CN114054789B - 无拉杆按压式主轴 - Google Patents

Abstract

本发明公开了数控加工技术领域内的无拉杆按压式主轴，包括芯轴，所述芯轴中心处开有通腔，并于通腔内套有连接轴，所述连接轴的底端中心处开有内螺纹沉孔，通过内螺纹沉孔与扣刀器连接，所述扣刀器扣接刀柄，所述芯轴内隔环外套有内冷却套，位于内冷却套外壁为本体，所述本体上下端套有冷却环，所述芯轴外壁位于本体上方处设置有传动齿轮，所述传动齿轮和本体之间设置有上迷宫环。本发明通过经过螺旋槽的冷却水吸取热量减少主轴的热变形；采用扣刀器与刀柄配合解决拉杆与芯轴摩擦使油液固化的问题。

Description

无拉杆按压式主轴

技术领域

本发明涉及数控加工技术领域，特别是无拉杆按压式主轴。

背景技术

机床主轴指的是机床上带动工件或刀具旋转的轴。通常由主轴、轴承和传动件（齿轮或带轮）等组成主轴部件。在机器中主要用来支撑传动零件如齿轮、带轮，传递运动及扭矩，如机床主轴；有的用来装夹工件，如心轴。除了刨床、拉床等主运动为直线运动的机床外，大多数机床都有主轴部件。主轴部件的运动精度和结构刚度是决定加工质量和切削效率的重要因素。

但是，现有的主轴长时间使用后会产生较大的热量，产生热变形影响主轴的使用精度；拉杆需要通过气缸进行伸缩，在伸缩过程中会与芯轴内壁产生摩擦，内部的油液经过长时间摩擦会渐渐固化从而影响拉杆的伸缩。

发明内容

根据本发明需要解决的技术问题，本发明提供了无拉杆按压式主轴，通过经过螺旋槽的冷却水吸取热量减少主轴的热变形；采用扣刀器与刀柄配合解决拉杆与芯轴摩擦使油液固化的问题。

为实现上述目的，本发明提供了无拉杆按压式主轴，包括芯轴，所述芯轴中心处开有通腔，并于通腔内套有连接轴，所述连接轴的底端中心处开有内螺纹沉孔，通过内螺纹沉孔与扣刀器连接，所述扣刀器扣接刀柄，所述芯轴内隔环外套有内冷却套，位于内冷却套外壁为本体，所述本体上下端套有冷却环，所述芯轴外壁位于本体上方处设置有传动齿轮，所述传动齿轮和本体之间设置有上迷宫环。

本发明在一较佳实施方式中可进一步配置为，所述刀柄柄壁上设置有至少三组内凹的活动腔，且与刀柄顶面相连，所述活动腔内部设置有限位块，所述限位块与活动腔形成通道，所述刀柄顶面设置有凸台。

本发明在一较佳实施方式中可进一步配置为，所述限位块的底面为沟状，与沟状相对活动腔内壁处凸出，凸出部分中心位于沟状中心的右侧。

本发明在一较佳实施方式中可进一步配置为，所述通道设置有凸起段和凹陷段，所述凸起段位于活动腔进口的分叉处，所述凹陷段位于活动腔内壁凸出处右侧。

本发明在一较佳实施方式中可进一步配置为，所述扣刀器包括扣爪、电缸、复位弹簧和活动盘，所述扣爪至少设置三组，其中一端均等距的连接在扣刀器边壁上，另一端位于活动腔通道中，所述电缸设置于扣刀器内部且伸缩端与空腔内的活动盘连接，所述活动盘上平面与空腔之间设置有若干复位弹簧。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明整体剖视图。

图2为本发明扣刀器与刀柄示意图。

图3为本发明扣刀器剖视图。

图4为本发明活动腔示意图。

图5为本发明A部放大示意图。

图中：1为连接轴；2为芯轴；3为传动齿轮；4为上迷宫环；5为第一水套环；6为本体；7为第二水套环；8为扣刀器；9为刀柄；10为扣爪；11为活动腔；12为限位块；13为电缸；14为复位弹簧；15为活动盘；16为凸起段；17为凹陷段；18为内冷却套。

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、完整的描述，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，都属于本发明保护范围。

如图1-5所示，无拉杆按压式主轴，包括芯轴2，芯轴2中心处开有通腔，并于通腔内套有连接轴1，将拉杆换成连接轴1后不再需要来回升降减少了油液摩擦固化现象，连接轴1的底端中心处开有内螺纹沉孔，通过内螺纹沉孔与扣刀器8连接，扣刀器8扣接刀柄9，因为不再采用拉杆方式所以现有的瓣爪也不再使用，扣刀器8采取硬连接固定在连接轴1上更加稳固，刀柄9可直接通过按压的方式与扣刀器8扣压不仅便捷而且较为牢固，芯轴2内隔环外套有内冷却套18，位于内冷却套18外壁为本体6，本体6上下端套有冷却环，内冷却套18与冷却环之间可注入冷却水冷却芯轴2，并且冷却水可以循环流动不至于失去冷却效果，芯轴2外壁位于本体6上方处设置有传动齿轮3，传动齿轮3和本体6之间设置有上迷宫环4。

刀柄9柄壁上设置有至少三组内凹的活动腔11，且与刀柄9顶面相连，在按压过程中可以使得扣爪10爪头在活动腔11内活动，活动腔11内部设置有限位块12，限位块12与活动腔11形成通道，扣压时为了防止扣爪10胡乱窜动设置限位块12从而形成通道，扣爪10就会沿着通道进行活动，刀柄9顶面设置有凸台，通过凸台与扣刀器8嵌合。

