專利名稱：計(jì)算機(jī)數(shù)值控制車、銑、磨工具機(jī)主軸與刀桿的組合結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種工具機(jī)，特別是涉及一種當(dāng)工具機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)導(dǎo)致內(nèi)部溫度升高時(shí)，可使刀桿能穩(wěn)固結(jié)合在主軸上的計(jì)算機(jī)數(shù)值控制車、銑、磨工具機(jī)主軸與刀桿的組合結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
參見圖1，一般計(jì)算機(jī)數(shù)值控制工具機(jī)有一種適用安裝BT刀桿的主軸機(jī)構(gòu)10，主要包含有一主軸殼體11、一設(shè)置在主軸殼體11內(nèi)可作高速運(yùn)轉(zhuǎn)的主軸12、以及一設(shè)置在主軸12內(nèi)部可上下移動(dòng)的夾持件13，該主軸12內(nèi)部靠近下端處設(shè)有一呈錐度孔形狀的安裝孔121，安裝孔121可供裝設(shè)一刀桿14，該刀桿14具有一呈錐柱形狀的套接軸141、一延伸設(shè)置在套接軸141上端處的夾持頭142、以及一設(shè)置在套接軸141下端處的凸緣部143，套接軸141利用斜錐度套合定位在安裝孔121內(nèi)，再借由夾持件13對(duì)夾持頭142夾抵而固定住整個(gè)刀桿14，刀桿14下端處可供裝設(shè)一刀具(圖未示)，如此主軸12便可帶動(dòng)刀桿14高速轉(zhuǎn)動(dòng)，讓刀具對(duì)工件進(jìn)行切削動(dòng)作，上述主軸機(jī)構(gòu)10雖然可讓刀桿14固定在主軸12上，然而其固定性并不佳，刀桿14只借由套接軸141與安裝孔121套合，其凸緣部143并沒有與主軸12下端面作接觸，兩者間會(huì)形成有一縫隙I (圖式經(jīng)過夸大表示)，當(dāng)主軸12高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)讓內(nèi)部溫度升高，安裝孔·121因?yàn)闊嶙冃侮P(guān)系會(huì)產(chǎn)生擴(kuò)口現(xiàn)象，此一情形發(fā)生時(shí)會(huì)造成刀桿14與安裝孔121接觸面積減少，導(dǎo)致刀桿14固定力降低而剛性不足，進(jìn)而產(chǎn)生振刀現(xiàn)象，刀具容易損壞，且工件的切削精度也會(huì)因此變差。參見圖2，一般工具機(jī)有一種適用安裝BBT刀桿的主軸機(jī)構(gòu)20，基本構(gòu)造與上述主軸機(jī)構(gòu)10同樣具有一主軸殼體21、一主軸22及一夾持件23，該主軸22中央處設(shè)有一安裝孔221，安裝孔221可供安裝固定一刀桿24，與前述主軸機(jī)構(gòu)10最大的不同點(diǎn)在于，該主軸22下端部與安裝孔221接鄰處設(shè)有一水平面222，相對(duì)地，該刀桿24在凸緣部241上邊緣處設(shè)有一水平狀的階級(jí)面242，該階級(jí)面242剛好與該水平面222壓合接觸，如圖3所示，如此該刀桿24在安裝孔221如果有擴(kuò)口現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，還可利用階級(jí)面242與主軸22下端面壓抵接觸，而保持固定結(jié)合，然而該主軸機(jī)構(gòu)20此種水平結(jié)構(gòu)的固定效果仍然有不足之處，該刀桿24設(shè)置的階級(jí)面242結(jié)構(gòu)由于水平方向無任何阻礙物，當(dāng)?shù)稐U24進(jìn)行切削工作時(shí)，來自水平方向的受力無法承受抵消，刀桿24仍有可能會(huì)產(chǎn)生水平方向的偏離振動(dòng)，因此該主軸機(jī)構(gòu)20的固定效果依然有改善的空間。