CN114700791A - 一种可增速精加工机床附件 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种可增速精加工机床附件，包括安装箱，安装箱的一侧安装有安装架，安装架的一侧通过轴承安装有主轴，主轴通过连接机构连接在机床的主轴上，主轴通过固定件固定在安装架上，固定件的一侧设有主轴端面键槽。本申请非常适合没有内置齿轮箱的中大型机床，也适用于有内置齿轮箱需要实现直角加工的中大型机床，也适用于主轴设定最高转速较低时需要增速的中大型机床，将主轴内旋转轴通过多项齿轮啮合及转换，达到二次变速，使机床主轴转速实现倍数增长，从而机床可以带动高精度面铣刀高速切削，在保证机床原主轴转速不会过快而导致发热及磨损或主轴扭矩过小的情况下，提升机床的加工效率，从而达到提升加工表面平面度和粗糙度的效果。

Description

一种可增速精加工机床附件

技术领域

本发明涉及机械技术领域，尤其涉及一种可增速精加工机床附件。

背景技术

工业机械广泛应用于各工业领域，机床是主要的工业机械与设备，机床是指制造机器的机器，亦称工作母机或工具机，习惯上简称机床，能够实现车铣刨磨镗等工序，一般都需在机床上用切削和铣面的方法进行最终加工，在国民经济现代化的建设中起着重大作用。

在机床的使用过程中，需要安装相应附件，机床附件指除机床主体外的所有可方便更换的元件部分，许多中大型机床，没有内置齿轮箱，无法实现二次变速，有的机床内置了齿轮箱但是需要实现直角加工，前者需要其他转速时，就需要调整主轴转动，当主轴过快时会过快而导致发热及磨损，影响设备运行精度和寿命，为此，我们提出了一种可增速精加工机床附件来解决上述问题。

发明内容

本申请提供了一种可增速精加工机床附件，解决了许多中大型机床，没有内置齿轮箱，无法实现二次变速，有的机床内置了齿轮箱但是需要实现直角加工，前者需要其他转速时，就需要调整主轴转动，当主轴过快时会过快而导致发热及磨损，影响设备运行精度和寿命的问题。

本申请提供了一种可增速精加工机床附件，包括安装箱，所述安装箱的一侧安装有安装架，所述安装架的一侧通过轴承安装有主轴，所述主轴通过连接机构连接在机床的主轴上，所述主轴通过固定件固定在所述安装架上，所述固定件的一侧设有主轴端面键槽，所述主轴内贯穿设有拉刀传递轴，所述安装箱内安装有刀柄安装轴，所述刀柄安装轴通过行星齿轮组与所述主轴连接，所述刀柄安装轴内设有输出轴拉刀机构，所述安装箱内还安装有直角刀柄安装轴，所述直角刀柄安装轴和所述刀柄安装轴空间位置垂直，所述安装箱内安装有传动轴，所述传动轴和所述直角刀柄安装轴之间通过锥形齿轮组传动连接，所述传动轴和所述刀柄安装轴通过直齿轮组传动连接。

优选地，所述输出轴拉刀机构包括安装在所述刀柄安装轴内的复位卡件，所述复位卡件上套设有复位弹簧，所述刀柄安装轴内固定有固定架，所述复位弹簧的一端抵触在所述固定架上，所述刀柄安装轴还安装有刀柄卡爪，所述刀柄卡爪和所述复位卡件通过连接件连接。

优选地，所述连接机构包括安装在主轴一端的锥柄，所述锥柄通过第二键槽连接在所述主轴上，所述锥柄的一端固定有拉钉。

优选地，所述复位弹簧为碟簧。

优选地，所述刀柄安装轴通过角接触轴承组转动连接在所述安装箱内。

优选地，所述安装架的一周侧壁上固定有多个定位件。

附件主要由连接部件和功能部件两大块组成，连接部件又分为主轴连接、主轴扭矩传递和安装架定位3个部件，其中主轴连接部件主要负责机床主轴与附件的刚性连接，为附件后续加工提供支撑作用；主轴扭矩传递部件主要由锥柄、拉钉、轴承、传动齿轮等组成，主要负责机床主轴的扭矩和转速传递；附件定位部件主要由4组定位件组成，负责附件与主轴连接后，高精度重复定位作用，通过4面定位，实现快速装夹附件、快速验证和高精度安装功能。

功能部件主要分为碟簧变速/拉松刀部件即输出轴拉刀机构、行星齿轮组和直齿轮组两轴输出，其中碟簧变速/拉松刀部件通过碟簧部件设计，达到与连接部件中主轴部件的扭矩传递作用，实现功能部件中传动模块与连接部件中保证0.5mm间隙的要求，作为本项目研发的装置核心技术，必须避免两大传动模块接触，否则无法实现变速，甚至变速后发生接触导致整体附件损坏；行星齿轮组主要负责功能部件中扭矩及转速的传递，保证实现高倍速变速；直齿轮组的两轴输出为两轴动力输出部件，实现竖轴和直角轴的加工要求。

