專利名稱：刀具夾緊機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于機(jī)床的刀具夾緊機(jī)構(gòu)。


圖1示出了一種采用在日本實(shí)用新型No．HEI 5-24426中公開的常規(guī)夾緊機(jī)構(gòu)的機(jī)床。該夾緊機(jī)構(gòu)包括一個(gè)在其軸向一端接納一個(gè)刀具260的中空主軸225。主軸225由一個(gè)主軸箱220沿著豎向支承著。主軸225由一個(gè)設(shè)置在主軸箱220的轉(zhuǎn)動(dòng)馬達(dá)256所轉(zhuǎn)動(dòng)。主軸225的上端通過一個(gè)連接器254連接在轉(zhuǎn)動(dòng)馬達(dá)256上。一個(gè)拉桿265可滑動(dòng)地設(shè)置在主軸225中。拉桿265這樣構(gòu)成，使得當(dāng)拉桿265處于其上部位置時(shí)可以卡住刀具260，而當(dāng)拉桿265處于其下部位置時(shí)拉桿265可松開刀具260。
圖2是一個(gè)示出了圖1的機(jī)床的主要部分的放大視圖。為了移動(dòng)拉桿265，一個(gè)回轉(zhuǎn)杠桿230設(shè)置在主軸箱220上。一個(gè)銷子270設(shè)置在拉桿265的頂部，其通過在主軸225上形成的一個(gè)長孔276向外伸出。回轉(zhuǎn)杠桿230從上方靠在銷子270上。另外，一個(gè)彈簧278設(shè)置在主軸225中，用于使拉桿265向上偏置。利用這樣一種布置，當(dāng)回轉(zhuǎn)杠桿230順時(shí)針方向回轉(zhuǎn)時(shí)，回轉(zhuǎn)杠桿230將推動(dòng)銷子270向下運(yùn)動(dòng)。隨之，拉桿265將向下移動(dòng)，從而可使刀具260松開。當(dāng)回轉(zhuǎn)杠桿230逆時(shí)針回轉(zhuǎn)時(shí)，回轉(zhuǎn)杠桿230將脫開銷子270。隨之，拉桿265將向上移動(dòng)(由于彈簧278的作用力)，從而可卡住刀具260。
為了使機(jī)床小型化和降低其制造成本，希望縮短主軸225的整個(gè)長度。然而，由于回轉(zhuǎn)杠桿230布置在銷子270的上方，必須為回轉(zhuǎn)杠桿230在長孔276上方設(shè)置一個(gè)空間。因此，考慮到在使彈簧278和長孔276縮短方面的限制，很難使主軸225的整個(gè)長度縮短。因此，非常希望有一種可使主軸縮短的夾緊機(jī)構(gòu)。
另外，回轉(zhuǎn)杠桿230通常由一個(gè)位于主軸箱220之外的凸輪件223(圖1)致動(dòng)。因此，回轉(zhuǎn)杠桿230的一端通過一個(gè)在主軸箱220的殼體上形成的開口272而從主軸箱220向外伸出。開口272必須足夠大，以便容許回轉(zhuǎn)杠桿230的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。這樣，切屑或者切削油可能通過該開口272進(jìn)入主軸箱220，而這可能使主軸225損壞。
因此，非常希望有一種夾緊機(jī)構(gòu)，其可以防止切屑或者切削油侵入其中。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種能夠使機(jī)床的主軸縮短的刀具夾緊機(jī)構(gòu)。另外，本發(fā)明的另一個(gè)目的是防止切屑或者切削油侵入主軸箱。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的內(nèi)容，所提供的刀具夾緊機(jī)構(gòu)包括一個(gè)中空主軸，所述的主軸具有至少一個(gè)軸向狹長的長孔；一個(gè)設(shè)置在該主軸中的拉桿，所述的拉桿在第一和第二方向上可軸向移動(dòng)，借此可分別松開和卡住所述的刀具；一個(gè)設(shè)置在所述的主軸中的偏置件，其可使所述的拉桿在所述的第二方向上偏置；一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承著所述的主軸的主軸箱；一個(gè)圍繞所述的主軸設(shè)置的驅(qū)動(dòng)環(huán)；一個(gè)設(shè)置在所述的主軸箱上的推桿，其在所述的第一方向上推動(dòng)所述的驅(qū)動(dòng)環(huán)；和一個(gè)將所述的拉桿和所述的驅(qū)動(dòng)環(huán)連接起來的連接銷子，所述的連接銷子通過所述的長孔穿過所述的驅(qū)動(dòng)環(huán)和所述的拉桿，所述的驅(qū)動(dòng)環(huán)具有一個(gè)接觸表面，所述的推桿靠在該表面上，所述的接觸表面在所述的第一方向上布置在所述的連接銷子的前面。
