CN2088017U

CN2088017U - 主轴快速回转调整机构

Info

Publication number: CN2088017U
Application number: CN 90212629
Authority: CN
Inventors: 张大永; 涂建民
Original assignee: DONGFENG ELECTRIC MACHINERY FACTORY
Current assignee: DONGFENG ELECTRIC MACHINERY FACTORY
Priority date: 1990-05-03
Filing date: 1990-05-03
Publication date: 1991-11-06

Abstract

本实用新型涉及一种利用内外偏心套筒的回转来调整主轴位置的机构。主轴和轴承安装于内偏心套筒中、内偏心套筒之外圈即为安装在主轴箱里的外偏心套筒。松开定位元件分别转动内外偏心套筒以实现主轴在一定范围内的调整。

该机构的主轴箱安装于机床动力箱端部，即可对多品种的批量零件进行孔的钻、扩、铰、镗、铣、锪、攻丝、倒角等加工，主轴箱可同时容纳多根可调位主轴。

Description

本实用新型涉及一种快速回转调整主轴位置的机构，由主轴箱体，内外偏心套筒，定位元件，主轴，偏心套筒端盖，万向联轴器等组成，其主轴箱体装于机床动力箱端部，由机床之动力来传动万向联轴器与主轴，可对多品种的批量零件进行孔的钻、扩、镗、铰、铣、攻丝、倒角等机械加工，一个主轴箱可同时容纳多根可快速回转调位的主轴，每根主轴在内外偏心套筒分别转动下可在设计规定的偏心距范围内分别调整到至少7个选定点上，对产品进行定点切削加工。

与本实用新型有关的现有技术：

（1）CN87214356－通用性中心距可调齿轮传动多轴头。

（2）CN87200896－可调式多轴钻具。

（3）KT系列主轴可调头（组合机床讲义第59页）－国防工业出版社。

（4）可回转调整的主轴头结构（组合机床设计第一册机械部分）－机械工业出版社。

CN87214356提供了一种通用性中心距可调齿轮传动多轴头，其特点是在机座上设有安装中间轴和支承件的支承结构，中间齿轮内有轴承，中间轴支承在轴承上，工作轴支承在支承件上，工作轴、中间轴的安装位置可调，从而使工作轴中心距可调。这种调整装置结构复杂、刚性差。

CN87200896推出一种可调式多轴钻具。该结构属于可调式工艺装备，不能使机床具有一机多用性，操作不灵活，不方便，制造成本高。

KT系列主轴可调头。当其加工对象改变时需用备用主轴或更换主轴模板等方法来适应新的加工要求。用备用主轴虽然较简单，但受主轴最小轴间距的限制。更换主轴模板虽克服了前一方法的缺点，但工作量大，调整麻烦。总之，这两种主轴调整方法均不是很理想的，且设备投资较大，故应用不广泛。

可回转调整的主轴头结构也存在着KT系列的缺点，需用备用模板，调整费时。

本实用新型的目的是设计一种结构简单，方法科学，操作灵活，轻便、可靠的快速回转式主轴位置可调整的机构。

本实用新型的目的是通过以下技术方案达到的：利用几何学上三点定圆的原理构成偏心圆，用偏心套筒来调整主轴轴线坐标的方式设计而成。其结构与构思如下：主轴快速回转调整机构装于机床动力箱端部，由万向联轴器传递扭矩，其快速回转调整是用回转内外偏心套筒来进行的，内偏心套筒被包容在外偏心套筒里，主轴和轴承安装在内偏心套筒中，外偏心套筒再安装在主轴箱体内，在箱体和外偏心套筒之间以及内外偏心套筒之间分别装有弹性定位元件、齿状定位元件，在内外偏心套筒上制有定位孔（套筒端部制成齿状时采用齿状定位件），偏心套筒端部各装有大端盖、小端盖，万向联轴器与机床动力箱相连接。

按照本实用新型所提出的主轴快速回转调整机构，还可以通过以下技术特征来表述：主轴箱内可同时容纳多根可调位主轴，内外偏心套筒的偏心距即偏心半径制成3～50毫米，当内（或外）偏心套筒的偏心距等于零时，内（或外）偏心套筒的偏心性能消失，即成为单偏心套筒式的主轴快速回转调整机构，主轴箱体和内、外偏心套筒之间的定位元件是弹性柱，弹性销或齿轮状定位元件，弹性柱、销的端部可制成圆柱头、球头、楔形。

松开内外偏心套筒间的定位元件，转动内偏心套筒，实现主轴位置第一次调整，当主轴调整到加工位置时锁紧定位元件。另外，松开主轴箱体上的定位元件，转动外偏心套筒即改变了内偏心套筒的中心位置，主轴可绕这个新的中心位置，以内偏心套筒的偏心距为半径作±180°转动，这样，又实现了主轴位置的第二次调整，以此达到扩大主轴位置的调整范围。这样，每根主轴至少可在根据七种产品所需加工的七个孔的几何位置上进行定点调整后进行切削。

