本實(shí)用新型涉及一種主軸鎖緊結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

隨著航空航天(鋁合金、鈦合金)、汽車、精密模具(石墨電極、紫銅電極)、重工業(yè)(大型鑄件、鋼件)、3C(鋁合金、塑料)等代表性行業(yè)對(duì)加工效率(加工成本)和加工精度的要求，以車銑復(fù)合加工中心為代表的多軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床，因能在單次裝夾中完成車、銑、鉆、鏜、攻絲等多種工序，近年得到長(zhǎng)足發(fā)展，車銑復(fù)合加工中心的出現(xiàn)為提供零件的加工精度及效率提供了一種有效的解決方案。相對(duì)與以往車床與加工中心(或雕銑機(jī)、鉆攻機(jī))將車與銑、鉆、鏜、攻絲工序分別加工，車銑復(fù)合加工中心同一機(jī)臺(tái)滿足各種加工需求，效率高、精度高、設(shè)備綜合采購費(fèi)用低。市面現(xiàn)存車銑復(fù)合加工中心多為傳統(tǒng)加工中心加載轉(zhuǎn)臺(tái)組合而成，車銑復(fù)合加工中心的車刀和銑刀共用一個(gè)主軸。根據(jù)加工情況不同，主軸需隨時(shí)切換車銑加工狀態(tài)，主軸車削加工時(shí)：主軸需保持靜止?fàn)顟B(tài)，主軸銑削加工時(shí)：主軸需處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。

現(xiàn)階段市面出現(xiàn)各種類型的主軸鎖緊結(jié)構(gòu)：以下列三種為代表：1、采用了彈簧碟片的變形特性和錐度鎖緊結(jié)構(gòu)。缺點(diǎn)：通過主軸內(nèi)部的彈簧碟片作剎車片及錐度摩擦鎖緊，調(diào)試裝配過程復(fù)雜，因氣壓動(dòng)力不足多采用油壓制動(dòng)，易產(chǎn)生泄露等污染；2、端面齒鎖緊裝置互相咬合且錐面鎖緊裝置實(shí)現(xiàn)鎖緊。缺點(diǎn)：主軸內(nèi)部布置有上下配套 的端面齒，導(dǎo)致主軸軸距過長(zhǎng)，且齒形高速產(chǎn)生較大風(fēng)阻和噪聲無法進(jìn)行高速高精加工。3、利用刀柄定位鎖緊鎖緊結(jié)構(gòu)。缺點(diǎn)：利用刀柄簡(jiǎn)單連接主軸或機(jī)床主軸箱上的靜止位置，鎖緊效果不佳，剛性不足。市面現(xiàn)存典型主軸鎖緊結(jié)構(gòu)的種種不足，與車銑復(fù)合加工中心高速化、高精化、通用化、模塊化的飛躍發(fā)展相悖，這些缺陷已成為車銑復(fù)合加工中心用主軸鎖緊結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種主軸鎖緊結(jié)構(gòu)，調(diào)試裝配過程簡(jiǎn)單，可避免產(chǎn)生泄露污染，噪音小、使用壽命長(zhǎng)、可靠性高。

本實(shí)用新型的目的采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種主軸鎖緊結(jié)構(gòu)，包括：

安裝在主軸箱上的主軸，該主軸包括固定在主軸箱上的殼體和可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在殼體中的軸芯，軸芯的下端設(shè)有插裝孔；

刀柄，該刀柄的上端插裝固定在該插裝孔中，該刀柄的下端設(shè)有刀具安裝孔；

位于刀柄一側(cè)的限位銷釘，固設(shè)在所述殼體或者主軸箱的下方，限位銷釘?shù)南露诵纬晒潭^；

限位塊，固定在刀柄的一側(cè)，限位塊的上端設(shè)有第一定位孔，該第一定位孔用于在刀柄固設(shè)在軸芯上時(shí)與固定頭定位配合，限位塊的 內(nèi)部還設(shè)有兩個(gè)導(dǎo)向孔和分別安裝在兩個(gè)導(dǎo)向孔中的兩個(gè)導(dǎo)向組件，兩個(gè)導(dǎo)向孔均位于第一定位孔的一側(cè)并均沿第一定位孔的徑向方向延伸，導(dǎo)向孔靠近第一定位孔的一端設(shè)有與第一定位孔連通的開口，導(dǎo)向組件包括彈性件和鋼珠，鋼珠卡設(shè)在開口上并外露于第一定位孔中，彈性件用于提供一使鋼珠往靠近第一定位孔方向運(yùn)動(dòng)的彈性力，兩個(gè)導(dǎo)向孔之間的距離從靠近第一定位孔的一端至遠(yuǎn)離第一定位孔的一端逐漸增大，兩個(gè)導(dǎo)向孔的中心線的交點(diǎn)位于第一定位孔的中心線上。

