CN110421390A - 高速抛光电主轴前端刀具自动装夹装置 - Google Patents

高速抛光电主轴前端刀具自动装夹装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了高速抛光电主轴前端刀具自动装夹装置，包括轴芯转子、轴承、缸筒、气缸片、前罩、定位套和刀具主体，轴芯转子安置在缸筒的内部，缸筒的端头部位出固定连接有前罩，缸筒的端头部位处的轴芯转子上套装有轴承，轴承通过轴承压板固定连接在缸筒上，前罩内部的腔体中安置有气缸片，气缸片套装在前罩内部的轴芯转子上，轴芯转子位于前罩外部的端头上套装有定位套，轴芯转子的端头部位处安置有刀具主体，刀具主体安置在轴芯转子端头部位开设的沉槽内部。本发明通过设置轴芯转子、缸筒、气缸片、前罩、定位套和刀具主体，解决了电主轴前端刀具的固定，大多无法实现自动的更换装夹，需要人工辅助完成刀具的装夹，速度慢、效率低的问题。

Description

高速抛光电主轴前端刀具自动装夹装置
技术领域
本发明涉及数控加工中心机床技术领域，具体为高速抛光电主轴前端刀具自动装夹装置。
背景技术
电主轴是最近几年在数控机床领域出现的将机床主轴与主轴电机融为一体的新技术。高速数控机床主传动系统取消了带轮传动和齿轮传动。机床主轴由内装式电动机直接驱动，从而把机床主传动链的长度缩短为零，实现了机床的“零传动”。这种主轴电动机与机床主轴“合二为一”的传动结构形式，使主轴部件从机床的传动系统和整体结构中相对独立出来，因此可做成“主轴单元”，俗称“电主轴”。在手机等消费类电子产品的轻金属结构件，大多采用小型加工中心快速切削成型，在部件加工切削过程中就有用到高速电主轴换刀系统更换刀具。目前在电主轴前端刀具固定上，大多无法实现自动的更换装夹，需要人工辅助完成刀具的装夹，速度慢、效率低。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了高速抛光电主轴前端刀具自动装夹装置，解决了电主轴前端刀具在固定上，大多无法实现自动的更换装夹，需要人工辅助完成刀具的装夹，速度慢、效率低的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：高速抛光电主轴前端刀具自动装夹装置，包括轴芯转子、轴承、缸筒、气缸片、前罩、定位套和刀具主体，所述轴芯转子安置在缸筒的内部，所述缸筒的端头部位出固定连接有前罩，所述缸筒的端头部位处的轴芯转子上套装有轴承，所述轴承通过轴承压板固定连接在缸筒上，所述前罩内部的腔体中安置有气缸片，所述气缸片套装在前罩内部的轴芯转子上，所述轴芯转子位于前罩外部的端头上套装有定位套，所述轴芯转子的端头部位处安置有刀具主体，所述刀具主体安置在轴芯转子端头部位开设的沉槽内部。
优选的，所述缸筒和前罩中均开设有高压气道，所述缸筒上的高压气道与前罩上的高压气道相互连通，且缸筒上的高压气道与前罩上的高压气道的连接部位处通过高压气道密封圈密封连接。
优选的，所述气缸片背离前罩的一侧固定连接有气缸片回位弹簧，所述气缸片回位弹簧的另一端抵在轴承压板上的内六螺丝上，且轴承压板通过内六螺丝固定连接在缸筒上。
优选的，所述气缸片背离轴芯转子的一侧与前罩连接的间隙中安置有气缸片外密封圈，所述气缸片靠近轴芯转子的一侧与前罩连接的间隙中安置有气缸片内密封圈。
优选的，所述定位套靠近缸筒一侧的轴芯转子上套装有锁固套，所述锁固套与轴芯转子之间的间隙中安置有锁固套密封圈，所述锁固套内部的轴芯转子上安装有锁固钢球。
优选的，所述锁固套靠近缸筒的一侧固定连接有锁固套回位弹簧，所述锁固套回位弹簧背离锁固套的一端抵在转子螺母上，所述转子螺母固定连接在轴承压板上，所述锁固套靠近轴芯转子的一侧开设有锁固套避空槽。
优选的，所述刀具主体靠近轴芯转子的一端设置有六棱柱插销，所述刀具主体通过六棱柱插销插合在轴芯转子上开设的六方定位槽中，且刀具主体上的六棱柱插销与六方定位槽相配合。
(三)有益效果
本发明提供了高速抛光电主轴前端刀具自动装夹装置，具备以下有益效果：
本发明，通过设置的轴芯转子、缸筒、气缸片、前罩、锁固套、定位套、刀具主体、锁固套回位弹簧、气缸片回位弹簧和高压气道，利用高压气体来带动气缸片移动，在利用气缸片带动锁固套移动松开装夹的刀具主体，从而实现刀具的拆卸，并在重新插入刀具时，利用锁固套回位弹簧和气缸片回位弹簧对其气缸片和锁固套进行复位，从而在此锁紧重新安装的刀具，实现了刀具的自动化装夹和拆卸，并且本装置结构简单，使用便捷，可以快速的实现刀具的更换工作，并且无需人工辅助，速度快、效率高，便于推广使用，解决了电主轴前端刀具在固定上，大多无法实现自动的更换装夹，需要人工辅助完成刀具的装夹，速度慢、效率低的问题。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明图1的上部放大示意图；
