CN1827270A - 车削加工中心的工具安装装置 - Google Patents

Abstract

一种车削加工中心的工具安装装置，结构简单且无需其它特殊操作，当拉动拉杆以夹紧固定切削工具时，工具支承在滑枕上，因此轴承部借助于拉杆的拉动力而变形，在使切削工具支承在滑枕上的状态下，锥柄部自动弹性地安装在安装卡合部上，因而能实现自动地以两面约束状态进行机械锁定，从而可牢靠地夹紧固定车削工具。在滑枕(3)上设置定位抵接座部(29)，该抵接座部至少在夹紧固定车削工具时与车削工具的定位外表面(28)抵接，且在拉杆(7)被拉动时，定位外表面与定位抵接座部抵接，在抵接状态下所述拉杆的拉动位置被保持，所以轴承部(2)借助于夹紧机构对拉杆的拉动力而变形，从而安装卡合部(6)弹压地抵接在锥柄部(5)上。

Description

车削加工中心的工具安装装置

技术领域

本发明涉及一种车削加工中心的工具安装装置，其可以适当更换旋转工具和车削工具进行铣削加工和切削加工(车削加工)。

背景技术

在车削加工中心中，主轴通过轴承部相对滑枕(ram)可旋转地设置，在该主轴上设置有安装卡合部，该安装卡合部用于与设于工具基端部的锥柄部(taper shank)卡合，并且在该主轴上设置夹紧机构，该夹紧机构通过拉动拉杆(draw bar)而夹紧所述锥柄部的夹紧用突出部，并且将所述锥柄部拉近并卡合在所述安装卡合部上，从而将任意工具可装卸地安装固定在所述主轴上，另外，所述夹紧机构设置成根据所述拉杆的进退控制可以进行夹紧、解除动作，通过这种共用的夹紧机构适当地装卸各工具，在夹紧固定旋转工具的情况下，旋转工具夹紧固定成可与主轴一起旋转，而在夹紧固定车削工具的情况下，则构成为车削工具以与主轴均不转动的方式固定(固定在滑枕上)，由此，旋转工具和车削工具可以适当地交替安装，可以进行铣削加工和切削加工。

在这种车削加工中心中，在如前述那样以共用的方式构成旋转工具和车削工具的夹紧机构的情况下，由于车削工具需要的径向负载远远大于旋转工具，所以需要增大夹紧力，但为此必须使用输出大驱动力的大直径的液压缸装置，并且有时为此而构成液压两级气缸。

因此，由于此前的技术需要液压缸装置，所以不能实现无液压化，不能实现节能和节省资源。

另一方面，如果单纯以较大的力上拉锥柄部使该锥柄部拉近并紧密安装在安装卡合部上，以便能够充分抗拒这种径向负载，并通过键使该锥柄部具有切削力，则设于主轴的轴承部可能会损坏。

因此，在夹紧固定切削工具时，使锥柄部与安装卡合部不压接触，而在它们之间产生有间隙，并采用另外设置车削工具用的锥部的方法，或者采用这样的机械锁定方式：通过利用弧齿耦合器或液压进行固定解除动作的锥形体来进行机械锁定。

但是，在另外设置车削工具用的锥部时，由于作为具有某种程度深的锥部，必须进行锥支承，所以必须准备专用工具，并且还会妨碍工具库的共用化，妨碍了通用性。

另外，在采用机械锁定的方式的情况下，利用座部和机械锁定形成的按压，可以实现两面约束，不需要专用工具即可牢靠地固定已有的车削工具，但是必须在滑枕末端部设置机械锁定结构，导致结构变得复杂，而且不容易进行更换作业。

发明内容

本发明根据全新的构思来解决这种车削加工中心的车削工具的安装结构的问题，其目的在于提供一种车削加工中心的工具安装装置，其改变了构思方式，防止轴承部的损坏，同时反而着眼于该应该保护的轴承部的变形，由于利用该轴承部的变形，结构变得简单且不需要其它的特殊操作，在夹紧固定切削工具时，能够自动地以两面约束状态进行机械锁定，从而能够牢靠地夹紧固定车削工具，是一种划时代的车削加工中心的工具安装装置。

并且，本发明的目的在于提供一种车削加工中心的工具安装装置，其可以实现基于两面约束的强力的车削加工，并且通过变更驱动键的形状，可防止灰尘附着，例如不再需要用于防止灰尘附着的保护罩，这样还可以进一步缩短更换时间并削减成本，是一种更加优异的车削加工中心的工具安装装置。

参照附图说明本发明的宗旨。

一种车削加工中心的工具安装装置，交替使用旋转工具1A和车削工具1B，主轴4通过轴承部2相对滑枕3可旋转地设置，在主轴4上设置有安装卡合部6，该安装卡合部6用于与设于工具1的基端部的锥柄部5卡合，并且在该主轴4上设置有夹紧机构8，其通过拉动拉杆7来夹紧所述锥柄部5的夹紧用突出部5A，并且将所述锥柄部5拉近并卡合在所述安装卡合部6上，从而将工具1安装固定到所述主轴4上，该夹紧机构8设置成根据所述拉杆7的进退控制可以进行夹紧、解除动作，其特征在于，以如下方式设定所述轴承部2的结构和配置：在所述滑枕3上设置有定位抵接座部29，该定位抵接座部29至少在夹紧固定所述车削工具1B时与车削工具1B的定位外表面28抵接，并且在所述拉杆7被拉动时，所述定位外表面28与所述定位抵接座部29抵接，由于在该抵接状态下所述拉杆7的拉动位置被保持，所以所述轴承部2由于所述夹紧机构8通过夹紧动作而形成的对拉杆7的拉动力，通过转动间隙发生变形，从而使所述安装卡合部6弹压地抵接在所述锥柄部5上。