在如上所構(gòu)成的結(jié)構(gòu)中，當(dāng)推桿推動(dòng)驅(qū)動(dòng)環(huán)時(shí)，拉桿沿著第一方向移動(dòng)并可松開刀具。當(dāng)推桿不推動(dòng)驅(qū)動(dòng)環(huán)時(shí)，拉桿沿著第二方向移動(dòng)(由于偏置件的作用力)和卡住刀具。
如果這樣的夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)用于機(jī)床上，如圖1所示，無需為推桿在長孔的上方提供一個(gè)空間。因此，主軸的整個(gè)長度可以縮短。因此，可以使機(jī)床小型化和降低其制造成本。
在一個(gè)特定的布置中，所述的驅(qū)動(dòng)環(huán)包括一個(gè)在其上形成有所述的接觸表面的第一法蘭；一個(gè)所述的連接銷子得以穿過的第二法蘭；和一個(gè)在所述的第一和第二法蘭之間的缸筒部分。由于接觸表面形成在第一法蘭上，所以推桿能夠推動(dòng)驅(qū)動(dòng)環(huán)而不管驅(qū)動(dòng)環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)位置如何。在一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述的推桿包括一個(gè)叉形部分；和兩個(gè)設(shè)置在所述的叉形部分上的接觸元件，其推壓在所述的法蘭的所述的接觸表面上。
最好是，所述的第二法蘭具有兩個(gè)彼此平行的切邊部分。其中，所述的兩個(gè)切邊部分之間的距離小于所述的兩個(gè)接觸元件之間的距離。這樣，當(dāng)驅(qū)動(dòng)環(huán)從主軸箱中拉出時(shí)，接觸元件不與驅(qū)動(dòng)環(huán)相干擾。
方便的是，所述的第二法蘭具有至少一個(gè)所述的連接銷子可以插入的通孔。所述的通孔形成在所述的第二法蘭的一個(gè)厚壁部分。由于所述的通孔形成在所述的第二法蘭的一個(gè)厚壁部分上，一個(gè)較大的作用力可以作用在連接銷子上。最好是接觸元件包括一個(gè)輥?zhàn)印?br> 在一個(gè)特定情況下，所述的連接銷子穿過所述的驅(qū)動(dòng)環(huán)的一個(gè)軸向端部，而所述的接觸表面形成在所述的驅(qū)動(dòng)環(huán)的另一個(gè)軸向端部。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面的內(nèi)容，所提供的刀具夾緊機(jī)構(gòu)包括一個(gè)在其內(nèi)可以插入刀具的中空主軸；一個(gè)設(shè)置在該主軸中的拉桿，所述的拉桿在第一和第二方向上可軸向移動(dòng)，借此可分別松開和卡住所述的刀具；一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承著所述的主軸的主軸箱，所述的主軸箱具有一個(gè)殼體；一個(gè)在所述的第一方向上推動(dòng)所述的拉桿的推桿機(jī)構(gòu)，使得所述的拉桿可以松開所述的刀具。
所述的推桿機(jī)構(gòu)包括一個(gè)容納在所述的主軸箱殼體中的推桿；
一個(gè)設(shè)置在所述的主軸箱上的滑動(dòng)件，所述的滑動(dòng)件的一部分與所述的推桿相連接，所述的滑動(dòng)件從所述的殼體伸出并且可以從所述的殼體向內(nèi)和向外滑動(dòng)，使得所述的滑動(dòng)件可以與設(shè)置在所述的主軸殼體之外的一個(gè)驅(qū)動(dòng)件相嚙合。
按照上述的結(jié)構(gòu)，由于主軸箱沒有用于容許推桿向外伸出的開口，所以可以防止切屑和切削油的侵入。
在一個(gè)特定的布置中，滑動(dòng)件包括一個(gè)桿子，其中，所述的桿子可滑動(dòng)地支承在設(shè)置在所述的殼體上的一個(gè)通孔中。這樣，可以以一種簡單的結(jié)構(gòu)防止切屑和切削油的侵入。
在一個(gè)較佳實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)件包括一個(gè)設(shè)置在所述的機(jī)床的靜止部件上的凸輪，其中，所述的滑動(dòng)件根據(jù)所述的主軸箱的移動(dòng)與所述的凸輪相嚙合。這樣的布置當(dāng)應(yīng)用于具有活動(dòng)的主軸箱的機(jī)床時(shí)是特別有利的。
在另一個(gè)較佳實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)件包括一個(gè)設(shè)置在所述的殼體外表面上的致動(dòng)器(例如流體缸)。這樣的布置特別當(dāng)應(yīng)用于其主軸箱是不可移動(dòng)的機(jī)床時(shí)是有利的。
