CN110355598B - 一种碟簧式主轴微进给机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种碟簧式主轴微进给机构，涉及机床领域，包括碟簧微进给装置、液压缸、制动夹紧装置、传感器测量装置、主轴；碟簧微进给装置包括主轴支架、碟形弹簧、主轴套筒、前端盖、活塞挡圈；液压缸包括活塞、缸筒，缸盖；制动夹紧装置包括夹紧环、圆周钳夹、后端盖；传感器测量装置包括位移传感器和压力传感器、测量片；液压缸设置与碟簧微进给装置的后端，制动夹紧装置设置在液压缸的后端，传感测量装置设置在液压缸和碟簧微进给装置上。本发明提供了一种用于主轴或多主轴机床的主轴微进给机构，能够提供高精度的主轴轴向移动，对刀具磨损进行补偿。

Description

一种碟簧式主轴微进给机构
技术领域
本发明涉及双主轴及多主轴机床领域，尤其涉及一种碟簧式主轴微进给机构。
背景技术
双主轴机床在机械加工领域运用越来越广泛，其中一种双主轴机床为两主轴同向并列形式，用于加工相同参数要求的特征，但由于不同刀具必定存在尺寸差异且使用过程中不同刀具磨损状况不尽相同，所以在使用中使得两个相同参数要求的被加工特征的加工尺寸、质量等出现偏差。
目前，生产中遇到类似磨损问题，传统方式是通过更换道具或者修磨刀具可以减小这种偏差，但这种方法不经济，也浪费时间，不适合在大量生产的产品加工中使用。
因此，本领域的技术人员致力于开发一种用于主轴或多主轴机床的主轴微进给机构，能够提供高精度的主轴轴向移动，并对刀具磨损进行补偿。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是双主轴机床加工过程中由于刀具的磨损而造成的加工参数的偏差。
为实现上述目的，本发明提供了一种碟簧式主轴微进给机构，包括碟簧微进给装置、液压缸、制动夹紧装置、传感器测量装置、主轴；碟簧微进给装置包括主轴支架、碟形弹簧、主轴套筒、前端盖、活塞挡圈；液压缸包括活塞、缸筒，缸盖；制动夹紧装置包括夹紧环、圆周钳夹、后端盖；传感器测量装置包括位移传感器和压力传感器、测量片；所述液压缸设置与所述碟簧微进给装置的后端，所述制动夹紧装置设置在所述液压缸的后端，所述传感测量装置设置在所述液压缸和所述碟簧微进给装置上。
进一步地，所述碟形弹簧设置在所述主轴套筒和所述主轴支架之间，所述主轴套筒套设在所述主轴外侧，所述主轴支架前端设置有前端盖，所述主轴套筒上设置有前轴肩，所述碟形弹簧的轴向运动范围在所述前端盖与所述前轴肩之间。
进一步地，所述主轴套筒后端设置有活塞挡圈，所述活塞挡圈设置有法兰，所述法兰与所述测量片连接。
进一步地，所述缸筒设置在所述主轴支架后端面，所述缸盖设置在缸筒后端面。
进一步地，所述活塞中间为通孔，所述主轴套筒可穿过所述通孔，所述主轴套筒前轴肩的后端面和所述活塞挡圈使所述活塞和所述主轴套筒安装固定。
进一步地，所述后端盖设置在所述缸盖后端面，所述圆周钳夹设置在所述后端盖上，所述夹紧环设置在所述主轴套筒后端面。
进一步地，所述圆周钳夹为气动形式，和所述夹紧环配套使用。
进一步地，所述缸盖和所述缸筒设置有阶梯通孔，所述位移传感器和压力传感器设置所述阶梯通孔中。
进一步地，所述位移传感器和压力传感器均为接触式传感器，测量头朝向所述测量片并与所述测量片接触，传感器安装孔另一端为数据线，与数据采集器和电器控制设备相连。
进一步地，各装置之间通过螺纹连接并固定。
通过本发明公开的碟簧式主轴微进给机构，利用碟簧微进给装置和传感器装置的控制，能够提供高精度的主轴轴向移动，同时可实现对刀具磨损的补偿。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1是本发明的一个较佳实施例的碟簧式主轴微进给机构的内部结构示意图；
图2是本发明的一个较佳实施例的碟簧式主轴微进给机构的剖面主视图；
图3是本发明的一个较佳实施例的碟簧式主轴微进给机构的碟形弹簧局部示意图；
图4是本发明一个较佳实施例的碟簧式主轴微进给机构的制动夹紧装置局部示意图；
图5是本发明一个较佳实施例的碟簧式主轴微进给机构的液压缸局部示意图。
其中，主轴支架1、碟形弹簧2、主轴套筒3、、前端盖4、主轴5、位移传感器6、夹紧环7、圆周钳夹8、后端盖9、活塞10、活塞挡圈11、压力传感器12、测量片13、缸筒14、缸盖15。
具体实施方式
以下参考说明书附图介绍本发明的多个优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。
在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本发明并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。