由以上技术方案可知，本申请提供了一种可增速精加工机床附件，使用时，附件通过法兰连接的方式固定在机床的主轴位置处，通过拉钉和锥柄将拉刀传递轴和主轴与机床主轴连接，其中主轴传递扭矩，拉刀传递轴用于传递轴向的推力控制输出轴拉刀机构，当需要主轴方向的加工时，机床主轴的转动通过锥柄传递给主轴，在行星齿轮组的增速下将扭矩传递给刀柄安装轴转动，从而带动刀具转动，进行钻孔或铣面操作，通过直齿轮组、传动轴和锥形齿轮组将刀柄安装轴的扭矩传递给直角刀柄安装轴，实现与机床主轴垂直的加工，当需要换刀时，位于直角刀柄安装轴的刀具需要手动换刀，刀柄安装轴上的换刀需要启动机床主轴换刀键，机床主轴将拉钉前推，通过锥柄推动拉刀传递轴推动输出轴拉刀机构打开，安装刀具，从而实现两个角度的加工方式。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过连接机构和安装架的配合，能够快速的将附件安装在机床上，安装时与主轴箱体法兰上的定位键槽配合，转动90°定位精度达到0.02mm，实现90度回转后安装时角度的准确性和附件的稳定性，大量节省90°转位后角度找正时间；

2、通过行星齿轮组、主轴和刀柄安装轴的设置，能够通过不同的安装方式，在不改变机床主轴转速的情况下，实现机床主轴的变速；

3、通过直角刀柄安装轴、刀柄安装轴和锥形齿轮组的设置，能够将机床主轴的工作方向调整为相互垂直的两个方向，从而实现两个方向的加工。

综上所述，本申请非常适合没有内置齿轮箱中大型机床，以及有内置齿轮箱需要实现直角加工中大型机床的可变速附件装置，同时也适用于主轴设定最高转速较低时需要增速的中大型机床，将主轴内旋转轴通过多项齿轮啮合及转换，达到二次变速，使机床主轴转速实现倍数增长，从而机床可以带动高精度面铣刀高速切削，成倍提高的加工扭矩，能够大幅提升加工效率，从而达到提升加工表面平面度和粗糙度的效果，同时，直角轴的加入也为机床实现五面体的加工能力，从而带来极大的裨益。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施案例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提出的一种可增速精加工机床附件的A-A向剖视图；

图2为本发明提出的一种可增速精加工机床附件的外部结构示意图；

图3为本发明提出的一种可增速精加工机床附件的直角刀柄安装轴安装结构示意图；

图4为本发明提出的一种可增速精加工机床附件的输出轴拉刀机构结构示意图。

图中：1拉钉、2定位件、3锥柄、4拉刀传递轴、5主轴端面键槽、6行星齿轮组、7输出轴拉刀机构、8传动轴、9锥形齿轮组、10直角刀柄安装轴、11安装架、12安装箱、13角接触轴承组、14刀柄安装轴、15主轴、16直齿轮组、71复位卡件、72复位弹簧、73固定架、74连接件、75刀柄卡爪。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

参见图1-4，一种可增速精加工机床附件，包括安装箱12，整体采用不锈钢材质，安装时需做密封处理，整机组装后需要注入机油进行润滑，安装箱12的一侧安装有安装架11，安装架11用于和机床的连接，通过法兰连接的方式固定在机床上，安装架11的一周侧壁上固定有多个定位件2，定位件2在主轴箱连接的法兰面的4个侧面各装1个定位件，与主轴箱体根法兰上的定位键槽配合，实现90度回转安装后角度的准确性，安装架11的一侧通过轴承安装有主轴15，主轴15为传动轴，内部为空心结构，便于传导机床主轴的推力，主轴15通过连接机构连接在机床的主轴上，本附件安装在具有自动卸刀功能的机床上，主轴15通过固定件固定在安装架11上，固定主轴15的轴向运动，不影响主轴15的转动，避免启动机床卸刀时主轴15在安装架11上发生滑动，固定件的一侧设有主轴端面键槽5，将机床主轴的旋转运动通过主轴端面键传递给主轴15，主轴15内贯穿设有拉刀传递轴4，将卸刀时机床主轴的推力传递给下一结构，传递机床主轴拉刀爪的拉紧和松开动作，且长度可根据安装的具体情况进行调节，安装箱12内安装有刀柄安装轴14，用于安装相关刀具，刀柄安装轴14通过角接触轴承组13转动连接在安装箱12内，实现输出轴高精度旋转，具体的可采用2个7018AC/P2,1个7211B/P4轴承进行安装，刀柄安装轴14通过行星齿轮组6与主轴15连接，通过改变行星齿轮的安装方式，可实现机床主轴的增速，根据选用的行星齿轮组及安装方式的不同，可以实现6:1-2:1的增速，刀柄安装轴14内设有输出轴拉刀机构7，用于传递机床主轴卸刀时的轴向推力，在启动机床主轴卸刀模块时，作用在本申请内，完成本申请的卸刀，卸刀和装刀与原机床相同，安装箱12内还安装有直角刀柄安装轴10，该直角刀柄安装轴10也为空心结构的轴，用于手动安装刀具，直角刀柄安装轴10和刀柄安装轴14空间位置垂直，实现90°的加工，安装箱12内安装有传动轴8，用于安装相关齿轮，用于扭矩的传导，传动轴8和直角刀柄安装轴10之间通过锥形齿轮组9传动连接，实现90°的扭矩传导，传动轴8和刀柄安装轴14通过直齿轮组16传动连接，将刀柄安装轴14的扭矩传递给传动轴8。

