CN114713863B - 内外联动套筒自锁主轴 - Google Patents

Abstract

本发明公开了机床设备领域内的一种内外联动套筒自锁主轴，包括本体及其内部的芯轴，所述芯轴的内部设置有空腔，位于空腔的底端设置有锥口，所述锥口的边壁与刀座的边壁贴合，所述锥口的正上方开有环形腔，在环形腔的腔壁上开有若干等距凹槽，所述凹槽内均设置有锁块，所述锁块通过环形腔上方的内外联动套筒对刀座的拉钉进行松紧。本发明采用内外套筒联动反向运动，对刀柄的拉钉进行夹紧和放松，锁块上双重扣压相比瓣爪有更好的屈服强度，使得刀柄更加稳固可靠，而且当主轴内部保养时也更加方便更换。

Description

内外联动套筒自锁主轴

技术领域

本发明涉及机床设备技术领域，特别是内外联动套筒自锁主轴。

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。

现有的主轴均是采用拉杆带动瓣爪对刀柄的拉钉进行紧固，这种方式刀柄和瓣爪的屈服强度要求都较高，成本较为高昂，另一方面在后期维护时需要整体拆卸极为不便。

发明内容

根据本发明需要解决的技术问题，本发明提供了内外联动套筒自锁主轴。

为实现上述目的，本发明提供了内外联动套筒自锁主轴，包括本体及其内部的芯轴，所述芯轴的内部设置有空腔，位于空腔的底端设置有锥口，所述锥口的边壁与刀座的边壁贴合，所述锥口的正上方开有环形腔，在环形腔的腔壁上开有若干等距凹槽，所述凹槽内均设置有锁块，所述锁块通过环形腔上方的内外联动套筒对刀座的拉钉进行松紧。

本发明在一较佳实施方式中可进一步配置为，所述内外联动套筒由内套筒、中间套筒、外套筒、转动部件、拨动部件和压块组成，所述中间套筒固定于顶端的封盖上，内套筒和外套筒分别贴合放置于中间套筒的内外部，所述中间套筒的筒壁上设置有四组等距的放置槽，在放置槽内设置有转动部件，所述转动部件与内套筒和外套筒筒壁上的拨动部件配合，所述内套筒和外套筒的底部均设置有压块与锁块配合。

本发明在一较佳实施方式中可进一步配置为，所述锁块为不规则的片状，通过滑块与环形腔的滑槽配合，所述锁块与环形腔相对一侧为外斜面，另一侧为弓字状并分为上中下三个部分，上部为内斜面，中部为嵌合部二，下部为嵌合部一，所述嵌合部二和嵌合部一在夹紧状态下分别扣住拉钉端头和抵住拉钉的内凹处。

本发明在一较佳实施方式中可进一步配置为，所述拨动部件由若干横杆组成，所述横杆在内套筒和外套筒的缺口处自上而下等距排列。

本发明在一较佳实施方式中可进一步配置为，所述转动部件为圆盘状的转子，并在转子的四处等分点均开有缺口，所述缺口中心处与相邻缺口中心处的弧形周长和两相邻横杆的间距相同。

本发明在一较佳实施方式中可进一步配置为，所述压块分为压座一和压座二，所述压座一为锥状固定于外套筒的底部，所述压座二为倒锥状固定于内套筒的底部，所述压座一锥面的斜度与外斜面的斜度相同，所述压座二锥面的斜度与内斜面的斜度相同。

本发明在一较佳实施方式中可进一步配置为，所述环形腔的上半截腔壁设置有斜度，且斜度与外斜面的斜度相同。

本发明在一较佳实施方式中可进一步配置为，所述内套筒和外套筒的长度均小于中间套筒的长度。

有益效果：本发明采用内外套筒联动反向运动，对刀柄的拉钉进行夹紧和放松，锁块上双重扣压相比瓣爪有更好的屈服强度，使得刀柄更加稳固可靠，而且当主轴内部保养时更加方便更换，结构也相对简单。

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为本发明整体结构剖意图。

图2为本发明A部放大示意图。

图3为本发明内外联动套筒结构示意图。

图4为本发明外套筒示意图。

图5为本发明中间套筒示意图。

图6为本发明内套筒示意图。

图中：1为本体；2为芯轴；3为刀座；4为环形腔；5为内斜面；6为外斜面；7为嵌合部一；8为嵌合部二；9为内套筒；10为中间套筒；11为外套筒；12为锁块；13为压座一；14为横杆；15为转子；16为压座二。

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1-6所示，内外联动套筒自锁主轴，包括本体1及其内部的芯轴2，芯轴2的内部设置有空腔，位于空腔的底端设置有锥口，锥口的边壁与刀座3的边壁贴合，相比垂直面的贴合，锥面贴合在径向和轴向上都具有作用力，使得贴合更加紧密，锥口的正上方开有环形腔4，在环形腔4的腔壁上开有若干等距凹槽，凹槽内均设置有锁块12，通过多个环绕刀座3拉钉的锁块12将刀座3夹持更加稳固，锁块12通过环形腔4上方的内外联动套筒对刀座3的拉钉进行松紧，内外联动套筒只需将内外套筒任意一个套筒移动即可对锁块12进行位移，不再需要通过拉杆拉动瓣爪摩擦芯轴2的边壁才能完成夹紧，可以减少对芯轴2的摩擦。

