CN113857916A - 一种电主轴的浮动松刀机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电主轴的浮动松刀机构，包括浮动油缸、松刀组件、拉杆和后轴承锁紧螺母，拉杆内置于主轴轴心中，浮动油缸内设有活塞，松刀杆套设于活塞中，松刀组件包括松刀环、拉杆连接块、松刀位置检测环、松刀杆和松刀螺钉，松刀环的一端通过锁紧螺钉与后轴承锁紧螺母连接，松刀螺钉穿出松刀环的另一端通过螺纹与松刀杆活动连接，松刀环一端上设有至少两个连接槽，拉杆连接块的一端穿出松刀环的连接槽与松刀位置检测环连接，拉杆连接块的另一端套设于拉杆的端面，拉杆、松刀螺钉和松刀杆均处于轴心中心线位置。本发明具有整体结构体积小、对主轴安装空间占用小、有效防止浮动松刀过程中的卡死故障和活塞松刀行程可调等特点。
Description
技术领域
本发明涉及机床部件技术领域，特别是一种电主轴的浮动松刀机构。
背景技术
电主轴通过松拉刀系统对刀柄进行松开与锁紧。在松刀过程中，松刀机构对拉杆产生一个推力作用，该作用力通过轴芯传递至轴承上，从而对轴承产生一个瞬时的冲击力。在进行长时间的松刀动作后，轴承的寿命和主轴的精度会受到较大影响。目前为避免这种冲击力对轴承的损伤，一般会设计浮动松刀机构，即在松刀机构产生对轴芯推力的瞬间，对轴芯产生方向相反、大小相等的拉力，拉力与推力在轴芯上相互抵消，从而保证了轴承的寿命与精度。
现有技术公开了一种松拉刀主轴浮动气缸反拉刀结构，专利号为CN212858695U的专利，该技术方案通过在浮动油缸上连接一个拉紧套，在松刀过程中，浮动油缸带动拉紧套向后移动，使得拉紧套拉紧轴芯上的锁紧螺母，从而使松刀力不会施加到轴承上。但存在的缺陷是①大直径的拉紧套会占用大量的主轴空间，限制了其它零件的安装。②油缸与轴套之间直接接触，油缸滑动过程中摩擦力较大。③拉紧套与外置于活塞，与螺母通过大端面连接，对中性差。④该专利方案中活塞行程固定且不可调节，因此零件尺寸和安装精度会直接影响松刀行程。
现有技术还公开了一种电主轴液压浮动松刀装置，专利号CN110682142 A的专利，该技术方案通过弹簧导向杆实现油缸的浮动和导向，通过松刀块从外侧勾住轴芯上的固定结构实现浮动打刀，消除油缸松刀力对轴承的瞬时冲击。其缺点在于，①松刀块结构较大，会占用主轴内部大量的安装空间，影响其他功能部件的安装；②松刀块外置于活塞，拥有较大的径向尺寸，在浮动打刀过程中，松刀块与活塞的对中性较差；③油缸浮动时需要在导向杆上滑动，两者直接接触会产生较大摩擦力。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点，本发明的目的是提供一种电主轴的浮动松刀机构。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电主轴的浮动松刀机构，包括浮动油缸、松刀组件、拉杆和后轴承锁紧螺母，所述拉杆内置于主轴轴心中，所述浮动油缸内设有活塞，所述松刀杆套设于所述活塞中，所述松刀组件包括松刀环、拉杆连接块、松刀位置检测环、松刀杆和松刀螺钉，所述松刀环的一端通过锁紧螺钉与所述后轴承锁紧螺母连接，所述松刀螺钉穿出所述松刀环的另一端通过螺纹与所述松刀杆活动连接，所述松刀环一端上设有至少两个连接槽，所述拉杆连接块的一端穿出所述松刀环的连接槽与所述松刀位置检测环连接，所述拉杆连接块的另一端套设于所述拉杆的端面，所述拉杆、所述松刀螺钉和所述松刀杆均处于轴心中心线位置。
作为本发明的进一步改进：所述松刀螺钉活动安装于所述松刀杆上，所述松刀螺钉与所述松刀环的另一端卡位连接，所述松刀环的另一端设有容置所述松刀螺钉活动的通孔；所述松刀杆设有固定所述松刀螺钉的安装孔，所述松刀螺钉活动设置于所述安装孔中。
作为本发明的进一步改进：所述松刀环为“凸”型柱体。所述松刀环的一端上设有若干锁紧孔。