圖1是采用常規(guī)的夾緊機(jī)構(gòu)的一個(gè)機(jī)床的側(cè)視圖；圖2是一個(gè)圖1的機(jī)床的放大視圖；圖3是采用本發(fā)明的第一實(shí)施例的夾緊機(jī)構(gòu)的機(jī)床的側(cè)視圖；圖4和圖5是圖3機(jī)床的主要部分的放大的側(cè)視圖；圖6是一個(gè)驅(qū)動(dòng)環(huán)的前視圖；圖7是圖6驅(qū)動(dòng)環(huán)的透視圖；圖8A和8B是示出了主軸的一個(gè)夾緊部件的示意圖；圖9是刀具固定器的底視圖；圖10是圖3機(jī)床的主要部分的側(cè)視圖；圖11是本發(fā)明的第二實(shí)施例的機(jī)床的側(cè)視圖；圖12和13是圖11機(jī)床的主要部分的側(cè)視圖14是對(duì)第二實(shí)施例的一種改型的機(jī)床的側(cè)視圖。
現(xiàn)在參照附圖3-10描述本發(fā)明的第一實(shí)施例。
圖3是一個(gè)采用第一實(shí)施例的夾緊機(jī)構(gòu)的機(jī)床1的側(cè)視圖。機(jī)床1包括一個(gè)容納著多個(gè)刀具60的刀座90，一個(gè)用于固定刀具60之一的主軸25和一個(gè)用于支承著主軸25的主軸箱20。
機(jī)床1包括一個(gè)未示出的底座和一個(gè)設(shè)置在該底座上的豎向延伸的柱子10。一個(gè)框架16設(shè)置在柱子10的側(cè)面(圖3的右側(cè))?？蚣?6支承著刀座90和主軸箱20。
一對(duì)導(dǎo)軌12(導(dǎo)軌12之一未予示出)設(shè)置在柱子10上。主軸箱20由一個(gè)滾珠絲杠機(jī)構(gòu)來驅(qū)動(dòng)，而該滾珠絲杠機(jī)構(gòu)包括一個(gè)絲杠14和一個(gè)形成在主軸箱20上并與該絲杠14相嚙合的螺母23。絲杠14由設(shè)置在框架16頂部的一臺(tái)舉升馬達(dá)40來驅(qū)動(dòng)，以便使絲杠頭(主軸箱)20豎向移動(dòng)。
主軸25由中空桿制成。主軸25由主軸箱20通過軸承50沿著豎向支承著，因此主軸25可以圍繞其軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。為了使主軸25轉(zhuǎn)動(dòng)，一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)馬達(dá)56和一個(gè)減速器58設(shè)置在主軸箱20的頂部。主軸25的上端通過一個(gè)連接器54連接在減速器58上。
圖4和5是示出了機(jī)床1的主要部分的側(cè)視圖。為了夾緊刀具60，拉桿65插入主軸25的中空部分中。拉桿65在主軸25中可沿著豎向滑動(dòng)。另外，拉桿65由設(shè)置在主軸25中的彈簧78向上推動(dòng)著。拉桿65的下端設(shè)置有一個(gè)卡槽。拉桿65布置得當(dāng)其處于上部位置時(shí)可卡住刀具60而當(dāng)其處于下部位置時(shí)可松開刀具60(下面將予以詳細(xì)描述)。
為了使拉桿65移動(dòng)，一個(gè)推桿30設(shè)置在主軸箱20上。該推桿30是L形狀的，并且包括一個(gè)長臂31和一個(gè)短臂35。推桿30在長臂和短臂31和35的交接處可樞轉(zhuǎn)。短臂35是叉子形狀的，因而包括兩個(gè)叉子35a，每個(gè)叉子35a支承著一個(gè)接觸輥?zhàn)?8(圖7)。長臂31從主軸箱20延伸并且向上伸出。長臂31在其頂端具有一個(gè)凸輪隨動(dòng)件36。一個(gè)凸輪板123設(shè)置在舉升馬達(dá)40的殼體上，因此，凸輪板123位于回轉(zhuǎn)杠桿(推桿)30的上方。當(dāng)主軸箱20向上移動(dòng)時(shí)，長臂31的凸輪隨動(dòng)件36接觸在凸輪板123的一個(gè)傾斜凸輪表面125上。這樣，推桿30將順時(shí)針方向回轉(zhuǎn)一定角度，借此向下推動(dòng)一個(gè)驅(qū)動(dòng)環(huán)80(下面將予以詳細(xì)說明)，如圖5所示。
圖6和7是示出了驅(qū)動(dòng)環(huán)80，主軸25和拉桿65的一個(gè)分解透視圖和一個(gè)側(cè)視圖。如圖6所示，驅(qū)動(dòng)環(huán)80包括上和下法蘭81和83和一個(gè)在法蘭81和83之間的缸筒部分85。上部法蘭81具有兩個(gè)直的切邊部分84。這兩個(gè)切邊部分84彼此平行，其距離等于缸筒部分85的外徑。如圖7所示，推桿30的兩個(gè)接觸輥?zhàn)?8之間的間隔大于缸筒部分85的直徑而小于下部法蘭83的直徑。也就是說，接觸輥?zhàn)?8能夠靠在下部法蘭83的上表面上。另外，當(dāng)驅(qū)動(dòng)環(huán)80從主軸箱20拉出時(shí)，接觸輥?zhàn)?8不與驅(qū)動(dòng)環(huán)80發(fā)生干擾。
