CN113941885B - 一种展刀动力头 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种展刀动力头,属于机械技术领域,安装在机床上,用于驱动刀具对待加工工件进行加工,其特征在于,包括:壳体;主轴套筒;动力头主轴,跟随动力头主轴套筒沿动力头主轴套筒的轴向进行移动,一端安装有展刀头,刀具安装在展刀头上;拉杆,穿设在动力头主轴中,在跟随动力头主轴一起进行移动的同时,还可以相对于动力头主轴沿动力头主轴的轴向进行移动,通过展刀头控制刀具进行变径,其中,动力头主轴的远离刀具的一端安装有耐磨件,该耐磨件套设在拉杆上,耐磨件与拉杆的外壁之间的间隙小于拉杆的外壁与主轴的内壁之间的间隙。耐磨件相对于主轴优先接触到拉杆并进行限位,避免拉杆直接对动力头主轴产生磨损进而影响主轴的精度。
Description
技术领域
本发明属于机械技术领域,涉及一种机械加工零件,特别是一种动力头。
背景技术
展刀动力头具有展刀头以及拉杆,能够通过驱动拉杆沿主轴轴向进行运动而使得安装在展刀头上的刀具与展刀动力头的轴线之间的距离增大或者减小,因此既可以实现镗削、铣削以及钻削等功能,也可以实现车斜拉槽、车锥度面、车螺纹等功能。
申请号为201520726505.6的专利中公开了一种展刀动力头,其包含有一主轴单元、一进给单元,以及一加工单元,主轴单元具有一主轴马达,驱动主轴转动;进给单元具有一进给马达,进给马达通过一第一滚珠螺杆连接主轴单元的主轴,能够驱动主轴进行轴向移动;加工单元具有一加工马达、一拉杆与一展刀头,加工马达通过一第二滚珠螺杆连接拉杆的一端,用于驱动拉杆周向移动,拉杆的另一端连接展刀头,展刀头同时连接主轴单元的主轴。
该类展刀动力头在主轴前端连着展刀头,主轴内穿设有拉杆且主轴与拉杆之间具有间隙,主轴通常通过设置在电机盒上的旋转电机和同步带轮组件实现带动刀具旋转,而同步带轮组件中的同步带等需要张紧,在此过程中同步带轮组件会对主轴产生一个拉力,而主轴前端连接着刀具并保持定位,因此该拉力不可避免的会使主轴后端造成偏斜或弯曲现象;并且主轴细长且质量较大,因此因为重力与弯曲应力也会使得主轴的后端产生弯曲现象。主轴的弯曲与偏斜会使主轴后端与拉杆之间接触进而产生接触磨损。而主轴是核心零件,主轴的磨损会进一步导致与其他零件的配合关系误差影响工作精度。且主轴本身精度要求高故而制造成本高,一旦有磨损损坏只能更换,维修不便且成本高。
发明内容
为解决上述问题,提供一种展刀动力头,本发明采用了如下技术方案:
本发明提供了一种展刀动力头,安装在机床上,用于驱动刀具对金属毛坯进行加工,其特征在于,包括:壳体,安装在机床的床身上;主轴套筒,可移动地穿设在壳体中;动力头主轴,可转动地穿设在主轴套筒中,跟随主轴套筒沿主轴套筒的轴向进行移动,一端安装有展刀头,刀具安装在展刀头上;以及拉杆,穿设在动力头主轴中,在跟随动力头主轴一起进行移动的同时,还可以相对于动力头主轴沿动力头主轴的轴向进行移动,通过展刀头控制刀具进行变径,其中,动力头主轴的远离刀具的一端安装有耐磨件,该耐磨件套设在拉杆上,耐磨件与拉杆的外壁之间的间隙小于拉杆的外壁与动力头主轴的内壁之间的间隙。
本发明提供的展刀动力头,还可以具有这样的特征,其中,耐磨件中设置有沿拉杆轴向延伸的耐磨件螺栓孔,动力头主轴靠近耐磨件的端部中设置有与耐磨件相连通的主轴螺栓孔,动力头主轴以及耐磨件通过穿设在耐磨件螺栓孔以及主轴螺栓孔中的螺栓锁紧固定连接,耐磨件靠近拉杆的一面设置有密封槽,密封槽内设置有与动力头主轴内壁相配合进行密封的密封圈。
本发明提供的展刀动力头,还可以具有这样的特征,其中,耐磨件包括多个耐磨部,沿拉杆的周向均匀设置,耐磨件靠近拉杆的一侧面为弧形凹面,多个弧形凹面位于同一个圆柱面上。
本发明提供的展刀动力头,还可以具有这样的特征,其中,耐磨件具有耐磨件安装部以及耐磨件延伸部,耐磨件安装部靠近动力头主轴的一面紧贴动力头主轴的端面,耐磨件延伸部设置在耐磨件安装部靠近动力头主轴的一面,并沿动力头主轴的轴向向靠近刀具的方向延伸,动力头主轴远离刀具的一端设置有安装孔,耐磨件延伸部插在安装孔与拉杆之间且耐磨件延伸部与安装孔的内壁相紧贴。
本发明提供的展刀动力头,还可以具有这样的特征,其中,耐磨件呈筒状,且耐磨件可拆卸地安装在动力头主轴上,动力头主轴远离刀具的一端的外壁套设有压帽,压帽呈环形,且具有压帽连接部以及限位翻边,压帽连接部套设在动力头主轴上,具有内螺纹,动力头主轴上设置有与该内螺纹相匹配的外螺纹,限位翻边沿拉杆的径向并向靠近拉杆的方向延伸,压帽连接部的内螺纹与动力头主轴的外螺纹相配合,使限位翻边靠近动力头主轴的端面与耐磨件安装部远离动力头主轴的端面紧贴而压紧耐磨件。
本发明提供的展刀动力头,还可以具有这样的特征,其中,耐磨件还设置有限位安装部,限位安装部设置在耐磨件安装部远离动力头主轴的一端,并沿远离动力头主轴的方向延伸,限位安装部远离动力头主轴的一端的外壁设置有限位连接螺纹,限位安装部的外壁设置有限位组件,限位组件包括轴承、轴承座以及锁紧螺母,轴承设置在限位安装部靠近耐磨件安装部的一侧的外壁,轴承座设置在轴承的外周,轴承座具有轴承座限位部,沿耐磨件的径向且靠近耐磨件延伸部,轴承座设置在限位翻边远离动力头主轴的端面与轴承之间,锁紧螺母与限位连接螺纹相配合从轴承远离动力头主轴的一端锁紧轴承以及耐磨件。
本发明提供的展刀动力头,还可以具有这样的特征,还包括:主轴套筒驱动机构、主轴驱动机构、拉杆驱动机构、驱动机构安装架以及拉杆驱动机构安装架,主轴套筒驱动机构用于驱动主轴套筒在壳体中移动,主轴驱动机构用于驱动动力头主轴相对于主轴套筒进行旋转,拉杆驱动机构用于驱动拉杆相对于动力头主轴进行沿动力头主轴的轴向移动,驱动机构安装架固定连接在主轴套筒远离刀具的一端,主轴套筒驱动机构以及主轴驱动机构安装在驱动机构安装架的两侧,拉杆驱动机构安装架安装在拉杆远离刀具的一端且沿拉杆的轴向设置,拉杆驱动机构安装在拉杆驱动机构安装架中。