本发明中，输出轴拉刀机构7包括安装在刀柄安装轴14内的复位卡件71，用于传递机床主轴拉刀爪向下的推力，复位卡件71上套设有复位弹簧72，机床主轴拉刀爪复位后，复位卡件71通过复位弹簧72进行复位，复位弹簧72为碟簧，复位推力大，复位后能够较好的锁紧刀具刀柄，刀柄安装轴14内固定有固定架73，固定架73为环状，安装在刀柄安装轴14的台阶孔内，复位弹簧72的一端抵触在固定架73上，用于支撑复位弹簧72，刀柄安装轴14还安装有刀柄卡爪75，当主轴拉刀爪向下的推力向下推时，刀柄卡爪75打开，能够取放刀具，当主轴拉刀爪复位时，刀柄卡爪75在复位弹簧72的作用下复位，安装刀具，刀柄卡爪75和复位卡件71通过连接件74连接，复位卡件71能够带动刀柄卡爪75移动。

本发明中，连接机构包括安装在主轴15一端的锥柄3，安装在车床的原刀具安装位置处，与车刀主轴连接，锥柄3通过第二键槽连接在主轴15上，用于传递扭矩，锥柄3的一端固定有拉钉1，传递车床主轴拉刀爪向下的推力。

由以上技术方案可知，使用时，附件通过法兰连接的方式固定在机床的主轴位置处，通过拉钉1和锥柄3将拉刀传递轴4和主轴15与机床主轴连接，其中主轴15传递扭矩，拉刀传递轴4用于传递轴向的推力控制输出轴拉刀机构7，当需要主轴方向的加工时，车床主轴的转动通过锥柄3传递给主轴15，在行星齿轮组6的增速下将扭矩传递给刀柄安装轴14转动，从而带动刀具转动，进行钻孔或铣面操作，通过直齿轮组16、传动轴8和锥形齿轮组9将刀柄安装轴14的扭矩传递给直角刀柄安装轴10，实现与机床主轴垂直的加工，当需要换刀时，位于直角刀柄安装轴10的刀具需要手动换刀，刀柄安装轴14上的换刀需要启动机床主轴换刀键，机床主轴将拉钉1前推，通过锥柄3推动拉刀传递轴4推动输出轴拉刀机构7打开，安装刀具，从而实现两个角度的加工方式。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的申请后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围由权利要求指出。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。

Claims (6)

1.一种可增速精加工机床附件，包括安装箱(12)，其特征在于，所述安装箱(12)的一侧安装有安装架(11)，所述安装架(11)的一侧通过轴承安装有主轴(15)，所述主轴(15)通过连接机构连接在机床的主轴上，所述主轴(15)通过固定件固定在所述安装架(11)上，所述固定件的一侧设有主轴端面键槽(5)，所述主轴(15)内贯穿设有拉刀传递轴(4)，所述安装箱(12)内安装有刀柄安装轴(14)，所述刀柄安装轴(14)通过行星齿轮组(6)与所述主轴(15)连接，所述刀柄安装轴(14)内设有输出轴拉刀机构(7)，所述安装箱(12)内还安装有直角刀柄安装轴(10)，所述直角刀柄安装轴(10)和所述刀柄安装轴(14)空间位置垂直，所述安装箱(12)内安装有传动轴(8)，所述传动轴(8)和所述直角刀柄安装轴(10)之间通过锥形齿轮组(9)传动连接，所述传动轴(8)和所述刀柄安装轴(14)通过直齿轮组(16)传动连接。

2.根据权利要求1所述的一种可增速精加工机床附件，其特征在于，所述输出轴拉刀机构(7)包括安装在所述刀柄安装轴(14)内的复位卡件(71)，所述复位卡件(71)上套设有复位弹簧(72)，所述刀柄安装轴(14)内固定有固定架(73)，所述复位弹簧(72)的一端抵触在所述固定架(73)上，所述刀柄安装轴(14)还安装有刀柄卡爪(75)，所述刀柄卡爪(75)和所述复位卡件(71)通过连接件(74)连接。

3.根据权利要求1所述的一种可增速精加工机床附件，其特征在于，所述连接机构包括安装在主轴(15)一端的锥柄(3)，所述锥柄(3)通过第二键槽连接在所述主轴(15)上，所述锥柄(3)的一端固定有拉钉(1)。

4.根据权利要求2所述的一种可增速精加工机床附件，其特征在于，所述复位弹簧(72)为碟簧。

5.根据权利要求1所述的一种可增速精加工机床附件，其特征在于，所述刀柄安装轴(14)通过角接触轴承组(13)转动连接在所述安装箱(12)内。

6.根据权利要求1所述的一种可增速精加工机床附件，其特征在于，所述安装架(11)的一周侧壁上固定有多个定位件(2)。

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