并且，根据本发明第一方面所述的车削加工中心的工具安装装置，其特征在于，所述轴承部2包括：相对于所述滑枕3固定的滑枕固定部2A、相对于旋转的主轴4固定的主轴固定部2B、和介于它们之间的可以转动的轴承滚珠(bearing ball)2C，在拉动所述拉杆7、所述车削工具1B的所述定位外表面28抵接在所述滑枕3的所述定位抵接座部29的状态下，所述轴承部2的主轴固定部2B借助于对所述拉杆7的拉动力，向所述拉杆7的返回方向微动，并拉动拉杆7使其相对微动，使所述锥柄部5弹性地安装在所述安装卡合部6上，从而能够以两面约束状态夹紧固定所述车削工具1B。

并且，根据本发明第一或第二方面所述的车削加工中心的工具安装装置，其特征在于，所述定位外表面28构成为：是在所述车削工具1B的末端部外表面沿深度方向稍稍变细的锥形外表面，支承该定位外表面28的所述定位抵接座部29也形成为沿深度方向稍稍变细的锥形座面，在夹紧固定所述车削工具1B时，在所述锥柄部5与所述安装卡合部6压接触之前，所述定位外表面28抵接在所述定位抵接座部29上，在该定位约束状态下，所述锥柄部5借助于所述轴承部2的变形弹压地抵接在所述安装卡合部6上。

并且，根据本发明第一或第二方面所述的车削加工中心的工具安装装置，其特征在于，所述夹紧机构8构成为借助于弹性部件10的拉动施力拉动所述拉杆7，来进行夹紧动作，借助于拉杆驱动装置9的克服所述拉动施力的推动驱动，使所述拉杆7返回，从而解除所述夹紧。

并且，根据本发明第一或第二方面所述的车削加工中心的工具安装装置，其特征在于，在所述夹紧机构8上设置有楔机构18，该楔机构18在夹紧固定所述车削工具1B时，使由楔驱动装置16驱动移动的楔部15卡合在楔卡合部17上，从而卡合锁定所述拉杆7的拉动位置。

并且，根据本发明第一或第二方面所述的车削加工中心的工具安装装置，其特征在于，把设于所述滑枕3的外端部的锥形体部30的锥形内表面作为所述定位抵接座部29，在所述主轴4的外端部设置有与所述旋转工具1A的键槽31卡合的驱动键32，该驱动键32设置在所述锥形体部30的内侧，并且使该驱动键32的形状与所述锥形体部30的定位抵接座部29的形状大致一致，从而可以防止加工时的灰尘附着在它们之间。

并且，根据本发明第一或第二方面所述的车削加工中心的工具安装装置，其特征在于，把所述驱动键32和锥形体部30的允许转动间隙33设定得较小，或者在所述驱动键32和锥形体部30中的一方上设置刷子，从而可以防止加工时的灰尘附着在它们之间。

并且，根据本发明第三方面所述的车削加工中心的工具安装装置，其特征在于，所述夹紧机构8构成为通过借助于弹性部件10的拉动施力拉动所述拉杆7，来进行夹紧动作，借助于拉杆驱动装置9的克服所述拉动施力的推动驱动，使所述拉杆7返回，从而解除所述夹紧。

并且，根据本发明第三方面所述的车削加工中心的工具安装装置，其特征在于，在所述夹紧机构8上设置有楔机构18，该楔机构18在夹紧固定所述车削工具1B时，使由楔驱动装置16驱动移动的楔部15卡合在楔卡合部17上，从而卡合锁定所述拉杆7的拉动位置。

并且，根据本发明第四方面所述的车削加工中心的工具安装装置，其特征在于，在所述夹紧机构8上设置有楔机构18，该楔机构18在夹紧固定所述车削工具1B时，使由楔形驱动装置16驱动移动的楔部15卡合在楔卡合部17上，从而卡合锁定所述拉杆7的拉动位置。

本发明具有如上所述的结构，通过利用轴承部的这种变形，使得结构变得简单，且不需要其它的特殊操作，在拉动拉杆以夹紧固定切削工具时，由于切削工具支承在滑枕上，因此轴承部借助于拉杆的拉动力而发生变形，在使切削工具支承在滑枕上的状态下，锥柄部自动弹性地安装在安装卡合部上，从而能够实现自动地以两面约束状态进行机械锁定，从而能够牢靠地夹紧固定车削工具，是一种划时代的车削加工中心的工具安装装置。

即，根据轴承部的设定，不需要专用工具，并且无需使用复杂的机械锁定机构，而且不用进行其它操作，只要拉动拉杆即可自动地以两面约束状态牢靠地夹紧固定车削工具，可以在不损伤轴承部的情况下进行可以充分承受大的径向负载的强力的车削加工，是一种划时代的车削加工中心的工具安装装置。

