CN1958230A - 快速卸刀动力头 - Google Patents
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Abstract
一种快速卸刀动力头：卸刀机构安装在主轴和壳体上，移动架装在壳体外边，丝杠和移动销装在移动架的右边，固定销在移动架的左边。转动丝杠上的手轮即可使移动销、固定销通过壳体上的孔相对运动，顶住动套的锥面从而使动套产生轴向运动。装在动套上的卸刀销把装在主轴锥孔中的刀具顶出。丝杠反转，动套带动卸刀销复位。当一种刀具用完后，主轴停，一手转动手轮另一手把刀接住即可方便快捷的把刀卸下。由于采用机械卸刀机构，使卸刀安全可靠。在主轴还没有完全停的情况下即可开始卸刀动作，兼有制动主轴的作用，节约时间，可大大的提高了动力头的加工性能，扩大了动力头的应用范围。
Description
所属技术领域
本发明涉及机械制造中的机械加工设备，尤其是动力头。
背景技术
目前机械加工设备中的动力头一般把刀具用其锥柄安装在主轴前端的锥孔中，用拉杆一端的外螺纹装在刀具锥柄后端的螺孔中，用拉杆另一端的外螺纹与档垫、螺母固定在主轴后端。因此，更换一次刀具比较麻烦。而在机加工中，在一个工位往往要用几种刀具才能完成工艺安排的任务。例如：一般精度的孔的加工都要经钻、扩、铰，或初镗、半精镗、精镗(或铰)完成，需要3种刀具。一般的动力头换刀太慢不能适应工序要求。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种快速卸刀动力头，可方便快速的完成动力头的换刀工作。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：主轴通过轴承、压盖、锁紧螺母固定在壳体上，卸刀机构安装在主轴和壳体上。主轴前端采用带有卸刀槽的安装工具用莫式内圆锥孔，刀具装在主轴的锥孔内；弹簧座装在前轴承内圈后端面，大弹簧装在弹簧座后面顶住可在主轴上滑动的动套，使装在动套上，穿过主轴卸刀槽的卸刀销处在卸刀槽的后端，固定套固定在主轴后端与动套有适当间隙，固定套的端面与主轴轴线垂直，它与动套的锥面的角度与固定销、移动销前端的斜角相同；移动架装在壳体外边，固定销通过其尾部的螺柱装在螺纹压板上，调整好其位置后用螺母锁紧，螺纹压板用螺钉、垫圈固定在移动架的左端，螺纹压板上的固定销通过壳体上的孔，固定销前端与轴线平行的平面与斜面构成的契可插入固定套端面和动套锥面组成的槽中；移动销装在移动架右端的孔中，为间隙较小的配合，导向螺钉装在移动架上，其前端圆柱装在移动销的轴向槽中，使移动销运动时其前端的平面始终与固定套的对应面平行；移动销通过壳体上的孔，它前端的与轴线平行的平面与斜面构成的契也可插入固定套端面和动套锥面组成的槽中；丝杠的前端螺柱与移动销后端的螺孔配合，压板的阶梯内孔与丝杠中间的大圆柱配合将丝杠连接在移动架的右边，使丝杠只能转动不能轴向移动，手轮固定在丝杠外端；两导向垫分别装在移动架的内孔两边，通过转动导向垫，使其外面与壳体侧母线有适当的间隙后用紧定螺钉将其锁紧；两个小弹簧的一端分别装在壳体的盲孔中，另一端装在移动架左边的螺孔中用紧定螺钉堵住；壳体与移动销、固定销配合的孔比两销的直径大0.5毫米；在移动销、固定销与其配合的孔同轴，且处在后退终点位置时，固定销、移动销与固定套、动套相配合面有间隙；壳体上安装移动销、固定销的两孔同轴，其公共轴线与主轴轴线垂直相交。转动丝杠上的手轮即可使固定销与移动销相对运动，两销前端的斜面顶住动套的锥面从而使动套产生轴向运动。装在动套上，穿过主轴卸刀槽的卸刀销把装在主轴锥孔中的刀具顶出。丝杠反转，作用在移动架上的小弹簧使移动架复位，两销退回。顶住动套的大弹簧，使动套带动卸刀销复位。当一种刀具用完后，主轴停，一手转动手轮另一手把刀接住即可方便快捷的把刀卸下。手轮反转卸刀机构复位。
