專利名稱：主軸拉刀的改進(jìn)結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及 一 種主軸換刀結(jié)構(gòu)，具體而言是針對(duì)數(shù)值控制加工機(jī)的切削主 軸其抓持刀把的結(jié)構(gòu)改良。
背景技術(shù)：
數(shù)值控制加工機(jī)是目前精密機(jī)械加工重要的產(chǎn)業(yè)工具，高速且穩(wěn)定的切削 速度，乃是其重要的特點(diǎn)之一。而當(dāng)加工機(jī)主軸轉(zhuǎn)速不斷高速化之際，用來夾 持刀具的刀把是否確實(shí)穩(wěn)固在主軸上，此點(diǎn)更顯得重要，而此關(guān)鍵技術(shù)便存在 于主軸內(nèi)的4立刀初」構(gòu)。
如中國(guó)臺(tái)灣公告專利第269221號(hào)主軸拉刀力放大機(jī)構(gòu)專利案(以下簡(jiǎn)稱現(xiàn) 有一)，所述的現(xiàn)有一是在所述的主軸拉刀機(jī)構(gòu)的拉桿后端置設(shè)數(shù)個(gè)圓孔，孑L 內(nèi)容納有鋼珠，所述的鋼珠被拉桿內(nèi) 一滑塊所推擠或松刀力所作用，使鋼珠受 推擠而凸出在所述的拉桿后端，因而使拉力機(jī)構(gòu)不致在松，并使拉桿存在拉刀 力，當(dāng)所述的鋼珠放松時(shí)，便可使所述的拉刀機(jī)構(gòu)松刀，進(jìn)而當(dāng)其松刀力在小 于拉刀力的情況下，便可使刀把松脫達(dá)到換刀目的。
如圖l所述，上述現(xiàn)有案所揭示的拉刀結(jié)構(gòu)，其拉力的放大，主要乃源自 于拉桿8的拉力大于彈簧81作用于所述的滑塊82的力，使斜錐83將鋼珠84 推擠出拉桿8后端外緣，使拉力機(jī)構(gòu)不致放松。但是，其因滑塊82與拉桿8作 為各自獨(dú)立的構(gòu)件，因此需在所述的拉桿8上開設(shè)槽道供滑塊82設(shè)置，不僅換 刀效率以及穩(wěn)定性不佳，且更增添結(jié)構(gòu)上復(fù)雜，同時(shí)流體管路很難從所述的滑 塊82與拉桿8中間裝設(shè)通過，而更增加其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不良的缺失。因此1"更有另一 改良的現(xiàn)有創(chuàng)作產(chǎn)生。
請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D2、圖3所示，其是中國(guó)臺(tái)灣專利公報(bào)第336523號(hào)主軸拉刀保 持裝置專利(以下簡(jiǎn)稱現(xiàn)有二)。所述的現(xiàn)有二的構(gòu)成包括拉桿是位于主軸 心軸內(nèi)，后端設(shè)有一環(huán)槽91可遭鋼珠92容入形成上鎖，在裝配時(shí)也可供鋼珠 92、彈性元件93、端面板94與鎖扣板90等元件快速定位。彈性元件93是套設(shè)在拉桿凸緣后端，后接鎖扣板90。鎖扣板卯位于拉桿末端，內(nèi)設(shè)置一凹入環(huán)槽
901,受彈性元件93向上的推擠，可將鋼珠92推入拉桿環(huán)槽，形成上鎖。端面 板94是利用定位元件95結(jié)合在心軸末端。鋼珠92是設(shè)在端面板94的圓孔內(nèi)， 受鎖扣板90凹入環(huán)槽或拉桿環(huán)槽斜面的推動(dòng)會(huì)徑向移入拉桿環(huán)槽或鎖扣板凹入 環(huán)槽內(nèi)，以達(dá)成上鎖或解閂的作用。
上述現(xiàn)有二的作動(dòng)，是所述的鎖扣板可遭油壓驅(qū),動(dòng)系統(tǒng)的移動(dòng)桿頂推，端 面板固定在心軸后端，面板上設(shè)置數(shù)個(gè)圓孔可容納鋼王朱在其內(nèi)移動(dòng)，當(dāng)鋼珠移 入拉桿的環(huán)槽內(nèi)且鎖扣板在徑向頂住鋼珠時(shí)，是形成上鎖，拉桿不可移動(dòng)。而 當(dāng)鎖扣板遭頂推時(shí)，鋼珠可進(jìn)入鎖扣板的內(nèi)凹環(huán)槽，形成解閂，拉桿可移動(dòng)， 使刀把可被更換。此一結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，心軸必須被所述的端面板頂推方能再通過 所述的心軸頂?shù)直P形彈簧96而作動(dòng)，但是所述的盤形彈簧、心軸、彈性元件以 及端面板是四個(gè)分離的構(gòu)件，因而造成構(gòu)件組裝的繁雜，更容易造成構(gòu)件與構(gòu) 件間相對(duì)作動(dòng)時(shí)配合的誤差以及不穩(wěn)定的情形。尤其是所述的端面板必須通過 所述的彈性元件作彈性活動(dòng)，不僅增加組裝、制造成本，同時(shí)其彈性作動(dòng)也容 易產(chǎn)生不穩(wěn)定狀態(tài)，而在長(zhǎng)時(shí)間以及次數(shù)頻繁的作用下此種情形更為明顯，實(shí) 有加以改良的必要。