并且，在本发明第二、第三、第四方面所述的发明中，更加良好地发挥所述作用、效果，是实用性优异的划时代的车削加工中心的工具安装装置。

并且，在本发明第五方面所述的发明中，仅通过卡合锁定定位外表面和定位抵接座部相抵接的拉杆的拉动位置，即可自动卡合锁定两面约束状态，可以牢靠地进行夹紧固定，所以即使不使用液压装置等具有大驱动力的液压驱动源，通过空气缸装置等即可构成夹紧机构，可以实现无液压化、并可实现节省资源化等，是一种超级划时代的车削加工中心的工具安装装置。

并且，在本发明第六、第七方面所述的发明中，可以实现基于两面约束的强力的车削加工，通过变更驱动键的形状，可以防止灰尘附着，例如不再需要保护罩，由此还可以进一步缩短更换时间并削减成本，是一种更加优异的车削加工中心的工具安装装置。

附图说明

图1是概略说明本实施例的车削加工中心的结构的图。

图2是概略说明本实施例的车削加工中心的结构的剖面图。

图3是本实施例的车削加工中心的拉杆驱动装置进行松开动作的状态(解除状态)下的主要部分说明图。

图4是本实施例的车削加工中心的拉杆驱动装置进行夹紧动作并安装有旋转工具的状态(第一夹紧状态)下的、楔机构为解除状态时的主要部分说明图。

图5是本实施例的车削加工中心的拉杆驱动装置进行夹紧动作并安装有车削工具的状态(第二夹紧状态)下的、楔机构为动作状态时的主要部分说明图。

图6是表示本实施例的楔机构的解除状态的说明图。

图7是表示本实施例的楔机构的动作状态的说明图。

图8是说明本实施例的车削加工中心的拉杆驱动装置的俯视图。

图9是说明本实施例的车削加工中心的拉杆驱动装置、杠杆机构、楔机构在第二夹紧状态下的立体图。

图10是说明设在本实施例的车削加工中心的拉杆卡定部和进退驱动部上的支承部在各个夹紧状态下的剖面图。

图11是说明本实施例的车削加工中心的拉杆和进退驱动部的立体图。

图12是说明本实施例的车削加工中心的夹紧机构进行夹紧动作并以两面约束状态安装有车削工具的状态(第二夹紧状态)下的剖面图。

图13是说明本实施例的车削加工中心的夹紧机构进行夹紧动作并安装有旋转工具的状态(第一夹紧状态)下的剖面图。

图14是说明本实施例的车削加工中心的刀具台、锥柄部的立体图。

标号说明

1：工具；1A：旋转工具；1B：车削工具；2：轴承部；2A：滑枕固定部；2B：主轴固定部；2C：轴承滚珠；3：滑枕；4：主轴；5：锥柄部；5A：夹紧用突出部；6：安装卡合部；7：拉杆；8：夹紧机构；9：拉杆驱动装置、气缸装置；10：弹性部件；15：楔部；16：楔驱动装置；17：楔卡合部；18：楔机构；28：定位外表面；29：定位抵接座部；30：锥形体部；31：键槽；32：驱动键；33：允许转动间隙。

具体实施方式

根据附图简单说明本发明的优选实施方式(如何实施本发明)及本发明的作用。

在夹紧机构8进行夹紧动作、拉杆7被拉动时，工具1的锥柄部5被拉近并卡合在设于主轴4的安装卡合部6上，从而工具1被夹紧固定。

具体讲，在夹紧固定车削工具1B的情况下，与旋转工具1A相同，夹紧机构8动作、拉杆7被拉动，但与旋转工具1A的情况不同的是，设于车削工具1B的定位外表面28与设于滑枕3的定位抵接座部29抵接。

因此，虽然车削工具1B被拉动施力，但由于该车削工具1B的定位外表面28与定位抵接座部29抵接，所以拉杆7不能被拉动。

但是，在本发明中，通过设计轴承部2的结构和配置，以便使轴承部2相对于该夹紧机构8对拉杆7的拉动施力而发生变形，在车削工具1B处于前面所述的被约束的状态下，通过进一步的拉杆7的拉动施力，轴承部2不损伤而通过转动间隙发生变形，通过该轴承部2的变形，主轴4向与拉杆7相反的反方向微动。

即，拉杆7的拉动位置不变，而主轴4向反方向微动，从而拉杆7被相对地稍微拉动一点(微动)。

即，通过该主轴4的微动，主轴4的安装卡合部6弹压地抵接在车削工具1B的锥柄部5，由此车削工具1B在定位外表面28与定位抵接座部29抵接的状态下，锥柄部5弹性地安装在安装卡合部6上，如果例如利用楔机构18等卡合锁定该夹紧状态(夹紧拉动位置)，则可形成简单的结构，通过与以往相同的夹紧动作操作，无需使用复杂的机械锁定机构，不用进行其它操作，只要拉动拉杆7即可自动地以两面约束状态牢靠地夹紧固定车削工具1B，可以在不损伤轴承部2的情况下，进行可以充分承受大径向负载的强力的车削加工，能够实现一种划时代的车削加工中心的工具安装装置。

而且，例如，如果构成如前面所述的卡合锁定拉杆7的拉动位置的结构，仅通过卡合锁定定位外表面28和定位抵接座部29相抵接的拉杆7的拉动位置，即可自动地卡合锁定两面约束，可以牢靠地进行夹紧固定，所以即使不使用液压装置等具有大驱动力的液压驱动源，通过空气缸装置等即可构成夹紧机构，能够实现无液压化、可节省资源。

