直進(jìn)式靜壓伺服動(dòng)力主軸頭自動(dòng)快速換刀結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種直進(jìn)式靜壓伺服動(dòng)力主軸頭自動(dòng)快速換刀結(jié)構(gòu)，自動(dòng)快速換刀機(jī)構(gòu)中氣缸安裝于打刀底板和打刀油缸底板上，氣缸與打刀插片通過(guò)螺紋連接動(dòng)作，打刀插片安裝在打刀底板中，打刀底板設(shè)有內(nèi)槽可以定位打刀插片，推出打刀插片與花鍵環(huán)槽配合，氣缸推出一定行程后感應(yīng)到換刀信號(hào)，打刀插片支撐花鍵環(huán)槽，防止換刀時(shí)油缸壓力對(duì)絲桿及軸承的損傷，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀或按下?lián)Q刀按鈕，使得油缸動(dòng)作，打刀油缸底板壓住打刀插片；油缸活塞伸出，油缸接頭與油缸連接，油缸接頭與打刀連接桿接觸，推動(dòng)打刀連接桿往前走動(dòng)，打刀連接桿與主軸打刀桿接觸，壓縮主軸打刀桿上的碟簧，使得與主軸打刀桿上連接的拉爪往前動(dòng)作，松開(kāi)拉爪，實(shí)現(xiàn)快速換刀具。
【專利說(shuō)明】 直進(jìn)式靜壓伺服動(dòng)力主軸頭自動(dòng)快速換刀結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種既能滿足高速運(yùn)動(dòng)，又具有高剛性切削能力，同時(shí)又能實(shí)現(xiàn)主軸套筒與主軸頭鑄件殼中的主軸套筒殼內(nèi)壁無(wú)摩擦移動(dòng)的直進(jìn)式靜壓伺服動(dòng)力主軸頭自動(dòng)快速換刀結(jié)構(gòu)，屬動(dòng)鉆、銑、鏜床動(dòng)力主軸頭制造領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]CN103801729A、名稱“液壓振動(dòng)鉆削動(dòng)力頭”，包括鉆削動(dòng)力頭機(jī)構(gòu)，所述鉆削動(dòng)力頭機(jī)構(gòu)包括第一伺服電機(jī)、左端蓋、主軸、第一靜壓滑動(dòng)軸承、第二靜壓滑動(dòng)軸承、外殼體、右端蓋、顫振體、彈性端蓋和用于裝配鉆頭的卡頭，所述第一伺服電機(jī)的輸出軸與所述主軸連接，所述外殼體內(nèi)部開(kāi)有容腔，所述第一靜壓滑動(dòng)軸承安裝于所述外殼體容腔左端，所述第二靜壓滑動(dòng)軸承安裝于所述外殼體容腔右端，所述左端蓋與所述外殼體左端連接，所述右端蓋與所述外殼體右端連接，所述主軸依次穿過(guò)左端蓋、第一靜壓滑動(dòng)軸承、容腔、第二靜壓滑動(dòng)軸承和右端蓋并伸出所述右端蓋，所述第一靜壓滑動(dòng)軸承與第二靜壓滑動(dòng)軸承的進(jìn)油口通過(guò)所述外殼體中的進(jìn)油流道連通，所述進(jìn)油流道與外殼體的進(jìn)油口連通，所述外殼體的進(jìn)油口與減壓閥的出油口連接，所述第一靜壓滑動(dòng)軸承與第二靜壓滑動(dòng)軸承的回油口通過(guò)所述外殼體中部的回油流道與油箱回油口連接，所述顫振體與所述主軸的右端連接，所述顫振體中部開(kāi)有進(jìn)出油孔，高頻激振閥的出油口與外殼體的進(jìn)出油口連接，并通過(guò)外殼體中的進(jìn)出流道和所述主軸中的軸向流道與所述進(jìn)出油孔連通，所述顫振體右端與彈性端蓋連接，所述顫振體右端與所述彈性端蓋左端構(gòu)成一個(gè)振動(dòng)容腔，所述彈性端蓋右端與卡頭固定連接。其不足之處:一是加工主軸行程范圍為固定式，適用范圍小；二是無(wú)法實(shí)現(xiàn)快速換刀；三是加工精度低。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]設(shè)計(jì)目的:避免【背景技術(shù)】中的不足之處，設(shè)計(jì)一種既能滿足高速運(yùn)動(dòng)，又具有高剛性切削能力，同時(shí)又能實(shí)現(xiàn)主軸套筒與主軸頭鑄件殼中的主軸套筒殼內(nèi)壁無(wú)摩擦移動(dòng)的直進(jìn)式靜壓伺服動(dòng)力主軸頭自動(dòng)快速換刀結(jié)構(gòu)。