優(yōu)選地，兩個(gè)導(dǎo)向孔的中心線位于同一平面上。

優(yōu)選地，固定頭的外側(cè)形成相互銜接的第一錐形面和第二錐形面，第二錐形面位于第一錐形面的下方，該第一錐形面和第二錐形面的外徑均從下至上逐漸增大，并且第一錐形面的錐度小于第二錐形面的錐度，該第一定位孔為直孔，第二錐形面用于在固定頭插裝在第一定位孔時(shí)起導(dǎo)向作用，該第一錐形面的下端用于插裝在第一定位孔中并與第一定位孔過盈配合。

優(yōu)選地，主軸或者主軸箱的下端面設(shè)有一螺紋孔，限位銷釘?shù)纳隙嗽O(shè)有用于與螺接在該螺紋孔中的連接部，連接部的外側(cè)設(shè)有定位肩臺(tái)，定位肩臺(tái)與該下端面之間夾設(shè)有調(diào)節(jié)墊片。

優(yōu)選地，刀柄的上端部分為HSK標(biāo)準(zhǔn)接口結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，限位塊通過法蘭連接盤與刀柄固定連接，法蘭連接盤的一側(cè)與刀柄的下端固定，限位塊固設(shè)在法蘭連接盤另一側(cè)的上方。

優(yōu)選地，刀柄的下端設(shè)有凸設(shè)部，所述法蘭連接盤的一側(cè)設(shè)有第 二定位孔，凸設(shè)部插裝定位在第二定位孔中。

優(yōu)選地，插裝孔的直徑從上之下逐漸增大，刀柄上端的外側(cè)形成用于與插裝孔的內(nèi)壁配合的第三錐形面。

優(yōu)選地，刀柄的上端內(nèi)側(cè)形成連接孔，連接孔的上端形成開口，刀柄的連接孔與刀具安裝孔之間隔設(shè)有一限位板，限位板上設(shè)有連通連接孔與刀具安裝孔的第一排氣孔，刀柄的側(cè)壁上開設(shè)有用于連通連接孔與刀柄外部的第二排氣孔。

優(yōu)選地，第二排氣孔從靠近連接孔的一端到遠(yuǎn)離連接孔的一端逐漸向下傾斜。

相比現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的有益效果在于：當(dāng)車銑復(fù)合加工中心需由銑削狀態(tài)切換為車削狀態(tài)時(shí)，將本實(shí)用新型主軸鎖緊結(jié)構(gòu)的刀柄的上端插裝在軸芯的刀具安裝孔中，并使限位銷釘?shù)墓潭^與限位塊的第一定位孔插裝固定，這樣鎖緊了芯軸；而且，固定頭在插裝時(shí)，會(huì)與導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的鋼珠接觸，由于兩個(gè)導(dǎo)向孔的距離從靠近第一定位孔的一端至遠(yuǎn)離第一定位孔的一端逐漸增大，兩個(gè)導(dǎo)向孔的中心線的交點(diǎn)位于第一定位孔的中心線上，兩個(gè)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)與沉孔共同組成三點(diǎn)定位結(jié)構(gòu)對(duì)限位銷釘起到導(dǎo)向作用，將限位銷釘往第一定位孔的中心處頂壓，這樣可以減少限位銷釘與第一定位孔的側(cè)壁之間的摩擦力，使軸芯定位機(jī)構(gòu)切換過程更順暢，進(jìn)而減少換刀過程噪聲，因有效減小摩擦和具有導(dǎo)向的作用可杜絕換刀過程限位銷釘卡滯的可能，故能延長(zhǎng)機(jī)構(gòu)使用壽命、可靠性高。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型主軸鎖緊結(jié)構(gòu)的使用狀態(tài)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型刀柄、限位塊、法蘭連接盤和限位銷釘?shù)牧Ⅲw結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖2的仰視示意圖；