本发明提供的展刀动力头,还可以具有这样的特征,其中,拉杆驱动机构安装架中固定连接有沿拉杆的轴向延伸的滑轨,滑轨上设置有可沿滑轨滑动的滑块,轴承座与滑块固定连接,使得在轴承座跟随动力头主轴移动时,让滑块沿滑轨移动。
本发明提供的展刀动力头,还可以具有这样的特征,其中,耐磨件的材料为铜、聚乙烯、橡胶、碳化硅、铸铁或陶瓷。
本发明提供的展刀动力头,还可以具有这样的特征,其中,拉杆驱动机构设置在拉杆远离刀具的一端,拉杆驱动机构包括拉杆动力源以及与拉杆相连接的丝杆,拉杆动力源驱动丝杆转动从而带动拉杆沿动力头主轴的轴向移动。
发明作用与效果
根据本发明的展刀动力头,安装在机床上,用于驱动刀具将金属毛坯加工成所需的成品工件,包括壳体、主轴套筒、动力头主轴以及拉杆。其中,主轴套筒可移动地穿设在壳体中;动力头主轴可转动地穿设在主轴套筒中,跟随主轴套筒沿主轴套筒的轴向移动,一端安装有展刀头,刀具安装在展刀头上;拉杆穿设在动力头主轴中,在跟随动力头主轴一起进行移动的同时,还可以相对于动力头主轴沿动力头主轴的轴向进行移动,通过展刀头控制刀具进行变径,从而对金属毛坯进行拉槽等不同的加工。本发明的展刀动力头的动力头主轴远离刀具的一端还安装有耐磨件,耐磨件套设在拉杆上,耐磨件拉杆的外壁之间的间隙小于拉杆的外壁与动力头主轴的内壁之间的间隙。动力头主轴使用金属材料制造并且非常细长,所以当动力头主轴,特别是动力头主轴后端由于受到弯曲应力不可避免地产生一定程度的偏斜时,耐磨件与拉杆之间的间距更小会使得耐磨件可以优先接触到拉杆并进行限位,避免拉杆在前后进给运动过程中直接对动力头主轴产生磨损进而影响动力头主轴的精度。这样,可以延长展刀动力头的使用寿命,并且这与动力头主轴磨损而需要拆卸动力头主轴维修或者更换动力头主轴相比,也可以减少维修成本。
附图说明
图1是本发明实施例一的展刀动力头的立体结构示意图(未显示盖板以及展刀头);
图2是本发明实施例一的展刀动力头的立体结构示意图;
图3是本发明实施例一的展刀动力头的剖视图;
图4是本发明实施例一的图3的A的局部放大图;
图5是本发明实施例一的图4的D的局部放大图;
图6是本发明实施例一的耐磨件的结构示意图;
图7是本发明实施例一的压帽的结构示意图;
图8是本发明实施例一的限位组件以及耐磨件的连接结构示意图;
图9是本发明实施例一的图3的B的局部放大图;
图10是本发明实施例一的图3的C的局部放大图;
图11是本发明实施例二的展刀动力头的立体结构示意图
图12是本发明实施例二的图11的E的局部放大图;
图13是本发明实施例二的耐磨件的结构示意图;
图14是本发明变形例三的耐磨件的结构示意图;
图15是本发明变形例四的耐磨件的结构示意图。
具体实施方式
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题,提出了一种展刀动力头,本发明要解决现有展刀动力头主轴易磨损、维修成本高的问题。
一种展刀动力头,包括主轴,所述主轴内穿设有拉杆且拉杆与主轴之间具有间隙,其特征在于,所述主轴后侧设置有与主轴径向固连的芯套且芯套与主轴可拆卸连接,所述芯套套设在拉杆外且芯套外侧设有将芯套径向限位的限位组件,所述芯套的内径略大于供芯套套设处的拉杆外径且芯套的内径小于主轴的内径。
展刀动力头的主轴前端连接着展刀,本发明通过限位组件对芯套进行径向限位使芯套能够保持径向位置基本不变,而由于芯套与主轴的后侧径向定位即相当于限位组件对主轴的后端也能进行一定程度的径向限位,故一定程度避免主轴由于受到电机盒上的同步传动机构的拉紧力导致后端偏心或者歪斜,避免与拉杆的同心度不一致进而导致主轴与拉杆之间出现摩擦接触或者磨损,防止主轴损坏,保证工作精度。而芯套的内径略大于供芯套套设处的拉杆外径并结合前述的限位组件的限位,能使芯套与拉杆之间具有间隙并始终能保持同轴设置,并保证两者之间能正常产生相对运动而不发生摩擦。此外,即使在极限状况下即例如各配合都存在误差等情况,主轴不可避免的受到一定程度偏斜,由于主轴与芯套径向定位且本发明使芯套内径设置成小于主轴的内径,即芯套与拉杆之间的间距更小故芯套也会优先接触到拉杆,避免直接对主轴产生磨损进而影响主轴的精度,而芯套与主轴又是可拆卸连接的,因此当芯套有磨损时可以很方便地对芯套进行更换而不影响主轴,且芯套无需和其他刀具等复杂零件配合,相对来说精度要求低且生产制造成本较低、维修成本低。
常规不容易想到在主轴后侧设置有与主轴固连的芯套且让芯套与支撑组件配合实现支撑作用。因为最终要实现支撑的是主轴,按本领域常规理解为了防止主轴歪斜磨损那么对主轴直接支撑是最简单的,零件越多成本越高、维修成本也高,且配合关系越多越容易不稳定且误差基数多更易受到影响导致精度差进而磨损。
在上述的展刀动力头中,所述芯套在与主轴相连的一端具有朝前侧凸出的定位凸起,所述定位凸起伸入主轴内且与主轴内表面相贴合设置。通过使定位凸起与主轴内表面贴合抵靠,能够使得两者在径向上实现一定的定位,使主轴与芯套之间的径向固连关系更加可靠,保证主轴始终不易歪斜、避免磨损,进一步降低维修成本。
在上述的展刀动力头中,所述定位凸起呈环形或所述定位凸起的数量至少为两个且沿芯套周向均匀分布。环形的定位凸起能够整个表面均与主轴内表面贴合,该贴合面积大且使得正常装配进去时主轴与芯套之间就无法产生径向上的相对移动,始终保证两者间径向稳定定位,使主轴与芯套之间的径向固连关系更加可靠,保证主轴始终不易歪斜进而不易产生磨损,进一步降低维修成本。此外,采用若干个定位凸起并使该些定位凸起沿芯套周向均匀分布同样能实现前述效果。
在上述的展刀动力头中,所述展刀动力头还包括设套设在芯套外的压帽,所述压帽呈环形且具有向内翻折的限位翻边,所述芯套的外周面上具有凸出的限位凸起,所述压帽与主轴螺纹连接且限位凸起被夹持于压帽与主轴端面之间。通过压帽的压紧能够很方便地实现主轴与芯套之间的连接,同时当芯套损坏时,只需更换芯套而无需更换压帽,芯套上也无需加工螺纹等,因此能够进一步降低成本。而主轴由于本身加工精度高,故而端面的精度本身就高,在限位凸起被夹紧的过程中,主轴的该端面能够同时起到定位面的作用,帮助芯套安装定位使得两者间配合精度高,进而使主轴与芯套之间的径向固连关系更加可靠,保证主轴始终不易歪斜进而不易产生磨损。
