一種電主軸凸輪松刀系統(tǒng)的復(fù)位缸體機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電主軸凸輪松刀系統(tǒng)的復(fù)位缸體機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前國(guó)內(nèi)加工中心、鉆攻中心的主軸松刀機(jī)構(gòu)主要可分為兩大類:活塞缸式松刀系統(tǒng)(細(xì)分為氣缸式、油缸式、復(fù)合油氣缸式)和凸輪式松刀系統(tǒng)。因3C行業(yè)產(chǎn)品更新?lián)Q代速度快，以3C行業(yè)電子產(chǎn)品的鉆攻及汽車行業(yè)部件的加工為典型的各類中、小型模具以及精密零件的加工速度需求對(duì)機(jī)床的刀具交換全過(guò)程(包括主軸松刀和刀庫(kù)換刀兩個(gè)動(dòng)作)用時(shí)提出了更快速的要求。傳統(tǒng)的活塞缸式松刀系統(tǒng)與刀庫(kù)換刀動(dòng)作靠開(kāi)關(guān)檢測(cè)控制，僅靠電子系統(tǒng)分配順序動(dòng)作，因而換刀時(shí)間(刀對(duì)刀)約3.5-5秒。相較之下目前市面出現(xiàn)的成熟的凸輪ATC換刀裝置，及更快速的機(jī)械式凸輪同動(dòng)打刀裝置在換刀速度上具有明顯優(yōu)勢(shì)。凸輪ATC換刀裝置的換刀時(shí)間(刀對(duì)刀)約2秒，機(jī)械式凸輪同動(dòng)打刀裝置的換刀時(shí)間(刀對(duì)刀)甚至可小于1.5秒。而凸輪松刀系統(tǒng)的復(fù)位缸體機(jī)構(gòu)則是作為將松刀凸輪動(dòng)力傳遞到主軸的拉桿機(jī)構(gòu)的重要部件，起到作用力傳遞的關(guān)鍵作用。
[0003]目前國(guó)內(nèi)外凸輪式松刀系統(tǒng)多與直接主軸匹配使用，目前尚未有凸輪松刀系統(tǒng)與電主軸松刀機(jī)構(gòu)匹配應(yīng)用的案例，因此，目前無(wú)法將凸輪送到系統(tǒng)應(yīng)用于電主軸中，導(dǎo)致電主軸的換刀時(shí)間較慢，限制了電主軸的應(yīng)用范圍。
[0004]另外，目前應(yīng)用于直接主軸的將松刀凸輪動(dòng)力傳遞到主軸的拉桿機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)，一般結(jié)構(gòu)多為簡(jiǎn)單的滑動(dòng)部件及配置與拉桿機(jī)構(gòu)分離的回復(fù)力部件的復(fù)合機(jī)構(gòu)，存在以下不足:
[0005]1、因結(jié)構(gòu)不合理出現(xiàn)主軸使用周期內(nèi)因滑動(dòng)面進(jìn)入雜質(zhì)或滑動(dòng)面摩擦壞境惡化出現(xiàn)卡死。
[0006]2、因回復(fù)力部件多使用氣液等介質(zhì)提供動(dòng)力完成復(fù)位，導(dǎo)致自身結(jié)構(gòu)體積大，安裝空間增加等不足。
[0007]3、回復(fù)力部件結(jié)構(gòu)不合理:多見(jiàn)于選用彈性元件做自動(dòng)回復(fù)動(dòng)力時(shí)，因結(jié)構(gòu)及選用彈性元件不合理或使用彈性元件條件不合理。例如不考慮主軸使用周期內(nèi)工況情況選用低壽命彈性元件，又例如彈簧直接暴露在外界環(huán)境無(wú)保護(hù)且與彈簧配合的沉頭孔、導(dǎo)向銷設(shè)計(jì)不合理，甚至不設(shè)置彈簧導(dǎo)向條件，導(dǎo)致彈簧發(fā)生縱向橫向彎曲，產(chǎn)生局部高應(yīng)力，導(dǎo)致耐久性降低，最終折斷。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]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電主軸凸輪松刀系統(tǒng)的復(fù)位缸體機(jī)構(gòu)，能對(duì)松刀凸輪的軸向力可靠傳遞至拉桿機(jī)構(gòu)，并提供簡(jiǎn)單有效的復(fù)位功會(huì)K。
[0009]本實(shí)用新型的目的采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0010]一種電主軸凸輪松刀系統(tǒng)的復(fù)位缸體機(jī)構(gòu)，包括:
[0011]電主軸頂蓋，用于封蓋在外部電主軸機(jī)體的頂部；
[0012]缸體，固接于電主軸頂蓋；
[0013]活塞，與缸體滑動(dòng)配合，包括活塞頭及與該活塞頭的底?而向電主軸頂蓋的方向伸出的活塞柱，活塞柱滑動(dòng)穿接于電主軸頂蓋；
