CN109822377B - 一种中间轴加工机头及应用其的加工机床 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种中间轴加工机头及应用其的加工机床，包括机架、主轴、拉杆、夹爪、杠杆导块和驱动部，拉杆上设置有卡接槽，通过在主轴上设置有至少一个贯穿槽，将杠杆导块枢接于贯穿槽内，杠杆导块的一端卡接于拉杆的卡接槽内，此时通过驱动部驱动杠杆导块的另一端运动，使杠杆导块相对于贯穿槽旋转，进而驱动拉杆沿容腔的轴向移动，使拉杆带动夹爪移动。通过在主轴上设置贯穿槽，使拉杆的驱动部分可以集成于主轴上，使机头在主轴的长度方向上不会过度增加，相对于现有技术而言，有效的缩短的机头的长度。从而使应用了上述中间轴加工机头的加工机床可以使工件生产时，明显缩短了工件运动的有效行程，从而有效的提高了生产效率。

Description

一种中间轴加工机头及应用其的加工机床

技术领域

本发明涉及加工领域，特别是一种中间轴加工机头及应用其的加工机床。

背景技术

中间轴，是现在很多产品都需要的部件之一，例如脚轮，需要在两个轮子之间通过中间轴进行连接。现在的加工机头由于主轴为一个完整的柱状结构，因此拉杆的驱动部分需要设置在主轴的外端，因此导致现有的加工机头尺寸都较长，从而导致工件在机头内的运动行程较大，在对有些需要从机头另一侧伸入主轴内，然后被夹爪夹取的工件进行加工时，工件行进的行程较大，从而增大了加工时长，使生产效率更为底下，而将主轴做短，还要达到与现有技术效果相同是非常困难的。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种机头长度更短的中间轴加工机头，以及应用其的加工机床。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种中间轴加工机头，包括：

机架；

主轴，所述主轴设置于机架上，所述主轴可在机架上旋转，所述主轴内设置有一个中空的容腔，所述主轴周向上设置至少一个与容腔连通的贯穿槽；

拉杆，所述拉杆位于所述容腔内，所述拉杆表面设置有卡接槽；

夹爪，所述夹爪上设置有沿夹爪轴向贯穿的中空空腔，所述夹爪沿主轴的一端安装于容腔内并与拉杆相连，所述夹爪的另一端设置有多爪夹头，所述多爪夹头表面设置有导向面，所述导向面与容腔的端缘抵接，所述多爪夹头相对于主轴移动时可夹紧工件，所述主轴可带动夹爪旋转；

杠杆导块，所述杠杆导块枢接于贯穿槽上，所述杠杆导块一端卡接于所述卡接槽内，所述杠杆导块相对于贯穿槽转动时可带动拉杆沿容腔的轴线方向移动；

驱动部，所述驱动部与杠杆导块的另一端相连，所述驱动部可驱动杠杆导块的另一端运动，从而驱动杠杆导块旋转。

作为上述技术方案的进一步改进，所述贯穿槽沿主轴的周向设置有四个，所述杠杆导块也为四个。

作为上述技术方案的进一步改进，所述杠杆导块的表面设置有导向凹槽，所述导向凹槽的一侧设置有导向斜面，所述驱动部位于所述导向凹槽内，所述驱动部可沿导向凹槽移动，从而移动至导向斜面上，进而驱动杠杆导块旋转。