在上述的展刀动力头中,所述限位翻边具有与限位凸起相贴靠的限位面,所述压帽的内表面上开设有环形的让位槽,所述让位槽的一侧槽壁与限位面相连且位于同一平面上。让位槽的设置,使得芯套在安装的过程中能紧贴限位面,避免由于加工精度等问题而造成的尺寸偏差进而导致无法贴靠的情况,该设计提高了芯套与压帽之间的装配效率,降低拆装的时间成本。同时也保证芯套稳定精准地定位在压帽上,进而使压帽与芯套之间的连接关系更加可靠,从而保证主轴始终不易歪斜进而不易产生磨损,进一步降低维修成本。
在上述的展刀动力头中,所述限位翻边具有环形的内周面,所述限位翻边的内周面与芯套的外周面相贴合设置。该设置能够使得能够对芯套进行双重径向限位,增加芯套与压帽之间的贴合面积且使得芯套与压帽正常装配进去时就无法产生径向上的相对移动,始终保证两者间径向稳定定位,进而使主轴的径向定位更加可靠,保证主轴始终不易歪斜进而不易产生磨损,进一步降低维修成本。
在上述的展刀动力头中,所述限位组件包括套设在芯套外的轴承座一以及设置于轴承座一和芯套之间的轴承一,所述展刀动力头还包括与主轴轴向固连的电机盒以及与电机盒固连的展刀支架,所述展刀支架内固连有与主轴相平行的滑轨,所述滑轨上固连有滑块一,所述滑块一与轴承座一相固连。展刀支架是与电机盒固连的,而滑轨、滑块一又是连接在展刀支架上,且轴承座一是与滑块一固连的,因此轴承座一的径向位置被该些滑块一、滑轨、展刀支架等确定,且该些滑块一和滑轨等结构还能实现对轴承座一的沿轴向运动过程的支撑,使得即使限位组件产生轴向上的运动时也不影响支撑限位的平稳性,保证主轴能始终径向定位可靠不易产生磨损。此外,轴承一能够保证即使轴承座一周向被固定住了也不影响芯套甚至于主轴的周向转动,避免出现干涉卡滞等现象造成主轴损坏或无法正常使用。
在上述的展刀动力头中,所述展刀动力头还包括与拉杆轴向固连的丝杆,所述展刀支架上设置有旋转电机和套设在丝杆外的丝杆螺母,所述旋转电机能带动丝杆螺母同步转动并驱动丝杆沿轴向往复滑移。本发明中通过旋转电机能够带动丝杆螺母的周向转动,两者之间可以通过常规的同步带轮组件来实现周向同步运动,而丝杆螺母套设在丝杆外,并能实现将旋转运动转化成丝杆的轴向运动,实现最终驱动拉杆沿轴向往复移动。此处的丝杆、丝杆螺母采用的即为常规的丝杆螺母组件,市面上均可购得,不在此赘述。
在上述的展刀动力头中,所述展刀支架内还设置有与丝杆相固连的轴承座二,所述拉杆的后端螺纹连接有拉杆连接套,所述拉杆连接套穿设在轴承座二内且拉杆连接套与轴承座二之间通过轴承二相连。轴承座二能够实现对拉杆的径向支撑,保证拉杆的径向限位,进而防止拉杆端部偏移进而与主轴之间的同轴度不一致并发生接触。通过轴承二使得轴承座二的周向限位并不会影响拉杆连接套的周向转动。此外,拉杆之间并没有直接通过轴承二连接轴承座二而是在拉杆的端部设置有一拉杆连接套,拉杆连接套能够方便拉杆与轴承座二之间的装配,同时也避免了拉杆直接与轴承二等零件之间产生接触磨损等,当损坏的时候可以直接更换拉杆连接套而无需更换拉杆,降低了维修成本。
在上述的展刀动力头中,所述芯套上设置有朝前侧凸出的环形定位凸起且芯套通过定位凸起与主轴螺纹连接。芯套与主轴之间除了可以通过压帽进行连接外,还可以直接在芯套上设置螺纹与主轴进行螺接,同样能够实现两个的快速连接,当损坏时也能很方便地进行更换,维修方便
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题,提出了一种展刀动力头,用以解决现有展刀动力头的主轴容易被磨损,导致维修成本高的问题。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现:一种展刀动力头,包括呈管状的主轴、与主轴一端相联接并能够带动主轴转动的旋转驱动源和穿设在主轴内的拉杆,所述主轴内周壁与拉杆外周壁之间具有间隙,其特征在于,所述主轴与旋转驱动源相联接的一端连接有耐磨件,该耐磨件靠近拉杆外周壁并与拉杆外周壁之间具有间隙,所述耐磨件与拉杆外周壁之间的间隙小于主轴内周壁与拉杆外周壁之间的间隙。
主轴和拉杆相互套设并各自得到支撑,期望的是主轴与拉杆保持同轴且两者之间具有均匀的间隙,避免主轴旋转时与拉杆发生摩擦导致磨损,但是驱动件与主轴一端相联接并驱动主轴旋转,主轴在与驱动件的联接处将受到径向作用力,这可能导致主轴的端部出现微量的倾斜使得主轴与拉杆发生接触而出现磨损,不同于现有常规手段通过轴承对主轴进行支撑,防止主轴发生形变导致主轴与拉杆之间的间隙发生改变,以避免主轴因为径向受力而形变倾斜,本申请则是在主轴端部设置耐磨件,该耐磨件并不对主轴端部进行支撑,反而在耐磨件发挥其作用时正是主轴出现倾斜形变,耐磨件与拉杆之间的间隙小于主轴与拉杆之间的间隙,因此正常工作时耐磨件不与拉杆接触,当主轴端部出现倾斜形变导致主轴旋转而相对拉杆径向跳动时,耐磨件能够先与拉杆外周壁发生接触而实现限位,该限位能够避免拉杆与主轴接触而导致主轴出现磨损,而耐磨件与拉杆的接触产生相对摩擦时磨损的是耐磨件,在耐磨件磨损到一定程度时能够从主轴端部拆卸进行更换,这与主轴磨损而需要拆卸主轴维修或者更换主轴相比,耐磨件的拆卸更换成本更低。
在上述的展刀动力头中,所述耐磨件呈圆筒状,上述拉杆穿过耐磨件,所述耐磨件内周壁与拉杆外周壁之间具有间隙,且耐磨件内周壁与拉杆外周壁之间的间隙小于主轴内周壁与拉杆外周壁之间的间隙。圆筒状的耐磨件自身具有较高的结构强度,不易变形,同时主轴端部向任意方向跳动时耐磨件内周壁均能够与拉杆接触,从而可靠的保证主轴不被磨损。
在上述的展刀动力头中,所述耐磨件与主轴同轴设置并固定在主轴的端部。圆筒状的耐磨件与主轴同轴设置,在正常工作时耐磨件与拉杆之间具有均匀的间隙,同时耐磨件的重心位于主轴轴心线上,使得主轴高速旋转时耐磨件自身产生的离心力是均匀的,避免对主轴产生影响,而耐磨件位于主轴的端部,便于对耐磨件的拆装和维修。