[0004]設(shè)計(jì)方案:為了實(shí)現(xiàn)上述設(shè)計(jì)目的。主軸由動(dòng)力軸和花鍵軸采用錐度螺絲插接對(duì)接而成且動(dòng)力軸和花鍵軸的軸心為通孔空心軸的設(shè)計(jì)，是本實(shí)用新型的主要技術(shù)特征。這樣設(shè)計(jì)的目的在于:由于構(gòu)成主軸的動(dòng)力軸和花鍵軸的長(zhǎng)度在I米左右，如果不將其分段設(shè)計(jì)，不僅無(wú)法在軸的中心制造長(zhǎng)在I米左右的通孔，而且長(zhǎng)達(dá)I米左右的整體主軸的制造成本非常昂貴，并且難以確保其剛性。本申請(qǐng)將其設(shè)計(jì)成分體對(duì)接結(jié)構(gòu)不僅可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)力軸和花鍵軸軸心的順長(zhǎng)開(kāi)通孔，而且使動(dòng)力軸和花鍵軸軸心的開(kāi)通孔的目的得以實(shí)現(xiàn)，即實(shí)現(xiàn)快速換刀的目，并且大大地降低了軸的制造成本，確保了其剛性要求。
[0005]技術(shù)方案:一種直進(jìn)式靜壓伺服動(dòng)力主軸頭自動(dòng)快速換刀結(jié)構(gòu)，自動(dòng)快速換刀機(jī)構(gòu)中氣缸安裝于打刀底板和打刀油缸底板上，氣缸與打刀插片通過(guò)螺紋連接動(dòng)作，打刀插片安裝在打刀底板中，打刀底板設(shè)有內(nèi)槽可以定位打刀插片，推出打刀插片與花鍵環(huán)槽配合，氣缸推出一定行程后感應(yīng)到換刀信號(hào)，打刀插片支撐花鍵環(huán)槽，防止換刀時(shí)油缸壓力對(duì)絲桿及軸承的的損傷，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀或按下?lián)Q刀按鈕，使得油缸動(dòng)作，打刀油缸底板壓住打刀插片；油缸活塞伸出，油缸接頭與油缸連接，油缸接頭與打刀連接桿接觸，推動(dòng)打刀連接桿往前走動(dòng)，打刀連接桿與主軸打刀桿接觸，壓縮主軸打刀桿上的碟簧，使得與主軸打刀桿上連接的拉爪往前動(dòng)作，松開(kāi)拉爪，實(shí)現(xiàn)快速換刀具；按下?lián)Q刀按鈕，油缸連接油缸接頭退回到原行程位置，主軸打刀桿上的碟簧反作用力拉緊刀具，同時(shí)把打刀連接桿往后頂出，當(dāng)PLC檢測(cè)到油缸活塞復(fù)位信號(hào)后，氣缸拉動(dòng)打刀插復(fù)位，氣缸活塞復(fù)位后，允許直進(jìn)式靜壓伺服動(dòng)力主軸頭自動(dòng)快速換刀結(jié)構(gòu)操作。。
[0006]本實(shí)用新型與【背景技術(shù)】相比，一是主軸頭無(wú)需滑臺(tái)既可進(jìn)行進(jìn)給切削，且加工精度高、適用范圍廣；二是位于絲桿連接板兩側(cè)的螺栓型圓柱滾子滾輪中的兩個(gè)圓柱滾子滾輪分別與位于主軸頭鑄件殼兩側(cè)中的長(zhǎng)條圓孔內(nèi)壁面上的螺栓型圓柱滾子滾輪墊板滾動(dòng)配合的設(shè)計(jì)，既避免了主軸套筒的轉(zhuǎn)動(dòng)，又實(shí)現(xiàn)了滿足了主軸行程前后調(diào)節(jié)，確保了主軸的平穩(wěn)加工切削，提高絲桿了傳動(dòng)精度及絲桿使用壽命；三是主軸套筒與主軸頭鑄件殼中主軸套筒鑄殼的配合公差尺寸內(nèi)注滿潤(rùn)滑油，采用油分子全方位支撐主軸套筒的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了主軸頭鑄件殼中主軸套筒鑄殼全支持主軸套筒的長(zhǎng)度尺寸大于兩倍主軸套筒直徑，從而確保主軸加工軸心度；四是花鍵主軸與主軸的采用分體式方法設(shè)計(jì)，既實(shí)現(xiàn)了花鍵主軸與主軸軸心空心通孔的目的,減少主軸與花鍵主軸生產(chǎn)成本,實(shí)現(xiàn)了油壓動(dòng)力頭及伺服動(dòng)力頭自動(dòng)換刀具的目的。