有鑒于此，本發(fā)明人乃針對(duì)前述現(xiàn)有技術(shù)的問題深入探討，并憑借多年從 事相關(guān)產(chǎn)業(yè)的研發(fā)與制造經(jīng)驗(yàn)，積極尋求解決的道，經(jīng)過長(zhǎng)期努力的研究與發(fā) 展，終于成功的開發(fā)出本發(fā)明主軸拉刀的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，以改善現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的，是提供一種主軸拉刀的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，其是令主軸的拉刀 機(jī)構(gòu)在控制刀把夾持或松脫的作動(dòng)上，能更為順暢、穩(wěn)定，以提升加工效率以
及品質(zhì)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是
一種主軸拉刀的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，包含一主軸，所述的主軸內(nèi)緣設(shè)有一穿套盤形 彈簧的抓刀軸，并令所述的抓刀軸一端與用來抓持刀把的刀爪作連動(dòng)結(jié)合，而 其另 一端則與用來推頂所述的抓刀軸作一預(yù)定行程位移的推桿隔空相鄰，且所 述的端外周面形成有一斜錐面，并在所述的斜錐面外側(cè)套組一掣動(dòng)組件，用來 轉(zhuǎn)承所述的盤形彈簧的彈性力頂推定位所述的抓刀軸，其特征在于
所述的掣動(dòng)組件是由一內(nèi)襯套、若千鋼珠，以及一外襯套組成，其中所述的內(nèi)襯套環(huán)設(shè)有若干珠孔，用來供所述的鋼珠容設(shè)，且各所述的鋼珠一端是露 出各所述的珠孔與所述的斜錐面頂?shù)纸佑|，而所述的外襯套一端是套組在所述 的內(nèi)襯套底端外緣，另一端則與所述的盤形彈簧抵接。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具有的有益效果是當(dāng)主軸換刀時(shí)，所述的推 桿會(huì)先頂推所述的掣動(dòng)組件而解除所述的盤形彈簧定持所述的抓刀軸的彈性 力，
使換刀作動(dòng)更具效率，并確保其穩(wěn)定性，


圖l是第一種現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的組合剖示圖2是第二種現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的組合剖示圖3是第二種現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的另一組合剖示圖4是本發(fā)明掣動(dòng)組作與主軸的立體分解示意圖5是本發(fā)明的組合剖面示意圖6是本發(fā)明推桿行程進(jìn)給的放大示意圖7是本發(fā)明推桿另一行程進(jìn)給的放大示意圖8是本發(fā)明拉刀機(jī)構(gòu)的松刀作動(dòng)剖面示意圖9是本發(fā)明松刀后刀把取下的示意圖IO是本發(fā)明抓刀軸鎖刀的說明示意圖。
附圖標(biāo)記說明lO-主軸；20-推桿；21-第一推面；22-第二推面；30-拉刀機(jī) 構(gòu)；31-抓刀軸；311-勾槽；312-斜錐面；32-盤形彈簧；33-刀爪；34-掣動(dòng)組件； 35-內(nèi)襯套；351-珠孔；36-若干鋼珠；37-外襯套；371-擋板；372-剖溝；38-護(hù)套； 41-刀把；42-墊片。