该快速卸刀动力头具有的优点是：由于采用机械卸刀机构，使卸刀安全可靠。在主轴还没有完全停的情况下即可开始卸刀动作，兼有制动主轴的作用，节约时间。动力头具备了快速卸刀功能，可大大的提高了加工性能，扩大了动力头的应用范围。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步描述。
附图是本发明快速卸刀动力头的装配图。图1是图2延B-B处的剖视图，图2是图1的延A-A处的剖视图，图3是图4延D-D处的剖视图，图4是图3的延C-C处的剖视图。
图中1、刀具，2、前压盖，3、前轴承，4、弹簧座，5、移动架，6、螺纹压板，7、固定销，8、开口销，9、后轴承，10、壳体，11、后压盖，12、档垫，13、接合子，14、锁紧螺母，15、主轴，16、固定套，17、移动销，18、导向螺钉，19、丝杠，20、手轮，21、压板，22、卸刀销，23、动套，24、大弹簧，25、小弹簧，26、导向垫，27、左移动臂，28、固定销座，29、移动销座，30、右移动臂，31、拉杆，32、方壳体。
具体实施方式
附图第1页是壳体为圆筒形的动力头，参照附图，前轴承3装在壳体10的前端，用前压盖2固定。后轴承9装在壳体10的后端，用后压盖11固定。主轴15装在前后两轴承中用两个锁紧螺母14调整好轴承间隙后固定。传递动力的接合子13用档垫12和螺钉固定在主轴15的后端轴径上。主轴15前端采用带有卸刀槽的安装工具用莫式内圆锥孔，刀具1装在主轴15的锥孔内。弹簧座4装在前轴承3内圈后端面，大弹簧24装在弹簧座4后面顶住可在主轴上滑动的动套23，使装在动套23上，穿过主轴15卸刀槽的卸刀销22处在卸刀槽的后端。卸刀销22用开口销8固定在动套23上，固定套16用多个内六角螺钉固定在主轴15后端与动套23有适当间隙。固定套16的端面与主轴15轴线垂直，它与动套23的锥面的角度与固定销7、移动销17前端的斜角相同。移动架5装在壳体10外边。固定销7通过其尾部的螺柱装在螺纹压板6上，调整好其位置后用螺母锁紧。螺纹压板6用螺钉、垫圈固定在移动架5的左端。螺纹压板6上的固定销7通过壳体10上的孔，固定销7前端与轴线平行的平面与斜面构成的契可插入固定套16端面和动套23锥面组成的槽中。移动销17装在移动架5右端的孔中，为间隙较小的配合。导向螺钉18装在移动架5上，其前端圆柱装在移动销17的轴向槽中，使移动销17运动时其前端的平面始终与固定套的对应面平行。移动销17通过壳体10上的孔，它前端的与轴线平行的平面与斜面构成的契也可插入固定套16端面和动套23锥面组成的槽中。丝杠19的前端螺柱与移动销17后端的螺孔配合，压板21的阶梯内孔与丝杠19中间的大圆柱配合将丝杠19连接在移动架5的右边，使丝杠19只能转动不能轴向移动。手轮20用键和螺钉固定在丝杠19外端。两导向垫26分别装在移动架5的内孔两边，通过转动导向垫26，使其外面与壳体10侧母线有适当的间隙后用紧定螺钉将其锁紧，防止手轮20转动时移动架5跟着转动。两个小弹簧25的一端分别装在壳体10的盲孔中，另一端装在移动架5左边的螺孔中用紧定螺钉堵住。主轴15工作时是旋转的，要求在不卸刀时，固定套16、动套23与固定销7和移动销17相配合面有适当的间隙。可使壳体10与移动销17、固定销7配合的孔比两销的直径大0.5毫米解决这一问题。转动手轮20使移动销17后退，移动架5在小弹簧25的作用下移动到左边，移动销17、固定销7与其配合的孔同轴，且都处在后退终点位置时，固定销7和移动销17与固定套16相配合面的间隙为0.1～0.2毫米；通过转动固定销7在螺纹压板6上的位置使固定销7与动套23相配合面的间隙大于0.5毫米，丝杠19使移动销17后退的行程能满足移动销17与动套23相配合面的间隙大于0.5毫来。动力头为立式或卧式两种，转动手轮20使移动销17处在后退的位置，移动架5在小弹簧25的作用下移动到左边，卸刀机构在重力的作用下的位置时：卧式动力头，主轴15水平布置，固定销7、移动销17与固定套16、动套23相配合面的间隙不变；立式动力头，主轴15垂直布置，前端向下。