參見圖4，一般工具機(jī)有一種適用安裝HSK刀桿的主軸機(jī)構(gòu)30，基本上具有一主軸殼體(圖未示)、一主軸32及一夾持件33，主軸32內(nèi)部設(shè)有一安裝孔321，安裝孔321可供裝設(shè)固定一刀桿34，與前述主軸機(jī)構(gòu)20最大的不同是，該刀桿34上端具有一可套入在安裝孔321內(nèi)的套接軸341，套接軸341內(nèi)部凹設(shè)有一軸孔342，套接軸341上端處凸設(shè)有一抵止部343，該夾持件33伸入軸孔342內(nèi)部，其內(nèi)外兩側(cè)分別具有一表面呈凹凸?fàn)畹耐苿?dòng)桿331、以及一可接受推動(dòng)桿331迫壓移動(dòng)的夾壓桿332，該夾壓桿332受到推動(dòng)桿331迫推下，可卡抵該刀桿34的抵止部343并且向上提拉，刀桿34借由套接軸341抵緊在安裝孔321內(nèi)壁，借此整個(gè)刀桿34可被固定在主軸32上，雖然上述主軸機(jī)構(gòu)30可讓刀桿34裝設(shè)固定在主軸32上，然而當(dāng)主軸32安裝孔321產(chǎn)生擴(kuò)口現(xiàn)象時(shí)，刀桿34的固定力就會(huì)開始降低，該主軸32下端部由于是一水平面322，無法讓刀桿34有效抵消來自水平方向的受力，因此刀桿34的固定效果仍然有不足的地方。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種工具機(jī)在高溫運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，可讓刀桿與主軸保持穩(wěn)固結(jié)合的計(jì)算機(jī)數(shù)值控制車、銑、磨工具機(jī)主軸與刀桿的組合結(jié)構(gòu)。本發(fā)明提供一種計(jì)算機(jī)數(shù)值控制車、銑、磨工具機(jī)主軸與刀桿的組合結(jié)構(gòu)，主要包含有一個(gè)主軸單元及一個(gè)刀桿單元，其中:該主軸單元具有一個(gè)主軸殼體、以及一個(gè)軸設(shè)在主軸殼體內(nèi)部的主軸，該主軸自下端部凹設(shè)有一個(gè)安裝孔，沿安裝孔中心界定有一條軸線，該刀桿單元具有一個(gè)套入安裝孔內(nèi)的套接軸、以及一個(gè)連接在套接軸下端處的凸緣部；該主軸下端部具有一個(gè)與該軸線呈垂直的水平面、以及一個(gè)設(shè)置在安裝孔與水平面中間且與該水平面相交而形成有一斜角度的錐面；該刀桿單元在凸緣部上邊緣處設(shè)有一個(gè)與該錐面呈相同斜角度的階級(jí)面，該階級(jí)面與該錐面壓抵接觸。

本發(fā)明的有益效果在于:在主軸下端部設(shè)置一錐面，并配合刀桿設(shè)置斜度階級(jí)面與該錐面壓抵接觸，借此當(dāng)主軸在高速運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生熱變形時(shí)，刀桿可與主軸保持穩(wěn)固結(jié)合定位。


圖1是一般工具機(jī)適用安裝BT刀桿的主軸機(jī)構(gòu)的組合剖視圖；圖2是一般工具機(jī)適用安裝BBT刀桿的主軸機(jī)構(gòu)的組合剖視圖；圖3是上述主軸機(jī)構(gòu)的動(dòng)作圖，說明主軸機(jī)構(gòu)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，因內(nèi)部溫度升高而產(chǎn)生擴(kuò)口的現(xiàn)象；圖4是一般工具機(jī)適用安裝HSK刀桿的主軸機(jī)構(gòu)的組合剖視圖；圖5是本發(fā)明計(jì)算機(jī)數(shù)值控制車、銑、磨工具機(jī)主軸與刀桿的組合結(jié)構(gòu)第一較佳實(shí)施例的組合剖視圖，說明本發(fā)明包含一主軸單元及一刀桿單元，主軸單元具有一主軸殼體及一主軸,該主軸內(nèi)部設(shè)有一供刀桿單元套入的安裝孔；圖6是圖5在VI部分的放大示意圖，說明該主軸下端部設(shè)有一水平面及一錐面，該刀桿單元設(shè)有一與該錐面相互抵緊接觸的階級(jí)面；圖7是上述較佳實(shí)施例的動(dòng)作圖，說明主軸高速運(yùn)轉(zhuǎn)導(dǎo)致內(nèi)部溫度升高時(shí)，該安裝孔內(nèi)壁因?yàn)闊嶙冃味斐蓴U(kuò)口現(xiàn)象的情形；圖8是圖7在VIII部分的放大示意圖，說明本發(fā)明在擴(kuò)口發(fā)生時(shí)，刀桿單元利用斜度階級(jí)面與主軸錐面壓合接觸的情形；圖9是本發(fā)明第二較佳實(shí)施例的組合剖視圖，說明本發(fā)明主軸下端部設(shè)有另一種角度方向的錐面，以及與該錐面相互配合的刀桿單元形狀；圖10是圖9在X部分的放大示意圖；圖11是本發(fā)明第三較佳實(shí)施例的組合剖視圖，說明本發(fā)明主軸內(nèi)部設(shè)有一夾持件，該夾持件伸入刀桿單元內(nèi)部夾壓固定的情形；
