專利名稱：一種浮動卸荷式主軸松刀裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種松刀裝置，具體是指一種浮動卸荷式主軸松刀裝置。
背景技術：
數(shù)控機床主軸自動松拉刀動作是機床加工中必不可少的功能，目前數(shù)控機床主軸 松刀動作均是通過自動松刀裝置來實現(xiàn)的，即在對機床進行換刀時，必須首先通過松刀動 作后才能將主軸上的刀具取下，待主軸換上新刀后，再進行拉刀動作，將主軸上的刀具拉緊 后才可以進行加工。目前的機床在為主軸進行換刀動作時，通常的結構都是首先通過松刀 油缸的動作推動帶有碟形彈簧的拉刀桿，使機床夾持刀具的夾頭松開來進行松刀動作；當 新的刀具被換到主軸上后，松刀油缸反向進油，活塞回退，拉刀桿在蝶形彈簧的作用下回退 而實現(xiàn)拉緊刀具的目的。然而，目前這種自動松刀裝置在使用過程中，由于其增壓缸活塞桿在外界壓力的 作用下快速向下移動接觸到主軸拉刀桿時會產生較大的沖擊力，而該沖擊力將會直接作用 在主軸及主軸支撐軸承上；同時，由于該增壓缸活塞桿在慣性下仍會繼續(xù)向下移動，從而壓 縮設置在主軸拉刀桿上的碟型彈簧，將最終約4500kgf或6000kgf的松刀力全部作用在主 軸的支撐軸承上，因此會嚴重的影響和降低主軸的精度和使用壽命。
實用新型內容本實用新型的目的在于克服目前自動松刀裝置在使用過程中由于其增壓缸活塞 桿的沖擊和壓力會直接或間接的作用在主軸和主軸軸承上，縮短其使用壽命、降低主軸精 度的缺陷，提供一種不僅能有效緩沖該增壓缸活塞桿的沖擊力，而且還能卸載作用在主軸 軸承上的松刀力、顯著提高主軸精度和主軸軸承使用壽命的浮動卸荷式主軸松刀裝置。本實用新型的目的通過下述技術方案實現(xiàn)一種浮動卸荷式主軸松刀裝置，主要 由內部設有主軸的主軸箱體、設置在該主軸內部并能沿其中心線上下移動的拉刀桿、與增 壓缸承重板固為一體的增壓缸、以及設置于增壓缸承重板與主軸箱體之間的套筒組成，設 置于增壓缸承重板上的導向螺栓穿過該套筒后與主軸箱體固定相連。同時，在導向螺栓的 螺桿上還套有位于導向螺栓的帽頭與增壓缸承重板之間起緩沖作用的彈性件。為了更好的實現(xiàn)本實用新型，所述的彈性件為金屬壓縮彈簧。根據(jù)需要，該彈性件也可以為由橡膠或海綿彈性體制成的帶通孔的柱體。進一步地，在主軸上還設有環(huán)形槽，同時在增壓缸承重板的下端面上還固定有兩 塊緊扣在該環(huán)形槽槽口內的半環(huán)形反扣板。同時，在該半環(huán)形反扣板與環(huán)形槽之間還設有 確保該松刀裝置在不換刀時主軸與半環(huán)形反扣板之間能無摩擦相對轉動的預留間隙。本實用新型較現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點及有益效果(1)本實用新型不僅整體結構較為簡單，而且由于在導向螺栓與增壓缸承重板之 間還設有彈性件，因此當增壓缸活塞桿在外界壓力的作用下快速向下移動接觸到主軸拉刀 桿時，該彈性件會對增壓缸活塞桿所產生的沖擊力進行有效緩沖，從而大幅度的降低該沖擊力對拉刀桿的影響，有效延長其使用壽命。(2)本實用新型在增壓缸承重板的下端面上還固定有與主軸的環(huán)形槽相連接的 一對半環(huán)形反扣板，從而在松刀時使得該增壓缸承重板與主軸緊固在一起而不再有相對運 動，因此當壓力缸內活塞桿在外界壓力介質的作用下繼續(xù)往下移動時，最終的4500kgf或 eoookgf松刀力全部作用在主軸拉桿和蝶形彈簧上，而不會作用在主軸軸承上，因此能有效 保護主軸的軸承不受外力的頻繁施壓，能顯著的延長其主軸壽命和提高主軸的精度。(3)由于本實用新型在半環(huán)形反扣板與主軸之間還設有預留間隙，因此既能確保 在不進行松刀動作時，主軸與半環(huán)形反扣板之間能進行無摩擦相對轉動，又能在進行松刀 動作時，確保主軸與增壓缸承重板固定在一起不再有相對運動。因此，本實用新型不論是在 進行松刀動作時或是在不進行松刀動作時，均能有效卸載作用在主軸上的沖擊力，延長主 軸的使用壽命，提高其加工精度。
