CN220480996U - 主轴松夹刀结构 - Google Patents
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Abstract
主轴松夹刀结构，包括与电机转轴连接的主轴内套、通过轴承套装在主轴内套上的主轴外套和锥面配合装在主轴内套前端的刀具，其特征在于：所述的主轴内套中装有可前后运动的弹簧拉杆组件、过盈配合装在主轴内套中的配合套筒和可夹持刀具的夹爪组件，主轴外套上装有可带动弹簧拉杆组件前后运动的液压缸组件，弹簧拉杆组件和夹爪组件均伸入至配合套筒中，且夹爪组件配装在配合套筒与弹簧拉杆组件之间，弹簧拉杆组件随液压缸组件向后运动拉动夹爪组件向后运动夹持刀具并拉动刀具压紧主轴内套，随液压缸组件向前运动而推动夹爪组件向前运动松开刀具并推动刀具松开对主轴内套的压紧。本实用新型结构紧凑，提高主轴换刀效率及夹刀稳定性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种主轴松夹刀结构，属于数控加工中心主轴松夹刀技术领域。
背景技术
目前市场上采用的各类型号刀柄，刀柄锥面皆与主轴的锥口精密配合，主轴内的拉刀机构通过刀柄上端的拉钉实现对刀柄的拉紧，换刀的时候，拉刀机构张开，实现松刀、换刀。这就要求主轴松夹刀动作的可靠性方面必须得到保证，一方面保证夹刀稳定性；另一方面保证松刀的及时性，从而减少了换刀这加工过程中的辅助时间，提高生产效率。但现有技术中常用的主轴拉刀机构在长期频繁换刀的情况下夹刀稳定性和松刀效率均有所下降，结构可靠性有待提升，另外拉刀机构空间占用率大，增大主轴直径，主轴内结构的紧凑性也有待提升。
实用新型内容
本实用新型提供的主轴松夹刀结构，结构紧凑，即保证夹刀的可靠性，又提高松刀的及时性，有效提高所述的主轴松夹刀结构的使用可靠性，提高主轴换刀效率及夹刀稳定性。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
主轴松夹刀结构，包括与电机转轴连接的主轴内套、通过轴承套装在主轴内套上的主轴外套和锥面配合装在主轴内套前端的刀具，其特征在于：所述的主轴内套中装有可前后运动的弹簧拉杆组件、过盈配合装在主轴内套中的配合套筒和可夹持刀具的夹爪组件，主轴外套上装有可带动弹簧拉杆组件前后运动的液压缸组件，弹簧拉杆组件和夹爪组件均伸入至配合套筒中，且夹爪组件配装在配合套筒与弹簧拉杆组件之间，弹簧拉杆组件随液压缸组件向后运动拉动夹爪组件向后运动夹持刀具并拉动刀具压紧主轴内套，随液压缸组件向前运动而推动夹爪组件向前运动松开刀具并推动刀具松开对主轴内套的压紧。
优选的，所述的弹簧拉杆组件包括间隙配合装在主轴内套中的拉杆、与拉杆前端同轴固定的细杆、与细杆前端同轴固定的变径套筒、套在变径套筒上且延伸至细杆上的压缩弹簧、抵在压缩弹簧后端的垫片、螺纹配合套在细杆上且抵住垫片的螺母，变径套筒伸入至配合套筒中并与夹爪组件凹凸配合，压缩弹簧前端与配合套筒后端相抵，拉杆与液压缸组件连接。
优选的，所述的变径套筒包括与细杆前端螺纹配合连接的直筒段和伸入至配合套筒的变径段，夹爪组件包括沿周向均匀分布在变径段与配合套筒之间夹爪和箍紧夹爪后端的弹性箍环，夹爪与变径段凹凸配合，随变径段同步前后移动。
优选的，所述的夹爪前端具有可与配合套筒内壁外抵的外凸起，配合套筒内壁前端具有内径向外扩大的扩口，夹爪随变径段向后运动至外凸起与扩口错开时夹爪向内摆动夹持刀具并撑开弹力箍环，夹爪随变径段向前运动至外凸起与扩口对齐时夹爪随弹力箍环的箍紧而向外摆动松开对刀具的夹持。
优选的，所述的变径段与直筒段之间通过细颈段过渡，变径段和直筒段的外径均大于细颈部的外径，夹爪后端具有与细颈段相抵的内凸起和用于定位弹力箍环的凹槽，凹槽设置在内凸起的后方，弹力箍环箍在凹槽中，弹力箍环随外凸起与扩口的对齐而带动夹爪以内凸起为支点向外摆动，夹爪随外凸起与扩口的错开而以内凸起为支点向内摆动。