[0014]復(fù)位裝置，用于對(duì)活塞頭提供遠(yuǎn)離電主軸頂蓋的驅(qū)動(dòng)力，該復(fù)位裝置安裝于缸體。
[0015]優(yōu)選地，還包括導(dǎo)氣塞，該導(dǎo)氣塞內(nèi)嵌于電主軸頂蓋，該導(dǎo)氣塞上開(kāi)有第一導(dǎo)氣通道，電主軸頂蓋內(nèi)開(kāi)有用于與第一導(dǎo)氣通道的一端連通的第二導(dǎo)氣通道，活塞柱的末端開(kāi)有與第一導(dǎo)氣通道的另一端連通的第三導(dǎo)氣通道；所述活塞柱滑動(dòng)穿接于導(dǎo)氣塞。
[0016]優(yōu)選地，所述導(dǎo)氣塞的外周凸設(shè)有環(huán)形凸緣，缸體的一側(cè)底端與環(huán)形凸緣固接，缸體的另一側(cè)底端與電主軸頂蓋固接。
[0017]優(yōu)選地，所述活塞柱的外周固定套裝有活塞鎖緊螺母，該活塞鎖緊螺母的外周設(shè)為階梯狀，所述電主軸頂蓋固定有接近開(kāi)關(guān)，該接近開(kāi)關(guān)與活塞鎖緊螺母的外周正對(duì)。
[0018]優(yōu)選地，所述復(fù)位裝置包括連接于活塞頭和缸體之間的第一導(dǎo)向銷以及套裝于第一導(dǎo)向銷外的第一彈簧，第一導(dǎo)向銷的下端與缸體固接，第一導(dǎo)向銷的上端與活塞頭滑動(dòng)配合；第一彈簧的一端插裝在設(shè)置于活塞頭上的第一沉孔，第一彈簧的另一端插裝在設(shè)置于缸體的第二沉孔。
[0019]優(yōu)選地，所述電主軸凸輪松刀系統(tǒng)的復(fù)位缸體機(jī)構(gòu)還包括打刀盤；所述缸體由頂壁、底壁及周壁圍閉構(gòu)成，活塞頭內(nèi)置于頂壁與底壁之間并與周壁的內(nèi)壁滑動(dòng)配合，活塞柱滑動(dòng)穿接于底壁；打刀盤滑動(dòng)套裝于周壁，且該打刀盤的中部向下伸出有定位柱，所述活塞開(kāi)有與該定位柱插裝配合的定位孔。
[0020]優(yōu)選地，所述復(fù)位裝置包括連接于活塞頭和底壁之間的第二導(dǎo)向銷以及套裝于第二導(dǎo)向銷外的第二彈簧，該第二導(dǎo)向銷的上端與活塞頭滑動(dòng)配合，該第二導(dǎo)向銷的下端與底壁固接；第二彈簧的一端插裝在設(shè)置于活塞頭上的第三沉孔，第二彈簧的另一端插裝在設(shè)置于缸體的第四沉孔。
[0021]優(yōu)選地，所述復(fù)位裝置包括開(kāi)設(shè)于所述周壁的通氣孔以及開(kāi)設(shè)于所述底壁上表面的環(huán)形氣槽，環(huán)形氣槽與通氣孔連通。
[0022]相比現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0023]本實(shí)用新型利用活塞作為對(duì)松刀凸輪軸向力的力傳遞件，從而可使活塞柱可以頂壓電主軸頂蓋內(nèi)的拉桿機(jī)構(gòu)，以供卸刀，更關(guān)鍵是，在松刀凸輪的作用力卸載后，復(fù)位裝置可自動(dòng)對(duì)活塞復(fù)位，以使活塞柱脫離對(duì)電主軸頂蓋內(nèi)拉桿機(jī)構(gòu)的頂壓，以使拉桿機(jī)構(gòu)夾緊刀具，實(shí)現(xiàn)對(duì)松刀凸輪的軸向力可靠傳遞至拉桿機(jī)構(gòu)，使電主軸無(wú)縫用于配套凸輪松刀系統(tǒng)的直接主軸(用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng))，本實(shí)用新型的出現(xiàn)對(duì)電主軸替代直接主軸具有積極的意義，擴(kuò)大了電主軸的應(yīng)用范圍，推動(dòng)了機(jī)床行業(yè)的技術(shù)升級(jí)。
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1為本實(shí)用新型電主軸凸輪松刀系統(tǒng)的復(fù)位缸體機(jī)構(gòu)實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2為本實(shí)用新型電主軸凸輪松刀系統(tǒng)的復(fù)位缸體機(jī)構(gòu)實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖3為本實(shí)用新型電主軸凸輪松刀系統(tǒng)的復(fù)位缸體機(jī)構(gòu)實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖中:1、電主軸頂蓋；11、第二導(dǎo)氣通道；2、缸體；21、