图3为本发明图1的下部放大示意图；
图4为本发明外部正视结构示意图。
图中附图标记为：1、轴芯转子；2、轴承；3、缸筒；4、轴承压板；5、转子螺母；6、气缸片；7、内六螺丝；8、前罩；9、锁固套；10、定位套；11、刀具主体；12、锁固钢球；13、锁固套密封圈；14、气缸片内密封圈；15、气缸片外密封圈；16、锁固套回位弹簧；17、气缸片回位弹簧；18、高压气道密封圈；19、高压气道；20、六方定位槽；21、锁固套避空槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4所示，本发明提供的一种实施例；高速抛光电主轴前端刀具自动装夹装置，包括轴芯转子1、轴承2、缸筒3、气缸片6、前罩8、定位套10和刀具主体11，轴芯转子1安置在缸筒3的内部，便于固定安装轴芯转子1，缸筒3的端头部位出固定连接有前罩8，前罩8起到防护罩的作用，用来罩住缸筒3端头部位安装的其它部件，避免受到损坏，提升运行的稳定性，缸筒3的端头部位处的轴芯转子1上套装有轴承2，轴承2通过轴承压板4固定连接在缸筒3上，便于利用轴承压板4将其轴承2固定到缸筒3端头部位与轴芯转子1的连接部位处，并且利用轴承2来降低轴芯转子1与缸筒3之间的摩擦，降低其运行的磨损，前罩8内部的腔体中安置有气缸片6，气缸片6套装在前罩8内部的轴芯转子1上，气缸片6运动带动锁固套9运动，从而来实现刀具主体11的自动装夹锁紧以及松开拆卸，轴芯转子1位于前罩8外部的端头上套装有定位套10，定位套10用来对其装夹的刀具主体11来进行定位，提升刀具主体11安装的精度，轴芯转子1的端头部位处安置有刀具主体11，刀具主体11安置在轴芯转子1端头部位开设的沉槽内部，便于利用开设的沉槽来固定装夹刀具主体11的固定的端头部位。
进一步，缸筒3和前罩8中均开设有高压气道19，缸筒3上的高压气道19与前罩8上的高压气道19相互连通，高压气道19与外界的输气管道相互连通，起到输送高压气体的租用，且缸筒3上的高压气道19与前罩8上的高压气道19的连接部位处通过高压气道密封圈18密封连接，高压气道密封圈18起到高压气道19连接部位的密封作用，避免连接部位泄漏高压气体，导致高压气道19无法正常的运行。
进一步，气缸片6背离前罩8的一侧固定连接有气缸片回位弹簧17，气缸片回位弹簧17的另一端抵在轴承压板4上的内六螺丝7上，便于利用气缸片回位弹簧17来推动气缸片6移动，从而使得移动后的气缸片6复位，且轴承压板4通过内六螺丝7固定连接在缸筒3上，便于利用内六螺丝7来固定住轴承压板4，提升轴承压板4与缸筒3之间连接的稳定性。
进一步，气缸片6背离轴芯转子1的一侧与前罩8连接的间隙中安置有气缸片外密封圈15，气缸片6靠近轴芯转子1的一侧与前罩8连接的间隙中安置有气缸片内密封圈14，便于利用气缸片内密封圈14和气缸片外密封圈15来密封住气缸片6与被接触部件之间的间隙，使得气缸片6的右侧形成腔体为密封状态。
进一步，定位套10靠近缸筒3一侧的轴芯转子1上套装有锁固套9，锁固套9用来固定锁紧安装的刀具主体11，锁固套9与轴芯转子1之间的间隙中安置有锁固套密封圈13，锁固套密封圈13用来密封住锁固套9余轴芯转子1之间的连接间隙，使其处于密封状态，锁固套9内部的轴芯转子1上安装有锁固钢球12，锁固钢球12设置有三个，且环形阵列分布在锁固套9上，刀具主体11上对应并锁固钢球12位置处设置有限位槽，利用锁固钢球12使得锁固套9紧紧锁住轴芯转子1，定位套10的中间部位处开设有进口定位槽，且开设的进口定位槽用来安装刀具主体11。
进一步，锁固套9靠近缸筒3的一侧固定连接有锁固套回位弹簧16，便于利用锁固套回位弹簧16来推动锁固套9移动，从而使得移动后的锁固套9复位，锁固套回位弹簧16背离锁固套9的一端抵在转子螺母5上，转子螺母5固定连接在轴承压板4上，锁固套9靠近轴芯转子1的一侧开设有锁固套避空槽21，锁固套避空槽21的设置简化制造的难度和避免使用过程中不必要的摩擦损伤、还有增加型腔的密封程度而将两个配合面人为的改成非接触面。