主軸25和拉桿65頂部這樣插入驅(qū)動(dòng)環(huán)80的一個(gè)大孔86中，使得主軸25，拉桿65和驅(qū)動(dòng)環(huán)80基本上彼此同軸線。驅(qū)動(dòng)環(huán)80和拉桿65借助一個(gè)連接銷子70而彼此連接起來。連接銷子70沿著垂直于主軸25的中心線的方向穿過驅(qū)動(dòng)環(huán)80，主軸25和拉桿65。為此目的，一對(duì)通孔82形成在上部法蘭81的較厚的壁部，并且通孔82彼此對(duì)中。另外，一對(duì)長孔26形成在主軸25的對(duì)置的圓周壁上。另外，一個(gè)跨過拉桿65的通孔66形成在拉桿65的一個(gè)大直徑部分65a上。這樣，連接銷子70可以穿過驅(qū)動(dòng)環(huán)80的通孔82，主軸25的長孔26和拉桿65的通孔66。長孔26是豎向狹長的，其可容許連接銷子70沿著豎向在長孔26中移動(dòng)。這樣，驅(qū)動(dòng)環(huán)80和拉桿65可彼此連接起來。另外，驅(qū)動(dòng)環(huán)80和拉桿65可在豎向上相對(duì)于主軸25移動(dòng)。彈簧78設(shè)置在主軸25的中空部分中，因此彈簧78可以靠在拉桿65的大直徑部分65a的底部表面上。彈簧78的下端(未示出)由一個(gè)臺(tái)階部分25c來支承。這樣，彈簧78可使拉桿65向上偏置。
圖8A和8B是示出了用于夾緊刀具60的一個(gè)裝置的示意圖。刀具60具有一個(gè)錐形刀桿62和一個(gè)設(shè)置在刀桿62的頂部的柱頭64。主軸25在其底端具有一個(gè)用于接納刀具60的錐形刀桿62的錐形孔52。主軸25的中央孔25a具有一個(gè)位于錐形孔52上方的大直徑部分25b。拉桿65在其底端具有一個(gè)凹槽65a。另外，多個(gè)球體接納孔69形成在圍繞凹槽65a的周邊上，用于在其內(nèi)支承著多個(gè)球體68。球體接納孔69這樣成形，使得支承在其中的球體68不會(huì)掉落在凹槽65a中。當(dāng)拉桿65處于其上部位置時(shí)，球體68由中央孔25a的內(nèi)壁向內(nèi)推動(dòng)，如圖8A所示。在該狀態(tài)下，刀具60的柱頭64由球體68固持住。因此，刀具60牢牢地由拉桿65卡住。相反，當(dāng)拉桿65處于其下部位置時(shí)，球體68將位于大直徑部分25b中。在該狀態(tài)下，球體68能夠向外移動(dòng)，如圖8b所示。因此，刀具60由拉桿65釋開。利用這樣的布置，刀具60可根據(jù)拉桿65的豎向移動(dòng)(相對(duì)于主軸箱20)而被卡住或者脫開。
刀座90的結(jié)構(gòu)參照附圖3予以描述。刀座90包括一個(gè)由框架16可滑動(dòng)地支承著的刀座框架92。刀座框架92具有一個(gè)沿著豎向延伸的滑動(dòng)導(dǎo)軌94?；瑒?dòng)導(dǎo)軌94的頂端和底端固定在刀座框架92的上部和下部支架96和98上。另外，滑動(dòng)導(dǎo)軌94由一對(duì)設(shè)置在框架16的一個(gè)壁上的支承板13和15可滑動(dòng)地支承著。這樣，刀座框架92(因而刀座90)可相對(duì)于框架16沿著豎向移動(dòng)。
刀座90具有一個(gè)錐形輪91和多個(gè)沿著周向布置在錐形輪91上的刀具固定器95。刀座90由一個(gè)未示出的刀座轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)來轉(zhuǎn)動(dòng)，因此刀具60(由各個(gè)刀具固定器95固定著)可一個(gè)一個(gè)地按照順序放置到主軸25的下方。
設(shè)置一個(gè)雙臂曲柄130用于舉升刀座90。雙臂曲柄130可借助一個(gè)固定在框架16上的樞軸131而樞轉(zhuǎn)。雙臂曲柄130具有一個(gè)可與一個(gè)設(shè)置在主軸箱20上的凸輪121相嚙合的凸輪隨動(dòng)件132。凸輪121具有第一和第二傾斜表面121a和121b。另外，雙臂曲柄130具有一個(gè)支靠部分133，該支靠部分133可從下面靠在刀座框架92的上部支架96上。當(dāng)凸輪隨動(dòng)件132接觸凸輪121的第一傾斜表面121a時(shí)，雙臂曲柄130將逆時(shí)針方向回轉(zhuǎn)，因此可使刀座90向上移動(dòng)。當(dāng)凸輪隨動(dòng)件132接觸凸輪121的第二傾斜表面121b時(shí)，雙臂曲柄130將順時(shí)針方向回轉(zhuǎn)，因此可使刀座90向下移動(dòng)。因此，刀座90可根據(jù)主軸箱20的豎向移動(dòng)而豎向移動(dòng)。