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是直進(jìn)式靜壓伺服動(dòng)力主軸頭自動(dòng)快速換刀結(jié)構(gòu)的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008]圖2是圖1的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖3是主軸的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0010]實(shí)施例1:參照附圖1-3。一種直進(jìn)式靜壓伺服動(dòng)力主軸頭自動(dòng)快速換刀結(jié)構(gòu)，自動(dòng)快速換刀機(jī)構(gòu)由主軸1-7實(shí)現(xiàn)快速自動(dòng)換刀，伺服電機(jī)1-1通過(guò)聯(lián)軸器1-2驅(qū)動(dòng)絲桿1-3，絲桿1-3固定于絲桿連接板1-4上，絲桿連接板1-4與主軸套筒1-9連接，主軸套筒1_9與主軸心軸1-11通過(guò)軸承配合組裝完成主軸,花鍵主軸1-13安裝于主軸心軸1-11尾端，實(shí)現(xiàn)花鍵主軸退到換刀指定點(diǎn)，氣缸3-10安裝于打刀底板3-12和打刀油缸底板3-9上，氣缸3-10與打刀插片3-11通過(guò)螺紋連接動(dòng)作，打刀插片3-11安裝在打刀底板3-12中，打刀底板3-12設(shè)有內(nèi)槽可以定位打刀插片3-11，推出打刀插片與花鍵環(huán)槽3-13配合，氣缸3-10推出一定行程后感應(yīng)到換刀信號(hào)，打刀插片3-11支撐花鍵環(huán)槽3-13，防止換刀時(shí)油缸3-7壓力對(duì)絲桿1-3及軸承的的損傷，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀或按下?lián)Q刀按鈕，使得油缸3-7動(dòng)作，油缸3-7通過(guò)油缸支撐圈3-6安裝于打刀油缸底板3-9上，打刀油缸底板3-9固定在打刀底板3-12上，打刀油缸底板3-9壓住打刀插片3-11 ;油缸活塞伸出，油缸接頭與油缸連接，油缸接頭3-8與打刀連接桿3-16接觸，推動(dòng)打刀連接桿3-16往前走動(dòng)，打刀連接桿3_16與主軸打刀桿3-21接觸，壓縮主軸打刀桿3-21上的碟簧3-20，使得與主軸打刀桿3_21上連接的拉爪3-22往前動(dòng)作，松開(kāi)拉爪3-22，實(shí)現(xiàn)快速換刀具3-23 ;按下?lián)Q刀按鈕，油缸3-7連接油缸接頭3-8退回到原行程位置，主軸打刀桿3-21上的碟簧3-20反作用力拉緊刀具，同時(shí)把打刀連接桿3-21往后頂出，打刀連接桿3-21安裝有O型圈3-14和3_17可以防止打刀連接桿3-21竄動(dòng)，當(dāng)PLC檢測(cè)到油缸活塞復(fù)位信號(hào)后，氣缸3-10拉動(dòng)打刀插片3-11復(fù)位，氣缸活塞復(fù)位后，允許直進(jìn)式靜壓伺服動(dòng)力主軸頭自動(dòng)快速換刀結(jié)構(gòu)操作；