作为上述技术方案的进一步改进，所述驱动部为环形驱动块，所述环形驱动块一次性位于四个杠杆导块的导向凹槽内。

作为上述技术方案的进一步改进，所述环形驱动块与导向凹槽之间还设置有轴承。

作为上述技术方案的进一步改进，所述卡接槽为沿拉杆周向设置的环形卡槽。

作为上述技术方案的进一步改进，所述拉杆为中空的柱状结构，所述空腔与拉杆的中空部分相连通。

作为上述技术方案的进一步改进，所述空腔与拉杆的中空部分还设置有导向管，所述导向管用于引导工件移动，所述导向管延伸至主轴远离夹爪一端的外侧。

作为上述技术方案的进一步改进，所述多爪夹头为三爪夹头。

一种加工机床，包括：

上述技术方案中任意一项所述的中间轴加工机头；

顶杆，所述顶杆设置于主轴安装有夹爪的一侧；

置物架，所述置物架位于多爪夹头与顶杆之间，所述置物架用于放置待加工的工件，所述顶杆可将置物架上的工件顶推至多爪夹头内从而被多爪夹头夹紧；

上料装置，所述上料装置位于置物架的一侧，所述上料装置用于将待加工的工件按规定方向输出至置物架上；

活动刀架，所述活动刀架设置于多爪夹头的一侧，所述活动刀架上设置有车刀，所述车刀用于对工件进行加工。

本发明的有益效果是：通过在主轴上设置有至少一个贯穿槽，将杠杆导块枢接于贯穿槽内，杠杆导块的一端卡接于拉杆的卡接槽内，此时通过驱动部驱动杠杆导块的另一端运动，使杠杆导块相对于贯穿槽旋转，从而会带动杠杆导块的位于卡接槽内的一端移动，进而驱动拉杆沿容腔的轴向移动，使拉杆带动夹爪移动。夹爪移动自然带动多爪夹头移动，多爪夹头向容腔内移动时，导向面会被容腔的端缘抵接，从而在端缘的限制作用下，多爪夹头只有收紧，才能继续向容腔内移动，进而对工件进行夹紧。当驱动部解除驱动时，多爪夹头自身的弹性会驱动多爪夹头张开复位，从而在导向面的作用下，多爪夹头会向主轴外侧移动，进而带动拉杆和杠杆导块复位。通过在主轴上设置有贯穿槽，不用对主轴的长度进行改进，而是将设置于主轴长度方向之外的拉杆的驱动部分集成到了主轴上，相对于现有技术而言，有效的缩短了加工机头的长度。

而应用了上述加工机头的加工机床可以使工件生产时，明显缩短了工件运动的有效行程，从而有效的提高了生产效率。

附图说明

下面结合附图说明和具体实施方式对本发明做进一步解释说明。

图1为本发明加工机床优选实施方式的结构示意图；

图2为本发明中间轴加工机头的优选实施方式的结构示意图；

图3为图2的A-A方向剖截面结构示意图；

图4为本发明优选实施方式中主轴的结构示意图；

图5为本发明优选实施方式中杠杆导块的结构示意图。

具体实施方式

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后…)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，在本发明中涉及“优选”、“次优选”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“优选”、“次优选”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

参照图1至图5，一种中间轴加工机头，包括：

机架10；

主轴20，所述主轴20设置于机架10上，所述主轴20可在机架10上旋转，所述主轴20内设置有一个中空的容腔22，所述主轴20周向上设置至少一个与容腔22连通的贯穿槽21；

拉杆40，所述拉杆40位于所述容腔22内，所述拉杆40表面设置有卡接槽41；

夹爪30，所述夹爪30上设置有沿夹爪30轴向贯穿的中空空腔，所述夹爪30沿主轴20的一端安装于容腔22内并与拉杆40相连，所述夹爪30的另一端设置有多爪夹头，所述多爪夹头表面设置有导向面31，所述导向面31与容腔22的端缘抵接，所述多爪夹头相对于主轴20移动时可夹紧工件，所述主轴20可带动夹爪30旋转；

杠杆导块50，所述杠杆导块50枢接于贯穿槽21上，所述杠杆导块50一端卡接于所述卡接槽41内为了描述方便，下文将杠杆导块50卡接于卡接槽41的一端称为甲端，所述杠杆导块50相对于贯穿槽21转动时可带动拉杆40沿容腔22的轴线方向移动；

驱动部，所述驱动部与杠杆导块50的另一端相连，所述驱动部可驱动杠杆导块50的另一端运动，从而驱动杠杆导块50旋转。

通过在主轴20上设置有至少一个贯穿槽21，将杠杆导块50枢接于贯穿槽21内，杠杆导块50的一端卡接于拉杆40的卡接槽41内，此时通过驱动部驱动杠杆导块50的另一端运动，使杠杆导块50相对于贯穿槽21旋转，从而会带动杠杆导块50的位于卡接槽41内的一端移动，进而驱动拉杆40沿容腔22的轴向移动，使拉杆40带动夹爪30移动。夹爪30移动自然带动多爪夹头移动，多爪夹头向容腔22内移动时，导向面31会被容腔22的端缘抵接，从而在端缘的限制作用下，多爪夹头只有收紧，才能继续向容腔22内移动，进而对工件进行夹紧。当驱动部解除驱动时，多爪夹头自身的弹性会驱动多爪夹头张开复位，从而在导向面31的作用下，多爪夹头会向主轴20外侧移动，进而带动拉杆40和杠杆导块50复位。通过在主轴20上设置有贯穿槽21，不用对主轴20的长度进行改进，而是将设置于主轴20长度方向之外的拉杆40的驱动部分集成到了主轴20上，相对于现有技术而言，有效的缩短了加工机头的长度。使工件在加工机头内运行的行程明显缩短了，从而缩短了工件在工件内移动的时间。

进一步进行改进，所述贯穿槽21沿主轴20的周向设置有四个，所述杠杆导块50也为四个，从而对拉杆40进行驱动时，拉杆40的周向受力较为均匀。

进一步进行改进，所述杠杆导块50的表面设置有导向凹槽51，所述导向凹槽51的一侧设置有导向斜面52，所述驱动部位于所述导向凹槽51内，如图3所示，所述驱动部可沿导向凹槽51移动从而移动至导向斜面52上，进而驱动杠杆导块50旋转。