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參閱圖4 圖9所示，本發(fā)明主軸拉刀的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，包含一具有高速切削 轉(zhuǎn)動(dòng)的主軸10、 一可產(chǎn)生頂推動(dòng)力的推桿20，以及組設(shè)在所述的主軸10內(nèi)緣， 用來夾持刀把41的拉刀才幾構(gòu)30。本發(fā)明主要是針對(duì)所述的拉刀才幾構(gòu)30加以改 良，其主要是由一抓刀軸31、盤形彈簧32、刀爪33以及掣動(dòng)組件34等構(gòu)件組 成，而所述的掣動(dòng)組件34的構(gòu)成則包括一內(nèi)襯套35、若干鋼珠36，以及一外 襯套37等零組件，其中所述的抓刀軸31是穿套所述的盤形彈簧32,其下端外緣適處形成有一勾槽 311,與用來抓持刀把41的刀爪33作連動(dòng)結(jié)合。而上端一小段則套持在所述的 推桿20相對(duì)的中空內(nèi)緣，且其受推頂?shù)亩嗣媸荿所述的推桿20的第一推面21 隔空相對(duì)。同時(shí)并所述的端外周面適處形成有一斜錐面312,用來供所述的掣動(dòng) 組件34組套。
所述的掣動(dòng)組件34組設(shè)在所述的抓刀軸31上時(shí)，其頂端是與所述的推桿 20的第二推面22相隔一間距，而中段是與所述的斜錐面312頂觸，底面則與所 述的盤形彈簧32抵接，用來轉(zhuǎn)承所述的盤形彈簧32的彈性力穩(wěn)定頂推、定持 所述的抓刀軸31,使抓刀軸31保持固定位置。而其詳細(xì)的結(jié)構(gòu)主要是在所述的 內(nèi)襯套35適當(dāng)處環(huán)設(shè)有若干珠孔351,用來供所述的鋼珠36容設(shè)，且各所述的 鋼珠36—端是露出各所述的珠孔351與所述的斜錐面312頂?shù)纸佑|。而所述的 外村套37概呈凸字型，下端形成一較大圓徑的擋板371,上端則沿其圓周面等 角剖設(shè)有若干剖溝372,各所述的剖溝372是與容設(shè)在所述的內(nèi)襯套35其珠孔 351內(nèi)的各所述的鋼珠36相對(duì)應(yīng)，作為輔助定位鋼珠36之用。組裝時(shí)所述的外 襯套37上端是套組在所述的內(nèi)襯套35底端外緣，另一端的擋板371則憑借一 墊片42與所述的盤形彈簧32抵接，進(jìn)一步令所述的內(nèi)襯套35的頂端外緣與所 述的推桿20的第二推面22隔空相對(duì)。且令所述的內(nèi)襯套35端面與所述的第二 推面22的間距，恒小于所述的抓刀軸31端面與所述的第一推面21相隔的間距。
據(jù)此，憑借上述的構(gòu)件組成，當(dāng)所述的主軸IO欲換刀時(shí)，所述的推桿20 的第二推面22會(huì)先頂推所述的內(nèi)襯套35，令所述的鋼珠36脫離與所述的斜錐 面312頂觸的位置，進(jìn)而確保先解除所述的盤形彈簧32定持所述的抓刀軸的彈 性力如圖3所示。而后所述的推桿20再往前推進(jìn)一行程，令其第一推面21頂 觸所述的抓刀軸31，而使所述的第一、第二推面21、 22同時(shí)與所述的抓刀軸 31以及內(nèi)襯套35端面推頂接觸如圖4所示。最后，當(dāng)所述的推桿20進(jìn)給行程 再往前時(shí)，便可推移所述的抓刀軸31作刀爪33的松刀動(dòng)作，達(dá)到換刀目的如 圖6、圖7所示，不僅使拉刀機(jī)構(gòu)30其控制換刀作動(dòng)的過程更為順暢具效率性， 同時(shí)更能確保其夾刀或松刀動(dòng)作的穩(wěn)定性與安全性。
另外，請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D10所示，需進(jìn)一步說明的是，為確保抓刀軸31松刀的 穩(wěn)定，所述的主軸IO相對(duì)所述的掣動(dòng)組件34組設(shè)的上端適處，另鎖固有一護(hù) 套38，并令所述的護(hù)套38套設(shè)在所述的外襯套37外緣，避免盤型彈簧32定持 在抓刀軸31的彈性力被沒有按照既定的步驟而不當(dāng)解除。
6承上述，其詳細(xì)說明為當(dāng)主軸10裝有刀把41，且所述的刀把41受一向 下力量Fl牽引時(shí)，此一向下力量Fl將經(jīng)由刀爪33傳遞至抓刀軸31,此一外力 等同在所述的推桿20下壓力量F2，惟當(dāng)僅有抓刀軸31受往下力量時(shí)，鋼珠36 會(huì)因抓刀軸31上的斜錐面312推頂，而往下與往側(cè)邊移動(dòng)。其往下的力量會(huì)由 盤型彈簧32經(jīng)墊片42與擋板371擋抵，但側(cè)向力則經(jīng)由鋼珠36經(jīng)外襯套37 傳達(dá)到護(hù)套38。而原存在于所述的內(nèi)襯套35、外襯套37、以及護(hù)套38間之間 隙，因?yàn)橐严冉?jīng)盤型彈簧32彈力而消除，表示鋼珠36已無側(cè)向移動(dòng)可能，進(jìn) 而也無法與抓刀軸31再往下移動(dòng)，達(dá)到鎖刀的目地。再者，若主軸上無任何刀 把，且無護(hù)套38擋住，則所述的盤型彈簧32)會(huì)因無阻擋而沖出主軸的外。另 外，所述的護(hù)套38也作為主軸10與外襯套37間的緩沖零件，在每次的抓刀、 松刀時(shí)，鋼珠都在對(duì)外襯套37施予極大的應(yīng)力，這個(gè)應(yīng)力與摩擦力會(huì)經(jīng)由護(hù)套 38的設(shè)置而降低對(duì)主軸10的直接傷害。而若有任何磨耗也可直接更換護(hù)套38 即可。