圖12是圖11在XII部分的放大示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。參見圖5、圖6，本發(fā)明計(jì)算機(jī)數(shù)值控制車、銑、磨工具機(jī)主軸與刀桿的組合結(jié)構(gòu)在第一較佳實(shí)施例中，其主要包含有一主軸單元40及一刀桿單元50，接著，再將上述各單元的組成構(gòu)件及空間組合型態(tài)詳述于后。該主軸單元40具有一主軸殼體41、一可轉(zhuǎn)動(dòng)地軸設(shè)在主軸殼體41內(nèi)部的主軸42、以及一活動(dòng)設(shè)置在主軸42內(nèi)部可上下移動(dòng)的夾持件43，該主軸42自下端部凹設(shè)有一呈錐度孔形狀的安裝孔421，沿安裝孔421的中心界定有一條軸線L，該主軸42以軸線L為中心呈左右對(duì)稱設(shè)置，其下端部設(shè)有一與該軸線L呈垂直的水平面422、以及一設(shè)置在安裝孔421與水平面422中間且與該水平面422相交而形成有一斜角度的錐面423，該錐面423的斜角度(Θ I)是由中間朝外側(cè)往下傾斜的斜角形狀。該刀桿單元50具有一套接軸51、一延伸設(shè)在套接軸51上端處呈T形狀的夾持頭52、以及一連接在套接軸51下端處的凸緣部53，該套接軸51是呈圓錐柱形狀，剛好可套合裝設(shè)在主軸42的安裝孔421內(nèi)，該夾持頭52接受該夾持件43向上夾壓提拉，借由套接軸51的斜錐度與安裝孔421內(nèi)壁緊密接觸，使整個(gè)刀桿單元50可被固定在主軸42上形成連動(dòng)狀，該凸緣部53上邊緣處設(shè)有一與該錐面423具有相同斜角度的階級(jí)面531，當(dāng)?shù)稐U單元50裝設(shè)在安裝孔421內(nèi)時(shí)，該階級(jí)面531剛好與該錐面423壓抵接觸。以上為本發(fā)明計(jì)算機(jī)數(shù)值控制車、銑、磨工具機(jī)主軸與刀桿的組合結(jié)構(gòu)構(gòu)件形狀的概述，接著，再將本發(fā)明的動(dòng)作以及預(yù)期能達(dá)成的功效陳述如后:參見圖7、圖8，當(dāng)主軸42在高速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，如果內(nèi)部溫度升高導(dǎo)致安裝孔421內(nèi)壁產(chǎn)生擴(kuò)口現(xiàn)象時(shí)，本發(fā)明主軸42下端部利用錐面423與刀桿單元50的階級(jí)面531相互壓抵接觸，由于錐面423與階級(jí)面531呈斜錐度的關(guān)系，當(dāng)兩者抵緊配合時(shí)，可讓刀桿單元50產(chǎn)生中心定位的效果，而且錐面結(jié)構(gòu)有助于抵消來自水平方向的受力，如此可讓刀桿單元50能穩(wěn)固地結(jié)合定位在主軸42上。參見圖9、圖10，本發(fā)明在第二較佳實(shí)施例中，同樣包含有一主軸單元60及一刀桿單元70，該主軸單元60具有一主軸殼體61、一主軸62及一夾持件63，該主軸62內(nèi)部設(shè)有一安裝孔621，主軸62下端部設(shè)有一水平面622及一錐面623，刀桿單元70具有一套接軸71及一凸緣部72，凸緣部72上邊緣處設(shè)有一與該錐面623相同角度的階級(jí)面721，與第一實(shí)施例不同的是，該錐面623的斜角度(Θ 2)是由中間朝外側(cè)往上傾斜的斜角形狀，當(dāng)主軸62的安裝孔621有擴(kuò)口現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，該錐面623會(huì)朝外側(cè)方向推壓刀桿單元70的階級(jí)面721，主軸62會(huì)更加與刀桿單元70形成迫緊，使刀桿單元70的固定力更為強(qiáng)固。參見圖11、圖12，本發(fā)明在第三較佳實(shí)施例中，包含有一主軸單元80及一刀桿單元90，該主軸單元80具有一主軸殼體(圖未示)、一主軸82及一夾持件83，該主軸82內(nèi)部設(shè)有一安裝孔821，主軸82下端部設(shè)有一水平面822及一錐面823，該刀桿單元90具有一套接軸91及一凸 緣部92，凸緣部92上邊緣處設(shè)有一與該錐面823相同角度的階級(jí)面921，與第一實(shí)施例不同的是，刀桿單元90在套接軸91內(nèi)部凹設(shè)有一軸孔911，套接軸91上端處凸設(shè)有一抵止部912，該夾持件83伸入軸孔911內(nèi)，其內(nèi)外兩側(cè)分別設(shè)有一推動(dòng)桿831及一夾壓桿832，該夾壓桿832受到推動(dòng)桿831迫推下，可對(duì)套接軸91抵止部912卡掣并且向上提拉整個(gè)刀桿單元90，如此刀桿單元90借由套接軸91與安裝孔821內(nèi)壁套合接觸，同時(shí)下端部還有階級(jí)面921與錐面823保持壓緊接觸，使整個(gè)刀桿單元90可極為穩(wěn)固地結(jié)合固定在主軸82上。