如图1和图2所示，一种碟簧式主轴微进给机构，包括碟簧微进给装置、液压缸、制动夹紧装置、传感器测量装置、主轴5；碟簧微进给装置包括主轴支架1、碟形弹簧2、主轴套筒3、前端盖4、活塞挡圈11；液压缸包括活塞10、缸筒14，缸盖15；制动夹紧装置包括夹紧环7、圆周钳夹8、后端盖9；传感器测量装置包括位移传感器6和压力传感器12、测量片13。
碟簧微进给装置用于安装主轴5，保证主轴5沿轴向运动和径向固定，并起到预紧的作用。液压缸设置在碟簧微进给装置中的主轴支架1的后端，为碟形微进给装置提供驱动力。制动夹紧装置设置在液压缸的缸盖15的后端面，对碟簧微进给装置夹紧固定，实现对主轴5的定位。传感测量装置设置在液压缸和碟簧微进给装置上，用于测量碟簧微进给装置的位移，起到控制微进给机构的作用。各装置之间通过螺纹连接并固定。
主轴支架1前端面设置有前端盖4，主轴套筒3套设在主轴5外侧。缸筒14设置在主轴支架1的后端面，主轴套筒3后端轴肩设置有活塞挡圈11，活塞挡圈11设置有法兰，测量片13设置在活塞挡圈11法兰上。
其中，缸盖14和缸筒15设置有阶梯通孔，用于安装位移传感器6；活塞10中间为通孔，主轴套筒3可穿过该通孔，依靠所述主轴套筒3前轴肩的后端面和活塞挡圈11使活塞10和主轴套筒3安装固定。
如图3所示，碟形弹簧2设置在主轴套筒3和主轴支架1之间；主轴套筒3上设置有前轴肩，碟形弹簧2的轴向运动范围在前端盖4与前轴肩之间，以保证碟形弹簧的预紧作用。
如图4所示，制动夹紧装置包括后端盖9、圆周钳夹8、夹紧环7；后端盖9设置在缸盖15的后端面，圆周钳夹8设置在后端盖9上，夹紧环7设置在主轴套筒3的后端面；圆周钳夹7设置为气动形式，和夹紧环7配套使用。
如图5所示，液压缸包括缸筒14，缸盖15，活塞10；缸筒14安装在主轴支架1后端面，缸盖15安装在缸筒14后端面，液压缸的活塞10通过碟簧微进给装置的活塞挡圈11和主轴套筒3前轴肩安装固定；缸盖14和缸筒15开有阶梯通孔，用于安装位移传感器和压力传感器6。
位移传感器6和压力传感器12均为接触式传感器，测量头朝向测量片13并与测量片13接触，位移传感器6和压力传感器12安装孔另一端连接数据线，与数据采集器和PLC等电器控制设备相连。
通过本发明公开的碟簧式主轴微进给机构，利用碟簧微进给装置和传感器装置的控制，能够提供高精度的主轴轴向移动，可同时实现对刀具磨损的补偿。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种碟簧式主轴微进给机构，其特征在于，包括碟簧微进给装置、液压缸、制动夹紧装置、传感器测量装置、主轴；所述碟簧微进给装置包括主轴支架、碟形弹簧、主轴套筒、前端盖、活塞挡圈；所述液压缸包括活塞、缸筒，缸盖；所述制动夹紧装置包括夹紧环、圆周钳夹、后端盖；所述传感器测量装置包括位移传感器和压力传感器、测量片；所述液压缸设置于所述碟簧微进给装置的后端，所述制动夹紧装置设置在所述液压缸的后端，所述传感器测量装置设置在所述液压缸和所述碟簧微进给装置上；
所述碟形弹簧设置在所述主轴套筒和所述主轴支架之间，所述主轴套筒套设在所述主轴外侧，所述主轴支架前端设置有前端盖，所述主轴套筒后端设置有活塞挡圈；
所述缸筒设置在所述主轴支架后端面，所述缸盖设置在所述缸筒后端面，所述活塞设置于所述主轴套筒与所述活塞挡圈之间；
所述后端盖设置在所述缸盖的后端面，所述圆周钳夹设置所述后端盖上，所述夹紧环设置在所述主轴套筒的后端面；
所述测量片设置在所述活塞挡圈上，所述位移传感器和所述压力传感器与所述测量片连接，所述缸盖和所述缸筒设置有阶梯通孔，所述位移传感器和压力传感器设置在所述阶梯通孔中。
2.如权利要求1所述的碟簧式主轴微进给机构，其特征在于，所述主轴套筒上还设置有前轴肩，所述碟形弹簧的轴向运动范围限制在所述前端盖与所述前轴肩之间。
3.如权利要求1所述的碟簧式主轴微进给机构，其特征在于，所述活塞挡圈上还设置有法兰，所述法兰与所述测量片连接。
4.如权利要求1所述的碟簧式主轴微进给机构，其特征在于，所述活塞中间为通孔，所述主轴套筒穿过所述通孔，所述主轴套筒前轴肩的后端面和所述活塞挡圈使所述活塞和所述主轴套筒安装固定。
5.如权利要求1所述的碟簧式主轴微进给机构，其特征在于，所述圆周钳夹为气动形式，和所述夹紧环配套使用。
6.如权利要求1所述的碟簧式主轴微进给机构，其特征在于，所述位移传感器和压力传感器为接触式传感器，测量头朝向所述测量片并与所述测量片接触，所述位移传感器和所述压力传感器的安装孔另一端连接数据线，与数据采集器和电器控制设备相连。
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