圖4為圖3中B-B處的剖面示意圖；

圖5為本實(shí)用新型刀柄的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本實(shí)用新型法蘭連接盤的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1、刀柄；11、第一排氣孔；12、第二排氣孔；13、限位板；15、刀具安裝孔；16、凸設(shè)部；17、連接孔；2、固定螺釘；3、限位塊；31、堵頭；32、彈簧；33、鋼珠；35、第一定位孔；36、導(dǎo)向孔；4、法蘭連接盤；41、第二定位孔；5、主軸箱；6、調(diào)節(jié)墊片；7、限位銷釘；71、第一錐形面；72、第二錐形面。

具體實(shí)施方式

下面，結(jié)合附圖以及具體實(shí)施方式，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述：

如圖1至圖6所示，本實(shí)用新型的主軸鎖緊結(jié)構(gòu)，包括主軸、限位銷釘7、刀柄1和限位塊3。主軸安裝在主軸箱5上，該主軸包括固定在主軸箱5上的殼體和可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在殼體中的軸芯，軸芯的下端設(shè)有插裝孔；限位銷釘7固設(shè)在所述殼體或者主軸箱5的下方，限位銷釘7的下端形成固定頭；該刀柄1的上端插裝固定在該插裝孔中， 該刀柄1的下端設(shè)有刀具安裝孔15；限位塊3固定在刀柄1的一側(cè)，限位塊3的上端設(shè)有第一定位孔35，該第一定位孔35用于在刀柄1固設(shè)在軸芯上時(shí)與固定頭定位配合，限位塊3的內(nèi)部還設(shè)有兩個(gè)導(dǎo)向孔36和分別安裝在兩個(gè)導(dǎo)向孔36中的兩個(gè)導(dǎo)向組件，兩個(gè)導(dǎo)向孔36均位于第一定位孔35的一側(cè)并均沿第一定位孔35的徑向方向延伸，導(dǎo)向孔36靠近第一定位孔35的一端設(shè)有與第一定位孔35連通的開口，導(dǎo)向組件包括彈性件和鋼珠33，鋼珠33卡設(shè)在開口上并外露于第一定位孔35中，彈性件用于提供一使鋼珠33往靠近第一定位孔35方向運(yùn)動(dòng)的彈性力，兩個(gè)導(dǎo)向孔36之間的距離從靠近第一定位孔35的一端至遠(yuǎn)離第一定位孔35的一端逐漸增大。

本實(shí)用新型的主軸鎖緊結(jié)構(gòu)可應(yīng)用于車銑復(fù)合加工中心，當(dāng)車銑復(fù)合加工中心在銑削狀態(tài)時(shí)，只需利用普通銑刀柄1與軸芯固定；當(dāng)車銑復(fù)合加工中心需由銑削狀態(tài)切換為車削狀態(tài)時(shí)，車銑復(fù)合加工中心主軸上的刀柄1需由普通銑刀柄1切換為本實(shí)用新型的主軸鎖緊結(jié)構(gòu)的刀柄1，將刀柄1的上端插裝在軸芯的刀具安裝孔15中，并使限位銷釘7的固定頭與限位塊3的第一定位孔35插裝固定，這樣鎖緊了芯軸；而且，固定頭在插裝時(shí)，會(huì)與導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的鋼珠33接觸，由于兩個(gè)導(dǎo)向孔36的距離從靠近第一定位孔35的一端至遠(yuǎn)離第一定位孔35的一端逐漸增大，兩個(gè)導(dǎo)向孔36的中心線的交點(diǎn)位于第一定位孔35的中心線上，兩個(gè)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)與沉孔共同組成三點(diǎn)定位結(jié)構(gòu)對(duì)限位銷釘7起到導(dǎo)向作用，將限位銷釘7往第一定位孔35的中心處頂壓，這樣可以減少限位銷釘7與第一定位孔35的側(cè)壁之間的摩擦 力，使軸芯定位機(jī)構(gòu)切換過程更順暢，進(jìn)而減少換刀過程噪聲，因有效減小摩擦和具有導(dǎo)向的作用可杜絕換刀過程限位銷釘7卡滯的可能，故能延長(zhǎng)機(jī)構(gòu)使用壽命、可靠性高。