并且，改变夹紧固定旋转工具1A时与键槽31卡合的驱动键32的形状，使其形状与锥形体部30的所述定位抵接座部29大致一致，通过进行尽量减小该间隙的设定，或通过在该间隙处设置刷子等，可以实现基于两面约束的强力的车削加工，同时，通过变更驱动键的形状，可以防止灰尘附着，例如不再需要用于防止灰尘附着的保护罩，由此还可以进一步缩短更换时间并削减成本，是一种更加优异的车削加工中心的工具安装装置。

(实施例)

根据附图具体说明本发明的具体实施例。

主轴4通过轴承部2相对滑枕3可以旋转地设置，在主轴4的末端部(下端部)设置有安装卡合部6，该安装卡合部6用于使设于各个工具1基端部的锥柄部5插入卡合，在主轴4的末端部设置有夹紧机构8，其通过拉动拉杆7来夹紧所述锥柄部5的夹紧用突出部5A，并且将所述锥柄部5拉近并卡合在所述安装卡合部6上，从而将工具1安装固定到所述主轴4上，该夹紧机构8设置成根据所述拉杆7的进退控制可以进行夹紧、解除动作，但在本实施例中，夹紧机构8构成为：弹性部件10嵌合设置在拉杆7上，是借助于压缩后的恢复力相对主轴4拉动(提起)拉杆7的抗缩弹性部件，通过借助于该弹性部件10的拉动施力拉动所述拉杆7，来进行所述夹紧动作，借助于作为拉杆驱动装置9而设置的空气缸装置9的、克服所述拉动施力的推动驱动，通过进退驱动部11(推杆)使所述拉杆7返回，从而解除所述夹紧。

即，在本实施例中，夹紧机构8构成为：利用这种弹性部件10，产生因相对主轴4支承拉杆7而产生的弹性势能，借助于该拉动施力相对主轴4拉动拉杆7，从而进行夹紧固定，借助于空气缸装置9的返推驱动来克服该拉动施力，从而解除夹紧。

并且，在本实施例中，如下设定所述轴承部2的结构和配置：在夹紧固定车削工具1B时，将与设于车削工具1B的基端侧外表面的定位外表面28抵接的定位抵接座部29设置在所述滑枕3的末端部的安装卡合部6的开口周边，并且在所述拉杆7被拉动时，所述定位外表面28与所述定位抵接座部29抵接，由于在该抵接状态下所述拉杆7的拉动位置被保持，所以所述轴承部2通过因所述夹紧机构8的夹紧动作而形成的对拉杆7的拉动力，通过转动间隙而发生变形，从而所述安装卡合部6弹压地抵接在所述锥柄部5上。

更加具体地讲，如以往那样，本实施例的轴承部2包括：相对所述滑枕3固定的滑枕固定部2A、相对旋转的主轴4固定的主轴固定部2B、和介于它们之间的可以转动的轴承滚珠2C，在拉动所述拉杆7、车削工具1B的定位外表面28抵接在滑枕3的定位抵接座部29的状态下，轴承部2的主轴固定部2B借助于对所述拉杆7的拉动力，向拉杆7的返回方向微动，并拉动拉杆7使其相对微动，使所述锥柄部5弹性安装在所述安装卡合部6上，从而能够以两面约束状态夹紧固定车削工具1B。

并且，定位外表面28形成为在车削工具1B的基端部外周面沿深度方向稍稍变细的锥形外表面，支承该定位外表面28的定位抵接座部29也形成为沿深度方向稍稍变细的锥形座面。即，在本实施例中，把设在滑枕3外端部的安装卡合部6的开口周边的锥形体部30的锥形内表面作为所述定位抵接座部29，车削工具1B的定位外表面28锥支承在该定位抵接座部29上，并临时定位卡定，在单纯地拉动保持该状态时，只不过是一面约束，不能承受大的径向负荷，但在本实施例中，在夹紧固定车削工具1B时，如前面所述，在锥柄部5压接在所述安装卡合部6上之前，所述定位外表面28抵接在所述定位抵接座部29上，在该定位约束状态下，轴承部2借助于弹性部件10对拉杆7的拉动施力而发生变形，所述锥柄部5借助于该变形弹压地抵接在所述安装卡合部6上。

更具体地说，尽管有些重复，但在车削工具1B如前面所述被约束的状态下，通过进一步的拉杆7的拉动施力，轴承部2不损伤而通过转动间隙发生变形，通过该轴承部2的变形，主轴4向与拉杆7相反的反方向微动。

即，拉杆7的拉动位置不变，但由于主轴4向反方向微动，因而拉杆7相对地被稍稍拉动一点(微动)。

即，通过该主轴4的微动，主轴4的安装卡合部6弹压地抵接在车削工具1B的锥柄部5，由此车削工具1B在定位外表面28与定位抵接座部29抵接的状态下，锥柄部5弹性地安装在安装卡合部6上。

并且，在所述夹紧机构8上设置有楔机构18，该楔机构18在夹紧固定车削工具1B时，使由楔驱动装置16驱动移动的楔部15卡合在楔卡合部17上，从而卡合锁定所述拉杆7的拉动位置。

仅通过卡合锁定定位外表面28与定位抵接座部29相抵接的拉杆7的拉动位置，即可自动地锁定两面约束，可以牢靠地进行夹紧固定，所以即使不使用液压装置等具有大驱动力的液压驱动源，通过空气缸装置等即可构成夹紧机构，能够实现无液压化、实现节省资源。