圖1為本實用新型的整體結構意圖。圖2為本實用新型的具體放大結構示意圖。圖3為本實用新型的半環(huán)形反扣板結構示意圖。
具體實施方式
下面結合實施例對本實用新型作進一步地詳細說明，但本實用新型的實施方式不 限于此。實施例如圖1、2所示，本實用新型的增壓缸1內部設有能沿著垂直方向自由伸縮的增壓 缸活塞桿5，主軸箱體8的內部則安裝有能自由旋轉的主軸7。用于抓緊和松開刀具的拉刀 桿6則設置在該主軸7的內部，并能沿著該主軸7的中心軸線上下移動而壓縮和放松蝶形 彈簧。而與增壓缸活塞桿5相對應的拉刀桿6的端頭則伸出于主軸箱體8外，且該拉刀桿6 的中心軸線與增壓缸活塞桿5的中心軸線位于同一條直線上，以確保拉刀桿6在向下快速 移動時能正對該拉刀桿6的端頭。在增壓缸1上還通過螺釘固定有一塊增壓缸承重板2，即通過該螺釘確保該增壓 缸承重板2與增壓缸1固為一體。同時，在該增壓缸承重板2的正中央處還設有一個通孔， 所述的拉刀桿6的端頭則穿過該通孔而位于增壓缸活塞桿5的正下方。由于主軸7在增壓 缸活塞桿5與拉刀桿6相接觸時不可避免的會產生震動，為了避免主軸7與增壓缸承重板 2之間的碰撞和摩擦，因此該通孔的內徑要略大于主軸7的直徑。同時，本實用新型還在主軸7上設有一道環(huán)形槽10，即在靠近拉刀桿6端頭處的主 軸7表面向內凹陷形成一道環(huán)形的凹槽。由于增壓缸承重板2正中央處的通孔直徑要略大 于該主軸7的直徑，因此該環(huán)形槽10就完全位于該通孔的內部。為了進一步的卸載增壓缸 活塞桿5產生的松刀力，因此在增壓缸承重板2的下端面上還通過螺釘固定有一對緊扣在 該環(huán)形槽10內部的半環(huán)形反扣板11。所述的半環(huán)形反扣板11的結構如圖3所示，即每個半環(huán)形反扣板11都是由金屬 材料制作成半環(huán)形狀，而當兩塊半環(huán)形反扣板11組合時便形成一個完整的圓環(huán)。為了確保該半環(huán)形反扣板11能緊固在增壓缸承重板2的下端面上，因此在每個半環(huán)形反扣板11上 還設有兩個以上的螺孔12。連接時，螺釘穿過增壓缸承重板2而與該螺孔12相連接，從而 確保半環(huán)形反扣板11通過螺釘與增壓缸承重板2緊固在一起。為了確保半環(huán)形反扣板11能與環(huán)形槽10相匹配，每個半環(huán)形反扣板11的內半徑 要小于該主軸7的環(huán)形槽10的內半徑，以便增壓缸承重板2帶著半環(huán)形反扣板11向上移 動的時候能夠扣住主軸7的環(huán)形槽10。同時，每個半環(huán)形反扣板11的外半徑則要大于增壓 缸承重板2上通孔的半徑，從而確保該半環(huán)形反扣板11不會穿過該通孔。為了在垂直方向支撐固為一體的增壓缸承重板2和增壓缸1，并確保固定在增壓 缸承重板2上的半環(huán)形反扣板11與主軸7的環(huán)形槽10之間留有一個適當?shù)念A留間隙，因 此在增壓缸承重板2與主軸箱體8之間還均勻的分布有三個以上的套筒4，增壓缸承重板2 就放置在這些套筒4所形成的上平面內。為了確保固為一體的增壓缸承重板2、增壓缸1和 半環(huán)形反扣板11能夠同步上下移動，因此在增壓缸承重板2上還設置有與套筒4數(shù)量相同 的導向螺桿3，且這些導向螺桿3穿過增壓缸承重板2和套筒4的過孔后固定在主軸箱體8 的端面上。同時，為了確保在不換刀時主軸7和半環(huán)形反扣板11之間無摩擦接觸，本實用新 型通過調整套筒4的高度尺寸使得半環(huán)形反扣板11與環(huán)形槽10的上下表面之間留有一條 較小的預留間隙。通過該預留間隙，本實用新型在不需要進行松刀動作時，主軸7在高速旋 轉的情況下該半環(huán)形反扣板11不會與環(huán)形槽10的上下表面有任何接觸；而當需要進行松 刀動作時，該主軸7通過環(huán)形槽10和半環(huán)形反扣板11后能與增壓缸承重板2固為一體。為了有效降低和緩沖增壓缸活塞桿5快速向下移動接觸到拉刀桿時的沖擊力，因 此本實用新型在導向螺桿3與增壓缸承重板2之間設有彈性件9，即本實用新型在每個導向 螺桿3的螺桿上都套有一個位于導向螺桿3的螺帽與增壓缸承重板2的上端面之間彈性件 9。