作为本发明的进一步改进：所述连接槽为弧形槽。所述拉杆连接块活动安装于所述连接槽中。
作为本发明的进一步改进：所述浮动油缸外部套设有套筒，所述套筒与所述浮动油缸之间设有若干滚珠滑套。
作为本发明的进一步改进：所述松刀杆与所述活塞之间安装有密封圈。所述密封圈为橡胶材质。
作为本发明的进一步改进：所述浮动油缸后端连接有油缸端盖，所述油缸端盖后端安装有弹簧座和弹簧，所述套筒后端连接有后端盖，所述弹簧设置于所述油缸端盖和所述后端盖之间。
所述松刀杆和所述活塞均与所述油缸端盖连接。
作为本发明的进一步改进：所述后端盖设有液压油口，所述活塞左端和所述油缸端盖之间设有松刀油腔，所述液压油口与所述松刀油腔连通。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明的主轴浮动松刀结构，在主轴频繁的换刀过程中，主轴轴承不会受到浮动油缸在松刀过程中带来的瞬时冲击力，从而提高轴承的可靠性，保持轴承的高精度。
2、本发明提供了一个体积较小的主轴浮动松刀结构，不用占用主轴内部较大的安装空间，对主轴原有结构影响较小。
3、本发明的浮动松刀结构是内置于活塞中的，拥有很好的对中性能，活塞行程可以通过松刀螺钉的旋入深度调节，可消除零件尺寸和安装精度对松刀行程的影响。同时，浮动油缸与套筒之间套设有滚珠滑套，可大幅度减小摩擦力，提高主轴浮动松拉刀性能。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为松刀环的结构示意图。
图3为滚珠滑套的结构示意图。
具体实施方式
现结合附图说明与实施例对本发明进一步说明：
如图1至图3所示，一种电主轴的浮动松刀机构，包括浮动油缸5、松刀组件、拉杆19和后轴承锁紧螺母17，所述拉杆19内置于主轴轴心18中，所述浮动油缸5内设有活塞6，所述松刀杆14套设于所述活塞6中，所述松刀组件包括松刀环10、拉杆连接块9、松刀位置检测环8、松刀杆14和松刀螺钉15，所述松刀环10的一端通过锁紧螺钉16与所述后轴承锁紧螺母17连接，所述松刀螺钉15穿出所述松刀环10的另一端通过螺纹与所述松刀杆14活动连接，所述松刀环10一端上设有至少两个连接槽10.1，所述拉杆连接块9的一端穿出所述松刀环10的连接槽10.1与所述松刀位置检测环8连接，所述拉杆连接块9的另一端套设于所述拉杆19的端面，所述拉杆19、所述松刀螺钉15和所述松刀杆14均处于轴心18中心线位置。
通过控制所述松刀螺钉15与所述松刀环10之间的接触与断开，间接实现浮动油缸5与轴心18的接触与断开，从而实现浮动松刀的功能。
所述松刀组件整体结构体积小，对主轴安装空间占用少，同时所述松刀杆14、所述松刀螺钉15置于所述活塞6内部，且处于轴心18中心位置上，与所述松刀环10、所述拉杆19和轴心18对中性好，能有效防止浮动松刀过程中卡死故障，可靠性高。
具体地，所述松刀螺钉15活动安装于所述松刀杆14上。
所述松刀螺钉15与所述松刀环10的另一端卡位连接，所述松刀环10的另一端设有容置所述松刀螺钉15活动的通孔；所述松刀杆14设有固定所述松刀螺钉15的安装孔。
通过调节所述松刀螺钉15在所述安装孔的旋入深度位置实现活塞6的松刀行程，能有效解决常规浮动松刀机构中零件尺寸误差和安装误差影响活塞6松少行程的问题。
具体地，所述松刀环10为“凸”型柱体。所述松刀环10的一端上设有若干锁紧孔10.2。
具体地，所述连接槽10.1为弧形槽。所述拉杆连接块9活动安装于所述连接槽10.1中，所述拉杆连接块9通过所述连接槽10.1与所述松刀位置检测环8连接。
具体地，所述浮动油缸5外部套设有套筒3，所述套筒3与所述浮动油缸5之间设有若干滚珠滑套7。
利用所述滚珠滑套7能有效降低松刀过程中所述浮动油缸5与所述套筒3之间的摩擦力，减小浮动打刀时由直接摩擦产生的振动和噪声，提高主轴浮动松拉刀性能。