因此，夹紧机构8的拉杆7的驱动机构可以形成任何结构，可以如本实施例那样通过弹性部件10的拉动施力进行拉动，也可以通过驱动机构驱动拉动，但在本实施例中，借助于弹性部件10的拉动，将车削工具1B的定位外表面28卡合支承在定位抵接座部29上，然后轴承部2借助于该拉动而发生变形，主轴4相对拉杆7下降，从而使锥柄部5弹性地安装在安装卡合部6上。

而且，通过利用楔机构18卡合锁定夹紧状态以使该拉杆7的拉动位置不会恢复，夹紧机构8的驱动源和楔机构18的驱动源，即使由空气缸装置构成，由于车削工具1B以两面约束状态被夹紧固定，该状态被卡合为阻止返回状态，所以能够充分抗拒大的径向负荷。

因此，即使不采用复杂的机械锁定机构，不使用专用工具，仅通过在滑枕3形成用于支承形成于车削工具1B的微小锥状的定位外表面28的定位抵接座部29，并设定轴承部2的构造和配置结构，锥柄部5和安装卡合部6即可自动地弹性安装并形成两面约束，不需要特殊操作即可牢靠地夹紧固定车削工具1B。

而且，如前面所述，由于通过楔机构18进行卡合锁定以阻止拉杆7返回，所以利用不需要大的拉动力，即使用不需要克服该大的拉动力的驱动力的空气缸装置即可构成夹紧机构8，可以实现无液压化。

并且，在轴承部2的设计中，具体讲，例如可以进行以下变形设计，把轴承部2的位置设在滑枕3和主轴4的末端侧，再通过定位外表面28与定位抵接座部29的抵接，来锁定根据轴承滚珠2C的座面的设定等而被拉动施力的拉杆7的拉动时，主轴固定部2B向下方微动。

并且，在本实施例中，在主轴4的外端部设置有与旋转工具1A的键槽31卡合的驱动键32，该驱动键32设置在所述锥形体部30的内侧，并且使该驱动键32的形状与所述锥形体部30的定位抵接座部29的形状大致一致，由此可以防止加工时的灰尘附着在它们之间。

即，将驱动键32的外侧面形状设定为尽可能与定位抵接座部29表面连续并与定位抵接座部29的形状接近的形状，并减小驱动键32和锥形体部30的定位抵接座部29的允许转动间隙33，或在所述驱动键32和锥形体部30中的一方上设置刷子，由此可以防止加工时的灰尘附着在它们之间。

以下，进一步具体说明本实施例的楔机构8。

本实施例的楔机构8虽然是共用的夹紧机构，但仅通过该驱动装置的气缸状态的变更，即可在不妨碍旋转工具1A的旋转动作的情况下，而且楔机构18的锁定作用能够可靠发挥的情况下，例如即使是基于空气缸装置的可以实现无液压化的小驱动源，也能够充分抗拒车削工具1B加工时的大负荷，能够牢靠地进行夹紧固定，是划时代的车削加工中心的工具安装装置。

即，作为拉杆驱动装置9的气缸装置9相对解除状态a具有第一夹紧状态b和第二夹紧状态c，在第一夹紧状态b下，以卡定部12和支承部13之间保持有允许转动间隙14的方式夹紧固定旋转工具1A，在第二夹紧状态c下，对进退驱动部11进一步驱动相当于该允许转动间隙14的量，以使支承部13和卡定部12抵接并且作用有负荷，此时卡定部12支承卡定在支承部13上，通过楔机构18把进退驱动部11卡合锁定在拉杆7的返回被阻止的阻止返回状态的位置，虽然是共用的夹紧机构8，但仅通过变更该驱动装置的气缸状态，可以在不妨碍旋转工具1A的旋转动作的情况下，而且楔机构8的锁定作用能够可靠发挥的情况下，例如即使是通过基于空气缸装置9的可以实现无液压化的小驱动源，也能够充分承受车削工具1B加工时的大负荷，能够牢靠地进行夹紧固定，是划时代的车削加工中心的工具安装装置。

具体讲，与主轴4一起旋转的拉杆7配置成相对进退驱动部11(推杆)可以旋转，该进退驱动部11由所述空气缸装置9驱动来推动驱动拉杆7，在拉杆7的基端部的被进退驱动部11推动的拉杆驱动部7A上设置有卡定部12，在进退驱动部11上设置有支承部13，该支承部13支承卡定部12，并阻止拉杆7从拉杆7的拉动夹紧位置(夹紧固定位置)返回，在借助于所述弹性部件10的拉动施力拉动所述拉杆7来夹紧固定旋转工具1A时，所述卡定部12构成为不与所述支承部13抵接，而是在彼此之间保持有允许转动间隙14，在夹紧固定车削工具1B时，通过空气缸装置9将进退驱动部11拉动相当于所述允许转动间隙14的量，所述卡定部12构成为变成可以支承在所述支承部13上的阻止返回状态。

并且，设有楔机构18，该楔机构18在拉动该进退驱动部11形成阻止返回状态的状态下，通过楔驱动装置16(为了实现无液压化而采用空气缸装置16)驱动可进退移动地设置的楔部15移动，使其与楔卡合部17卡合，从而卡合锁定所述拉杆7的拉动夹紧位置，所述空气缸装置9构成为具有以下三种状态：解除状态a，克服所述弹性部件10的拉动施力而推动驱动所述拉杆7，以解除对旋转工具1A和车削工具1B的夹紧；第一夹紧状态b，借助于弹性部件10的拉动施力，来夹紧固定旋转工具1A；第二夹紧状态c，使卡定部12移动以形成由支承部13支承的所述阻止返回状态，在通过所述楔机构18卡合锁定该位置的状态下，夹紧固定车削工具1B。

