动轨迹上，所述缸体与所述限位件之间的间隙小于1mm。

进一步地，所述限位件为限位螺母，所述限位螺母与所述轴芯螺纹连接。

进一步地，第一挡板和所述第二挡板均呈环状。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明通过设置第一复位气腔和第二复位气腔，在拉刀时，通过往第一复位气腔和第二复位气腔通入气体，可实现活塞和缸体向下运动，即实现活塞和缸体的复位，相对复位弹簧复位的方式，可避免复位弹簧反复伸缩造成结构损坏，而影响加工中心主轴的正常工作，确保其可靠性及延长其使用寿命。

再者，本发明通过设置活塞和第二复位气腔，如此，在松刀时，缸体向上运动时活塞封堵通气端，且缸体带动第二挡板移动而压缩第二复位气腔的内气体，第一复位气腔内中的气压不断增大，产生的气压作用在第二挡板上，给缸体一个向下的作用力，起到缓冲作用,以防止缸体与限位件较强烈的撞击，保证该加工中心主轴松刀卸荷机构的稳定性。

附图说明

图1为本发明加工中心主轴松刀卸荷机构的结构示意图；

图2为本发明图1中局部A的结构放大图。

图中：10、机体；20、轴芯；30、拉杆组件；40、支撑座；50、缸体；60、活塞；70、限位件；80、第一挡板；90、第二挡板；100、第一复位气腔；110、第一密封圈；120、第二密封圈。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

如图1-2所示的一种加工中心主轴松刀卸荷机构，包括机体10、穿设在该机体10内的轴芯20以及穿设在该轴芯20内的拉杆组件30；本加工中心主轴松刀卸荷机构还进一步包括支撑座40、缸体50、活塞60和限位件70；该支撑座40安装在该机体10上，且该支撑座40侧壁弯折延伸形成有第一挡板80；所述缸体50与所述第一挡板80密闭插装配合，并可相对该机体10上下运动；该限位件70与所述轴芯20固定连接，并用于与该缸体50相抵碰以阻止该缸体50继续向上运动；所述活塞60与所述拉杆组件30固定连接；所述活塞60活动设置在所述缸体50内，并将所述缸体50分隔成第二复位气腔和油腔；所述油腔位于所述活塞60上方。

在上述结构的基础上，使用本加工中心主轴松刀卸荷机构时，松刀时，往油缸内注入液压油，液压油推动活塞60向下运动，活塞60带动拉杆组件30向下运动，此时压缩外部复位弹簧，外部复位弹簧使得轴芯20受到向下的力F1；同时地，液压油推动缸体50向上运动，并在缸体50运动至于限位件70相抵碰时，限位件70阻止缸体50继续向上运动，此时缸体50向上运动的力通过限位件70传递至轴芯20，使得轴芯20受到向上的力F2，力F1和力F2这两作用力相互抵消，轴芯20的内力明显降低，实现松刀过程中卸荷。

本实施例中，进一步地，所述缸体50固定有位于所述第一挡板80下方并与所述支撑座40侧壁活动贴合的第二挡板90；所述第一挡板80、所述支撑座40侧壁、所述第二挡板90和所述缸体50侧壁四者共同围合构成密闭的第一复位气腔100；所述缸体50开设有通气通道，所述通气通道的两端分别连通所述第一复位气腔100和所述第二复位气腔，所述通气通道连通所述第二复位气腔的一端形成为通气端；所述活塞60还用于在所述缸体50相对所述机体10向上运动时封堵所述通气端。

在上述结构基础上，松刀时，缸体50向上运动，此时活塞60封堵通气端，且缸体50向上运动时带动第二挡板90向靠近第一挡板80的方向运动，即压缩第一复位气腔100内的气体，第一复位气腔100中的气压不断增大，产生的气压力作用在第二挡板90上，使缸体50受到向下的作用力F3，该作用力F3可对缸体50的运动起缓冲作用，进而避免缸体50与限位件70发生较强烈的撞击，而保证本加工中心主轴松刀卸荷机构的工作稳定性；再者，拉刀时，往第二复位气腔内通入气体，气体推动活塞60向上运动实现活塞60的复位，且第二复位气腔内的气体通过通气通道进入第一复位气腔100，进入第一复位气腔100的气体作用于第二挡板90，使第二挡板90受到向下的推力，进而实现缸体50的复位；如此，可避免复位弹簧反复伸缩造成结构损坏，而影响加工中心主轴的正常工作，确保加工中心主轴的可靠性及延长其使用寿命。