在上述的展刀动力头中,所述主轴内孔的一端为大端朝外的台阶孔,所述耐磨件的内端插入台阶孔内,且耐磨件外周壁与台阶孔孔壁相贴合。在安装时将耐磨件插入主轴端部即可,无需对耐磨件与主轴的同轴度进行调校,方便拆装检修,主轴的端部能够对耐磨件进行径向限位,从而在耐磨件与拉杆发生接触的受到径向作用力时保持稳定,同时在长时间使用,耐磨件局部被磨损而出现重心偏离中心导致旋转时离心力不平衡时,主轴能够对耐磨件进行限位,保证耐磨件的稳定性。
在上述的展刀动力头中,所述耐磨件的外端伸出主轴内孔,且在耐磨件的外端外周壁上周向具有连接凸沿,所述连接凸沿端面与主轴端面相抵靠并通过沿轴向穿设的螺栓锁紧固定。耐磨件通过螺栓固定在主轴端部,使得耐磨件可拆卸,且拆装方便,在耐磨件磨损到一定程度时能够从主轴端部拆卸进行更换,从而降低维修成本。
在上述的展刀动力头中,所述耐磨件的内周壁上周向开设有环形的密封槽,所述密封槽内嵌设有密封圈,该密封圈涨紧在拉杆外周壁上。由于耐磨件并不对主轴起到支撑,反而是在耐磨件与拉杆之间留有间隙供主轴端部形变,为此在耐磨件内设置密封圈对耐磨件与拉杆之间的间隙进行密封,避免灰尘、水渍等异物进入到主轴与拉杆之间而导致磨损或者影响稳定性,同时可形变的密封圈能够被压缩至密封槽内,因此在主轴端部出现形变时并不会影响耐磨件与拉杆之间的接触。
在上述的展刀动力头中,所述密封圈靠近耐磨件外端的孔口处。即密封圈能够对耐磨件与拉杆之间的间隙进行密封,避免异物进入到耐磨件与拉杆之间而导致耐磨件与拉杆过度磨损或者不均匀磨损,从而提高耐磨件的使用寿命。
在上述的展刀动力头中,所述耐磨件呈块状并有若干个,该若干耐磨件周向均布在拉杆外侧,且若干耐磨件朝向拉杆的侧面与拉杆外周壁之间的间隙小于主轴内周壁与拉杆外周壁之间的间隙。周向均布的多个耐磨件同样在主轴端部形变时与拉杆相接触,其好处在于当多个耐磨件出现不均匀磨损时能够将磨损量较大的耐磨件进行拆卸更换,保留磨损量较小的耐磨件,从而降低维修成本。
在上述的展刀动力头中,若干所述耐磨件均呈弧形块状,且耐磨件朝向拉杆外周壁的侧面为弧形凹面,若干所述耐磨件的弧形凹面位于同一个圆柱面上。多个耐磨件均匀对称的布置在主轴端部,不会对主轴的旋转产生影响,同时能够在主轴端部形变时与拉杆产生接触,且出现磨损时无需整体更换,降低维修成本。
在上述的展刀动力头中,所述耐磨件采用铜、塑料或者陶瓷材料制成。均为能够被磨削的材料,且硬度低于主轴和拉杆,从而对主轴和拉杆起到保护。
以下结合附图以及实施例来说明本发明的具体实施方式。
<实施例一>
本实施例提供一种展刀动力头,安装在机床上,用于驱动刀具对将金属毛坯加工成所需的成品工件。
图1是本发明实施例一的展刀动力头的立体结构示意图(未显示盖板以及展刀头),图2是本发明实施例一的展刀动力头的立体结构示意图,图3是本发明实施例一的展刀动力头的剖视图。如图1~图3所示,一种展刀动力头100,包括壳体1、主轴套筒2、动力头主轴3、拉杆4、主轴套筒驱动机构9A、主轴驱动机构9B、拉杆驱动机构8A、驱动机构安装架9以及拉杆驱动机构安装架8。
如图3所示,动力头主轴3的轴线与轴线X-X重合。
如图2所示,展刀动力头100的一端具有展刀头3a,展刀头3a具有滑轨以及滑块,滑轨与轴线X-X呈锐角,刀具固定在滑块上,并可以随滑块沿滑轨滑动,也就是说,刀具可以通过展刀头3a进行变径。
壳体1呈圆筒状,安装在机床上,且轴线与轴线X-X重合。壳体1具有机床安装部11,机床安装部11沿壳体1的径向延伸。壳体1远离展刀头3a的一端还设置有沿壳体1的径向凸起且相对设置的丝杆连接部12以及导杆连接部13,丝杆连接部12以及导杆连接部13分别沿轴线X-X设置有丝杆连接孔以及导杆连接孔。
主轴套筒2呈筒状,且轴线与轴线X-X重合。主轴套筒2穿设在壳体1中,被主轴套筒驱动机构9A所驱动,可沿轴线X-X移动。
动力头主轴3穿设在主轴套筒2中,且一端安装有展刀头3a。动力头主轴3跟随主轴套筒2沿轴线X-X进行移动,且由主轴驱动机构9B驱动,可以相对于主轴套筒2进行转动。即动力头主轴3可以带动刀具靠近或远离金属毛坯并驱动刀具旋转对金属毛坯进行加工。
主轴套筒2内的两端均设置有多个轴承21,各个轴承21设置在动力头主轴3以及主轴套筒2之间,用于对动力头主轴3以及主轴套筒2进行支撑。
驱动机构安装架9固定连接在主轴套筒2远离展刀头3a的一端,安装有主轴套筒驱动机构9A以及主轴驱动机构9B。
主轴套筒驱动机构9A包括进给驱动源91、丝杆92以及导杆93。进给驱动源91与丝杆92相连接并驱动丝杆92进行转动。进给驱动源91固定安装在驱动机构安装架9的一端,丝杆92远离展刀头3a的一端通过轴承可转动地安装在驱动机构安装架9中,且丝杆92沿轴线X-X设置在壳体1的丝杆安装部12中并可以相对于壳体1沿轴线X-X移动。导杆93安装在壳体1的导杆连接部13的安装孔中,且导杆93远离展刀头3a的一端固定在驱动机构安装架9中,导杆93可以随丝杆92相对于壳体1沿轴线X-X移动。导杆93用于引导主轴套筒2相对于壳体1进行移动。
主轴驱动机构9B包括旋转动力源94以及主轴传动机构。旋转动力源94固定安装在驱动安装架9远离进给驱动源91的一端。主轴传动机构为同步带轮组件,安装在动力头主轴3与旋转动力源94之间,通过带传动使得旋转动力源94驱动动力头主轴3使动力头主轴3进行旋转。
本实施例中,进给动力源91以及旋转动力源94为进给电机以及旋转电机。该旋转电机的旋转轴与动力头主轴3平行。
拉杆4的轴线也与轴线X-X重合。拉杆4穿设在动力头主轴3中,跟随动力头主轴3一起进行沿轴线X-X移动。且拉杆4由拉杆驱动机构8A驱动,可以相对于动力头主轴3沿轴线X-X进行移动。拉杆4与展刀头3a的滑块相连,当拉杆4沿轴线X-X移动时,可以带动滑块以及刀具沿滑轨移动,使得刀具与轴线X-X之间的轴向距离发生改变,即刀具通过拉杆4以及展刀头3a对金属毛坯进行复杂的拉槽等加工。