現(xiàn)在描述刀具固定器95的結(jié)構(gòu)。圖9是刀具固定器95的底視圖。刀具固定器95包括一個(gè)板件951和兩個(gè)可樞轉(zhuǎn)地支承在板件951上的爪件952。每個(gè)爪件952是L形狀的并且包括長臂和短臂。爪件952的短臂由一個(gè)銷子953連接起來。爪件952的長臂布置得可將刀具60夾緊在中間。通過將銷子953移開刀具60(如圖9中的箭頭Y所示)，爪件952可卡住刀具60。通過使銷子953移向刀具60(如圖9中的箭頭X所示)，爪件952可松開刀具60。
如圖3所示，為了使刀具固定器95的銷子953移動(dòng)，一個(gè)回轉(zhuǎn)臂135可回轉(zhuǎn)地安裝在刀座框架92上?；剞D(zhuǎn)臂135具有一個(gè)形成在其底端的叉子135a，其可以從上方與銷子953相嚙合?；剞D(zhuǎn)臂135在其上端還具有一個(gè)凸輪隨動(dòng)件135b，其可以與設(shè)置在機(jī)器框架20上的一個(gè)凸輪凹槽152相嚙合。由于凹槽152和凸輪隨動(dòng)件135b的嚙合，當(dāng)主軸箱20沿著豎向移動(dòng)時(shí)，回轉(zhuǎn)臂135將回轉(zhuǎn)，從而可致動(dòng)刀具固定器95的銷子953。這樣，爪件952可根據(jù)刀座90的豎向移動(dòng)而被致動(dòng)。
現(xiàn)在參照附圖3說明機(jī)床1的運(yùn)行情況。當(dāng)松開刀具60時(shí)，機(jī)床1的一個(gè)控制器(未示出)將驅(qū)動(dòng)舉升馬達(dá)40，而使主軸箱20向上移動(dòng)。當(dāng)主軸箱20向上移動(dòng)時(shí)，推桿30的凸輪隨動(dòng)件36將靠在凸輪板123上，因此推桿30可順時(shí)針方向回轉(zhuǎn)一定程度。這樣，推桿30的接觸輥?zhàn)?8(圖7)將向下推動(dòng)驅(qū)動(dòng)環(huán)80。因此，驅(qū)動(dòng)環(huán)80和拉桿65向下移動(dòng)(相對(duì)于主軸25)。
在該主軸箱20的向上移動(dòng)期間，刀座90向上移動(dòng)，然后向下移動(dòng)。首先，凸輪隨動(dòng)件132接觸凸輪121的第一傾斜表面121a，因此雙臂曲柄130逆時(shí)針方向回轉(zhuǎn)。這樣，雙臂曲柄130的支靠部分133將推動(dòng)上部支架96向上。因此，刀座90隨著主軸箱20向上移動(dòng)。另外，由于刀座90向上移動(dòng)，回轉(zhuǎn)臂135將回轉(zhuǎn)，因此刀具固定器95將固持住刀具60。
當(dāng)雙臂曲柄130的凸輪隨動(dòng)件132到達(dá)第一傾斜表面121a的端部時(shí)，推桿30的凸輪隨動(dòng)件136也到達(dá)凸輪板123的傾斜表面125的端部。在該狀態(tài)下，拉桿65將松開刀具60。
當(dāng)主軸箱20再向上移動(dòng)時(shí)，雙臂曲柄130的凸輪隨動(dòng)件132將接觸凸輪121的第二表面121b，因此，雙臂曲柄130將順時(shí)針方向回轉(zhuǎn)。這樣，刀座90將向下移動(dòng)。在該狀態(tài)下，刀具60將可以刀具60由刀具固定器95固持住的方式從主軸25中完全取出，如圖10所示。
在刀具60從主軸25中取出以后，控制器驅(qū)動(dòng)刀座轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(未示出)而使傘形輪91轉(zhuǎn)動(dòng)，直至另一個(gè)刀具到達(dá)主軸25的下方時(shí)為止。然后，控制器驅(qū)動(dòng)舉升馬達(dá)40來使主軸箱20向下移動(dòng)。當(dāng)主軸箱20向下移動(dòng)時(shí)，輥?zhàn)?32接觸凸輪121的第二傾斜表面121b。這樣，刀座90將向上移動(dòng)，因此，新的刀具將可被插入主軸25中。當(dāng)主軸箱20再向下移動(dòng)時(shí)，推桿30的凸輪隨動(dòng)件36將從凸輪125移開。推桿30由一個(gè)未示出的彈簧逆時(shí)針方向地偏置著，因此推桿30將松開驅(qū)動(dòng)環(huán)80。這樣，拉桿65將向上移動(dòng)(由于彈簧78的作用力)，借此卡住新的刀具。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，無需為推桿在銷子70上方提供一個(gè)空間。因此，與圖1所示的常規(guī)夾緊機(jī)構(gòu)相比，主軸25的整個(gè)長度可以縮短。因此，可以使機(jī)床1小型化并且可以使其制造成本降低。
