專利名稱：數(shù)控機(jī)床主軸拉桿端頭防撞擊裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種數(shù)控機(jī)床主軸拉桿上的保護(hù)裝置，具體涉及的是一種主軸拉桿端頭防撞擊的裝置。
背景技術(shù)：
數(shù)控機(jī)床的主軸刀具的夾緊方式最常采用的是用四瓣卡爪或二瓣卡爪將刀
具的刀柄尾部拉釘拉緊，再利用碟形彈簧施力將刀柄夾緊，該夾緊力一般約2噸左右；松開刀具時(shí)，常采用氣動(dòng)或液壓方式，通過(guò)位于主軸拉桿尾部的活塞桿推動(dòng)主軸拉桿，使卡爪張開刀具，實(shí)施換刀。目前，數(shù)控機(jī)床主軸刀具的松夾刀裝置如圖l所示，右邊是主軸松刀氣缸，氣缸總行程14毫米，主軸拉桿尾部與氣缸活塞桿端頭間隙為6毫米。松刀時(shí)，氣缸的活塞桿前行，在此行程中，汽缸負(fù)載并非恒定，初始6毫米行程中負(fù)載很小，僅克服活塞復(fù)位彈簧的阻力和摩擦力，在剩余的8毫米行程中，負(fù)載很大，要克服碟形彈簧的拉刀力作用，最大時(shí)超過(guò)2噸。因此，每次換刀松刀時(shí)，氣缸活塞桿就與主軸拉桿端頭發(fā)生一次剛性碰撞，而且所產(chǎn)生的沖擊載荷對(duì)拉桿和主軸軸承都有不良影響，使主軸的精度和壽命有所降低，同時(shí)還有噪聲污染。
為了解決這一問(wèn)題，許多人已經(jīng)做了很多研究和探討，然而，截至目前，還沒(méi)有一種切實(shí)可行的技術(shù)方案。雖然有人試圖采用氣缸進(jìn)氣或回氣節(jié)流調(diào)速方式來(lái)控制活塞的運(yùn)行速度，但由于活塞運(yùn)行行程短，節(jié)流調(diào)速響應(yīng)慢、時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)于具有自動(dòng)換刀功能的加工中心來(lái)說(shuō)，這種方式無(wú)法滿足3次/秒的工作節(jié)拍或工作頻率，而且對(duì)于數(shù)控機(jī)床來(lái)說(shuō)，換刀時(shí)間越短越好。因此，該方法未能實(shí)施。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種數(shù)控機(jī)床主軸拉桿端頭防撞擊裝置，以減 小或消除氣缸活塞桿在松夾刀具時(shí)對(duì)主軸拉桿端頭的撞擊。
這種裝置是由一個(gè)氣源處理三聯(lián)件、 一個(gè)中卸式電磁閥、 一個(gè)減壓閥、一 個(gè)或門閥、 一個(gè)快排閥和多個(gè)連接管組成。氣源處理三聯(lián)件的輸出口通過(guò)連接 管與中卸式電磁閥的中位輸入口連接；中卸式電磁閥左端出口通過(guò)連接管與減 壓閥的輸入口連接，右端出口通過(guò)連接管與快排閥的輸入口連接；減壓閥的輸 出口通過(guò)連接管與或門閥的一端輸入口連接；快排閥的輸出口通過(guò)連接管與或 門閥的另一端輸入口連接。
將本裝置氣源處理三聯(lián)件的輸入口與氣源接通，或門閥的輸出口與氣缸的 進(jìn)氣口接通。接入的氣體經(jīng)氣源處理三聯(lián)件對(duì)其進(jìn)行過(guò)濾、調(diào)壓和霧化，排除 水分和雜質(zhì)，由輸出口輸出約0. 5MPa的潔凈壓力氣體到中卸式電磁閥。松刀時(shí)， 發(fā)出松刀指令，電磁閥左端得電，使電磁閥左端的通道打開，氣體通過(guò)減壓閥 將所述的壓力氣體轉(zhuǎn)換成1/10的低壓氣體進(jìn)入或門閥，所述的低壓氣體經(jīng)或門 閥進(jìn)入氣缸，以低氣壓、小流量狀態(tài)慢慢推動(dòng)活塞桿向前移動(dòng)初始約6毫米的 行程。當(dāng)氣缸活塞桿與主軸拉桿接觸后，負(fù)載增大，與此同時(shí)，電磁閥的左端 失電，低氣壓回路關(guān)閉，而電磁閥的右端得電，使電磁閥右端的通道打開，所 述壓力氣體直接通過(guò)快排閥和或門閥進(jìn)入氣缸，以高氣壓、大流量狀態(tài)推動(dòng)活 塞桿移動(dòng)剩余約8毫米的行程，完成松刀。
換刀結(jié)束后緊刀時(shí)，發(fā)出緊刀指令，電磁閥右端失電，電磁閥自動(dòng)恢復(fù)中 位機(jī)能，切斷高壓氣體供給，高氣壓回路處于開放卸荷狀態(tài)，快排閥快速排出 管路內(nèi)的殘余高壓氣體。同時(shí)，氣缸活塞通過(guò)回退彈簧迅速?gòu)?fù)位，氣缸工作結(jié)束，主軸拉刀碟簧產(chǎn)生的拉緊力拉緊刀具，完成換刀循環(huán)。
本實(shí)用新型數(shù)控機(jī)床主軸拉桿端頭防撞擊裝置有效解決了氣缸松夾刀具的 撞擊問(wèn)題，提高了數(shù)控機(jī)床，包括加工中心的主軸精度和壽命，同時(shí)大大降低 了沖擊噪音。本裝置應(yīng)用于種規(guī)格的數(shù)控機(jī)床，包括加工中心上，均達(dá)到了預(yù) 期的功能和性能。