拉杆驱动机构安装架8安装在拉杆4远离展刀头3a的一端且与驱动机构安装架9固定连接,拉杆驱动机构安装架8位于驱动机构安装架9的中央位置处,并且拉杆驱动机构安装架8沿轴线X-X设置。拉杆驱动机构8A安装在拉杆驱动机构安装架8中,包括与拉杆4相连接的拉杆丝杆83、旋转电机84以及拉杆传动机构(未在图中示出),旋转电机84通过拉杆传动机构驱动拉杆丝杆83转动从而使拉杆4沿轴向移动。拉杆传动机构为同步带轮组件89,拉杆驱动机构安装架8远离展刀头3a的一端设置有盖板8B。
图4是本发明实施例一的图3的A的局部放大图。
如图4所示,拉杆4与动力头主轴3之间具有第一间隙4a,动力头主轴3远离展刀头3a的一端设置有与动力头主轴3固定连接的耐磨件5,且耐磨件5套设在拉杆4上。本实施例中,耐磨件4呈筒状,且材料为陶瓷。
耐磨件5的内径略大于供耐磨件5套设处的拉杆4的外径,使得耐磨件5与拉杆4之间具有第二间隙4b;且耐磨件5的内径小于动力头主轴3的内径,使得耐磨件5与拉杆4之间的间距更小,即第二间隙4b小于第一间隙4a。故在拉杆4相对于动力头主轴3进行运动时,耐磨件5会比动力头主轴3优先接触到拉杆4,避免拉杆4直接对动力头主轴3产生磨损进而影响动力头主轴3的精度。此处耐磨件5与拉杆4之间的第二间隙4b可以在适合的范围内做得比较小,只要保证不影响两者之间的相对移动即可,在本实施例中,第二间隙4b只有几丝,故在图中未显示明显的第二间隙4b。
图5是本发明实施例一的图4的D的局部放大图,图6是本发明实施例一的耐磨件的结构示意图,图7是本发明实施例一的压帽的结构示意图,图8是本发明实施例一的限位组件以及耐磨件的连接结构示意图。
如图4~图8所示,耐磨件5具有沿轴线X-X向远离展刀头3a的方向依次排列的耐磨件延伸部51、耐磨件安装部52、耐磨件限位部53以及耐磨件限位安装部54,各部均呈环状。
耐磨件延伸部51伸入动力头主轴3内且与动力头主轴3的表面相贴合设置。通过使耐磨件延伸部51与动力头主轴3内表面贴合抵靠,能够使得两者在径向上实现一定的定位。
具体地,耐磨件延伸部51设置在耐磨件安装部52靠近动力头主轴3的一面,并向靠近展刀头3a的方向延伸。动力头主轴3远离展刀头3a的一端设置有直径大于动力头主轴3内径的安装孔31,安装孔31具有第一孔部311以及第二孔部312。第一孔部311设置在第二孔部312靠近展刀头3a的一侧,且第一孔部311的直径小于第二孔部312的直径。耐磨件延伸部51插在第二孔部312与拉杆4之间,且耐磨件延伸部51的外壁与动力头主轴3的第二孔部312的内壁相紧贴。
本实施例中,耐磨件延伸部51呈环形,环形的耐磨件延伸部51能够整个表面与动力头主轴3的内表面贴合,该贴合面积大且使得正常装配进去时动力头主轴3与耐磨件5之间就无法产生径向上的相对移动,始终保证两者间径向稳定定位。
耐磨件安装部52的外径大于耐磨件延伸部51以及耐磨件限位部53,且具有靠近展刀头3a设置的第一限位面521以及远离展刀头3a设置的第二限位面522。第一限位面521紧贴动力头主轴3的端面设置。
耐磨件限位部53外径大于耐磨件延伸部51且小于耐磨件安装部52。
耐磨件限位安装部54的外径小于耐磨件限位部53,远离展刀头3a的一侧的外壁设置有限位连接螺纹。
本发明的耐磨件5可以与动力头主轴3可拆卸连接,因此当耐磨件5有磨损时可以很方便地对耐磨件5进行更换而不影响动力头主轴3。
具体地,动力头主轴3远离展刀头3a有的一端还套设有用于连接动力头主轴3与耐磨件5的压帽6。压帽6与动力头主轴3螺纹连接且耐磨件安装部52被夹持于压帽6与动力头主轴3的端面之间。
如图7所示,压帽6呈环形且具有压帽连接部61以及限位翻边62。压帽连接部61套设在动力头主轴3上,靠近展刀头3a的一端具有内螺纹。动力头主轴3远离展刀头3a的一端的外壁设置有外螺纹,该外螺纹与压帽连接部61的内螺纹相匹配。限位翻边62设置在压帽连接部61远离展刀头3a的一端且沿靠近拉杆4的方向径向延伸,限位翻边62靠近展刀头3a的一面为第一压帽限位面621,限位翻边62远离展刀头3a的一面为第二压帽限位面622。
压帽6的外螺纹与动力头主轴3的内螺纹相配合,使得第一压帽限位面621与耐磨件安装部52的第二限位面522相紧贴,耐磨件安装部52的第一限位面521与动力头主轴3的端面相紧贴,从而使得通过压帽6将耐磨件5以及动力头主轴3固定连接。
压帽连接部61靠近限位翻边62的一端的内壁上设置有环形的让位槽63,让位槽63的一侧槽壁与耐磨件安装部52的第二限位面522相连且位于同一平面上。
通过压帽6的压紧能够很方便地实现动力头主轴3与耐磨件5之间的连接,同时当耐磨件5损坏时,只需更换耐磨件5而无需更换压帽6,耐磨件5上也无需加工螺纹等,因此能够进一步降低成本。
此外,压帽6的限位翻边62具有环形的内周面,限位翻边62的内周面与耐磨件6的外周面,即与耐磨件限位部63的外周面相贴合设置。该设置能够使得对耐磨件5进行双重径向限位,耐磨件5与压帽6互相配合可以使得耐磨件5与动力头主轴3之间就无法产生沿动力头主轴3径向上的相对移动。
压帽6的外周还具有沿压帽6的周向均布的多个凹部64。
进行耐磨件5拆卸的时候,通过凹部64将压帽6旋开,再将耐磨件5取出。
耐磨件限位安装部54的外周固定连接有限位组件7。
限位组件7包括轴承一71、轴承座一72以及锁紧螺母73。轴承一72套设在耐磨件限位安装部54靠近耐磨件限位部53的一侧的外周,即轴承一紧贴耐磨件限位部53设置。
轴承座一72套设在轴承一71的外周,且轴承座一72具有向靠近耐磨件5的方向径向延伸的凸部721,该凸部721插在轴承一71与压帽6的限位翻边62的第二压帽限位面622之间。
锁紧螺母73与耐磨件限位安装部54的限位连接螺纹相配合,使得轴承座一72的凸部721紧贴压帽6的第二压帽限位面622,轴承一71的凸部721紧贴轴承座一72的凸部721,从而通过锁紧螺母73从轴承一71远离动力头主轴3的一端锁紧轴承一71、轴承座一72与耐磨件5。