另外，由于推桿30推動(dòng)著下部法蘭83，推桿30能夠推動(dòng)驅(qū)動(dòng)環(huán)80而不管驅(qū)動(dòng)環(huán)80的轉(zhuǎn)動(dòng)位置如何(即與主軸25的轉(zhuǎn)動(dòng)位置無關(guān))。另外，由于驅(qū)動(dòng)環(huán)80的兩個(gè)切邊部分84之間的距離小于兩個(gè)接觸輥?zhàn)?8之間的距離，因此，當(dāng)驅(qū)動(dòng)環(huán)80從主軸箱20拉出時(shí)，接觸輥?zhàn)?8不與驅(qū)動(dòng)環(huán)80相干擾。另外，由于驅(qū)動(dòng)環(huán)80的通孔82形成在上部法蘭81的厚壁部分上，一個(gè)較大的作用力可以作用在連接銷子70上。
在第一實(shí)施例中，也可以將主軸直接固定在轉(zhuǎn)動(dòng)馬達(dá)56的馬達(dá)軸(或者減速器軸)上而無需提供連接器54。另外，可以借助諸如一個(gè)氣缸的一個(gè)專用驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)來驅(qū)動(dòng)推桿30。
現(xiàn)在參照附圖11-13說明本發(fā)明的第二實(shí)施例。圖11是采用第二實(shí)施例的夾緊機(jī)構(gòu)的機(jī)床2的側(cè)視圖。圖12和13是示出了機(jī)床2的主要部分的側(cè)視圖。在第二實(shí)施例中，具有與第一實(shí)施例相同結(jié)構(gòu)的部件由相同的標(biāo)號(hào)表示。
為了容許推桿30從主軸箱20向上伸出，一個(gè)開口170形成在主軸箱20的殼體21的頂板28上。開口170足夠大，以便容許推桿30進(jìn)行回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。一個(gè)可覆蓋推桿30和開口170的蓋子110設(shè)置在殼體21上。
一個(gè)襯套113設(shè)置在蓋子110的一個(gè)側(cè)壁上，其在水平方向上穿過蓋子110的側(cè)壁。一個(gè)桿子115插入襯套113中，以便桿子115可以向外和向內(nèi)滑動(dòng)。一個(gè)在桿子115的軸向是狹長的長孔114形成在桿子115上。一個(gè)嚙合銷子116(形成在襯套113上)與該長孔14相嚙合，借此防止桿子115轉(zhuǎn)動(dòng)。桿子115在其內(nèi)端上具有一個(gè)可靠在推桿30的凸輪隨動(dòng)件36上的接觸件112。另外，桿子115在其外端具有一個(gè)凸輪隨動(dòng)件117。該凸輪隨動(dòng)件117位于凸輪板123的下方，因此凸輪隨動(dòng)件117可與凸輪板123相嚙合。
在這種布置的情況下，當(dāng)主軸箱20向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，桿子115的凸輪隨動(dòng)件117將嚙合凸輪板123。由于凸輪隨動(dòng)件117和凸輪板123的嚙合，桿子115將向右滑動(dòng)，以便推動(dòng)推桿30向右。這樣，推桿30順時(shí)針方向回轉(zhuǎn)。由推桿30的回轉(zhuǎn)引起的運(yùn)行與第一實(shí)施例相似，因此其描述予以省略。
如上所述，根據(jù)第二實(shí)施例，無需在主軸箱的殼體上提供一個(gè)大的開口。另外由于在桿子115和襯套113之間的間隙很小，所以通過該間隙侵入主軸箱20的切屑和切削油可以忽略不計(jì)。因此，可以防止切屑和切削油侵入主軸箱20。該第二實(shí)施例不限于具有一個(gè)驅(qū)動(dòng)環(huán)80的夾緊機(jī)構(gòu)。
圖14是一個(gè)改型的第二實(shí)施例的側(cè)視圖。在該改型實(shí)施例中，桿子115由設(shè)置在主軸箱20的頂部的氣缸180來致動(dòng)。這樣，拉桿65單獨(dú)地被驅(qū)動(dòng)。這樣的結(jié)構(gòu)當(dāng)被應(yīng)用在主軸箱不可移動(dòng)的機(jī)床時(shí)是有利的。
雖然夾緊機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和作用在這里是就較佳實(shí)施例描述的，但是，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以作出許多修改和變化。
特別是，上述的實(shí)施例可以應(yīng)用于其主軸是水平支承的機(jī)床上。另外，上述的實(shí)施例可以應(yīng)用于任何類型的機(jī)床，只要其利用拉桿來卡?。砷_刀具。
權(quán)利要求