本实用新型有如下附图：（五种产品底座孔的实施例）

图1是分马力电机（含63、71、80、90S、90L五个机座号，其底脚孔的相关尺寸可查阅国家标准GB4772、1－84）机座简图

图2是五个机座的共二十个底脚孔位置分布（图上为十八孔，有二孔与其它重合）。

图3主轴位置调整原理示意图。

图4主轴快速回转调整机构图（图5的A－A剖视放大）。

图5是主轴箱端面（主轴位置分布）视图。

以下结合附图并通过怎样加工图1所示机座底脚孔的实例对本实用新型作进一步的阐述。在加工如图1所示的五个规格的机座底脚孔时，五个机座分别在夹具中定位后可确定如图2所示的底脚孔的位置分布图，该四组（每组五孔）孔可由四根可回转调位的旋转主轴装上刀具进行切削加工，现以图2左上方的一组孔为例说明本机构的构思方法和设计原理。如图3所示，这组孔共有a、b、c、d、e五个，根据三点定圆原理，以a、b、c三个孔中心可定出以O₁为圆心的一个圆，其半径R＝O₁a＝O₁b＝O₁c＝14毫米，再在d、e两孔中心连线的垂直平分线上找出O₂，使O₂d＝O₂e＝R，这样便有以O₂为圆心，R为半径的第二个圆，另外在O₂、O₁两点连线的垂直平分线上找一点O，使O₁O＝O₂O＝5毫米，O点便是外偏心套筒3的圆心，O₁O即为外偏心套筒的偏心圆半径即偏心距，内偏心套筒4的圆心可绕O点旋转到以O₂O为半径构成的圆周上任意点，例如O₁。O₁a＝O₁b＝O₁c＝O₂d＝O₂c＝O₂e＝R，即为内偏心套筒4的偏心距。内外偏心套筒的偏心圆半径（即偏心距）范围可采用3～50毫米（最佳值为5～20毫米），偏心距应尽可能小，这样可使偏心套筒结构紧凑，外形美观，大了会增大结构尺寸，还可能造成偏心套筒相互干涉；过小则无偏心调节性能。本实用新型当外（或内）偏心套筒的偏心距等于零时，外（或内）偏心套筒即成为等壁厚套筒，这时可取消外（或内）偏心套筒而成为单偏心套筒式主轴快速回转调整机构。

本实用新型的主轴箱可同时容纳多根可调位主轴，结合附图所阐述的实施例是用四根可调位主轴中的一根主轴加工五个电机机座底脚四组孔系中的一组孔，一般情况，本机构可使每根主轴调整到巳定的七个孔位上。例如在图3上再增加f、g两个孔点（图3中未标出）为主轴需调整的第六、第七孔位，则可先任取三点如a、b、c作圆找出其圆心O₁及圆半径R，第二次就取d、e二点连线的垂直平分线上一点O₂使O₂d＝O₂e＝R，再取二点f、g连线的垂直平分线上一点O₃，使O₃f＝O₃g＝R，这O₁、O₂、O₃就是内偏心套筒4之圆心，R即为内偏心套筒之偏心距；过O₁、O₂、O₃三点作圆得出圆心O即为外偏心套筒3之圆心，OO₁＝OO₂＝OO₃即为外偏心套筒之偏心距。O₁、O₂、O₃始终落在以O为圆心，OO₁或OO₂，OO₃为半径的圆周上。因而当被加工产品型号改变，其底脚孔位中心距变更，重新排列七个机座底脚孔位置后，得出的四组底脚孔位分布图的任一组孔位中的任意七个孔位都可用上述方法确定内外偏心套筒的偏心距和回转中心位置，设计出内外偏心套筒的尺寸，同时按被加工孔的大小来决定主轴的尺寸、直径和轴承的规格，即可设计出可调位主轴来完成该七个巳定位置孔的机械加工。当被加工孔的孔中心落在内外偏心套筒可调偏心距范围内的概率越大，则本机构单根主轴可调孔位就越多。

本机构主要由万向联轴器1、主轴箱体2、外偏心套筒3、内偏心套筒4、大端盖5、小端盖6、主轴7等零件组成（图4），其余如轴承、带弹簧的弹性定位元件、齿轮状定位元件、专用扳手（钳工用的自制简易扳手）等是标准外购件或是本专业技术人员的知识水平所能理解和设计出来的。