具体地，所述松刀杆14与所述活塞6之间安装有密封圈13。所述密封圈13为橡胶材质，所述密封圈13起到密封液压油的作用。
具体地，所述浮动油缸5后端连接有油缸端盖4，所述油缸端盖4的后端安装有弹簧座12和弹簧11，所述套筒3后端连接有后端盖2，所述弹簧11设置于所述油缸端盖4和所述后端盖2之间。通过弹簧座12和弹簧实11现浮动油缸5的自动复位功能。
所述松刀杆14和所述活塞6均与所述油缸端盖4连接。
所述后端盖2设有液压油口1，所述活塞6左端和所述油缸端盖4之间设有松刀油腔，所述液压油口1与所述松刀油腔连通。
本发明的工作原理：所述液压油口接入压力油，压力油进入活塞左端和油缸端盖之间的松刀油腔，推动活塞向右运动，由于作用力与反作用力的关系，油缸端盖带动浮动油缸向左运动。此时，浮动油缸通过滚珠滑套相对于套筒向左运动，松刀杆和松刀螺钉在油缸端盖的带动下也向左运动。当运动至松刀螺钉与松刀环端面接触时，浮动油缸停止运动。此时，活塞继续向右运动，推动松刀位置检测环、拉杆连接块和拉杆整体向右运动，实现松刀功能。由于松刀过程中浮动油缸通过松刀螺钉与松刀环的接触间接与轴芯固连，因此主轴轴承基本不会受到松刀时的瞬时冲击力，轴承精度得到保证，可靠性得到提高。
松刀动作完成，液压油口停止通入压力油，此时在活塞右端与浮动油缸的左端空腔内通入压力油或压缩气体，活塞开始向左复位，浮动油缸、油缸端盖在弹簧和压力油或压缩气体的作用力下，迅速向右复位。此时松刀杆带动松刀螺钉向右运动，实现松刀螺钉与松刀环的脱离，完成整套浮动松刀动作。
本发明的主要功能：本发明提供的浮动松刀机构整体结构体积小，对主轴安装空间占用少，对中性好，能有效防止浮动松刀过程中的卡死故障，同时可以通过调整松刀螺钉的旋入深度进而调节活塞的松刀行程，还有在油缸与套筒之间设置滚珠滑套，有效降低松刀过程中油缸与套筒间摩擦力，可靠性高。
综上所述，本领域的普通技术人员阅读本发明文件后，根据本发明的技术方案和技术构思无需创造性脑力劳动而作出其他各种相应的变换方案，均属于本发明所保护的范围。
Claims (7)
1.一种电主轴的浮动松刀机构，其特征在于，包括浮动油缸、松刀组件、拉杆和后轴承锁紧螺母，所述拉杆内置于主轴轴心中，所述浮动油缸内设有活塞，所述松刀杆套设于所述活塞中，所述松刀组件包括松刀环、拉杆连接块、松刀位置检测环、松刀杆和松刀螺钉，所述松刀环的一端通过锁紧螺钉与所述后轴承锁紧螺母连接，所述松刀螺钉穿出所述松刀环的另一端通过螺纹与所述松刀杆活动连接，所述松刀环一端上设有至少两个连接槽，所述拉杆连接块的一端穿出所述松刀环的连接槽与所述松刀位置检测环连接，所述拉杆连接块的另一端套设于所述拉杆的端面，所述拉杆、所述松刀螺钉和所述松刀杆均处于轴心中心线位置。
2.根据权利要求1所述的一种电主轴的浮动松刀机构，其特征在于，所述松刀环为“凸”型柱体。
3.根据权利要求1所述的一种电主轴的浮动松刀机构，其特征在于，所述连接槽为弧形槽。
4.根据权利要求1所述的一种电主轴的浮动松刀机构，其特征在于，所述浮动油缸外部套设有套筒，所述套筒与所述浮动油缸之间设有若干滚珠滑套。
5.根据权利要求1所述的一种电主轴的浮动松刀机构，其特征在于，所述松刀杆与所述活塞之间安装有密封圈。
6.根据权利要求1所述的一种电主轴的浮动松刀机构，其特征在于，所述浮动油缸后端连接有油缸端盖，所述油缸端盖后端安装有弹簧座和弹簧，所述套筒后端连接有后端盖，所述弹簧设置于所述油缸端盖和所述后端盖之间。
7.根据权利要求6所述的一种电主轴的浮动松刀机构，其特征在于，所述后端盖设有液压油口，所述活塞左端和所述油缸端盖之间设有松刀油腔，所述液压油口与所述松刀油腔连通。
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