CN2526123Y

CN2526123Y - 镗铣床的主轴夹紧装置

Info

Publication number: CN2526123Y
Application number: CN 02201265
Authority: CN
Inventors: 汤国裕; 陈来毅; 王文瑞
Original assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Current assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Priority date: 2002-01-10
Filing date: 2002-01-10
Publication date: 2002-12-18
Anticipated expiration: 2012-01-10

Abstract

一种镗铣床的主轴夹紧装置，提供一种可以稳固地夹紧镗孔主轴，增加结构刚性并且提升镗孔作业的精度的夹紧装置；本实用新型的镗铣床的铣刀主轴采用两段式设计，包含了主要用以支撑与容纳镗孔主轴的后段主轴，以及主要用以夹紧镗孔主轴与承载大型刀具和夹具的前段主轴，在前段主轴设计有一夹紧机构，它包含了一油压缸、活塞以及活动式斜楔，利用油压的力量通过活塞牵引斜楔在镗孔主轴与铣刀主轴之间移动，通过斜楔的迫紧作用，就可以达到夹紧镗孔主轴的目的。

Description

镗铣床的主轴夹紧装置

技术领域

本实用新型涉及一种镗铣床的主轴构造，特别是涉及一种利用油压力量移动的斜楔来夹紧镗孔主轴的镗铣床主轴夹紧装置。

背景技术

一般镗铣床的主轴具有一种双层主轴，分别是铣刀主轴与安装在铣刀主轴的中心的镗孔主轴，镗孔主轴可以在铣刀主轴的轴向作往返的移动，以完成各种不同深度的镗孔作业。一般的铣刀主轴内部装设有两片导引环，一前一后地支撑着镗孔主轴，作为镗孔主轴在移动时的导引组件。这种构造的镗铣床主轴在使用上存在这样的问题，即当镗孔主轴伸出的行程较长时，主轴鼻端会有下垂及刚性不足的问题，严重影响镗孔作业的精度。所以为了克服这个问题，便有一种镗铣床的主轴夹紧机构被开发出来，它的主要功能是在镗孔主轴伸出至预设的长度之时，借由这种夹紧机构夹紧镗孔主轴，以减少镗孔主轴的下垂并且提升其结构的刚性。

已知的镗铣床主轴夹紧装置，例如日本专利JP4-176504，它主要是由设在主轴的轴承之间的盘形弹簧及油压缸所组成，借由盘形弹簧的力量顶住斜楔，而将镗孔主轴夹紧，当镗孔主轴欲作前后的移动时，先利用油压缸将盘形弹簧及斜楔顶开，镗孔主轴才开始进给运动。这种装置会产生一些问题，其中位于铣刀主轴及镗孔主轴之间的油封会因摩擦力，而影响镗孔主轴进给时的定位精度，另一方面，油压缸位于铣刀主轴及镗孔主轴中间的设计，在镗孔主轴高速运转时，欲通过油封将液压油导入其中将较为不易。

在日本专利JP8-197304还提出了另一种形式的主轴夹紧机构，其中用于夹紧镗孔主轴的油压缸被安装于一固定座之中，这个固定座因不会运动，故可顺利地将液压油导入其中，在油压缸内部的活塞之中还具有一组轴承，油压缸的夹紧力将通过轴承传递至旋转的铣刀主轴与镗孔主轴之间的斜楔，再配合油压缸的前后运动，达到夹紧或是放松的目的，这种设计基本上解决了上一件日本专利中所存在的问题，例如油压来源的入口位置位于固定座处，不需要密封在高速高压的环境之下，同时也没有油封去影响镗孔主轴在进给时的定位精度。但在另一方面该日本专利JP8-197304也会产生一些问题，由于上述油压缸的加入，将会阻挡在原有的铣刀主轴的前端位置，这样将使得以往安装在铣刀主轴的前端位置处的刀具无法安装。

发明内容

本实用新型的主要目的在于提供一种改良的镗铣床的主轴夹紧装置，除了不影响铣刀刀具的正常安装与使用，更可以避免镗孔主轴在伸出作业时产生下垂，刚性不足以及加工精度不佳的问题，。

本实用新型的上述目的是这样实现的：一种镗铣床的主轴夹紧装置，包括有：

一铣刀主轴，包含有彼此连接的一前段主轴与一后段主轴，在该前段主轴的头端可供大型的铣刀刀具和夹具安装，在该后段主轴的内壁接近与该前段主轴相接的位置具有数个在该内壁与镗孔主轴之间的斜楔，该斜楔可以沿着该铣刀主轴的轴向方向移动；