两销处在所配合孔的下方，他们的中心比与孔同轴时下降0.25毫米，这样两销与固定套16相配合面的间隙要加大0.25毫米，两销与动套23相配合斜面的间隙虽有减少，影响不大。这样就能做到在主轴旋转(卸刀机构复位)时，两销与固定套16、动套23组成的槽有间隙而避免摩擦。卸刀时，转动手轮20使移动销17前进，移动销17、固定销7相对运动，当移动销17、固定销7顶住动套23时，移动销17、固定销7连同移动架5向后移动，移动销17、固定销7与固定套16相配合面的间隙消除。移动销17、固定销7的斜面迫使动套23带动卸刀销22轴向运动，把装在主轴15锥孔中的刀具1顶下。动套23可移动的行程大于刀具1后端到卸刀销22外圆的距离1～2毫米，刀具1后端到卸刀销22外圆的距离为1～3毫米。卸刀时，操作人员要一手转动手轮20，一手把刀接住。壳体10上安装移动销17、固定销7的两孔同轴度0.05毫米，其公共轴线与主轴轴线垂直相交。从卸刀机构分析，可在主轴没有完全停的状态开始卸刀工作，此时移动销17、固定销7与固定套16、动套23相配合面有摩擦。因此固定销7、移动销17、固定套16、动套23要选用优质钢材并采取热处理以增加它们的表面硬度。卸刀机构还具有主轴制动的功能，可进一步提高加工效率。
附图第2页是壳体为方形箱体的动力头，卸刀机构的移动架由左移动臂27、右移动臂30和两拉杆31组成。为使方壳体32上安装移动销17、固定销7的孔靠近主轴，分别把移动销座29、固定销座28用沉头螺钉固定在壳体32的两侧壁上，用于移动销17导向的导向螺钉18装在移动销座29上。固定销7可直接装在左移动臂27的螺孔中用螺母锁紧。简述如下：固定销7通过其尾部的螺柱装在左移动臂27上，调整好其位置后用螺母锁紧，左移动臂27上的固定销7装在固定销座28上的孔中，固定销座28上的孔比固定销7的直径大0.5毫米。移动销17装在右移动臂30和移动销座29的孔中，导向螺钉18、装在移动销座29上，其前端圆柱装在移动销17的轴向槽中，使移动销17运动时其前端的平面始终与固定套的对应面平行，移动销17与右移动臂30的孔为间隙较小的配合，移动销座29上的孔比移动销17的直径大0.5毫米。两个小弹簧25的一端分别装在方壳体32的盲孔中，另一端装在左移动臂27的螺孔中用紧定螺钉堵住。左移动臂27和右移动臂30用两拉杆31及相对应的螺母连接。拉杆31通过的方壳体32上的孔比拉杆31外经大1～1.5毫米，可采用毛毡密封机构，用于方壳体32与拉杆31的密封，附图中未画出。压板21的阶梯内孔与丝杠19中间的大圆柱配合将丝杠19连接在右移动臂30上。两张附图中的固定销、移动销、导向螺钉、丝杠虽然名称序号相同，但个别尺寸不同，不能通用。
Claims (10)
1、一种快速卸刀动力头，主轴通过轴承、压盖、锁紧螺母固定在壳体上，卸刀机构安装在主轴和壳体上，其特征在于：主轴(15)前端采用带有卸刀槽的安装工具用莫式内圆锥孔，刀具(1)装在主轴(15)的锥孔内；弹簧座(4)装在前轴承(3)内圈后端面，大弹簧(24)装在弹簧座(4)后面顶住可在主轴上滑动的动套(23)，使装在动套(23)上，穿过主轴(15)卸刀槽的卸刀销(22)处在卸刀槽的后端，固定套(16)固定在主轴(15)后端与动套(23)有适当间隙，固定套(16)的端面与主轴(15)轴线垂直，它与动套(23)的锥面的角度与固定销(7)、移动销(17)前端的斜角相同；移动架(5)装在壳体(10)外边，固定销(7)通过其尾部的螺柱装在螺纹压板(6)上，用螺母锁紧，螺纹压板(6)用螺钉、垫圈固定在移动架(5)的左端，螺纹压板(6)上的固定销(7)通过壳体(10)上的孔，固定销(7)前端与轴线平行的平面与斜面构成的契可插入固定套(16)端面和动套(23)锥面组成的槽中；移动