使用时，通过驱动部移动从而滑动至导向斜面52上，从而驱动杠杆导块50运动，在附图上看就是驱动部将导向斜面52部分的杠杆导块50向下压，从而使杠杆导块50产生了旋转，然后在杠杆导块50的枢接支点的作用下，杠杆导块50的甲端在容腔22的轴向方向产生了移动，又由于甲端完全卡接在卡接槽41内，从而甲端带动了拉杆40移动，而拉杆40移动必然带动夹爪30移动，夹爪30的移动同样会促使多爪夹头向容腔22内移动，从而使多爪夹头只有在导向面31的导向作用下夹紧，才可以完成向容腔22内移动的工作状态。然而多爪夹头自身的弹性以及导向面31的作用，使多爪夹头自身无时无刻都有向容腔22外侧移动和复位的趋势，只要驱动部一但解除驱动状态，在本方案中即离开导向斜面52，则在多爪夹头在自身弹性的作用下复位，多爪夹头松开对工件的夹紧工作，从而带动拉杆40复位，进而带动杠杆导块50复位，之后准备下一次夹紧。而当杠杆导块50复位不够的情况下，驱动部移动至导向凹槽51的另一侧，从而挤压导向凹槽51另一侧的侧壁，在设计时设计成当杠杆导块50完全复位时，导向凹槽51另一侧的侧壁与驱动部的表面可完全贴合，则当杠杆导块50复位不够完善时，驱动部会挤压导向凹槽51另一侧的侧壁，使导向凹槽51另一侧的侧壁与驱动部的表面贴合，从而可以辅助复位。

为了使驱动部能够一次性对四个杠杆导块50进行驱动，进一步进行改进，所述驱动部为环形驱动块60，所述环形驱动块60一次性位于四个杠杆导块50的导向凹槽51内，如图2所示，通过环形驱动块60的一次性移动，直接对所有的杠杆导块50都进行驱动，使驱动过程更为稳定，拉杆40的受力也更为均匀。

进一步进行改进，由于主轴20是需要转动的，而且主轴20是会带动杠杆导块50一起转动的，为了使环形驱动块60能更好的与杠杆导块50配合，在生产过程中，环形驱动块60与杠杆导块50之间不会产生磨损，优选所述环形驱动块60与导向凹槽51之间还设置有轴承61，通过轴承61从而有效的对杠杆导块50以及环形驱动块60进行抵接。

进一步进行改进，由于每个杠杆导块50都要卡接于一个卡接槽41内，如果一个一个在拉杆40上设置卡接槽41的话，第一个制造难度加大，第二个装配也较为麻烦，考虑到这些问题，优选所述卡接槽41为沿拉杆40周向设置的环形卡槽，通过一个环形卡槽，从而将个卡接槽41完全集成于该环形卡槽上，制造更为简单，而且装配时也更为方便，不用一个个去根据卡接槽的位置来调整拉杆40的位置。

进一步进行改进，本方案在使用时，可以是将工件放置在多爪夹头上进行夹取，然后进行加工，之后将工件取下，但是为了生产更为快速，优选所述拉杆40为中空的柱状结构，所述空腔与拉杆40的中空部分相连通。生产时，多爪夹头夹取工件进行加工，加工完成后，直接通过新的工件将加工完成的工件顶入空腔内与拉杆40的中空部分，多爪夹头同时对新的工件进行夹取。完成加工的工件通过不断顶入的新工件从而被推出机头。或者通过调节机头的方向，使加工完成的工件滑出。

进一步进行改进，为了使加工完成后的工件从机头内被推出的更为顺畅，所述空腔与拉杆40的中空部分还设置有导向管，所述导向管用于引导工件移动，所述导向管延伸至主轴20远离夹爪30一端的外侧，所述导向管的直径根据加工的零件进行旋转，优选导向管的直径刚好允许一个工件移动，从而不会在空腔与拉杆40的中空部分产生堆积。