1．一種用于機(jī)床的刀具夾緊機(jī)構(gòu)，所述的刀具夾緊機(jī)構(gòu)包括一個(gè)在其內(nèi)可以插入刀具的中空主軸，所述的主軸具有至少一個(gè)軸向狹長的長孔；一個(gè)設(shè)置在該主軸中的拉桿，所述的拉桿在第一和第二方向上可軸向移動(dòng)，借此可分別松開和卡住所述的刀具；一個(gè)設(shè)置在所述的主軸中的偏置件，其可使所述的拉桿在所述的第二方向上偏置；一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承著所述的主軸的主軸箱；一個(gè)圍繞所述的主軸設(shè)置的驅(qū)動(dòng)環(huán)；一個(gè)設(shè)置在所述的主軸箱上的推桿，其在所述的第一方向上驅(qū)使所述的驅(qū)動(dòng)環(huán)；和一個(gè)將所述的拉桿和所述的驅(qū)動(dòng)環(huán)連接起來的連接銷子，所述的連接銷子通過所述的長孔穿過所述的驅(qū)動(dòng)環(huán)和所述的拉桿，所述的驅(qū)動(dòng)環(huán)具有一個(gè)接觸表面，所述的推桿靠在該表面上，所述的接觸表面在所述的第一方向上布置在所述的連接銷子的前面。
2．如權(quán)利要求1所述的刀具夾緊機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述的驅(qū)動(dòng)環(huán)包括一個(gè)在其上形成有所述的接觸表面的第一法蘭；一個(gè)所述的連接銷子得以穿過的第二法蘭；一個(gè)在所述的第一和第二法蘭之間的缸筒部分。
3．如權(quán)利要求2所述的刀具夾緊機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述的推桿包括一個(gè)叉形部分；和兩個(gè)設(shè)置在所述的叉形部分的接觸元件，其推壓在所述的法蘭的所述的接觸表面上。
4．如權(quán)利要求3所述的刀具夾緊機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述的第二法蘭具有兩個(gè)彼此平行的切邊部分，其中，所述的兩個(gè)切邊部分之間的距離小于所述的兩個(gè)接觸元件之間的距離。
5．如權(quán)利要求4所述的刀具夾緊機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述的第二法蘭具有至少一個(gè)所述的連接銷子可以插入從中穿過的通孔，所述的通孔形成在所述的第二法蘭的一個(gè)厚壁部分上。
6．如權(quán)利要求3所述的刀具夾緊機(jī)構(gòu)，其特征在于，每個(gè)所述的接觸元件包括一個(gè)輥?zhàn)印?br> 7．如權(quán)利要求1所述的刀具夾緊機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述的連接銷子穿過所述的驅(qū)動(dòng)環(huán)的一個(gè)軸向端部，而所述的接觸表面形成在所述的驅(qū)動(dòng)環(huán)的另一個(gè)軸向端部。
8．如權(quán)利要求1所述的刀具夾緊機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述的推桿由所述的主軸箱的移動(dòng)來驅(qū)動(dòng)。
9．如權(quán)利要求8所述的刀具夾緊機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述的推桿的一端從所述的主軸箱的殼體伸出，使得所述的推桿可以與設(shè)置在所述的機(jī)床的一個(gè)靜止部件上的凸輪相嚙合。
10．如權(quán)利要求8所述的刀具夾緊機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述的推桿完全容納在所述的主軸箱的殼體中，其中，一個(gè)滑動(dòng)件設(shè)置在所述的主軸箱上，所述的滑動(dòng)件的一端連接在所述的推桿上，所述的滑動(dòng)件的另外一端從所述的殼體伸出，使得所述的滑動(dòng)件可以與設(shè)置在所述的機(jī)床的靜止部件上的凸輪相嚙合。
11．如權(quán)利要求1所述的刀具夾緊機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述的推桿由一個(gè)致動(dòng)器單獨(dú)地來驅(qū)動(dòng)。
12．一種用于機(jī)床上的刀具夾緊機(jī)構(gòu)，所述的刀具夾緊機(jī)構(gòu)包括一個(gè)在其內(nèi)可以插入刀具的中空主軸；一個(gè)設(shè)置在該主軸中的拉桿，所述的拉桿在第一和第二方向上可軸向移動(dòng)，借此可分別松開和卡住所述的刀具；一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承著所述的主軸的主軸箱，所述的主軸箱具有一個(gè)殼體；一個(gè)在所述的第一方向上推動(dòng)所述的拉桿的推桿機(jī)構(gòu)，使得所述的拉桿可以松開所述的刀具，所述的推桿機(jī)構(gòu)包括一個(gè)容納在所述的主軸箱殼體中的推桿；一個(gè)設(shè)置在所述的主軸箱上的滑動(dòng)件，所述的滑動(dòng)件的一部分與所述的推桿相連接，所述的滑動(dòng)件從所述的殼體伸出并且可以從所述的殼體向內(nèi)和向外滑動(dòng)，使得所述的滑動(dòng)件可以與設(shè)置在所述的主軸殼體之外的一個(gè)驅(qū)動(dòng)件相嚙合。