具体讲，以如下方式构成夹紧机构8和楔机构18，随着拉杆7的进退移动而移动的卡定部12处于和拉杆7的拉动方向侧相对的状态，支承部13设置在进退驱动部11(推杆)的下端，在夹紧固定旋转工具1A的第一夹紧状态b下，卡定部12与支承部13不抵接，而保持允许转动间隙14，在夹紧固定车削工具1B的第二夹紧状态c下，进退驱动部11移动相当于允许转动间隙14的量，使得支承部13抵接在卡定部12上，卡定部12处于可以由支承部13支承的阻止返回状态，并且通过采用了空气缸装置9的楔驱动装置16来使楔部15移动，以使楔部15与设于进退驱动部11的楔卡合部17卡合，从而卡合锁定处于阻止返回状态的进退驱动部11的拉动位置。

因此，借助于空气缸装置9的杆9A的驱动，进退驱动部11(推杆)通过后述的杠杆机构20被驱动，并且推动拉杆7上端的拉杆驱动部7A，使拉杆7返回。即，通过利用空气缸装置9推动驱动进退驱动部11，来推动拉杆驱动部7A，使拉杆7克服弹性部件10而返回，从而解除夹紧。并且，在夹紧固定旋转工具1A时，通过空气缸装置9向驱动解除或拉动方向的驱动，借助于弹性部件10的拉动施力，由拉杆驱动部7A按压进退驱动部11使其返回，并且拉动拉杆7，在该拉杆7和拉杆驱动部7A被拉动到夹紧固定位置后，进一步拉动所述进退驱动部11，使空气缸装置9处于第一夹紧状态b，从而在拉杆驱动部7A和进退驱动部11之间也保持有允许转动间隙22。

即，使夹紧机构8的作为拉杆驱动装置9的空气缸装置9从解除状态a处于第一夹紧状态b，从而夹紧固定旋转工具1A，但该情况下，所述拉杆7从通过进退驱动部11而返回的解除位置，借助于弹性部件10的拉动施力被拉动。即，拉杆7按压进退驱动部11使其返回，同时被弹性部件10拉动，并到达将旋转工具1A的锥柄部5拉近并卡合在安装卡合部6上的夹紧位置。

此时，拉杆7和进退驱动部11仍保持抵接状态，设于拉杆7的拉杆驱动部7A的卡定部12和设于进退驱动部11的支承部13处于分离状态。

虽然在该状态下已被夹紧固定，但由于使空气缸装置9处于该第一夹紧状态b，进退驱动部11又稍微返回，从而与拉杆7分离，保持了允许转动间隙22，相反，设于进退驱动部11的支承部13则接近卡定部12，但处于在该卡定部12和支承部13之间也保持有允许转动间隙14的状态。

因此，在夹紧固定所述旋转工具1A的第一夹紧状态b下，拉杆7通过弹性部件10被拉动到夹紧固定位置，但卡定部12和支承部13分离并保持有允许转动间隙14，并且进退驱动部11和拉杆7也分离，可确保气缸装置9和被其驱动的进退驱动部11与旋转的部件可靠地分离的状态，能够使夹紧固定有旋转工具1A的主轴4(和拉杆7)在不接触的情况下旋转。

另一方面，在夹紧固定车削工具1B时，与旋转工具1A情况不同，必须形成可承受大径向负载的结构。

因此，在本实施例中，设有楔机构18，通过该楔机构18，即使不使用能够以大的驱动力进行夹紧固定的大型液压缸装置，通过小驱动力的空气缸装置也能够充分对抗，从而形成通过该楔机构18卡合锁定拉杆7的夹紧固定位置的结构。

但是，如果仅卡合锁定拉杆的夹紧固定位置，该锁定机构不起作用。即，在车削加工中心中，与单纯的车床不同，由于是还夹紧固定旋转工具并使其旋转的结构，所以必须构成夹紧机构8的驱动机构和与主轴4一起旋转的拉杆7在切断关系的状态下可以旋转的结构，为此在夹紧固定旋转工具1A的第一夹紧状态b，如前面所述，在卡定部12和支承部13之间确保允许转动间隙14，并且在进退驱动部11和拉杆7之间也确保允许转动间隙22。因此，在保留该允许转动间隙14和允许转动间隙22的状态下，即使卡合锁定，也不能够发挥其锁定作用。

因此，在本实施例中，在夹紧固定车削工具1B的情况下，不是第一夹紧状态b，而是处于进一步驱动进退驱动部11返回的第二夹紧状态c，由此进退驱动部11被进一步拉动，此时支承部13与卡定部12抵接，在该卡定部12处于由支承部13支承卡定的阻止返回状态的位置，楔机构18的楔部15卡合在楔卡合部17上，从而使该阻止返回状态被卡合锁定。

因此，即使由空气缸装置9构成驱动控制进退驱动部11的拉杆驱动装置9、对拉杆7拉动施力的弹性部件10的作用力不是能够抗拒该车削工具1B加工时产生的大的径向负载的足够大的作用力，通过使夹紧固定了车削工具1B的拉杆7的夹紧固定位置卡合锁定在卡定部12处于支承在支承部13上的阻止返回状态时的进退驱动部11的位置，也能够充分承受大的径向负载。

