CN2770864Y - 一种机床主轴自动换档机构 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种机床主轴自动换档机构，它在机床主轴与电机输入轴之间设置中间过渡轴，在中间过渡轴上套接由上大下小两个齿轮组成的双联齿轮，可沿中间过渡轴上下滑动，机床主轴上固定上小下大两个齿轮，两个齿轮之间的距离大于中间过渡轴上双联齿轮的厚度，电机输入轴上固定厚度较厚的宽齿轮；中间过渡轴上大齿轮的一端与机床主轴上小齿轮相啮合时，其另一端与电机输入轴上的宽齿轮相啮合，当中间过渡轴上的小齿轮与机床主轴的大齿轮相啮合时，中间过渡轴上的大齿轮仍与电机输入轴上的宽齿轮相啮合。通过中间过渡轴上双联齿轮的自动换档，使机床主轴的转速由快变慢，增大其切削扭矩，可满足重切削时的加工要求，机床主轴刚性好，结构可靠。

Description

一种机床主轴自动换档机构
技术领域
本实用新型涉及一种机床主轴与电机主轴之间传动换档机构。
背景技术
目前数控加工中心机床主轴与电机主轴之间大多数采用一级齿轮传动或通过皮带直联传动，只有一个变速比，机床主轴的输出特性差，根据
Figure Y20052008042700031
Figure Y20052008042700032
可知，在需要进行重切削时机床主轴无法达到所需的扭矩，因此无法满足加工要求。
实用新型内容
本实用新型旨在提供一种可使机床主轴n-T、n-P输出特性好、可满足重切削时的加工要求的机床主轴自动换档机构。
本实用新型所采用的技术方案是：一种机床主轴自动换档机构，包括机床主轴、电机输入轴，电机输入轴和机床主轴上固定有齿轮，其特征在于：还包括一套感应换档系统，该系统包括液压缸、液压缸连杆、两个传感器、中间过渡轴、拨叉、传感器感应片；液压缸的活塞杆与液压缸连杆固定连接，传感器感应片固定在液压缸连杆的上端；中间过渡轴位于机床主轴与电机输入轴之间，中间过渡轴上套接有由上大下小两个齿轮组成的双联齿轮，两个齿轮固定连接，该双联齿轮与中间过渡轴活动配合，可沿中间过渡轴上下滑动；沿水平方向放置的拨叉的一端固定在液压缸连杆的下端，另一端与中间过渡轴上双联齿轮的上端面或下端面固定连接；上传感器的位置对应于传感器感应片的起始位置，下传感器的位置对应于移动后的传感器感应片的终了位置，与传感器感应片相接触或在其的感应范围内；电机输入轴上固定的是厚度较厚的宽齿轮，机床主轴上固定的是上小下大两个齿轮，这两个齿轮之间的距离大于中间过渡轴上双联齿轮的厚度；当中间过渡轴上大齿轮的一端与机床主轴上小齿轮相啮合时，其另一端与电机输入轴上的宽齿轮相啮合，当中间过渡轴上的小齿轮与机床主轴的大齿轮相啮合时，中间过渡轴上的大齿轮仍与电机输入轴上的宽齿轮相啮合。
所述的传感器是电感式开关或微动式开关或机械行程开关。
本实用新型的有益效果是：当机床需要进行重切削时，经过中间过渡轴上双联齿轮的自动换档，使机床主轴的转速变慢，其切削扭矩大大增加，可满足重切削时的加工要求，机床主轴的输出特性好、主轴刚性好，结构可靠。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是图1沿A-A向的结构示意图。
具体实施方式
实施例，如图1、图2所示，本实用新型一种机床主轴自动换档机构，包括液压缸1、液压缸连杆2、传感器3、机床主轴4、中间过渡轴5、电机输入轴6、电机联轴器7，传感器感应片8，主轴箱壳体9，输入主动宽齿轮10，拔叉11，中间过渡轴大齿轮12，中间过渡轴小齿轮13，机床主轴小齿轮14，机床主轴大齿轮15。液压缸1的活塞杆与液压缸连杆2固定连接，液压缸连杆2的上端固定有传感器感应片8，其下端固定有沿水平方向放置的拨叉11；中间过渡轴5上套接有由中间过渡轴大齿轮12与中间过渡轴小齿轮13组成的双联齿轮，中间过渡轴大齿轮12与中间过渡轴小齿轮13固定在一起，该双联齿轮与中间过渡轴5活动配合，可沿中间过渡轴5上下滑动，拨叉11的另一端与双联齿轮的上端或下端固定连接，当拨叉11上下移动时可推动双联齿轮在中间过渡轴5上移动；中间过渡轴5位于机床主轴4与电机输入轴6之间；电机的输出端通过电机联轴器7与电机输入轴6固定连接，电机输入轴6上固定有一个输入主动宽齿轮10；机床主轴4上固定有机床主轴小齿轮14和机床主轴大齿轮15，机床主轴小齿轮14和机床主轴大齿轮15之间有一定的距离，其距离大于中间过渡轴5上双联齿轮的厚度，并且当中间过渡轴大齿轮12的一端与机床主轴小齿轮14相啮合时，其另一端与电机输入轴上6上输入主动宽齿轮10相啮合，当中间过渡轴小齿轮13与机床主轴大齿轮15相啮合时，中间过渡轴大齿轮12仍与电机输入轴6上的输入主动宽齿轮10相啮合。在主轴箱壳体9上固定有上下两个传感器3，上传感器3的位置对应于传感器感应片8的起始位置，下传感器3的位置对应于移动后的传感器感应片8的终了位置，传感器3与传感器感应片相接触或在其的感应范围内。
其工作原理是：数控机床系统在换档信号发出后，液压换向阀动作，使得液压缸1的活塞杆动作，推动与液压缸1的活塞杆固定连接的液压缸连杆2向下移动，带动液压缸连杆2上的传感器感应片8和液压缸连杆2上的拔叉11向下移动，当传感器感应片8动作时，即脱离上传感器3，主轴电机停止运转，拔叉11带动中间过渡轴上的双联齿轮在中间过渡轴5上向下滑移，由原先的中间过渡轴大齿轮12与机床主轴小齿轮14啮合状态变为中间过渡轴小齿轮13与机床主轴大齿轮15啮合的状态；此时传感器感应片8靠近下传感器3，下传感器3发出信号给电气系统，电机开始启动运转，由于此时中间过渡轴大齿轮12的一端仍与电机输入轴6上的输入主动宽齿轮10相啮合，因此，当电机输入轴转动时就带动输入主动宽齿轮10、中间过渡轴小齿轮13、机床主轴大齿轮15转动，使得机床主轴4的转速变慢，因此经过主轴自动换档后，机床主轴切削扭矩会增大四～五倍。