一镗孔主轴，被安装在该铣刀主轴的中心中空处，它可以沿着该铣刀主轴的轴向移动，并且与该铣刀主轴作同步的转动；以及

一夹紧机构，包含有一固定在镗铣床的主体外壳(Housing)的固定壳，该固定壳为环状并且包围住该铣刀主轴的外围，在该固定壳的内侧壁具有一油压室，该油压室内安装有一环形的活塞，在该活塞的内侧壁安装有数个轴承和围绕在前段主轴的外围的牵引件，该牵引件与该斜楔结合在一起，用以将来自该活塞与该轴承的运动传递至该斜楔，通过该斜楔与镗孔主轴之间的迫紧作用夹紧该镗孔主轴。

本实用新型所述的镗铣床的主轴夹紧装置，其中该后段主轴接近该前段主轴相接位置处的内壁为一锥状的内壁，该锥状的内壁在靠近该前段主轴的一端口径较大，反方向的另一端口径较小，该前段主轴与后段主轴是利用数个螺丝以及斜销互相结合。

本实用新型所述的镗铣床的主轴夹紧装置，其中该镗孔主轴的前端设置有数个可供镗孔刀安装的螺孔。

本实用新型所述的镗铣床的主轴夹紧装置，其中该油压室是由一个环绕在该固定壳的内侧壁的沟槽，和一位于该固定壳与镗铣床的主体外壳之间的一环型端盖板所定义出的环形空间，通过两个分设在油压室的轴向两端的供油管道与一油压的供应来源连接。

本实用新型所述的镗铣床的主轴夹紧装置，其中该活塞是一种环形的组件，可以沿着铣刀主轴的轴向方向在该油压室内来回移动，在该活塞的外围绕设有一介于活塞与固定壳之间的第一油封(O-ring)，利用该第一油封将油压室区隔为两个互不相通的压力室。

本实用新型所述的镗铣床的主轴夹紧装置，其中该活塞被安装在该固定壳的内侧壁面，通过数个介于该活塞与该固定壳之间的第二油封来保持该油压室的密闭条件。

本实用新型所述的镗铣床的主轴夹紧装置，其中该活塞在朝向该铣刀主轴的轴心方向具有一个突出的肋，在该活塞的另一端则固定地安装有一环形盖子，该环形盖子与该突出的肋借由一螺栓锁固在一起，且环形盖子与该突出的肋并且与该轴承的外环固定在一起。

本实用新型所述的镗铣床的主轴夹紧装置，其中该牵引组件是一种环型的组件，它的内侧紧贴在该前段主轴的外侧，该牵引组件的外侧则与该轴承接触，该牵引组件在朝向该承轴的一侧具有一突出的肋，在该牵引组件的另一端面则固定的安装有一环形的钳合环，该钳合环与该斜楔的一尾钩一起被固定在该牵引组件的外侧一个朝向该铣刀主轴的方向突出的突出部，该环形的钳合环与该牵引组件的肋与该轴承的内环固定在一起。

本实用新型所述的镗铣床的主轴夹紧装置，其中该铣刀主轴的后段主轴与该前段主轴相接的端部还具有数个沿着轴向延伸的缺口。

本实用新型所述的镗铣床的主轴夹紧装置，其中该缺口可供该斜楔的该尾钩在其中移动。

由此可见，本实用新型所设计的镗铣床主轴之中的铣刀主轴采两段式设计，借由前后两段主轴组成铣刀主轴，其中的后段主轴主要负责支撑安装在其中心处的镗孔主轴，前段主轴则安装了一种油压式的夹紧机构，这个夹紧机构具有一固定在镗铣床的主体外壳(Housing)的固定壳，这个固定壳更包围住前段主轴的外围而形成一油压室，在此油压室内设有一活塞，利用一轴承将活塞的运动传递至一牵引组件带动一斜楔沿着镗孔主轴的轴向运动，通过这个介于铣刀主轴与镗孔主轴之间的斜楔与镗孔主轴之间的迫紧作用，达到夹紧镗孔主轴的目的。通过这种设计，不但可以利用油压的力量来牵引斜楔夹紧镗孔主轴，在前段主轴的前端更设置有螺孔及键槽，可供大型的铣刀刀具和夹具的安装使用。

下面，结合实施例及其附图，对本实用新型的详细技术内容作进一步详细说明。

附图说明

图1为本实用新型的结构断面图；

图2为铣刀主轴的结构断面图；

图3为图2在A-A位置的断面构造图。

具体实施方式

首先请参阅图1，本实用新型所设计的镗铣床的主轴夹紧装置包括有：

一铣刀主轴10，是一种中空轴，被安装在镗铣床的主体外壳H(Housing)之中，通过数个介于主体外壳H与铣刀主轴10之间的主轴承B所支撑，铣刀主轴10的末端与镗铣床的驱动装置连接(图中未示)，头端则延伸至主体外壳H之外，在头端设置有数个螺孔110与键槽111，以供大型的铣刀刀具(如面铣刀)和夹具安装；