耐磨件5、压帽6以及限位组件7均设置在拉杆驱动机构安装架8中。拉杆驱动机构安装架8中还固定安装有滑轨81,滑轨81沿轴线X-X设置,且连接有一个滑块82,滑块82可以在滑轨81上沿轴线X-X移动。轴承座一72与滑块82固定连接。
拉杆驱动机构安装架8与驱动机构安装架9固定连接,而滑轨81、滑块82又连接在拉杆驱动机构安装架8上,且轴承座一72是与滑块82固连的,因此轴承座一72的径向位置被该些滑块82、滑轨81以及拉杆驱动机构安装架8等确定,且改些滑块82和滑轨81等结构还能实现对轴承座一72的沿轴向运动过程的支撑,使得即使限位组件7产生轴向上的运动时也不影响支撑限位的平稳性,保证动力头主轴3能始终径向定位可靠不易产生磨损。
此外,轴承一71能够保证即使轴承座一71周向被固定住了也不影响耐磨件5甚至于动力头主轴3的周向转动,避免出现干涉卡滞等现象造成动力头主轴3损坏或无法正常使用。通过限位组件7对耐磨件5进行径向限位使耐磨件5能够保证径向位置基本不变,而由于耐磨件5与动力头主轴3的后侧(即远离展刀头3a的一侧)径向定位即相当于限位组件8对动力头主轴3的后端也能进行一定程度的径向限位。故一定程度避免动力头主轴3由于受到驱动机构安装架9上的同步传动机构的拉紧力导致后端偏心或者歪斜,避免与拉杆4的同心度不一致进而导致动力头主轴3与拉杆4之间出现摩擦接触或者磨损。
图9是本发明实施例一的图3的B的局部放大图,图10是本发明实施例一的图3的C的局部放大图。
拉杆4的后端(即远离展刀头3a的一端)伸出动力头主轴3的后端并与拉杆连接套88通过轴承二87相连接,而拉杆驱动机构安装架8的后端安装有与拉杆连接套88相连的丝杆螺母组件,以带动拉杆4轴向滑动,进而通过与拉杆4相连的展刀头3a对刀具进行径向调节。
具体地,如图9以及图10所示,拉杆驱动机构8A还包括与拉杆4固定连接的拉杆丝杆83以及旋转电机84。拉杆丝杆83沿拉杆4的轴向设置且一端与拉杆4远离展刀头3a的一端固定连接。
拉杆4的后端(即远离展刀头3a的一端)套设有拉杆连接套88,且拉杆4与拉杆连接套88螺纹连接。拉杆连接套88穿设在轴承座二86内且拉杆连接套88与轴承座二86之间通过轴承二87相连,轴承座二86远离展刀头3a的一端与拉杆丝杆83固定连接。轴承座二86能够实现对拉杆4的径向支撑,保证拉杆2的径向限位,进而防止拉杆2端部偏移进而与动力头主轴3之间的同轴度不一致并发生接触。通过轴承二87使得轴承座二86的轴向限位并不会影响拉杆连接套88的周向转动。
拉杆丝杆83远离展刀头3a的一端还套设有丝杆螺母85,旋转电机84能带动丝杆螺母85同步转动并驱动拉杆丝杆83沿轴线X-X往复滑移。旋转电机84与丝杆螺母85之间可以通过常规的同步带轮组件89来实现轴向同步运动。此处的拉杆丝杆83、丝杆螺母85采用的即为常规的丝杆螺母85组件。
实施例作用与效果
本实施例提供的展刀动力头,安装在机床上,用于驱动刀具将金属毛坯加工成所需的成品工件,包括壳体、主轴套筒、动力头主轴以及拉杆。其中,主轴套筒可移动地穿设在壳体中;动力头主轴可转动地穿设在主轴套筒中,跟随主轴套筒沿主轴套筒的轴向移动,一端安装有展刀头,刀具安装在展刀头上;拉杆穿设在动力头主轴中,在跟随动力头主轴一起进行移动的同时,还可以相对于动力头主轴沿动力头主轴的轴向进行移动,通过展刀头控制刀具进行变径,从而对金属毛坯进行拉槽等不同的加工。本发明的展刀动力头的动力头主轴远离刀具的一端还安装有耐磨件,耐磨件套设在拉杆上,耐磨件拉杆的外壁之间的间隙小于拉杆的外壁与动力头主轴的内壁之间的间隙。动力头主轴使用金属材料制造并且非常细长,所以当动力头主轴,特别是动力头主轴后端由于受到弯曲应力不可避免地产生一定程度的偏斜时,耐磨件与拉杆之间的间距更小会使得耐磨件可以优先接触到拉杆并进行限位,避免拉杆在前后进给运动过程中直接对动力头主轴产生磨损进而影响动力头主轴的精度。这样,可以延长展刀动力头的使用寿命,并且这与动力头主轴磨损而需要拆卸动力头主轴维修或者更换动力头主轴相比,也可以减少维修成本。
进一步,本实施例提供的展刀动力头的耐磨件具有耐磨件延伸部,耐磨件延伸部插在动力头主轴的安装孔中并与动力头主轴的内壁紧贴,耐磨件延伸部增大了耐磨件与动力头主轴的接触面积,使得耐磨件可以更好地安装在动力头主轴上并进行限位,进一步避免了拉杆对动力头主轴产生磨损。
进一步,本实施例提供的展刀动力头的耐磨件通过压帽可拆卸地安装在动力头主轴上,因此可以很方便地对耐磨件进行更换且不影响动力头主轴,进一步,耐磨件也无需和其他刀具等复杂零件配合,相对来说生产制造成本较低且维修成本低。
进一步,本实施例提供的展刀动力头的耐磨件外还设置有限位组件,限位组件与拉杆驱动机构安装架中的连接在滑轨上的滑块固定连接,限位组件对耐磨件以及动力头主轴进行一定程度的径向定位,一定程度避免动力头主轴由于受到同步传动机构的拉紧力导致后端偏心或歪斜,避免与拉杆同心度不一致进而导致动力头主轴与拉杆之间出现摩擦或者磨损,防止动力头主轴损坏。
<变形例一>
在本变形例中,对于与实施例一相同的结构,给与相同的编号并省略相同的说明。
本变形例一同实施例一的结构以及原理基本相同,不同点在于本变形例一中未采用压帽6连接并限位动力头主轴3与耐磨件5,而是在耐磨件5上设置朝前侧(即耐磨件靠近动力头主轴3的一侧)的环形耐磨件延伸部51,并在耐磨件延伸部51以及动力头主轴3的安装孔31的对应位置分别设置外螺纹以及内螺纹,通过该外螺纹以及内螺纹进行耐磨件5以及动力头主轴3的螺纹连接。
与实施例一相同,本变形例一也能够实现动力头主轴3以及耐磨件5的快速连接,当损坏时也能很方便地进行更换,维修方便。
<变形例二>
在本变形例中,对于与实施例一相同的结构,给与相同的编号并省略相同的说明。
本变形例一同实施例一的结构以及原理基本相同,不同点在于限位组件7包括套设在耐磨件5外的滑筒,耐磨件5的外周面上还设置有滑块二,滑筒内具有沿动力头主轴3轴向设置且能供滑块二嵌入的滑槽。拉杆驱动机构安装架8呈筒状且驱动机构安装架9与滑筒之间通过轴承三相连接。