限位块12的底面为沟状，与沟状相对活动腔11内壁处凸出，凸出部分中心位于沟状中心的右侧，刀柄9与扣刀器8按压后扣爪10需要扣住刀柄，因此在限位块12底部设置有沟状处使得扣爪10能够扣住，再次按压刀柄9后刀柄9需要脱离沟状处，所以活动腔11内部凸起部分中心处位于沟状中心的右侧，扣爪10在按压后会沿着凸起部分的斜面离开沟状处。

通道设置有凸起段16和凹陷段17，凸起段16位于活动腔11进口的分叉处，凹陷段17位于活动腔11内壁凸出处右侧，为了在扣压过程中对扣爪10起到引导的作用，防止扣爪10不沿着通道做顺时针运动。

扣刀器8包括扣爪10、电缸13、复位弹簧14和活动盘15，扣爪10至少设置三组，其中一端均等距的连接在扣刀器8边壁上，另一端位于活动腔11通道中，扣爪10的作用是扣住刀柄9并且在按压时扣爪10需要以固定点为圆心做圆弧运动，电缸13设置于扣刀器8内部且伸缩端与空腔内的活动盘15连接，按压后仅依靠扣爪10爪头扣于限位块12的沟状处还并不稳固，需要电缸13的伸缩端伸出将活动盘15推出，使得扣爪10与活动盘15有相反的力，活动盘15上平面与空腔之间设置有若干复位弹簧14，按压时电缸13伸缩端并不伸出需要通过复位弹簧14连接活动盘15。

冷却环分为第一水套环5和第二水套环7，第一水套环5和第二水套环7内壁均开有环形槽，环形槽可以直接注入冷却液对本体6进行快速冷却。

内冷却套18套壁上开有螺旋槽，螺旋槽的两端头分别与第一水套环5和第二水套环7内的环形槽连通，冷却水注入后可通过螺旋槽进行移动，使吸热后的冷却液能快速排出不会与新的冷却液混合。

上迷宫环4与第一水套环5相对的棱边外扩，在主轴使用过程中油污等液体会沿着上迷宫环4的边壁吸附至间隙中，将棱边外扩可以减少油污等液体向内吸附。

工作原理：安装时先将刀柄9向上按压，刀柄9顶面的凸台嵌于活动盘15凹陷处并将活动盘15上推，同时在按压的过程扣爪10的爪头进入活动腔11和限位块12形成的通道中，当爪头进入通道后由于凸起段16的阻挡，爪头进入另一侧的通道内，随着按压扣爪10的爪头来到凹陷段17，此时按压结束刀柄9回落，回落时爪头沿着活动腔11内壁凸起处的边壁进入限位块12的沟状处，因为凹陷段17所以在回落时爪头不会回到进入时的通道，同时间电缸13伸缩端伸出将活动盘15向下顶，进一步加强刀柄9作用在扣爪10上的力，需要卸刀时，电缸13伸缩端回缩不再顶住活动盘15，将刀柄9按压后扣爪10爪头沿着活动腔11凸起处的另一侧边壁进入通道，按压结束刀柄9回落扣爪10爪头也从通道入口离开，在主轴运作过程中将冷却水注入第一水套环5内的环形槽内，并进一步流入内冷却套18的螺旋槽内，最后进入第二水套环7内的环形槽内并排出。

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与另一个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上举例仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.无拉杆按压式主轴，包括芯轴（2），其特征在于：所述芯轴（2）中心处开有通腔，并于通腔内套有连接轴（1），所述连接轴（1）的底端中心处开有内螺纹沉孔，通过内螺纹沉孔与扣刀器（8）连接，所述扣刀器（8）扣接刀柄（9），所述芯轴（2）内隔环外套有内冷却套（18），位于内冷却套（18）外壁为本体（6），所述本体（6）上下端套有冷却环，所述芯轴（2）外壁位于本体（6）上方处设置有传动齿轮（3），所述传动齿轮（3）和本体（6）之间设置有上迷宫环（4），所述刀柄（9）柄壁上设置有至少三组内凹的活动腔（11），且与刀柄（9）顶面相连，所述活动腔（11）内部设置有限位块（12），所述限位块（12）与活动腔（11）形成通道，所述刀柄（9）顶面设置有凸台，所述限位块（12）的底面为沟状，与沟状相对活动腔（11）内壁处凸出，凸出部分中心位于沟状中心的右侧，所述通道设置有凸起段（16）和凹陷段（17），所述凸起段（16）位于活动腔（11）进口的分叉处，所述凹陷段（17）位于活动腔（11）内壁凸出处右侧，所述扣刀器（8）包括扣爪（10）、电缸（13）、复位弹簧（14）和活动盘（15），所述扣爪（10）至少设置三组，其中一端均等距的连接在扣刀器（8）边壁上，另一端位于活动腔（11）通道中，所述电缸（13）设置于扣刀器（8）内部且伸缩端与空腔内的活动盘（15）连接，所述活动盘（15）上平面与空腔之间设置有若干复位弹簧（14）。

2.按照权利要求1所述的无拉杆按压式主轴，其特征在于：所述冷却环分为第一水套环（5）和第二水套环（7），所述第一水套环（5）和第二水套环（7）内壁均开有环形槽。

3.按照权利要求1所述的无拉杆按压式主轴，其特征在于：所述内冷却套（18）套壁上开有螺旋槽，所述螺旋槽的两端头分别与第一水套环（5）和第二水套环（7）内的环形槽连通。

4.按照权利要求1所述的无拉杆按压式主轴，其特征在于：所述上迷宫环（4）与第一水套环（5）相对的棱边外扩。

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