一镗孔主轴20，被安装在铣刀主轴10的中心中空处，它可以沿着铣刀主轴10的轴向移动，并且与铣刀主轴10作同步的转动，以完成各种不同深度的镗孔作业，在镗孔主轴20的前端同样设置有数个可供镗孔刀安装的螺孔201；以及

一夹紧机构30，包含有一固定在镗铣床的主体外壳H的固定壳31，这个固定壳31更包围住铣刀主轴10的外围而形成一油压室32，在此油压室32内安装有一活塞33，利用一轴承34将活塞33的运动传递至一牵引组件35，进而带动数个斜楔36沿着镗孔主轴20的轴向运动，通过这种介于铣刀主轴10与镗孔主轴20之间的斜楔36与镗孔主轴20之间的迫紧作用，达到夹紧镗孔主轴20的目的。

本实用新型的铣刀主轴10采两段式设计(见图2)，它包含了主要用以支撑与容纳镗孔主轴20的后段主轴12，以及主要用以承载大型刀具和夹具的前段主轴11；前段主轴11与后段主轴12利用数个螺丝13以及斜销14互相结合(见图3)，可以让其在组合之后仍然保有足够的刚性，以便支撑安装在前段主轴11的一端的大型刀具和夹具。在后段主轴12的内壁接近与前段主轴11相接的位置具有一锥状的内壁121，这个锥状的内壁121在靠近前段主轴11的一端口径较大，反方向的另一端口径较小，而前述的数个斜楔36就是被安装在这个锥状的内壁121与镗孔主轴20之间，当斜楔36迫紧在锥状的内壁121与镗孔主轴20之间，就可以利用斜楔36的迫紧作用夹紧镗孔主轴20。在图3的断面可以看到，在后段主轴12与前段主轴11相接的端部具有数个沿着轴向延伸的缺口122，斜楔36的一端具有一个朝向铣刀主轴10的径向方向突起的尾钩361，而这个尾钩361就是在这个缺口122处与牵引组件35耦合，以便牵引组件35能够顺利地带动斜楔36运动。另外在前段主轴11的内侧壁面还安装有一滑动轴承15(例如含油的自润轴承)，用以在镗孔主轴20沿着铣刀主轴10的轴向进给移动时提供精确的导引与支撑，同理在后段主轴12之中同样也会设置另一滑动轴承(图中未示)，以便与安装在前段主轴11之内的滑动轴承15一起对称地支撑镗孔主轴20，并且提供精确的导引功能。

夹紧机构30的固定壳31是一种环型的组件，它通过数个螺丝310固定地安装在镗铣床的主体外壳H的端面，并且包围在铣刀主轴10的前段主轴11的外围，刚好在其内部形成一个空间，在这个空间包括有：

一油压室32，它是由一个环绕在固定壳31的内侧壁的沟槽311所定义出的环形空间，它通过两个分设在油压室32的轴向两端的供油管道320，321与一油压的供应来源连接，而基于组装的考虑，要实现这个油压室32，我们在固定壳31与镗铣床的主体外壳H之间设置有一环型的端盖板37，油压室32的一侧就是由这个端盖板37所定义，而且供油管道之一320就是设在这个端盖板37之内；

一活塞33，基本上是一种环形的组件刚好被装入油压室32，并且可以沿着铣刀主轴10的轴向方向在油压室32之中来回移动，在活塞33的外围绕设有一介于活塞33与固定壳31之间的第一油封330(O-ring)，活塞33利用这个第一油封330将油压室32区隔为两个互不相通的压力室，活塞33被安装在固定壳31的内侧壁面，通过数个介于活塞33与固定壳31之间的第二油封332a，332b来保持油压室32的密闭；活塞33在朝向铣刀主轴10的轴心方向具有一个突出的肋333，在活塞33的另一端则利用螺栓331固定地安装有一环形盖子334，这个环形盖子334与活塞33彼此固定成一体，环形盖子334与突出的肋333紧紧地夹住轴承34的外环341，使得轴承34与活塞33结合在一起，并且防止轴承34沿着铣刀主轴10的轴向方向滑动。