具體地，導(dǎo)向孔36的外側(cè)固定有堵頭31，彈簧32的兩端分別抵設(shè)在堵頭31和鋼珠33上。

優(yōu)選地，刀柄1的上端部分為HSK標(biāo)準(zhǔn)接口結(jié)構(gòu)(優(yōu)選地為DIN69893的標(biāo)準(zhǔn)接口)，這樣能適用在普通HSK刀柄1車銑復(fù)合加工中心上，實(shí)際應(yīng)用中刀柄1的上端部分同樣可應(yīng)用BBT、BT、ISO等刀柄接口形式。

優(yōu)選地，兩個(gè)導(dǎo)向孔36的中心線位于同一平面上。

優(yōu)選地，固定頭的外側(cè)形成相互銜接的第一錐形面71和第二錐形面72，第二錐形面72位于第一錐形面71的下方，也就是說，第二錐形面72上端的外徑與第一錐形面71下端的外徑相等；該第一錐形面71和第二錐形面72的外徑均從下至上逐漸增大，并且第一錐形面71的錐度小于第二錐形面72的錐度；該第一定位孔35為直孔，第二錐形面72用于在固定頭插裝在第一定位孔35時(shí)起導(dǎo)向作用，該第一錐形面71的下端用于插裝在第一定位孔35中并與第一定位孔35過盈配合。優(yōu)選地，第二錐形面72的角度為自鎖角度。再優(yōu)選地，主軸或者主軸箱5的下端面設(shè)有一螺紋孔，限位銷釘7的上端設(shè)有用于與螺接在該螺紋孔中的連接部，連接部的外側(cè)設(shè)有定位肩臺(tái)，定位肩臺(tái)與該下端面之間夾設(shè)有調(diào)節(jié)墊片6，這樣，通過替換不同厚度的調(diào)節(jié)墊片6，可以調(diào)節(jié)第一錐形面71插入第一定位孔35中的深度， 從而調(diào)節(jié)固定頭與第一定位孔35的過盈配合的程度。

優(yōu)選地，為了進(jìn)一步導(dǎo)向，第一定位孔35的上端設(shè)有倒圓角或倒角。

優(yōu)選地，限位塊3通過法蘭連接盤4與刀柄1固定連接，法蘭連接盤4的一側(cè)與刀柄1的下端固定，限位塊3固設(shè)在法蘭連接盤4另一側(cè)的上方。

優(yōu)選地，刀柄1的下端設(shè)有凸設(shè)部16，所述法蘭連接盤4的一側(cè)設(shè)有第二定位孔41，凸設(shè)部16插裝定位在第二定位孔41中。

優(yōu)選地，插裝孔的直徑從上之下逐漸增大，刀柄1上端的外側(cè)形成用于與插裝孔的內(nèi)壁配合的第三錐形面。

優(yōu)選地，刀柄1的上端內(nèi)側(cè)形成連接孔17，連接孔17的上端形成開口，刀柄1的連接孔17與刀具安裝孔15之間隔設(shè)有一限位板13，限位板13上設(shè)有連通連接孔17與刀具安裝孔15的第一排氣孔11，刀柄1的側(cè)壁上開設(shè)有用于連通連接孔17與刀柄1外部的第二排氣孔12。連接孔17既可以與主軸的拉刀機(jī)構(gòu)固定，又可以起到供氣體和水通過的作用，由于刀柄1與刀具的配合間隙小，裝拆刀具過程內(nèi)腔空氣會(huì)壓縮或真空的情況，難以正常裝拆，且若沒排氣孔，刀柄1在與主軸裝拆過程中，主軸中心吹氣同樣難以排出，故設(shè)置第一排氣孔11和第二排氣孔12使刀柄1內(nèi)腔與外部聯(lián)通。

再優(yōu)選地，第二排氣孔12從靠近連接孔17的一端到遠(yuǎn)離連接孔17的一端逐漸向下傾斜。

進(jìn)一步地，刀具安裝孔15的側(cè)壁上螺接有固定螺釘2，利用固 定螺釘2抵設(shè)固定刀具安裝孔15中的刀具。

對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思，做出其它各種相應(yīng)的改變以及形變，而所有的這些改變以及形變都應(yīng)該屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。