[0011]由快速換刀結(jié)構(gòu)構(gòu)成的直進(jìn)式靜壓伺服動(dòng)力主軸頭，包括PLC控制器，伺服電機(jī)1-1通過(guò)聯(lián)軸器1-2與絲桿1-3 —端連接，絲桿1-13另與與主軸頭鑄件殼1-10上絲桿支撐座17配合，絲桿連接板1-4 一端與絲桿螺母1-16連接，絲桿連接板1-4另一端與主軸套筒1-9連接，主軸套筒1-9位于主軸頭鑄件殼中的主軸套筒鑄殼1-14內(nèi)，殼絲桿1-3與絲桿螺母旋且?guī)?dòng)主軸套筒1-9前后移動(dòng)，絲桿連接板1-4兩側(cè)對(duì)開(kāi)有螺栓型圓柱滾子滾輪安裝孔，兩個(gè)螺栓型圓柱滾子滾輪1-5分別穿過(guò)絲桿連接板1-4兩側(cè)的螺栓型圓柱滾子滾輪安裝孔且與鎖緊螺母1-8旋接，兩個(gè)螺栓型圓柱滾子滾輪1-5中的兩個(gè)圓柱滾子滾輪與位于主軸頭鑄件殼1-10兩側(cè)中的長(zhǎng)條圓孔1-15內(nèi)壁面上的螺栓型圓柱滾子滾輪墊板1-6滾動(dòng)配合,主軸1-7通過(guò)軸承位于主軸套筒1-9內(nèi)，主軸1-7的動(dòng)力輸入端為花鍵軸1-13，花鍵軸1-3上套有花鍵套，花鍵套上固有同步帶輪，同步帶輪通過(guò)同步帶與電機(jī)軸上的同步帶輪形成動(dòng)力傳輸，主軸1-7為空心通孔主軸,空心通孔主軸設(shè)有快速換刀機(jī)構(gòu)。
[0012]主軸1-7由主軸心軸1-11和花鍵軸1-13采用錐度螺絲1_12插接對(duì)接而成，其動(dòng)力軸1-11和花鍵軸1-13的軸心為通孔空心軸。主軸頭鑄件殼1-10中主軸套筒鑄殼1-14內(nèi)壁與主軸套筒1-9外壁為間隙油膜配合。伺服電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器帶動(dòng)絲桿旋轉(zhuǎn)，絲桿通過(guò)與主軸套筒連接的絲桿連接板帶動(dòng)主軸套筒前后移動(dòng)的設(shè)計(jì)。由于主軸套筒位于主軸頭鑄件殼中的主軸套筒鑄殼內(nèi)，而主軸套筒鑄殼內(nèi)壁與主軸套筒外壁為高精密間隙油膜配合，該油膜采用靜壓循環(huán)低壓給油產(chǎn)生油膜，因而消除主軸套筒與主軸頭鑄件殼中的主軸套筒鑄殼之間的裝配公差，其油膜使主軸頭鑄件殼中的主軸套筒鑄殼內(nèi)壁與主軸套筒外壁之間不會(huì)產(chǎn)生摩擦，實(shí)現(xiàn)了高精度無(wú)摩損移動(dòng)。主軸頭鑄件殼中的主軸套筒鑄殼1-14內(nèi)壁開(kāi)有一道一以上油環(huán)槽。主軸套筒1-9位于主軸頭鑄件殼中的主軸套筒殼1-14內(nèi)且主軸套筒殼1-14開(kāi)有注油孔。調(diào)壓螺母3-18旋接在碟簧3-20 —端的主軸打刀桿3_21上。
[0013]絲桿連接板1-4呈葫蘆形絲桿連接，葫蘆形絲桿連接板上部與絲桿螺母連接、下部與主軸套筒1-9連接。
[0014]絲桿連接板兩側(cè)對(duì)開(kāi)有螺栓型圓柱滾子滾輪安裝孔，兩個(gè)螺栓型圓柱滾子滾輪分別穿過(guò)絲桿連接板兩側(cè)的螺栓型圓柱滾子滾輪安裝孔且與鎖緊螺母旋接的設(shè)計(jì)。由于主軸頭鑄件殼兩側(cè)中的長(zhǎng)條圓孔系為主軸套筒前后移動(dòng)行程，而主軸與主軸套筒內(nèi)壁采用高精密軸承定位一體，主軸帶動(dòng)軸承內(nèi)套旋轉(zhuǎn)，因而主軸套筒前后移動(dòng)行程即為主軸的移動(dòng)行程，為了確保主軸直線行程的高精準(zhǔn)，防止主軸轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)主軸套筒轉(zhuǎn)動(dòng)，本申請(qǐng)采用兩個(gè)螺栓型圓柱滾子滾輪中的兩個(gè)圓柱滾子滾輪與位于主軸頭鑄件殼兩側(cè)中的長(zhǎng)條圓孔內(nèi)壁面上的螺栓型圓柱滾子滾輪墊板滾動(dòng)配合，其螺栓型圓柱滾子滾輪中螺栓部穿過(guò)絲桿連接板兩側(cè)的螺栓型圓柱滾子滾輪安裝孔且采用鎖緊螺母鎖緊，這樣既實(shí)現(xiàn)了螺栓型圓柱滾子滾輪中的滾輪與位于主軸頭鑄件殼兩側(cè)中的長(zhǎng)條圓孔內(nèi)壁面上的螺栓型圓柱滾子滾輪墊板滾動(dòng)配合，最大限度地降低了摩損，同時(shí)通過(guò)對(duì)螺栓型圓柱滾子滾輪墊板厚度的調(diào)整，確保了主軸同心度，使得主軸加工切削平穩(wěn)進(jìn)行，提高絲桿傳動(dòng)精度及絲桿使用壽命，避免了主軸啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)對(duì)絲桿的沖擊及損害。