夹紧机构30之中的轴承34被安装在活塞33朝向铣刀主轴10的方向的一侧(也就是在活塞33的内侧)，而牵引组件35同样是一种环型的组件，它的内侧(朝向铣刀主轴10的方向的一侧)紧贴在铣刀主轴10的前段主轴11的外侧，牵引组件35的外侧则与轴承34接触，牵引组件35在朝向承轴34的一侧同样具有一突出的肋351，在牵引组件35的另一端面则固定的安装有一环形的钳合环38，借由一穿过钳合环38与斜楔36的尾钩361的螺栓381锁固在牵引组件35的外侧一个朝向铣刀主轴10的方向突出的突出部352，进而将钳合环38、轴承34的内环342和牵引组件35锁固成一体；当活塞33带动轴承34的外环341移动之时，就可以通过轴承34将活塞33的移动力量传递至牵引组件35，然后带动斜楔36动作，依据活塞33的移动方向来将斜楔36迫紧于镗孔主轴20与铣刀主轴10之间，或是将斜楔36从铣刀主轴10的轴向方向松开。

当镗孔主轴20与铣刀主轴10同步转动时，牵引组件35与斜楔36也会随之同步转动，通过上述轴承34的设计，夹在轴承34的外环341的活塞33仍只能借由油压的力量沿着铣刀主轴10的轴向方向移动，而不会作任何的转动。

由以上的实施例说明可以得知，本实用新型所设计的铣刀主轴10由于包括前段主轴11与后段主轴12的设计，所以仍能保持应有的完整性，以供铣刀刀具和夹具的安装。通过本实用新型的设计，镗孔主轴20仍然完全地由铣刀主轴10予以支撑，用以夹紧镗孔主轴20的夹紧机构30则是固定的安装在镗铣床的主体外壳H，不需负担支撑镗孔主轴20的功能。

Claims

1、一种镗铣床的主轴夹紧装置，其特征在于包括有：

一夹紧机构，包含有一固定在镗铣床的主体外壳的固定壳，该固定壳为环状并且包围住该铣刀主轴的外围，在该固定壳的内侧壁具有一油压室，该油压室内安装有一环形的活塞，在该活塞的内侧壁安装有数个轴承和围绕在前段主轴的外围的牵引件，该牵引件与该斜楔结合在一起，用以将来自该活塞与该轴承的运动传递至该斜楔，通过该斜楔与镗孔主轴之间的迫紧作用夹紧该镗孔主轴。

2、如权利要求1所述的镗铣床的主轴夹紧装置，其特征在于该后段主轴接近该前段主轴相接位置处的内壁为一锥状的内壁，该锥状的内壁在靠近该前段主轴的一端口径较大，反方向的另一端口径较小，该前段主轴与后段主轴是利用数个螺丝以及斜销互相结合。

3、如权利要求1所述的镗铣床的主轴夹紧装置，其特征在于该镗孔主轴的前端设置有数个可供镗孔刀安装的螺孔。

4、如权利要求1所述的镗铣床的主轴夹紧装置，其特征在于该油压室是由一个环绕在该固定壳的内侧壁的沟槽，和一位于该固定壳与镗铣床的主体外壳之间的一环型端盖板所定义出的环形空间，通过两个分设在油压室的轴向两端的供油管道与一油压的供应来源连接。

5、如权利要求1所述的镗铣床的主轴夹紧装置，其特征在于该活塞是一种环形的组件，可以沿着铣刀主轴的轴向方向在该油压室内来回移动，在该活塞的外围绕设有一介于活塞与固定壳之间的第一油封，该第一油封将油压室区隔为两个互不相通的压力室。

6、如权利要求1所述的镗铣床的主轴夹紧装置，其特征在于该活塞被安装在该固定壳的内侧壁面，通过数个介于该活塞与该固定壳之间的第二油封来保持该油压室的密闭条件。

7、如权利要求1所述的镗铣床的主轴夹紧装置，其特征在于该活塞在朝向该铣刀主轴的轴心方向具有一个突出的肋，在该活塞的另一端则固定地安装有一环形盖子，该环形盖子与该突出的肋借由一螺栓锁固在一起，且环形盖子与该突出的肋并且与该轴承的外环固定在一起。

8、如权利要求1所述的镗铣床的主轴夹紧装置，其特征在于该牵引组件是一种环型的组件，它的内侧紧贴在该前段主轴的外侧，该牵引组件的外侧则与该轴承接触，该牵引组件在朝向该承轴的一侧具有一突出的肋，在该牵引组件的另一端面则固定的安装有一环形的钳合环，该钳合环与该斜楔的一尾钩一起被固定在该牵引组件的外侧一个朝向该铣刀主轴的方向突出的突出部，该环形的钳合环与该牵引组件的肋与该轴承的内环固定在一起。

9、如权利要求8所述的镗铣床的主轴夹紧装置，其特征在于该铣刀主轴的后段主轴与该前段主轴相接的端部还具有数个沿着轴向延伸的缺口。

10、如权利要求9所述的镗铣床的主轴夹紧装置，其特征在于该斜楔的该尾钩以可移动的方式配合在该缺口中。