优选的，所述的拉杆上装有沿径设置的定位销，主轴内套上开有供定位销穿出和移动的穿出孔，定位销两端均从穿出孔中穿出并伸入至套在主轴内套上的拉杆套中，液压缸组件包括与主轴外套同轴固定的液压缸和与液压缸密封配合的活塞套，主轴内套伸入至活塞套中，所述的拉杆套端部具有定位翻边，定位翻边与定位销之间形成配合槽 ，活塞套上具有与配合槽配合的环形凸起，环形凸起伸入配合槽中。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型的主轴松夹刀结构，配合套筒过盈配合定位在主轴内套中，弹簧拉杆组件随液压缸组件的带动而在主轴内套中前后运动，夹爪组件随弹簧拉杆组件的向后运动而夹持刀具并拉动刀具向后运动压紧在主轴内套中，随弹簧拉杆组件的向前运动而松开刀具并推动刀具向前松开对主轴内套的压紧，配合套筒、弹簧拉杆组件均设置在主轴内套中，夹爪组件配装在配合套筒与弹簧拉杆组件之间，结构紧凑，夹爪组件的运动的可靠性高，即保证夹刀的可靠性，又提高松刀的及时性，有效提高所述的主轴松夹刀结构的使用可靠性，提高主轴换刀效率及夹刀稳定性。
夹爪与变径套筒和配合套筒的配合、以及夹爪与弹力箍环的配合保证了夹刀和松刀动作的可靠性，保证了夹刀的稳定性和松刀的及时性，从而保证主轴换刀可靠性。
附图说明
图1为具体实施方式中主轴松夹刀结构的剖意图。
图2为图1的局部放大示意图。
图3为刀具、弹簧拉杆组件、配合套筒、夹爪组件的配装示意图。
图4为夹爪组件向后运动夹持刀具并拉动刀具压紧主轴内套时的状态示意图。
图5为夹爪组件向前运动松开刀具并推动刀具松开对主轴内套的压紧时的状态示意图。
图6为液压组件与主轴外套同轴连接的示意图。
具体实施方式
下面结合图1~6对本实用新型的实施例做详细说明。
主轴松夹刀结构，包括与电机转轴连接的主轴内套1、通过轴承套装在主轴内套1上的主轴外套2和锥面配合装在主轴内套1前端的刀具3，其特征在于：所述的主轴内套1中装有可前后运动的弹簧拉杆组件4、过盈配合装在主轴内套1中的配合套筒5和可夹持刀具的夹爪组件6，主轴外套2上装有可带动弹簧拉杆组件4前后运动的液压缸组件7，弹簧拉杆组件4和夹爪组件6均伸入至配合套筒5中，且夹爪组件6配装在配合套筒5与弹簧拉杆组件4之间，弹簧拉杆组件5随液压缸组件7向后运动拉动夹爪组件6向后运动夹持刀具3并拉动刀具3压紧主轴内套1，随液压缸组件7向前运动而推动夹爪组件6向前运动松开刀具3并推动刀具3松开对主轴内套1的压紧。
以上所述的主轴松夹刀结构，配合套筒5过盈配合定位在主轴内套1中，弹簧拉杆组件4随液压缸组件7的带动而在主轴内套1中前后运动，夹爪组件6随弹簧拉杆组件4的向后运动而夹持刀具3并拉动刀具3向后运动压紧在主轴内套1中，随弹簧拉杆组件4的向前运动而松开刀具3并推动刀具3向前松开对主轴内套1的压紧，配合套筒5、弹簧拉杆组件4均设置在主轴内套1中，夹爪组件6在配合套筒5与弹簧拉杆组件4之间，结构紧凑，夹爪组件6的运动的可靠性高，即保证夹刀的可靠性，又提高松刀的及时性，有效提高所述的主轴松夹刀结构的使用可靠性，提高主轴换刀效率及夹刀稳定性。