并且，具体讲，所述夹紧机构8所具有的楔机构18，在楔卡合部17和楔部15的按压卡合部分上形成有相对楔部15的进退方向倾斜的楔形锥面19。即，楔卡合部17把与进退驱动部11(推杆)联动进退的楔卡合部形成部件17A固定在进退驱动部11上，通过该形成部件17A和进退驱动部11的轴承部17B来形成楔部15可以插入并进退的凹部或孔部，在该卡合部(凹部或孔部)内面的一方形成有所述锥面19，使另一方形成为平直的面(在本实施例中，在形成部件17A形成锥面19，使不动的轴承部17B中与所述形成部件17A相对的端面为平直的面)，并且楔部15的一方外表面形成为平直的面，以便以所述平直的面作为导向进行进退，在相对侧的外表面形成有与所述锥面19锥面接触的锥面19。

因此，通过楔部15的移动，该锥面19彼此以按压的方式面接触，由此楔部15不是单纯的插入嵌合，而是楔式卡定在楔卡合部17上从而进行楔锁定。

并且，把所述楔卡合部17和所述楔部15的形状设定如下：在使所述楔部15移动以使其与所述楔卡合部17按压卡合(楔式卡定)时，所述进退驱动部11的拉动夹紧位置(第二夹紧状态位置)被卡定保持，车削工具1B牢靠地安装固定在活塞3上，在使所述楔部15返回时，产生可以使所述进退驱动部11向夹紧方向相反方向的夹紧解除方向移动的夹紧动作、解除用空间。

具体讲，在楔卡合部形成部件17A设置有与轴承部17B的端面的相对距离变化的阶梯部17C，并且在楔部15突出形成有末端面为按压卡合部的突出部15A，在通过楔驱动装置16向与进退驱动部11的进退方向正交的方向拉动驱动楔部15时，该楔部15的突出部15A上到阶梯部17C上，设在该阶梯部17C附近的锥面19和设在突出部15A的末端面的锥面19彼此锥面接触并进行楔式卡定，相反，在通过楔驱动装置16向相反方向按压驱动时，锥面19彼此之间的卡定分离，楔部15的突出部15A从阶梯部17C下来，形成允许设在进退驱动部11的形成部件17A相对该楔部15移动的间隙，将楔卡合部17和楔部15设计成这样的形状：在突出部15A从阶梯部17C脱离、按压卡合被解除的状态下，可确保夹紧动作、解除用的空间的形状。

并且，在夹紧机构8中设置有杠杆机构20。即，形成利用空气缸装置9的进退杆9A通过杠杆机构20驱动进退驱动部11(推杆)的结构。具体讲，设有杠杆机构20，杠杆部24以枢轴固定在规定位置上的支点部23为支点转动，在该杠杆部24的一端部设置有力点部25，在该力点部25连接有作为杠杆驱动装置的所述空气缸装置9的进退杆9A，在所述杠杆部24的另一端部，在距支点部23的距离短于该力点部25与支点部23之间的距离的位置上设置有作用部26，通过该作用部26使所述进退驱动部11进退，所述杠杆机构20使所述气缸装置9的进退杆9A的进退驱动增大，从而可以控制所述进退驱动部11的进退驱动。

进一步具体地讲，在本实施例中，在通过作为杠杆驱动装置的所述空气缸装置9的进退杆9A的驱动(或者基于该驱动解除的弹性件的施力)，对杠杆部24的一端侧的力点部25施加力时，在作用部26产生以支点部23为支点的转动力，但由于距支点部23的支点距离不同，在作用部26上产生增大了的转动力，通过该增大后的力，可克服弹性部件10的拉动施力将进退驱动部11下压。

并且，在所述作用部26上设置有与所述进退驱动部11的拉动用按压部11A、11B按压抵接的按压部26A，但在本实施例中，该被按压部26A按压的、驱动进退驱动部11的进退驱动部11的拉动用按压部11A、11B以可移动调整的方式设置，从而可以利用所述杠杆机构20微调所述进退驱动部11的拉动保持位置。即，设于进退驱动部11的拉动用按压部11A可旋合移动地设置在设于进退驱动部11的螺纹部上，通过杠杆部24的作用部26可提起该旋合着的拉动用按压部11A的下表面或拉动用按压部11B的上表面，但作为利用双螺母方式固定该旋合移动调整后的位置的结构，也可以微调进退驱动部11的拉动位置。

并且，在与该拉动用按压部11A相对的位置，同样形成双螺母结构，并设置成可以调整位置。

并且，在本实施例中，在夹紧固定旋转工具1A时，驱动作为所述拉杆驱动装置9而设置的气缸装置9，使其从第一夹紧状态b临时处于所述第二夹紧状态c，然后通过驱动或者驱动解除，借助于该返回弹性部件21的返回施力，形成在所述卡定部12和所述支承部13之间保持有所述允许转动间隙14的所述第一夹紧状态b，在该第一夹紧状态b下切断所述气缸装置9的驱动介质的供给、排出，从而可以保持该第一夹紧状态b。