13．如權(quán)利要求12所述的刀具夾緊機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述的滑動(dòng)件包括一個(gè)桿子，其中，所述的桿子可滑動(dòng)地支承在設(shè)置在所述的殼體上的一個(gè)通孔中。
14．如權(quán)利要求12所述的刀具夾緊機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述的驅(qū)動(dòng)件包括一個(gè)設(shè)置在所述的機(jī)床的靜止部件上的凸輪，其中，所述的滑動(dòng)件根據(jù)所述的主軸箱的移動(dòng)與所述的凸輪相嚙合。
15．如權(quán)利要求12所述的刀具夾緊機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述的驅(qū)動(dòng)件包括一個(gè)設(shè)置在所述的殼體外表面上的致動(dòng)器。
16．如權(quán)利要求15所述的刀具夾緊機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述的致動(dòng)器是一個(gè)流體缸。
17．如權(quán)利要求15所述的刀具夾緊機(jī)構(gòu)，其特征在于，它還包括一個(gè)圍繞所述的主軸設(shè)置的驅(qū)動(dòng)環(huán)；和一個(gè)連接著所述的拉桿和所述的驅(qū)動(dòng)環(huán)的連接銷子，所述的連接銷子通過一個(gè)形成在所述的主軸上的軸向延伸的長孔穿過所述的驅(qū)動(dòng)環(huán)和所述的拉桿，所述的驅(qū)動(dòng)環(huán)具有一個(gè)所述的推桿靠在其上的接觸表面，所述的接觸表面在所述的第一方向上布置在所述的連接銷子的前方。
18．如權(quán)利要求17所述的刀具夾緊機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述的推桿包括一個(gè)叉形部分；和兩個(gè)設(shè)置在所述的叉形部分上的接觸元件，其推壓在所述的法蘭的所述的表面上。
19．一種用于機(jī)床的刀具夾緊機(jī)構(gòu)，所述的刀具夾緊機(jī)構(gòu)包括一個(gè)在其內(nèi)可以插入刀具的中空主軸，所述的主軸具有至少一個(gè)軸向狹長的長孔；一個(gè)設(shè)置在該主軸中的拉桿，所述的拉桿在所述的主軸中在第一和第二方向上可軸向移動(dòng)，借此可分別松開和卡住所述的刀具；一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承著所述的主軸的主軸箱；一個(gè)圍繞所述的主軸設(shè)置的驅(qū)動(dòng)環(huán)；一個(gè)設(shè)置在所述的主軸箱上的推桿，其在所述的第一方向上推動(dòng)所述的驅(qū)動(dòng)環(huán)，使得所述的拉桿可松開所述的刀具；和其中，所述的拉桿和所述的驅(qū)動(dòng)環(huán)由一個(gè)連接件彼此連接起來，因此所述的拉桿和所述的驅(qū)動(dòng)環(huán)可彼此隨著移動(dòng)，所述的驅(qū)動(dòng)環(huán)具有一個(gè)法蘭，所述的推桿靠在該法蘭上。
全文摘要
一種刀具夾緊機(jī)構(gòu)包括一個(gè)刀具可以插入其中的中空主軸,主軸具有至少一個(gè)軸向狹長的長孔,一個(gè)可移動(dòng)地設(shè)置在主軸中的拉桿和一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承著主軸的主軸箱。一個(gè)圍繞主軸設(shè)置的驅(qū)動(dòng)環(huán)。驅(qū)動(dòng)環(huán)和拉桿由一個(gè)連接銷子連接起來,該連接銷子通過主軸上的長孔穿過驅(qū)動(dòng)環(huán)和拉桿。一個(gè)推桿設(shè)置在主軸箱上,其推動(dòng)驅(qū)動(dòng)環(huán),使得拉桿松開刀具。驅(qū)動(dòng)環(huán)具有一個(gè)推桿靠在其上的接觸表面。接觸表面在推桿推動(dòng)的方向上布置在連接銷子的前方。
文檔編號(hào)B23B31/02GK1205929SQ9811639
公開日1999年1月27日 申請(qǐng)日期1998年7月23日 優(yōu)先權(quán)日1997年7月23日
發(fā)明者松岡信之, 長賢, 橋本成彥 申請(qǐng)人:兄弟工業(yè)株式會(huì)社