调整方法如下：（参见图4）在主轴箱体2与外偏心套筒3以及内外偏心套筒（4、3）之间的套筒端部制有定位孔，并安装有带弹簧的定位元件（定位销或柱），其端部插入偏心套筒的定位孔中，柱、销端部可制成带倒角的圆柱头或制成球头或楔形；也可在内外偏心套筒边缘铣出齿状，以特制的小齿轮转动内外偏心套筒，调位后再将小齿轮定位固紧（用内锥套或螺旋拧紧方式胀紧其孔，使小齿轮定位于主轴箱体2或外偏心套筒3上即构成齿轮状定位件），当外偏心套筒不动，松开内外偏心套筒之间的定位元件，用专用扳手插入小端盖6，转动内偏心套筒4，可分别加工a、b、c三孔，即主轴在内偏心套筒转动时可分别调位到a点、b点、c点，如主轴调位到b孔，固定内偏心套筒使其定位后，即可加工坐标点在b点上的钻孔。当要加工d、e孔时则松开主轴箱体2与外偏心套筒3之间的定位元件，将专用扳手插入大端盖5中（或转动小齿轮）来转动外偏心套筒3（图4），使套在外偏心套筒内的内偏心套筒的回转中心O₁围绕外偏心套筒3的回转中心O旋转到O₂点时（偏心套上刻有标记），主轴箱体2上的定位元件靠弹性自动插入外偏心套筒上的定位孔中，将外偏心套筒3锁紧，这时再松开外偏心套筒上的定位元件，转动内偏心套筒4，使主轴7绕O₂点转到d孔或e孔位置，锁紧定位元件就可加工d孔、e孔，如再有f孔、g孔，则如前法再转动外偏心套筒到O₃点定位后再转动内偏心套筒4到f、g孔位置（图3未标出）即可加工f孔、g孔。

以上通过图3所阐述本实用新型的结构和使用调整主轴位置的方法，用实例阐明五个电机座的十八个底脚孔（实际有二十孔，有二个孔是重合的）中的一组共五孔（a～e），是用一根可调位主轴来分别加工的，其十八个孔位用四根可调位主轴即可设计出专用机床来加工这四组孔系。虽然，根据不同产品被加工孔系的尺寸分布要求不同，因而，内外偏心套筒的回转中心不同。且偏心距有具体的尺寸要求，但本结构的原理和设计构思及用途具有创造性，新型性实用性和通用性。

本实用新型的主要零件是内外偏心套筒（4、3）其材料可用40Cr或45钢，淬硬到HRc45～50，偏心距采用3～50毫米为宜（最佳范围为5～20毫米）。内偏心套筒上的定位孔待专用机床装配时按钻模样板来确定其位置，同时在主轴箱体装有调整手柄处或在内外偏心套筒边缘上刻上定点标记，便于调整内外偏心套筒时参考。主轴7可采用一般钻削类主轴的常规方法设计。将主轴箱体2安装于机床动力箱端部，由动力带动万向联轴器1传动主轴7即可使用。

本实用新型与现有技术相比具有如下特点：

（1）用内外偏心套筒进行主轴位置的快速回转调整，其调整件刚性大，安全性高、调整方便、灵活、速度快，不用任何备件或其它辅助装置。

（2）结构简单可靠、外形美观、小巧、造价低廉。

（3）主轴箱可同时容纳多根可调位主轴（本实施例为四根）对孔系进行钻、扩、镗、铣、铰、锪倒角、攻丝等机械加工，可一机多用，提高机床利用率。其提高生产效率的倍数就是主轴箱内容纳可调位主轴的数量。（加工零件的装夹和主轴调位方便所节省的时间除外）。

（4）每根可调位主轴能加工七个以上可调偏心距范围内的孔，因而适应七个以上不同规格零件的批量生产。

Claims

1、一种主轴快速回转调整机构，装于机床动力箱端部，由万向联轴器传动，其特征是：快速回转调整是用内外偏心套筒来进行的，内偏心套筒(4)被包容在外偏心套筒(3)里，主轴(7)和轴承安装在内偏心套筒(4)中，外偏心套筒再安装在主轴箱体(2)内，在箱体和外偏心套筒(2 3)之间以及内外偏心套筒(4 3)之间分别装有弹性定位元件、齿状定位元件，在内外偏心套筒上制有定位孔，偏心套筒端部各装有大端盖(5)、小端盖(6)，万向联轴器(1)与机床动力箱相连接。

2、如权利要求1所述的主轴快速回转调整机构，其特征是：内外偏心套筒（4、3）的偏心距即偏心半径制成3～50毫米。

3、如权利要求1所述的主轴快速回转调整机构，其特征是：主轴箱体（2）和外偏心套筒（3）、内偏心套筒（4）之间的定位元件是弹性柱。

4、如权利要求1所述的主轴快速回转调整机构，其特征是：主轴箱体（2）和外偏心套筒（3）、内偏心套筒（4）之间的定位元件是弹性销。

5、如权利要求3、4所述的主轴快速回转调整机构，其特征是：弹性柱、销的端部可制成圆柱头。

6、如权利要求3、4所述的主轴快速回转调整机构，其特征是：弹性柱、销的端部可制成球头。

7、如权利要求3、4所述的主轴快速回转调整机构，其特征是：弹性柱、销的端部可制成楔形。

8、如权利要求1所述的主轴快速回转调整机构，其特征是：主轴箱体（2）和外偏心套筒（3）、内偏心套筒（4）之间的定位元件是齿轮状定位件。