第二沉孔；22、第四沉孔；201、頂壁;202、底壁;203、周壁;204、通氣孔;205、環(huán)形氣槽;3、活塞；31、活塞頭；311、第一沉孔；312、第三沉孔；32、活塞柱；321、第三導(dǎo)氣通道；33、定位孔；4、復(fù)位裝置；41、第一導(dǎo)向銷；42、第一彈簧；43、第二導(dǎo)向銷；44、第二彈簧；5、導(dǎo)氣塞；51、第一導(dǎo)氣通道；52、環(huán)形凸緣；6、活塞鎖緊螺母；7、接近開(kāi)關(guān)；8、打刀盤；81、定位柱；100、電主軸機(jī)體；200、拉桿機(jī)構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】
[0028]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:
[0029]實(shí)施例一
[0030]如圖1所示的一種電主軸凸輪松刀系統(tǒng)的復(fù)位缸體機(jī)構(gòu)，包括:電主軸頂蓋1、缸體2、活塞3和復(fù)位裝置4，其中:電主軸頂蓋1，用于封蓋在電主軸機(jī)體100的頂部，以封閉電主軸機(jī)體100內(nèi)的拉桿機(jī)構(gòu)200 ;缸體2，固接于電主軸頂蓋I ;活塞3，與缸體2滑動(dòng)配合，包括活塞頭31及與該活塞頭31的底端向電主軸頂蓋I的方向伸出的活塞柱32，活塞柱32滑動(dòng)穿接于電主軸頂蓋I ;復(fù)位裝置4，用于對(duì)活塞頭31提供遠(yuǎn)離電主軸頂蓋I的驅(qū)動(dòng)力，該復(fù)位裝置4安裝于缸體2。
[0031]利用活塞3作為對(duì)外部松刀凸輪的軸向力的力傳遞件，從而可使活塞柱32可以頂壓電主軸頂蓋I內(nèi)的拉桿機(jī)構(gòu)200，以供卸刀，更關(guān)鍵是，在松刀凸輪的作用力卸載后，復(fù)位裝置4可自動(dòng)對(duì)活塞3復(fù)位，以使活塞柱32脫離對(duì)電主軸頂蓋I內(nèi)拉桿機(jī)構(gòu)200的頂壓，以使拉桿機(jī)構(gòu)200夾緊刀具，實(shí)現(xiàn)對(duì)松刀凸輪的軸向力可靠傳遞至拉桿機(jī)構(gòu)200，使電主軸可應(yīng)用凸輪松刀系統(tǒng)進(jìn)行換刀。
[0032]作為優(yōu)選的實(shí)施方式，本電主軸凸輪松刀系統(tǒng)的復(fù)位缸體機(jī)構(gòu)還包括導(dǎo)氣塞5，該導(dǎo)氣塞5內(nèi)嵌于電主軸頂蓋1，該導(dǎo)氣塞5上開(kāi)有第一導(dǎo)氣通道51，電主軸頂蓋I內(nèi)開(kāi)有用于與第一導(dǎo)氣通道51的一端連通的第二導(dǎo)氣通道11，活塞柱32的末端開(kāi)有與第一導(dǎo)氣通道51的另一端連通的第三導(dǎo)氣通道321 ;所述活塞柱32滑動(dòng)穿接于導(dǎo)氣塞5。通過(guò)導(dǎo)氣塞5的設(shè)置，用于外界通壓縮空氣換刀時(shí)的吹塵作用。為方便導(dǎo)氣塞5的便捷安裝固定，導(dǎo)氣塞5的外周凸設(shè)有環(huán)形凸緣52，缸體2的一側(cè)底端與環(huán)形凸緣52固接，缸體2的另一側(cè)底端與電主軸頂蓋I固接。當(dāng)對(duì)缸體2進(jìn)行固定連接在電主軸頂蓋I上時(shí)，可同時(shí)抵壓環(huán)形凸緣52，以固定導(dǎo)氣塞5。
[0033]活塞柱32的外周固定套裝有活塞鎖緊螺母6，該活塞鎖緊螺母6的外周設(shè)為階梯狀，所述電主軸頂蓋I固定有接近開(kāi)關(guān)7，該接近開(kāi)關(guān)7與活塞鎖緊螺母6的外周正對(duì)。階梯狀的活塞鎖緊螺母6與接近開(kāi)關(guān)7配合用于檢測(cè)活塞3的復(fù)位狀態(tài)。若活塞3因復(fù)位裝置4疲勞斷裂或疲勞恢復(fù)力不足、活塞3自身卡死等意外原因不能正常復(fù)位時(shí)，接近開(kāi)關(guān)7將不能檢測(cè)到活塞鎖緊螺母6的外周階梯狀形狀時(shí)，對(duì)系統(tǒng)發(fā)出故障信號(hào)，提示自動(dòng)復(fù)位缸體機(jī)構(gòu)復(fù)位異常。此接近開(kāi)關(guān)7構(gòu)成的檢測(cè)結(jié)構(gòu)可有效提高本自動(dòng)復(fù)位缸體機(jī)構(gòu)的工作過(guò)程中的穩(wěn)定性及安全性。
[0034]活塞3與活塞鎖緊螺母6通過(guò)螺紋連接固定，并與缸體2、導(dǎo)氣塞5整體組合成一個(gè)限位滑道結(jié)構(gòu)，對(duì)活塞3的行程進(jìn)