其中，所述的弹簧拉杆组件4包括间隙配合装在主轴内套1中的拉杆41、与拉杆41前端同轴固定的细杆42、与细杆42前端同轴固定的变径套筒43、套在变径套筒43上且延伸至细杆42上的压缩弹簧44、抵在压缩弹簧44后端的垫片45、螺纹配合套在细杆42上且抵住垫片45的螺母46，变径套筒43伸入至配合套筒5中并与夹爪组件6凹凸配合，压缩弹簧44前端与配合套筒5后端相抵，拉杆41与液压缸组件7连接。拉杆41、细杆42和变径套筒43从后到前依次同轴固接，压缩弹簧44前端与配合套筒5相抵，后端被垫片45和螺母46压紧，当液压缸组件7带动拉杆41向前时变径套筒43会带动夹爪组件6向前运动，而配合套筒5与主轴内套过盈配合不会移动，使压缩弹簧44进一步压缩，而当液压组件带动拉杆41向后时变径套筒42会带动夹爪组件6向后运动夹持刀具，而压缩弹簧44的恢复力会向后推动螺母46向后运动，使螺母46带动细杆42向后运动，从而使变径套筒42带动夹爪组件6向后运动，使夹爪组件6在夹持刀具3后会带动刀具3继续向后移动与主轴内套1形成锥面紧配合，即将刀具3压紧主轴内套1，保证夹刀的稳定性。
其中，所述的变径套筒43包括与细杆42前端螺纹配合连接的直筒段431和伸入至配合套筒5的变径段432，夹爪组件6包括沿周向均匀分布在变径段432与配合套筒5之间夹爪61和箍紧夹爪61后端的弹性箍环62，夹爪61与变径段432凹凸配合，随变径段432同步前后移动。从附图中可以看出变径套筒43中直筒段431位于配合套筒5外与细杆42连接，变径段432伸入至配合套筒5内，且呈直径变化的凹凸交替分布形状，夹爪61与变径段42形成凹凸配合，使变径套筒43随拉杆41前后运动时可同步带动夹爪61前后运动，弹性箍环62在夹爪61后端形成箍紧力，可在夹爪61向前运动时使夹爪61向外摆动以松开刀具。
其中，所述的夹爪61前端具有可与配合套筒内壁外抵的外凸起63，配合套筒内壁前端具有内径向外扩大的扩口51，夹爪61随变径段432向后运动至外凸起63与扩口51错开时夹爪61向内摆动夹持刀具3并撑开弹力箍环62，夹爪61随变径段432向前运动至外凸起63与扩口61对齐时夹爪61随弹力箍环62的箍紧而向外摆动松开对刀具3的夹持。在夹爪61的前端设置外凸起63，在夹爪61向后运动时外凸起63会与扩口51错开，而与配合套筒5内壁接触，使夹爪61向内摆动夹持刀具，在夹爪61向前运动至外凸起63会与扩口51对齐时，因为扩口51的内径更大，在弹力箍环62的作用下夹爪61会向外摆动松开刀具3；夹爪61向前运动需外凸起63与扩口51对齐时才能向外摆动，而在外凸起63未与扩口51完全对齐时夹爪61的向前移动会推动刀具3向前移动使刀具3松开与主轴内套1的锥形紧配合，达到松刀的目的，便于在换刀时从主轴上顺利取下刀具，保证松刀的及时性。
其中，所述的变径段432与直筒段431之间通过细颈段433过渡，变径段432和直筒段431的外径均大于细颈部433的外径，夹爪61后端具有与细颈段433相抵的内凸起64和用于定位弹力箍环62的凹槽65，凹槽65设置在内凸起64的后方，弹力箍环62箍在凹槽65中，弹力箍环62随外凸起63与扩口51的对齐而带动夹爪61以内凸起64为支点向外摆动，夹爪61随外凸起63与扩口51的错开而以内凸起64为支点向内摆动。内凸起64与细颈段433相抵，作为夹爪61摆动的支点，当夹爪61前端的外凸起63向前运动与扩口51对齐，夹爪61会因后端弹力箍环62的箍紧力以内凸起64为支点向外摆动，松开对刀具的夹持，当夹爪61的前端外凸起63向后运动与扩口51错开时，由于配合套筒5内壁直径更小，会使夹爪61与以内凸起64为支点向内摆动，夹持刀具，夹爪61与配合套筒5内壁之间具有空隙使外凸起63与扩口51对齐时夹爪61具有向外摆动的空间。夹爪61与变径套筒43和配合套筒5的配合、以及夹爪61与弹力箍环的配合保证了夹刀和松刀动作的可靠性，保证了夹刀的稳定性和松刀的及时性，从而保证主轴换刀可靠性。