Claims (4)

1、一种机床主轴自动换档机构，包括机床主轴、电机输入轴，电机输入轴和机床主轴上固定有齿轮，其特征在于：还包括一套感应换档系统，该系统包括液压缸、液压缸连杆、两个传感器、中间过渡轴、拨叉、传感器感应片；液压缸的活塞杆与液压缸连杆固定连接，传感器感应片固定在液压缸连杆的上端；中间过渡轴位于机床主轴与电机输入轴之间，中间过渡轴上套接有由上大下小两个齿轮组成的双联齿轮，两个齿轮固定连接，该双联齿轮与中间过渡轴活动配合，可沿中间过渡轴上下滑动；沿水平方向放置的拨叉的一端固定在液压缸连杆的下端，另一端与中间过渡轴上双联齿轮的上端面或下端面固定连接；上传感器的位置对应于传感器感应片的起始位置，下传感器的位置对应于移动后的传感器感应片的终了位置，与传感器感应片相接触或在其的感应范围内；电机输入轴上固定的是厚度较厚的宽齿轮，机床主轴上固定的是上小下大两个齿轮，这两个齿轮之间的距离大于中间过渡轴上双联齿轮的厚度；当中间过渡轴上大齿轮的一端与机床主轴上小齿轮相啮合时，其另一端与电机输入轴上的宽齿轮相啮合，当中间过渡轴上的小齿轮与机床主轴的大齿轮相啮合时，中间过渡轴上的大齿轮仍与电机输入轴上的宽齿轮相啮合。
2、根据权利要求1所述的机床主轴自动换档机构，其特征在于：所述的传感器是电感式开关。
3、根据权利要求1所述的机床主轴自动换档机构，其特征在于：所述的传感器是微动式开关。
4、根据权利要求1所述的机床主轴自动换档机构，其特征在于：所述的传感器是机械行程开关。
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