綜上所述，本發(fā)明計(jì)算機(jī)數(shù)值控制車、銑、磨工具機(jī)主軸與刀桿的組合結(jié)構(gòu)主要是為了解決一般主軸機(jī)構(gòu)固定性不佳的缺點(diǎn)，本發(fā)明所使用的技術(shù)手段是在主軸42(62)下端部設(shè)有一錐面423 (623)，相對(duì)刀桿單元50 (70)在凸緣部53(72)上邊緣處設(shè)有一與該錐面423 (623)具有相同斜角度的階級(jí)面531 (721)，使刀桿單元50(70)裝設(shè)在安裝孔421(621)內(nèi)時(shí)，利用錐面423(623)與階級(jí)面531 (721)錐面結(jié)構(gòu)的配合下，讓刀桿單元50(70)具有中心定位效果，而且錐面結(jié)構(gòu)能有效抵消來自水平方向的受力，因此本發(fā)明刀桿單元50 (70)不會(huì)產(chǎn)生水平方向的偏移振動(dòng)，最重要的是，本發(fā)明的主軸42 ￠2)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，內(nèi)部溫度升高導(dǎo)致安裝孔421 (621)產(chǎn)生擴(kuò)口現(xiàn)象時(shí)，刀桿單元50 (70)借由階級(jí)面531 (721)與主軸42 ￠2)的錐面423 (623)壓抵接觸下，使刀桿單元50 (70)能穩(wěn)固地結(jié)合固定在主軸42 (62)上，因此本發(fā)明具有極佳的固定效果。值得一提的是，本發(fā)明也可適用安裝一般刀桿結(jié)構(gòu)，一般刀桿的凸緣部是設(shè)成平直階級(jí)面，而本發(fā)明在主軸42下端部設(shè)有一水平面422，剛好可供一般刀桿階級(jí)面抵緊接觸，如此本發(fā)明的主 軸42可適用安裝舊式的刀桿結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種計(jì)算機(jī)數(shù)值控制車、銑、磨工具機(jī)主軸與刀桿的組合結(jié)構(gòu)，包含有一個(gè)主軸單元及一個(gè)刀桿單元，該主軸單元具有一個(gè)主軸殼體、以及一個(gè)軸設(shè)在主軸殼體內(nèi)部的主軸，該主軸自下端部凹設(shè)有一個(gè)安裝孔，沿安裝孔中心界定有一條軸線，該刀桿單元具有一個(gè)套入安裝孔內(nèi)的套接軸、以及一個(gè)連接在套接軸下端處的凸緣部，其特征在于: 該主軸下端部具有一個(gè)與該軸線呈垂直的水平面、以及一個(gè)設(shè)置在安裝孔與水平面中間且與該水平面相交而形成有一斜角度的錐面；及 該刀桿單元在凸緣部上邊緣處設(shè)有一個(gè)與該錐面呈相同斜角度的階級(jí)面，該階級(jí)面與該錐面壓 抵接觸。
全文摘要
一種計(jì)算機(jī)數(shù)值控制車、銑、磨工具機(jī)主軸與刀桿的組合結(jié)構(gòu)，包含有一主軸單元及一刀桿單元，主軸單元具有一主軸，該主軸內(nèi)部設(shè)有一安裝孔，該刀桿單元具有一套接軸及一凸緣部，該套接軸可套入安裝孔內(nèi)，該主軸下端部設(shè)有一水平面及一錐面，該刀桿單元在凸緣部上邊緣處設(shè)有一與該錐面相同斜角度且壓抵接觸的階級(jí)面，借此當(dāng)主軸在高速運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生高溫時(shí)，可讓刀桿單元穩(wěn)固地結(jié)合在主軸上。
文檔編號(hào)B23B19/02GK103240425SQ20121002506
公開日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2012年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月6日
發(fā)明者陳豐田 申請(qǐng)人:簡(jiǎn)雪赺