圖1是主軸松夾刀具結(jié)構(gòu)軸向剖視圖。
圖2是本實(shí)用新型的整體構(gòu)造和各部件連接示意圖。 圖3是本實(shí)用新型裝置中氣動(dòng)控制模塊安裝示意圖。 圖4是本實(shí)用新型裝置中氣源處理三聯(lián)件的結(jié)構(gòu)安裝示意圖。 圖中l(wèi).刀柄，2.卡爪，3.拉桿，4.碟形彈簧，5.活塞桿，6.氣缸，7.三 位五通中卸式電磁閥，8.減壓閥，9.或門閥，10.快排閥，ll.氣源處理三聯(lián)件。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作近一步說(shuō)明。
如圖2-圖4所示，本實(shí)用新型數(shù)控機(jī)床主軸拉桿端頭防撞擊裝置是由一個(gè) 氣源處理三聯(lián)件ll、 一個(gè)三位五通中卸式電磁閥7、 一個(gè)減壓閥8、 一個(gè)或門閥 9、 一個(gè)快排閥IO和多個(gè)連接管組成。氣源處理三聯(lián)件ll的輸出口B通過(guò)連接 管與三位五通中卸式電磁閥7的中位輸入口連接；中卸式電磁閥左端出口 Yl通 過(guò)連接管與減壓閥8的輸入口連接，右端出口 Y2通過(guò)連接管與快排閥10的輸 入口連接；減壓閥8的輸出口通過(guò)連接管與或門閥9的一端輸入口連接；快排 闊10的輸出口通過(guò)連接管與或門閥9的另一端輸入口連接。
將本裝置氣源處理三聯(lián)件11的輸入口與氣源C接通，或門閥9的輸出口與氣缸6的進(jìn)氣口A接通即可。
換刀循環(huán)中，電磁閥7的高低壓切換控制可采用壓力或位移傳感器檢測(cè)信 號(hào)實(shí)現(xiàn)切換，也可利用相對(duì)簡(jiǎn)單的數(shù)控系統(tǒng)的PLC程序進(jìn)行延時(shí)控制實(shí)現(xiàn)，根 據(jù)機(jī)床具體情況， 一般讓Yl得電后延時(shí)0.2 0.3s再讓Y2得電即可。手動(dòng)換
刀的數(shù)控機(jī)床，松緊刀指令一般通過(guò)按鈕開關(guān)控制電磁閥7的工作狀態(tài)。對(duì)于 自動(dòng)換刀的數(shù)控機(jī)床，松緊刀指令一般通過(guò)M代碼實(shí)現(xiàn)電磁閥7的自動(dòng)控制。
三位五通中卸式電磁閥7、減壓閥8、或門閥9、快排閥10—般集成在一起 固定在一個(gè)安裝板上，形成氣動(dòng)控制模塊， 一般整體安裝在松刀氣缸附近，也 可根據(jù)機(jī)床結(jié)構(gòu)需要安裝在所需位置。
應(yīng)用本裝置時(shí)，應(yīng)根據(jù)數(shù)控機(jī)床的實(shí)際情況對(duì)氣壓、拉力、控制方式等進(jìn) 行設(shè)計(jì)計(jì)算和確認(rèn)、選擇。
權(quán)利要求1.數(shù)控機(jī)床主軸拉桿端頭防撞擊裝置，其特征是由一個(gè)氣源處理三聯(lián)件、一個(gè)中卸式電磁閥、一個(gè)減壓閥、一個(gè)或門閥、一個(gè)快排閥和多個(gè)連接管組成，所述氣源處理三聯(lián)件的輸出口通過(guò)連接管與所述中卸式電磁閥的中位輸入口連接；中卸式電磁閥左端出口通過(guò)連接管與所述減壓閥的輸入口連接，右端出口通過(guò)連接管與所述快排閥的輸入口連接；所述減壓閥的輸出口通過(guò)連接管與所述或門閥的一端輸入口連接；所述快排閥的輸出口通過(guò)連接管與所述或門閥的另一端輸入口連接。
2. 按照權(quán)利要求1所述的數(shù)控機(jī)床主軸拉桿端頭防撞擊裝置，其特征在于: 所述的中卸式電磁閥是三位五通中卸式電磁閥。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種數(shù)控機(jī)床主軸拉桿端頭防撞擊裝置，由氣源處理三聯(lián)件、中卸式電磁閥、減壓閥、或門閥、快排閥組成。氣源處理三聯(lián)件的輸出口與中卸式電磁閥的中位輸入口連接；中卸式電磁閥左端出口與減壓閥的輸入口連接，電磁閥右端出口與快排閥的輸入口連接；減壓閥的輸出口與或門閥的一端輸入口連接；快排閥的輸出口與或門閥的另一端輸入口連接。松刀時(shí)，低壓氣推動(dòng)活塞桿向前移動(dòng)，當(dāng)氣缸活塞桿與主軸拉桿接觸后，壓力氣體以高氣壓、大流量狀態(tài)推動(dòng)活塞桿移動(dòng)，完成松刀。這種裝置有效解決了氣缸松夾刀具的撞擊問(wèn)題，提高了主軸精度和壽命，同時(shí)大大降低了沖擊噪音。
文檔編號(hào)B23Q5/58GK201405223SQ20092003295
公開日2010年2月17日 申請(qǐng)日期2009年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月23日
發(fā)明者冉錄鳳, 慶 孫, 昆 晏, 坤 朱, 田宏陽(yáng) 申請(qǐng)人:漢川機(jī)床集團(tuán)有限公司