内外联动套筒由内套筒9、中间套筒10、外套筒11、转动部件、拨动部件和压块组成，中间套筒10固定于顶端的封盖上，内套筒9和外套筒11分别贴合放置于中间套筒10的内外部，作用是内套筒9和外套筒11在伸缩过程中不会因为晃动而影响锁块12，中间套筒10的筒壁上设置有四组等距的放置槽，在放置槽内设置有转动部件，转动部件与内套筒9和外套筒11筒壁上的拨动部件配合，作用是只需要将内套筒9和外套筒11其中一个套筒做伸缩运动，另一个套筒即可通过转动部件完成相反的运动，内套筒9和外套筒11的底部均设置有压块与锁块12配合，压块通过内外套筒的伸缩对锁块12进行聚拢和散开。

锁块12为不规则的片状，通过滑块与环形腔4的滑槽配合，锁块12与环形腔4相对一侧为外斜面6，另一侧为弓字状并分为上中下三个部分，上部为内斜面5，中部为嵌合部二8，下部为嵌合部一7，嵌合部二8和嵌合部一7在夹紧状态下分别扣住拉钉端头和抵住拉钉的内凹处，作用是通过弓字状对刀座3顶部的拉钉进行双重锁定，防止刀座3在大切削力的情况发生轻微窜动，影响切削精度。

拨动部件由若干横杆14组成，横杆14在内套筒9和外套筒11的缺口处自上而下等距排列，作用是在联动过程中可以通过横杆14来拨动内外套筒，转动部件为圆盘状的转子15，并在转子15的四处等分点均开有缺口，缺口中心处与相邻缺口中心处的弧形周长和两相邻横杆14的间距相同，作用是防止转子15的缺口在转动时无法精确的将横杆14卡入缺口，从而内外套筒无法联动。

压块分为压座一13和压座二16，压座一13为锥状固定于外套筒11的底部，压座二16为倒锥状固定于内套筒9的底部，作用是通过内外套筒的联动带动压座一13和压座二16对锁块12进行聚拢和散开，压座一13锥面的斜度与外斜面6的斜度相同，压座二16锥面的斜度与内斜面5的斜度相同，作用是通过垂直方向的位移来改变锁块12水平方向的位置。

环形腔4的上半截腔壁设置有斜度，且斜度与外斜面6的斜度相同，因为腔壁上半截不设置斜度的话，压座一13就无法在垂直方向移动，也就无法移动锁块12。

内套筒9和外套筒11的长度均小于中间套筒10的长度，因为小于中间套筒10的长度内套筒9和外套筒11才不会碰撞的顶盖，否则在联动过程中会碰撞到顶盖。

工作原理：首先，将刀座3插入芯轴2底部的锥口内，顶部下压外套筒11或者拉动内套筒9使外套筒11底部的压座一13向锁块12的外斜面6压下，压下的同时锁块12沿着滑槽向中心聚拢，进而将插入的刀座3上的拉钉扣住，在外套筒11下压或者拉动内套筒9的过程中，因为筒壁上的横杆14主动位移进而带动转子15转动，转子15转动则带动另一相对静止的套筒进行位移，从而完成联动，需要卸下刀座3时，拉起外套筒11或者下压内套筒9，通过转子15的联动使得压座二16下降挤压锁块12的内斜面5，将其散开松开刀座3的拉钉。

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 (3)

1.内外联动套筒自锁主轴，包括本体（1）及其内部的芯轴（2），其特征在于：所述芯轴（2）的内部设置有空腔，位于空腔的底端设置有锥口，所述锥口的边壁与刀座（3）的边壁贴合，所述锥口的正上方开有环形腔（4），在环形腔（4）的腔壁上开有若干等距凹槽，所述凹槽内均设置有锁块（12），所述锁块（12）通过环形腔（4）上方的内外联动套筒对刀座（3）的拉钉进行松紧，所述内外联动套筒由内套筒（9）、中间套筒（10）、外套筒（11）、转动部件、拨动部件和压块组成，所述中间套筒（10）固定于顶端的封盖上，内套筒（9）和外套筒（11）分别贴合放置于中间套筒（10）的内外部，所述中间套筒（10）的筒壁上设置有四组等距的放置槽，在放置槽内设置有转动部件，所述转动部件与内套筒（9）和外套筒（11）筒壁上的拨动部件配合，所述内套筒（9）和外套筒（11）的底部均设置有压块与锁块（12）配合，所述拨动部件由若干横杆（14）组成，所述横杆（14）在内套筒（9）和外套筒（11）的缺口处自上而下等距排列，所述转动部件为圆盘状的转子（15），并在转子（15）的四处等分点均开有缺口，所述缺口中心处与相邻缺口中心处的弧形周长和两相邻横杆（14）的间距相同，所述压块分为压座一（13）和压座二（16），所述压座一（13）为锥状固定于外套筒（11）的底部，所述压座二（16）为倒锥状固定于内套筒（9）的底部，所述压座一（13）锥面的斜度与外斜面（6）的斜度相同，所述压座二（16）锥面的斜度与内斜面（5）的斜度相同，所述锁块（12）为不规则的片状，通过滑块与环形腔（4）的滑槽配合，所述锁块（12）与环形腔（4）相对一侧为外斜面（6），另一侧为弓字状并分为上中下三个部分，上部为内斜面（5），中部为嵌合部二（8），下部为嵌合部一（7），所述嵌合部二（8）和嵌合部一（7）在夹紧状态下分别扣住拉钉端头和抵住拉钉的内凹处。

2.按照权利要求1所述的内外联动套筒自锁主轴，其特征在于：所述环形腔（4）的上半截腔壁设置有斜度，且斜度与外斜面（6）的斜度相同。

3.按照权利要求1所述的内外联动套筒自锁主轴，其特征在于：所述内套筒（9）和外套筒（11）的长度均小于中间套筒（10）的长度。

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