以上說明對(duì)本發(fā)明而言只是說明性的，而非限制性的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人 員理解，在不脫離權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可作出許多修改、 變化或等效，但都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種主軸拉刀的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，包含一主軸，所述的主軸內(nèi)緣設(shè)有一穿套盤形彈簧的抓刀軸，并令所述的抓刀軸一端與用來抓持刀把的刀爪作連動(dòng)結(jié)合，而其另一端則與用來推頂所述的抓刀軸作一預(yù)定行程位移的推桿隔空相鄰，且所述的端外周面形成有一斜錐面，并在所述的斜錐面外側(cè)套組一掣動(dòng)組件，用來轉(zhuǎn)承所述的盤形彈簧的彈性力頂推定位所述的抓刀軸，其特征在于所述的掣動(dòng)組件是由一內(nèi)襯套、若干鋼珠，以及一外襯套組成，其中所述的內(nèi)襯套環(huán)設(shè)有若干珠孔，用來供所述的鋼珠容設(shè)，且各所述的鋼珠一端是露出各所述的珠孔與所述的斜錐面頂?shù)纸佑|，而所述的外襯套一端是套組在所述的內(nèi)襯套底端外緣，另一端則與所述的盤形彈簧抵接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的主軸拉刀的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的外襯 套呈凸字型，下端形成一較大圓徑的擋板，用來直接抵靠所述的盤形彈簧，而 上端則沿其圓周面等角剖設(shè)有若干剖溝，各所述的剖溝是與容設(shè)在所述的內(nèi)襯 套其珠孔內(nèi)的各所述的鋼珠相對(duì)應(yīng)，以輔助定位鋼珠。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的主軸拉刀的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的主軸 相對(duì)所述的掣動(dòng)組件組設(shè)的上端另鎖固有 一 護(hù)套，所述的護(hù)套套設(shè)在所述的外 襯套外緣。
全文摘要
本發(fā)明是一種主軸拉刀的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，其掣動(dòng)組件是由一內(nèi)襯套、若干鋼珠，以及一外襯套組成，其中所述的內(nèi)襯套環(huán)設(shè)有若干珠孔，用來供所述的鋼珠容設(shè)，且各所述的鋼珠一端是露出各所述的珠孔與所述的斜錐面頂?shù)纸佑|，而所述的外襯套一端是套組在所述的內(nèi)襯套底端外緣，另一端則與所述的盤形彈簧抵接。其頂端外緣與所述的推桿間的間距，小于所述的抓刀軸端面與所述的推桿相隔的間距，以當(dāng)主軸換刀時(shí)，所述的推桿會(huì)先頂推所述的掣動(dòng)組件而解除所述的盤形彈簧定持所述的抓刀軸的彈性力，而后所述的推桿再同時(shí)推移所述的抓刀軸以及掣動(dòng)組件作刀爪的松刀動(dòng)作，使換刀作動(dòng)更具效率，并確保其穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)B23Q3/155GK101468439SQ20071030569
公開日2009年7月1日 申請(qǐng)日期2007年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月28日
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