销(17)装在移动架(5)右端的孔中，为间隙较小的配合，导向螺钉(18)装在移动架(5)上，其前端圆柱装在移动销(17)的轴向槽中，使移动销(17)运动时其前端的平面始终与固定套的对应面平行；移动销(17)通过壳体(10)上的孔，它前端的与轴线平行的平面与斜面构成的契也可插入固定套(16)端面和动套(23)锥面组成的槽中；丝杠(19)的前端螺柱与移动销(17)后端的螺孔配合，压板(21)的阶梯内孔与丝杠(19)中间的大圆柱配合将丝杠(19)连接在移动架(5)的右边，使丝杠(19)只能转动不能轴向移动，手轮(20)固定在丝杠(19)外端；两导向垫(26)分别装在移动架(5)的内孔两边，通过转动导向垫(26)，使其外面与壳体(10)侧母线有适当的间隙后用紧定螺钉将其锁紧；两个小弹簧(25)的一端分别装在壳体(10)的盲孔中，另一端装在移动架(5)左边的螺孔中用紧定螺钉堵住；壳体(10)与移动销(17)、固定销(7)配合的孔比两销的直径大0.5毫米；在移动销(17)、固定销(7)与其配合的孔同轴，且处在后退终点位置时，固定销(7)、移动销(17)与固定套(16)、动套(23)相配合面有间隙；壳体(10)上安装移动销(17)、固定销(7)的两孔同轴，其公共轴线与主轴轴线垂直相交。
2、根据权利要求1所述的快速卸刀动力头，其特征是：卸刀销(22)用开口销(8)装在在动套(23)上。
3、根据权利要求1所述的快速卸刀动力头，其特征是：固定套(16)用多个内六角螺钉固定在主轴(15)上。
4、根据权利要求1所述的快速卸刀动力头，其特征是：手轮(20)用键和螺钉固定在丝杠(19)外端。
5、根据权利要求1所述的快速卸刀动力头，其特征是：在移动销(17)、固定销(7)与其配合的孔同轴，且处在后退终点位置时，固定销(7)、移动销(17)与固定套(16)相配合面的间隙为0.1～0.2毫米。
6、根据权利要求1所述的快速卸刀动力头，其特征是：在移动销(17)、固定销(7)与其配合的孔同轴，且处在后退终点位置时，固定销(7)、移动销(17)与动套(23)相配合面的间隙大于0.5毫米。
7、根据权利要求1所述的快速卸刀动力头，其特征是：移动销(17)、固定销(7)的斜面迫使动套(23)可移动的行程大于刀具(1)后端到卸刀销(22)外圆的距离1～2毫米，刀具(1)后端到卸刀销(22)外圆的距离为1～3毫米。
8、根据权利要求1所述的快速卸刀动力头，其特征是：壳体(10)上安装移动销(17)、固定销(7)的两孔同轴度0.05毫米。
9、根据权利要求1所述的快速卸刀动力头，其特征是：固定销(7)、移动销(17)、固定套(16)、动套(23)选用优质钢材并采取热处理以增加它们的表面硬度。
10、根据权利要求1所述的快速卸刀动力头，其特征是：移动销座(29)用沉头螺钉固定在方壳体(32)的右边，固定销座(28)用沉头螺钉固定在方壳体(32)的左边，固定销(7)通过其尾部的螺柱装在左移动臂(27)上，调整好其位置后用螺母固定，左移动臂(27)上的固定销(7)装在固定销座(28)上的孔中，固定销座(28)上的孔比固定销(7)的直径大0.5毫米；移动销(17)装在右移动臂(30)和移动销座(29)的孔中，导向螺钉(18)、装在移动销座(29)上，其前端圆柱装在移动销(17)的轴向槽中，使移动销(17)运动时其前端的平面始终与固定套的对应面平行，移动销(17)与右移动臂(30)的孔为间隙较小的配合，移动销座(29)上的孔比移动销(17)的直径大0.5毫米；小弹簧(25)的一端装在方壳体(32)的盲孔中，另一端装在左移动臂(27)的螺孔中用紧定螺钉堵住；左移动臂(27)和右移动臂(30)用两拉杆(31)及相对应的螺母连接，拉杆(31)通过的方壳体(32)上孔比拉杆外径大1～1.5毫米。
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