其中，所述的拉杆41上装有沿径设置的定位销8，主轴内套1上开有供定位销穿出和移动的穿出孔11，定位销8两端均从穿出孔11中穿出并伸入至套在主轴内套1上的拉杆套9中，液压缸组件7包括与主轴外套2同轴固定的液压缸71和与液压缸71密封配合的活塞套72，主轴内套1伸入至活塞套72中，所述的拉杆套9端部具有定位翻边91，定位翻边91与定位销8之间形成配合槽92 ，活塞套72上具有与配合槽92配合的环形凸起73，环形凸起73伸入配合槽92中。液压缸71与主轴外套2同轴固定，活塞套72密封配合在液压缸71中，活塞套72与液压缸71之间形成进入油液就能推动活塞套71向前移动的环形密封腔A以及形成进入油液就能推动活塞套71向后移动的环形密封腔B，定位销8从穿出孔11中伸出并伸入至拉杆套9中，拉杆套9端部的定位翻边91与定位销8之间形成配合槽92，主轴内套1伸入至活塞套72中使拉杆套9位于活塞套72中，活塞套72上的环形凸起72正好与配合槽92配合，当活塞套72向前运动时推动定位销8向前运动，使拉杆41向前运动，当活塞套72向后运动时推动拉杆套9向后运动，使定位销8带动拉杆41向后运动。
以上结合附图对本实用新型的实施例的技术方案进行完整描述，需要说明的是所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
Claims (6)
1.主轴松夹刀结构，包括与电机转轴连接的主轴内套、通过轴承套装在主轴内套上的主轴外套和锥面配合装在主轴内套前端的刀具，其特征在于：所述的主轴内套中装有可前后运动的弹簧拉杆组件、过盈配合装在主轴内套中的配合套筒和可夹持刀具的夹爪组件，主轴外套上装有可带动弹簧拉杆组件前后运动的液压缸组件，弹簧拉杆组件和夹爪组件均伸入至配合套筒中，且夹爪组件配装在配合套筒与弹簧拉杆组件之间，弹簧拉杆组件随液压缸组件向后运动拉动夹爪组件向后运动夹持刀具并拉动刀具压紧主轴内套，随液压缸组件向前运动而推动夹爪组件向前运动松开刀具并推动刀具松开对主轴内套的压紧。
2.根据权利要求1所述的主轴松夹刀结构，其特征在于：所述的弹簧拉杆组件包括间隙配合装在主轴内套中的拉杆、与拉杆前端同轴固定的细杆、与细杆前端同轴固定的变径套筒、套在变径套筒上且延伸至细杆上的压缩弹簧、抵在压缩弹簧后端的垫片、螺纹配合套在细杆上且抵住垫片的螺母，变径套筒伸入至配合套筒中并与夹爪组件凹凸配合，压缩弹簧前端与配合套筒后端相抵，拉杆与液压缸组件连接。
3.根据权利要求2所述的主轴松夹刀结构，其特征在于：所述的变径套筒包括与细杆前端螺纹配合连接的直筒段和伸入至配合套筒的变径段，夹爪组件包括沿周向均匀分布在变径段与配合套筒之间夹爪和箍紧夹爪后端的弹性箍环，夹爪与变径段凹凸配合，随变径段同步前后移动。
4.根据权利要求3所述的主轴松夹刀结构，其特征在于：所述的夹爪前端具有可与配合套筒内壁外抵的外凸起，配合套筒内壁前端具有内径向外扩大的扩口，夹爪随变径段向后运动至外凸起与扩口错开时夹爪向内摆动夹持刀具并撑开弹力箍环，夹爪随变径段向前运动至外凸起与扩口对齐时夹爪随弹力箍环的箍紧而向外摆动松开对刀具的夹持。
5.根据权利要求4所述的主轴松夹刀结构，其特征在于：所述的变径段与直筒段之间通过细颈段过渡，变径段和直筒段的外径均大于细颈部的外径，夹爪后端具有与细颈段相抵的内凸起和用于定位弹力箍环的凹槽，凹槽设置在内凸起的后方，弹力箍环箍在凹槽中，弹力箍环随外凸起与扩口的对齐而带动夹爪以内凸起为支点向外摆动，夹爪随外凸起与扩口的错开而以内凸起为支点向内摆动。
6.根据权利要求5所述的主轴松夹刀结构，其特征在于：所述的拉杆上装有沿径设置的定位销，主轴内套上开有供定位销穿出和移动的穿出孔，定位销两端均从穿出孔中穿出并伸入至套在主轴内套上的拉杆套中，液压缸组件包括与主轴外套同轴固定的液压缸和与液压缸密封配合的活塞套，主轴内套伸入至活塞套中，所述的拉杆套端部具有定位翻边，定位翻边与定位销之间形成配合槽 ，活塞套上具有与配合槽配合的环形凸起，环形凸起伸入配合槽中。
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