进一步，刀具主体11靠近轴芯转子1的一端设置有六棱柱插销，刀具主体11通过六棱柱插销插合在轴芯转子1上开设的六方定位槽20中，且刀具主体11上的六棱柱插销与六方定位槽20相配合，其中六方定位槽20也就可以根据实际的使用需求以及刀具主体11的具体连接方式优化为四方定位槽和三角形定位槽等等，便于刀具主体11固定端头部位与轴芯转子1固定连接到一起，并且利用连接的部位来实现传动。
工作原理：使用时，将其外界的输气管道端头连通到缸筒3上高压气道19的进口上，外界的高压气体从缸筒3上的高压气道19进入到前罩8上的高压气道19中，并从前罩8上高压气道19的出口部位排出到气缸片6背离缸筒3一侧的密封腔体中，在高压气体的作用下推动气缸片6向缸筒3一侧移动，并同时压缩气缸片回位弹簧17，锁固套9在气缸片6的带动下一同移动，并且同时压缩锁固套回位弹簧16，锁固钢球12进入到锁固套避空槽21中，此时刀具主体11处于放松状态，从而直接取下刀具主体11即可，随后将其轴芯转子1的端头部位安装刀具主体11的沉孔移动到需要装夹的刀具主体11上部，并将其刀具主体11上端的连接端从定位套10插入到轴芯转子1上的沉槽中，并且将其刀具主体11端头部位的六棱柱插销插入到六方定位槽20中，随后停止外界高压气体的输送，在锁固套回位弹簧16和气缸片回位弹簧17的作用下气缸片6和锁固套9向背离缸筒3一侧移动复位，锁固钢球12此时滑出锁固套避空槽21，并且在锁固套9的作用下紧紧的抵在刀具主体11上，从而将其刀具主体11锁紧在锁固套9上，从而完成刀具主体11的更换和自动装夹。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.高速抛光电主轴前端刀具自动装夹装置，包括轴芯转子(1)、轴承(2)、缸筒(3)、气缸片(6)、前罩(8)、定位套(10)和刀具主体(11)，其特征在于：所述轴芯转子(1)安置在缸筒(3)的内部，所述缸筒(3)的端头部位出固定连接有前罩(8)，所述缸筒(3)的端头部位处的轴芯转子(1)上套装有轴承(2)，所述轴承(2)通过轴承压板(4)固定连接在缸筒(3)上，所述前罩(8)内部的腔体中安置有气缸片(6)，所述气缸片(6)套装在前罩(8)内部的轴芯转子(1)上，所述轴芯转子(1)位于前罩(8)外部的端头上套装有定位套(10)，所述轴芯转子(1)的端头部位处安置有刀具主体(11)，所述刀具主体(11)安置在轴芯转子(1)端头部位开设的沉槽内部。
2.根据权利要求1所述的高速抛光电主轴前端刀具自动装夹装置，其特征在于：所述缸筒(3)和前罩(8)中均开设有高压气道(19)，所述缸筒(3)上的高压气道(19)与前罩(8)上的高压气道(19)相互连通，且缸筒(3)上的高压气道(19)与前罩(8)上的高压气道(19)的连接部位处通过高压气道密封圈(18)密封连接。
3.根据权利要求1所述的高速抛光电主轴前端刀具自动装夹装置，其特征在于：所述气缸片(6)背离前罩(8)的一侧固定连接有气缸片回位弹簧(17)，所述气缸片回位弹簧(17)的另一端抵在轴承压板(4)上的内六螺丝(7)上，且轴承压板(4)通过内六螺丝(7)固定连接在缸筒(3)上。
4.根据权利要求3所述的高速抛光电主轴前端刀具自动装夹装置，其特征在于：所述气缸片(6)背离轴芯转子(1)的一侧与前罩(8)连接的间隙中安置有气缸片外密封圈(15)，所述气缸片(6)靠近轴芯转子(1)的一侧与前罩(8)连接的间隙中安置有气缸片内密封圈(14)。
5.根据权利要求1所述的高速抛光电主轴前端刀具自动装夹装置，其特征在于：所述定位套(10)靠近缸筒(3)一侧的轴芯转子(1)上套装有锁固套(9)，所述锁固套(9)与轴芯转子(1)之间的间隙中安置有锁固套密封圈(13)，所述锁固套(9)内部的轴芯转子(1)上安装有锁固钢球(12)。
6.根据权利要求5所述的高速抛光电主轴前端刀具自动装夹装置，其特征在于：所述锁固套(9)靠近缸筒(3)的一侧固定连接有锁固套回位弹簧(16)，所述锁固套回位弹簧(16)背离锁固套(9)的一端抵在转子螺母(5)上，所述转子螺母(5)固定连接在轴承压板(4)上，所述锁固套(9)靠近轴芯转子(1)的一侧开设有锁固套避空槽(21)。
7.根据权利要求1所述的高速抛光电主轴前端刀具自动装夹装置，其特征在于：所述刀具主体(11)靠近轴芯转子(1)的一端设置有六棱柱插销，所述刀具主体(11)通过六棱柱插销插合在轴芯转子(1)上开设的六方定位槽(20)中，且刀具主体(11)上的六棱柱插销与六方定位槽(20)相配合。
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