上述第一挡板80和缸体50的插装配合，可通过缸体50插装于第一挡板80内来实现，但是该种结构导致第一挡板80的外径大于缸体50外径，而使得整体体积较大；故，优选地，所述第一挡板80向远离所述轴芯20中心轴线的方向延伸，并插装于所述缸体50内；所述第二挡板90套设在所述支撑座40外；如此，充分采用缸体50内的空间，可缩小整体体积。

为加强第二复位气腔的密封性，优选地，所述第一挡板80和所述缸体50侧壁之间设置有第一密封圈110；或者，所述第二挡板90和所述支撑座40侧壁之间设置有第二密封圈120；或者，所述第二挡板90和所述缸体50之间设置有第三密封圈。上述的第一密封圈110、第二密封圈120和第三密封圈之间还可两两同时设置使用或者三者同时设置。

具体地，在所述缸体50的运动轨迹上，所述缸体50与所述限位件70之间的间隙小于1mm；如此，可进一步避免缸体50对限位件70造成较强烈的撞击。

上述的限位件70可为限位板、限位块；优选地，所述限位件70为限位螺母，所述限位螺母与所述轴芯20螺纹连接，螺接的方式以便于安装和拆卸。

第一挡板80和所述第二挡板90均呈环状，此处需要说明的是，上述的环状是指其延伸轨迹为首尾闭合结构，并不仅限于圆形、方形或者椭圆形；如此，可确保第一挡板80与缸体50侧壁的整体贴合，并确保第二挡板90与支撑座40的整体贴合。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种加工中心主轴松刀卸荷机构，包括机体、穿设在所述机体内的轴芯以及穿设在所述轴芯内的拉杆组件；其特征在于：还进一步包括支撑座、缸体、活塞和限位件；所述支撑座安装在所述机体上，且所述支撑座侧壁弯折延伸形成有第一挡板；所述缸体与所述第一挡板密闭插装配合，并可相对所述机体上下运动；所述限位件与所述轴芯固定连接，并用于与所述缸体相抵碰以阻止所述缸体继续向上运动；所述缸体固定有位于所述第一挡板下方并与所述支撑座侧壁活动贴合的第二挡板；所述第一挡板、所述支撑座侧壁、所述第二挡板和所述缸体侧壁四者共同围合构成密闭的第一复位气腔；所述活塞与所述拉杆组件固定连接；所述活塞活动设置在所述缸体内，并将所述缸体分隔成第二复位气腔和油腔；所述油腔位于所述活塞上方；所述缸体开设有通气通道，所述通气通道的两端分别连通所述第一复位气腔和所述第二复位气腔，所述通气通道连通所述第二复位气腔的一端形成为通气端；所述活塞还用于在所述缸体相对所述机体向上运动时封堵所述通气端。

2.如权利要求1所述的加工中心主轴松刀卸荷机构，其特征在于：所述第一挡板向远离所述轴芯中心轴线的方向延伸，并插装于所述缸体内；所述第二挡板套设在所述支撑座外。

3.如权利要求1所述的加工中心主轴松刀卸荷机构，其特征在于：所述第一挡板和所述缸体侧壁之间设置有第一密封圈。

4.如权利要求1所述的加工中心主轴松刀卸荷机构，其特征在于：所述第二挡板和所述支撑座侧壁之间设置有第二密封圈。

5.如权利要求1所述的加工中心主轴松刀卸荷机构，其特征在于：所述第二挡板和所述缸体之间设置有第三密封圈。

6.如权利要求1所述的加工中心主轴松刀卸荷机构，其特征在于：在所述缸体的运动轨迹上，所述缸体与所述限位件之间的间隙小于1mm。

7.如权利要求1所述的加工中心主轴松刀卸荷机构，其特征在于：所述限位件为限位螺母，所述限位螺母与所述轴芯螺纹连接。

8.如权利要求1所述的加工中心主轴松刀卸荷机构，其特征在于：第一挡板和所述第二挡板均呈环状。