多爪夹头在具体使用时有多种选择，在此我们优选多爪夹头为三爪夹头。

进一步进行改进，本发明还公开了一种应用了上述技术方案的加工机床，包括：

顶杆70，所述顶杆70设置于主轴20安装有夹爪30的一侧；

置物架71，所述置物架71位于夹头与顶杆70之间，所述置物架71用于放置待加工的工件，所述顶杆70可将置物架71上的工件顶推至夹头内从而被夹头夹紧；

上料装置74，所述上料装置74位于置物架71的一侧，所述上料装置74用于将待加工的工件按规定方向输出至置物架71上；

活动刀架72，所述活动刀架72设置于夹头的一侧，所述活动刀架72上设置有车刀73，所述车刀73用于对工件进行加工，如图1所示。

使用时，通过上料装置74对待加工的工件进行上料，然后将工件输入至置物架71上，置物架71与多爪夹头的中心位置对应，之后顶杆70顶推待加工的工件至多爪夹头内，然后多爪夹头通过上述技术方案进行夹紧，活动刀架72朝向工件移动，从而对工件表面进行加工，加工完成后，活动刀架72带动车刀73后退，多爪夹头松开，顶杆70推动新的工件至多爪夹头内，新的工件会将加工完成的工件推动至导向管内，不断的通过新的工件推动加工完成的工件，从而使加工完成的工件从机头的另一侧被推出。

该加工机床通过应用了上述的中间轴加工机头，从而明显缩短了工件运动的有效行程，有效的提高了生产效率，特别是一些较长的工件，需要从主轴20的另一端进入，然后伸出至多爪夹头外侧进行加工。对于这类工件，在加工机头上的行程缩短，效率就越高。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种中间轴加工机头，其特征在于，包括：

机架(10)；

主轴(20)，所述主轴(20)设置于机架(10)上，所述主轴(20)可在机架(10)上旋转，所述主轴(20)内设置有一个中空的容腔(22)，所述主轴(20)周向上设置至少一个与容腔(22)连通的贯穿槽(21)；

拉杆(40)，所述拉杆(40)位于所述容腔(22)内，所述拉杆(40)表面设置有卡接槽(41)；

夹爪(30)，所述夹爪(30)上设置有沿夹爪(30)轴向贯穿的中空空腔，所述夹爪(30)沿主轴(20)的一端安装于容腔(22)内并与拉杆(40)相连，所述夹爪(30)的另一端设置有多爪夹头，所述多爪夹头表面设置有导向面(31)，所述导向面(31)与容腔(22)的端缘抵接，所述多爪夹头相对于主轴(20)移动时可夹紧工件，所述主轴(20)可带动夹爪(30)旋转；

杠杆导块(50)，所述杠杆导块(50)枢接于贯穿槽(21)上，所述杠杆导块(50)一端卡接于所述卡接槽(41)内，所述杠杆导块(50)相对于贯穿槽(21)转动时可带动拉杆(40)沿容腔(22)的轴线方向移动；

驱动部，所述驱动部与杠杆导块(50)的另一端相连，所述驱动部可驱动杠杆导块(50)的另一端运动，从而驱动杠杆导块(50)旋转；

所述杠杆导块(50)的表面设置有导向凹槽(51)，所述导向凹槽(51)的一侧设置有导向斜面(52)，所述驱动部位于所述导向凹槽(51)内，所述驱动部可沿导向凹槽(51)移动，从而移动至导向斜面(52)上，进而驱动杠杆导块(50)旋转，所述驱动部与所述导向斜面(52)分离时，所述多爪夹头能够在自身弹性的作用下复位并带动所述拉杆(40)复位，进而带动所述杠杆导块(50)复位，且所述杠杆导块(50)能够移动至所述导向凹槽(51)的另一侧并挤压所述导向凹槽(51)的所述另一侧的侧壁，以辅助所述杠杆导块(50)复位。

2.如权利要求1所述的一种中间轴加工机头，其特征在于：

所述卡接槽(41)为沿拉杆(40)周向设置的环形卡槽。

3.如权利要求2所述的一种中间轴加工机头，其特征在于：

所述拉杆(40)为中空的柱状结构，所述空腔与拉杆(40)的中空部分相连通。

4.如权利要求3所述的一种中间轴加工机头，其特征在于：

所述空腔与拉杆(40)的中空部分还设置有导向管，所述导向管用于引导工件移动，所述导向管延伸至主轴(20)远离夹爪(30)一端的外侧。

5.如权利要求1所述的一种中间轴加工机头，其特征在于：

所述多爪夹头为三爪夹头。

6.一种加工机床，其特征在于，包括：

权利要求1至5中任意一项所述的中间轴加工机头；

顶杆(70)，所述顶杆(70)设置于主轴(20)安装有夹爪(30)的一侧；

置物架(71)，所述置物架(71)位于多爪夹头与顶杆(70)之间，所述置物架(71)用于放置待加工的工件，所述顶杆(70)可将置物架(71)上的工件顶推至多爪夹头内从而被多爪夹头夹紧；

上料装置(74)，所述上料装置(74)位于置物架(71)的一侧，所述上料装置(74)用于将待加工的工件按规定方向输出至置物架(71)上；

活动刀架(72)，所述活动刀架(72)设置于多爪夹头的一侧，所述活动刀架(72)上设置有车刀(73)，所述车刀(73)用于对工件进行加工。

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