通过上述方式也能实现对耐磨件5的径向限位,很好地实现对耐磨件5的支撑,同时不阻碍耐磨件5的转动与周向移动。
<实施例二>
在本实施例中,对于与实施例一相同的结构,给与相同的编号并省略相同的说明。
图11是本发明实施例二的展刀动力头的立体结构示意图,图12是本发明实施例二的图11的E的局部放大图,图13是本发明实施例二的耐磨件的结构示意图。
本实施例二中,动力头主轴3的远离展刀头3a的一端端部连接有耐磨件50,耐磨件50的材料为铜。
耐磨件50呈圆筒状并与动力头主轴3同轴设置,拉杆4的后端(即远离展刀头3a的一端)穿过耐磨件50并与耐磨件50同轴设置。与实施例一相同,拉杆4与耐磨件50相对的位置处外径小于耐磨件50的内径,使得耐磨件50内周壁与拉杆4外周壁之间具有第三间隙4c;而耐磨件50的内径小于动力头主轴3的外径,使得耐磨件50内周壁与拉杆4外周壁之间的第三间隙4c小于动力头主轴3内周壁与拉杆4外周壁之间的第一间隙4a。
耐磨件50具有沿耐磨件延伸部501以及耐磨件连接部502。
耐磨件延伸部501设置在耐磨件连接部502靠近动力头主轴3的一面,并向靠近展刀头3a的方向延伸。动力头主轴3远离展刀头3a的一端设置有直径大于动力头主轴3内径的安装孔31,安装孔31具有第一孔部311以及第二孔部312。第一孔部311设置在第二孔部312靠近展刀头3a的一侧,且第一孔部311的直径小于第二孔部312的直径。耐磨件延伸部501插在第二孔部312与拉杆4之间,且耐磨件延伸部501的外壁与动力头主轴3的第二孔部312的内壁相紧贴。
耐磨件连接部502的外径大于动力头主轴3后端端部的外径,且耐磨件连接部502靠近动力头主轴3的一端端面与动力头主轴3端面相紧贴。耐磨件连接部502设置有多个耐磨件螺栓孔502a。多个耐磨件螺栓孔502a沿耐磨件连接部502的周向均匀排布,并且耐磨件螺栓孔沿耐磨件5的轴向设置。动力头主轴3的后端端部设置有与耐磨件螺栓孔502a相对应且相连通的主轴螺栓孔。螺栓503穿设在耐磨件螺栓孔502a以及主轴螺栓孔中对动力头主轴3以及耐磨件5进行锁紧固定连接。进行耐磨件5拆卸时,只需将螺栓503全部旋出,即可取下耐磨件5。
耐磨件连接部502的远离动力头主轴3一端(即耐磨件50后端的孔口处)的内壁沿耐磨件50的轴向开设有环形的密封槽504,密封槽504中内嵌设有密封圈505,该密封圈505涨紧在拉杆4外周壁上,即密封圈505与动力头主轴3的内壁相配合进行密封。
本实施例中,动力头主轴端部设置有耐磨件,耐磨件与拉杆之间的间隙小于动力头主轴与拉杆之间的间隙,所以正常工作时耐磨件不与拉杆接触,同时耐磨件并不对动力头主轴端部进行支撑,当动力头主轴端部出现倾斜形变导致动力头主轴旋转而相对拉杆径向跳动时,耐磨件能够先与拉杆外周壁发生接触而实现限位,该限位能够避免拉杆与动力头主轴接触而导致动力头主轴出现磨损,从而对动力头主轴起到保护。耐磨件通过螺栓固定在动力头主轴端部,因此耐磨件磨损到一定程度时能够更为简便地从动力头主轴端部进行更换,耐磨件的加工更为简便,制造成本更低,且耐磨件安装至动力头的组装步骤更为简单,也进一步提高了耐磨件与动力头主轴的同轴度,使得对动力头主轴的保护作用也相对提升。
进一步,耐磨件与拉杆之间设置有密封圈,且密封圈靠近耐磨件外端的孔口处,能够避免灰尘、水渍等异物进入到动力头主轴与拉杆之间导致磨损或者影响稳定性,也能够避免异物进入到耐磨件与拉杆之间而导致耐磨件与拉杆过度磨损或者不均匀磨损,从而提高耐磨件的使用寿命。
<变形例三>
图14是本发明变形例三的耐磨件的结构示意图。
在本变形例中,对于与实施例二相同的结构,给与相同的编号并省略相同的说明。
本变形例三同实施例二的结构以及原理基本相同,耐磨件5a即包括耐磨件延伸部51a以及耐磨件连接部52a,耐磨件延伸部51a设置在耐磨件连接部52a靠近动力头主轴3的一面,并向靠近展刀头3a的方向延伸,并通过螺栓53a与动力头主轴3固定,不同点在于,如图14所示,耐磨件5a为直线轴承,耐磨件5a没有设置在耐磨件连接部502内壁的密封槽504以及密封圈505,而是具有设置在耐磨件延伸部51a远离耐磨件连接部52a的一端的密封槽54a以及嵌在密封槽54a中的密封垫55a,该密封垫55a涨紧在拉杆4外周壁上,即密封垫55a与动力头主轴3的内壁相配合进行密封。
本变形例三的耐磨件为现有技术中的直线轴承,即设置有靠近展刀头3a的端部的密封垫,同样能够起到及密封耐磨件以及动力头主轴的作用,同时,该耐磨件结构也易于加工且方便获得。
<变形例四>
图15是本发明变形例四的耐磨件的结构示意图。
在本变形例中,对于与实施例二相同的结构,给与相同的编号并省略相同的说明。
本变形例四同实施例二的结构以及原理基本相同,不同点在于,如图15所示,耐磨件50呈块状,具有多个耐磨部50a。多个耐磨部50a环绕拉杆4周向均布,且均呈弧形块状。耐磨部50a朝向拉杆4外周壁的侧面为弧形凹面,且多个耐磨部50a的弧形凹面位于同一个圆柱面上,该圆柱面所在的圆柱的轴线与轴线X-X重合,也就是说,各个耐磨部50a的弧形凹面与拉杆之间的间隙均相等。每个耐磨件50的弧形凹面与拉杆4外周壁之间的间隙小于动力头主轴3内周壁与拉杆4外周壁之间的间隙。
本变形例三种的耐磨件分为多个耐磨部,相较于实施例二,当需要拆卸更换耐磨件时,只需拆除其中一个或多个损坏的耐磨部即可,不需要全部更换,不仅可以更简便地进行更换,也可以节省加工制造成本。
上述实施例仅用于举例说明本发明的具体实施方式,而本发明不限于上述实施例的描述范围。
上述实施例中,耐磨件的材料分别为陶瓷以及铜,在其他实施例中,耐磨件的材料也可以为聚乙烯、橡胶、碳化硅、铸铁等耐磨材料。
Claims (3)
1.一种展刀动力头,安装在机床上,用于驱动刀具将金属毛坯加工成所需的成品工件,其特征在于,包括:
壳体,安装在所述机床的床身上;
主轴套筒,能够移动地穿设在所述壳体中;
动力头主轴,能够转动地穿设在所述主轴套筒中,跟随所述主轴套筒沿所述主轴套筒的轴向进行移动,一端安装有展刀头,所述刀具安装在所述展刀头上;以及
拉杆,穿设在所述动力头主轴中,在跟随所述动力头主轴一起进行移动的同时,还能够相对于所述动力头主轴沿所述动力头主轴的轴向进行移动,通过所述展刀头控制所述刀具进行变径,
其中,所述动力头主轴的远离所述刀具的一端安装有耐磨件,该耐磨件套设在所述拉杆上,
所述耐磨件与所述拉杆的外壁之间的间隙小于所述拉杆的外壁与所述动力头主轴的内壁之间的间隙,
所述耐磨件具有耐磨件安装部以及耐磨件延伸部,
所述耐磨件安装部靠近所述动力头主轴的一面紧贴所述动力头主轴的端面,
所述耐磨件延伸部设置在所述耐磨件安装部靠近所述动力头主轴的一面,并沿所述动力头主轴的轴向向靠近所述刀具的方向延伸,
所述动力头主轴远离所述刀具的一端设置有安装孔,
所述耐磨件延伸部插在所述安装孔与所述拉杆之间且所述耐磨件延伸部与所述安装孔的内壁相紧贴,所述耐磨件呈筒状,且耐磨件可拆卸地安装在所述动力头主轴上,
所述动力头主轴远离所述刀具的一端的外壁套设有压帽,
所述压帽呈环形,且具有压帽连接部以及限位翻边,
所述压帽连接部套设在所述动力头主轴上,具有内螺纹,所述动力头主轴上设置有与该内螺纹相匹配的外螺纹,
所述限位翻边沿所述拉杆的径向并向靠近所述拉杆的方向延伸,
所述压帽连接部的内螺纹与所述动力头主轴的外螺纹相配合,使所述限位翻边靠近所述动力头主轴的端面与所述耐磨件安装部远离所述动力头主轴的端面紧贴而压紧所述耐磨件,所述耐磨件还设置有限位安装部,
所述限位安装部设置在所述耐磨件安装部远离所述动力头主轴的一端,并沿远离所述动力头主轴的方向延伸,
所述限位安装部远离所述动力头主轴的一端的外壁设置有限位连接螺纹,
所述限位安装部的外壁设置有限位组件,
所述限位组件包括轴承、轴承座以及锁紧螺母,
所述轴承设置在所述限位安装部靠近所述耐磨件安装部的一侧的外壁,
所述轴承座设置在所述轴承的外周,
所述轴承座具有轴承座限位部,该轴承座限位部沿所述耐磨件的径向延伸且靠近所述耐磨件,所述轴承座设置在所述限位翻边远离所述动力头主轴的端面与所述轴承之间,
所述锁紧螺母与所述限位连接螺纹相配合从所述轴承远离所述动力头主轴的一端锁紧所述轴承以及所述耐磨件,
所述展刀动力头还包括主轴套筒驱动机构、动力头主轴驱动机构、拉杆驱动机构、驱动机构安装架以及拉杆驱动机构安装架,
所述主轴套筒驱动机构驱动所述主轴套筒在所述壳体中移动,
所述动力头主轴驱动机构驱动所述动力头主轴相对于所述主轴套筒进行旋转,
所述拉杆驱动机构驱动所述拉杆相对于所述动力头主轴进行沿所述动力头主轴的轴向移动,
所述驱动机构安装架固定连接在所述主轴套筒远离所述刀具的一端,
所述主轴套筒驱动机构以及所述主轴驱动机构安装在所述驱动机构安装架的两侧,
所述拉杆驱动机构安装架安装在所述拉杆远离所述刀具的一端且沿所述拉杆的轴向设置,
所述拉杆驱动机构安装在所述拉杆驱动机构安装架中,
所述拉杆驱动机构安装架中固定连接有沿所述拉杆的轴向延伸的滑轨,
所述滑轨上设置有可沿所述滑轨滑动的滑块,
所述轴承座与所述滑块固定连接,使得在所述轴承座跟随所述动力头主轴移动时,让所述滑块沿所述滑轨移动。
2.根据权利要求1所述的展刀动力头,其特征在于,还包括:
其中,所述耐磨件的材料为铜、聚乙烯、橡胶、碳化硅、铸铁或陶瓷。
3.根据权利要求1所述的展刀动力头,其特征在于:
其中,所述拉杆驱动机构设置在所述拉杆远离所述刀具的一端,
所述拉杆驱动机构包括拉杆动力源以及与所述拉杆相连接的丝杆,
所述拉杆动力源驱动所述丝杆转动从而带动所述拉杆沿所述动力头主轴的轴向移动。
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CN201940670U (zh) * | 2010-11-24 | 2011-08-24 | 大连华根机械有限公司 | 组合机床用铣削动力头 |
CN201940849U (zh) * | 2011-01-19 | 2011-08-24 | 兰溪市瑞鼎数控机械有限公司 | 新数控展刀动力头 |
CN204075296U (zh) * | 2014-07-24 | 2015-01-07 | 高比机械设备(上海)有限公司 | 多功能伺服变径钻削动力头 |
KR101827434B1 (ko) * | 2017-04-13 | 2018-02-08 | 동아대학교 산학협력단 | 공작기계의 고효율 전기구동 척킹시스템 및 그 작동방법 |
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-
2021
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN201940670U (zh) * | 2010-11-24 | 2011-08-24 | 大连华根机械有限公司 | 组合机床用铣削动力头 |
CN201940849U (zh) * | 2011-01-19 | 2011-08-24 | 兰溪市瑞鼎数控机械有限公司 | 新数控展刀动力头 |
CN204075296U (zh) * | 2014-07-24 | 2015-01-07 | 高比机械设备(上海)有限公司 | 多功能伺服变径钻削动力头 |
KR101827434B1 (ko) * | 2017-04-13 | 2018-02-08 | 동아대학교 산학협력단 | 공작기계의 고효율 전기구동 척킹시스템 및 그 작동방법 |
CN207642316U (zh) * | 2017-12-13 | 2018-07-24 | 广州市昊志机电股份有限公司 | 一种永磁同步铣削电主轴 |
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