[0015]需要理解到的是:上述實(shí)施例雖然對(duì)本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)思路作了比較詳細(xì)的文字描述，但是這些文字描述，只是對(duì)本實(shí)用新型設(shè)計(jì)思路的簡(jiǎn)單文字描述，而不是對(duì)本實(shí)用新型設(shè)計(jì)思路的限制，任何不超出本實(shí)用新型設(shè)計(jì)思路的組合、增加或修改，均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種直進(jìn)式靜壓伺服動(dòng)力主軸頭自動(dòng)快速換刀結(jié)構(gòu)，其特征是:自動(dòng)快速換刀機(jī)構(gòu)中氣缸安裝于打刀底板和打刀油缸底板上，氣缸與打刀插片通過(guò)螺紋連接動(dòng)作，打刀插片安裝在打刀底板中，打刀底板設(shè)有內(nèi)槽可以定位打刀插片，推出打刀插片與花鍵環(huán)槽配合，氣缸推出一定行程后感應(yīng)到換刀信號(hào)，打刀插片支撐花鍵環(huán)槽，防止換刀時(shí)油缸壓力對(duì)絲桿及軸承的的損傷，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀或按下?lián)Q刀按鈕，使得油缸動(dòng)作，打刀油缸底板壓住打刀插片；油缸活塞伸出，油缸接頭與油缸連接，油缸接頭與打刀連接桿接觸，推動(dòng)打刀連接桿往前走動(dòng)，打刀連接桿與主軸打刀桿接觸，壓縮主軸打刀桿上的碟簧，使得與主軸打刀桿上連接的拉爪往前動(dòng)作，松開(kāi)拉爪，實(shí)現(xiàn)快速換刀具；按下?lián)Q刀按鈕，油缸連接油缸接頭退回到原行程位置，主軸打刀桿上的碟簧反作用力拉緊刀具，同時(shí)把打刀連接桿往后頂出，當(dāng) 檢測(cè)到油缸活塞復(fù)位信號(hào)后，氣缸拉動(dòng)打刀插片復(fù)位，氣缸活塞復(fù)位后，允許直進(jìn)式靜壓伺服動(dòng)力主軸頭自動(dòng)快速換刀結(jié)構(gòu)操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直進(jìn)式靜壓伺服動(dòng)力主軸頭自動(dòng)快速換刀結(jié)構(gòu)，其特征是:主軸由主軸心軸和花鍵軸采用錐度螺絲插接對(duì)接而成，其動(dòng)力軸和花鍵軸的軸心為通孔空心軸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直進(jìn)式靜壓伺服動(dòng)力主軸頭自動(dòng)快速換刀結(jié)構(gòu)，其特征是:主軸由主軸心軸和花鍵軸采用錐度螺絲插接對(duì)接而成，其動(dòng)力軸和花鍵軸的軸心為通孔空心軸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直進(jìn)式靜壓伺服動(dòng)力主軸頭自動(dòng)快速換刀結(jié)構(gòu)，其特征是:打刀連接桿安裝有0型圈可以防止打刀連接桿竄動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直進(jìn)式靜壓伺服動(dòng)力主軸頭自動(dòng)快速換刀結(jié)構(gòu)，其特征是:油缸通過(guò)油缸支撐圈安裝于打刀油缸底板上，打刀油缸底板固定在打刀底板上。
【文檔編號(hào)】B23Q3/157GK204135778SQ201420338955
【公開(kāi)日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月24日
【發(fā)明者】廖竹霖 申請(qǐng)人:杭州貝克機(jī)械有限公司