即，在本实施例中，构成为在通过返回弹性部件21支承杠杆部24的力点侧并向第二夹紧状态c移动时，产生返回施力，从而构成为在没有负荷时为始终保持有允许转动间隙14等的第一夹紧状态b，但在气缸装置9反复使用的过程中，当阻力变小、并且返回弹性部件21变弱等时，气缸状态不稳定，有可能不能保持应该确保允许转动间隙14的第一夹紧状态b(不能充分确保允许转动间隙14)。因此，在本实施例中，在设置返回弹性部件21来保持第一夹紧状态b并形成第一夹紧状态b的情况下，使临时处于第二夹紧状态c，然后形成第一夹紧状态b，然后切断气缸装置9的空气，以可靠地保持该状态。

另外，本发明不限于本实施例，各结构要素的具体结构可以适当设计。

Claims (10)

1.一种车削加工中心的工具安装装置，交替使用旋转工具和车削工具，主轴通过轴承部相对滑枕可旋转地设置，在所述主轴上设置有安装卡合部，该安装卡合部用于与设于工具基端部的锥柄部卡合，并且在所述主轴上设置有夹紧机构，所述夹紧机构通过拉动拉杆来夹紧所述锥柄部的夹紧用突出部，并且将所述锥柄部拉近并卡合在所述安装卡合部上，从而将工具安装固定到所述主轴上，所述夹紧机构设置成根据所述拉杆的进退控制可以进行夹紧、解除动作，其特征在于，如下设定所述轴承部的结构和配置：在所述滑枕上设置有定位抵接座部，其至少在夹紧固定所述车削工具时与车削工具的定位外表面抵接，并且在所述拉杆被拉动时，所述定位外表面与所述定位抵接座部抵接，由于在该抵接状态下所述拉杆的拉动位置被保持，所以所述轴承部借助于通过所述夹紧机构的夹紧动作而形成的对拉杆的拉动力，通过转动间隙产生变形，从而所述安装卡合部弹压地抵接在所述锥柄部上。

2.根据权利要求1所述的车削加工中心的工具安装装置，其特征在于，所述轴承部包括：相对于所述滑枕固定的滑枕固定部、相对于旋转的主轴固定的主轴固定部、和介于它们之间的可以转动的轴承滚珠，在拉动所述拉杆、所述车削工具的所述定位外表面与所述滑枕的所述定位抵接座部抵接的状态下，所述轴承部的主轴固定部借助于对所述拉杆的拉动力，向所述拉杆的返回方向微动，并拉动拉杆使其相对微动，使所述锥柄部弹性安装在所述安装卡合部上，从而能够以两面约束状态夹紧固定所述车削工具。

3.根据权利要求1或2所述的车削加工中心的工具安装装置，其特征在于，所述定位外表面形成为在所述车削工具的末端部外表面沿深度方向稍稍变细的锥形外表面，支承该定位外表面的所述定位抵接座部也形成为沿深度方向稍稍变细的锥形座面，在夹紧固定所述车削工具时，在所述锥柄部与所述安装卡合部压接触之前，所述定位外表面与所述定位抵接座部抵接，在该定位约束状态下，所述锥柄部借助于所述轴承部的变形弹压地抵接在所述安装卡合部上。

4.根据权利要求1或2所述的车削加工中心的工具安装装置，其特征在于，所述夹紧机构构成为通过借助于弹性部件的拉动施力拉动所述拉杆，来进行夹紧动作，借助于拉杆驱动装置的克服所述拉动施力的推动驱动，使所述拉杆返回，从而解除所述夹紧。

5.根据权利要求1或2所述的车削加工中心的工具安装装置，其特征在于，在所述夹紧机构上设置有楔机构，该楔机构在夹紧固定所述车削工具时，使由楔驱动装置驱动移动的楔部卡合在楔卡合部上，从而卡合锁定所述拉杆的拉动位置。

6.根据权利要求1或2所述的车削加工中心的工具安装装置，其特征在于，把设于所述滑枕的外端部的锥形体部的锥形内表面作为所述定位抵接座部，在所述主轴的外端部设置有与所述旋转工具的键槽卡合的驱动键，该驱动键设置在所述锥形体部的内侧，并且使该驱动键的形状与所述锥形体部的定位抵接座部的形状大致一致，由此可以防止加工时的灰尘附着在它们之间。

7.根据权利要求1或2所述的车削加工中心的工具安装装置，其特征在于，把所述驱动键和锥形体部的允许转动间隙设定得较小，或者在所述驱动键和锥形体部中的一方上设置刷子，从而可以防止加工时的灰尘附着在它们之间。

8.根据权利要求3所述的车削加工中心的工具安装装置，其特征在于，所述夹紧机构构成为通过借助于弹性部件的拉动施力拉动所述拉杆，来进行夹紧动作，借助于拉杆驱动装置的克服所述拉动施力的推动驱动，使所述拉杆返回，从而解除所述夹紧。

9.根据权利要求3所述的车削加工中心的工具安装装置，其特征在于，在所述夹紧机构上设置有楔机构，该楔机构在夹紧固定所述车削工具时，使由楔驱动装置驱动移动的楔部卡合在楔卡合部上，从而卡合锁定所述拉杆的拉动位置。

10.根据权利要求4所述的车削加工中心的工具安装装置，其特征在于，在所述夹紧机构上设置有楔机构，该楔机构在夹紧固定所述车削工具时，使由楔驱动装置驱动移动的楔部卡合在楔卡合部上，从而卡合锁定所述拉杆的拉动位置。

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