由于增壓缸活塞桿5快速向下移動時所產生的沖擊力較大，因此本實用新型的彈 性件9優(yōu)先采用高強度的金屬壓縮彈簧來實現(xiàn)，即該金屬壓縮彈簧在未進行松刀動作時是 一直處于預壓縮狀態(tài)，以便能緩沖松刀時向上的反沖擊力。同理，能達到相應功能的由橡膠 或海綿彈性體制成的帶通孔的柱體也可以替代該金屬壓縮彈簧。當需要松刀的時候，增壓缸活塞桿5快速下移接觸拉刀桿6，在反作用力的作用下 固為一體的增壓缸1和增壓缸承重板2帶著半環(huán)形反扣板11 一起沿導向螺桿3向上移動， 并壓縮導向螺桿上的壓縮彈簧，直至半環(huán)形反扣板11接觸到主軸7的環(huán)形槽10，這個時候 壓縮彈簧就緩沖了增壓缸活塞桿5對拉刀桿6的沖擊力。增壓缸活塞桿5繼續(xù)下移，由于 半環(huán)形反扣板11的上表面已經(jīng)緊貼住了主軸7的環(huán)形槽10的上表面，因此兩者之間已不 能產生相對的移動，此時增壓缸活塞桿5只能壓下拉刀桿6并壓縮位于該拉刀桿6內部的 蝶形彈簧向下移動，直至完全松開刀具，所產生的4500kgf或6000kgf的松刀力通過半環(huán)形 反扣板11的作用變成了主軸7和增壓缸活塞桿5之間的現(xiàn)對作用力，并最終作用在蝶形彈 簧上，而不會通過主軸7作用在主軸7的支撐軸承上。如上所述，便可以很好的實現(xiàn)本實用新型。
權利要求1.一種浮動卸荷式主軸松刀裝置，主要由內部設有主軸(7)的主軸箱體(8)、設置在該 主軸(7)內部并能沿其中心線上下移動的拉刀桿(6)、與增壓缸承重板( 固為一體的增壓 缸(1)、以及設置于增壓缸承重板( 與主軸箱體(8)之間的套筒(4)組成，設置于增壓缸 承重板( 上的導向螺栓C3)穿過該套筒(4)后與主軸箱體(8)固定相連，其特征在于在 導向螺栓(3)的螺桿上還套有位于導向螺栓(3)的帽頭與增壓缸承重板( 之間起緩沖作 用的彈性件(9)。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種浮動卸荷式主軸松刀裝置，其特征在于所述的彈性件 (9)為金屬壓縮彈簧。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種浮動卸荷式主軸松刀裝置，其特征在于所述的彈性件(9)為由橡膠或海綿彈性體制成的帶通孔的柱體。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種浮動卸荷式主軸松刀裝置，其特征在于在主軸(7)上 還設有環(huán)形槽(10)，同時在增壓缸承重板O)的下端面上還固定有兩塊緊扣在該環(huán)形槽(10)槽口內的半環(huán)形反扣板(11)。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種浮動卸荷式主軸松刀裝置，其特征在于該半環(huán)形反扣 板(11)與環(huán)形槽(10)之間還設有確保該松刀裝置在不換刀時其主軸(7)與半環(huán)形反扣板(11)之間能無摩擦相對轉動的預留間隙。
專利摘要本實用新型公開了一種浮動卸荷式主軸松刀裝置，主要由內部設有主軸(7)的主軸箱體(8)、設置在該主軸(7)內部并能沿其中心線上下移動的拉刀桿(6)、與增壓缸承重板(2)固為一體的增壓缸(1)、以及設置于增壓缸承重板(2)與主軸箱體(8)之間的套筒(4)組成，設置于增壓缸承重板(2)上的導向螺栓(3)穿過該套筒(4)后與主軸箱體(8)固定相連，其特征在于在導向螺栓(3)的螺桿上還套有位于導向螺栓(3)的帽頭與增壓缸承重板(2)之間起緩沖作用的彈性件(9)。本實用新型不僅整體結構較為簡單，而且還能對所產生的沖擊力進行有效緩沖，從而大幅度的降低該沖擊力對拉刀桿的影響，有效延長其使用壽命。
文檔編號B23Q3/155GK201863036SQ20102062435
公開日2011年6月15日 申請日期2010年11月25日 優(yōu)先權日2010年11月25日
發(fā)明者李知密, 李青, 梁吉平, 肖紅, 莫春林, 金志鋼 申請人:成都普瑞斯數(shù)控機床有限公司