一種電主軸凸輪松刀系統的復位缸體機構的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種電主軸凸輪松刀系統的復位缸體機構。
【背景技術】
[0002]目前國內加工中心、鉆攻中心的主軸松刀機構主要可分為兩大類:活塞缸式松刀系統(細分為氣缸式、油缸式、復合油氣缸式)和凸輪式松刀系統。因3C行業產品更新換代速度快，以3C行業電子產品的鉆攻及汽車行業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機床的刀具交換全過程(包括主軸松刀和刀庫換刀兩個動作)用時提出了更快速的要求。傳統的活塞缸式松刀系統與刀庫換刀動作靠開關檢測控制，僅靠電子系統分配順序動作，因而換刀時間(刀對刀)約3.5-5秒。相較之下目前市面出現的成熟的凸輪ATC換刀裝置，及更快速的機械式凸輪同動打刀裝置在換刀速度上具有明顯優勢。凸輪ATC換刀裝置的換刀時間(刀對刀)約2秒，機械式凸輪同動打刀裝置的換刀時間(刀對刀)甚至可小于1.5秒。而凸輪松刀系統的復位缸體機構則是作為將松刀凸輪動力傳遞到主軸的拉桿機構的重要部件，起到作用力傳遞的關鍵作用。
[0003]目前國內外凸輪式松刀系統多與直接主軸匹配使用，目前尚未有凸輪松刀系統與電主軸松刀機構匹配應用的案例，因此，目前無法將凸輪送到系統應用于電主軸中，導致電主軸的換刀時間較慢，限制了電主軸的應用范圍。
[0004]另外，目前應用于直接主軸的將松刀凸輪動力傳遞到主軸的拉桿機構的機構，一般結構多為簡單的滑動部件及配置與拉桿機構分離的回復力部件的復合機構，存在以下不足:
[0005]1、因結構不合理出現主軸使用周期內因滑動面進入雜質或滑動面摩擦壞境惡化出現卡死。
[0006]2、因回復力部件多使用氣液等介質提供動力完成復位，導致自身結構體積大，安裝空間增加等不足。
[0007]3、回復力部件結構不合理:多見于選用彈性元件做自動回復動力時，因結構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境無保護且與彈簧配合的沉頭孔、導向銷設計不合理，甚至不設置彈簧導向條件，導致彈簧發生縱向橫向彎曲，產生局部高應力，導致耐久性降低，最終折斷。
【發明內容】
[0008]為了克服現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種電主軸凸輪松刀系統的復位缸體機構，能對松刀凸輪的軸向力可靠傳遞至拉桿機構，并提供簡單有效的復位功能。
[0009]本發明的目的采用以下技術方案實現:
[0010]一種電主軸凸輪松刀系統的復位缸體機構，包括:
[0011]電主軸頂蓋，用于封蓋在外部電主軸機體的頂部；
[0012]缸體，固接于電主軸頂蓋；
[0013]活塞，與缸體滑動配合，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，活塞柱滑動穿接于電主軸頂蓋；
[0014]復位裝置，用于對活塞頭提供遠離電主軸頂蓋的驅動力，該復位裝置安裝于缸體。
[0015]優選地，還包括導氣塞，該導氣塞內嵌于電主軸頂蓋，該導氣塞上開有第一導氣通道，電主軸頂蓋內開有用于與第一導氣通道的一端連通的第二導氣通道，活塞柱的末端開有與第一導氣通道的另一端連通的第三導氣通道；所述活塞柱滑動穿接于導氣塞。
[0016]優選地，所述導氣塞的外周凸設有環形凸緣，缸體的一側底端與環形凸緣固接，缸體的另一側底端與電主軸頂蓋固接。
[0017]優選地，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為階梯狀，所述電主軸頂蓋固定有接近開關，該接近開關與活塞鎖緊螺母的外周正對。
[0018]優選地，所述復位裝置包括連接于活塞頭和缸體之間的第一導向銷以及套裝于第一導向銷外的第一彈簧，第一導向銷的下端與缸體固接，第一導向銷的上端與活塞頭滑動配合；第一彈簧的一端插裝在設置于活塞頭上的第一沉孔，第一彈簧的另一端插裝在設置于缸體的第二沉孔。
[0019]優選地，所述電主軸凸輪松刀系統的復位缸體機構還包括打刀盤；所述缸體由頂壁、底壁及周壁圍閉構成，活塞頭內置于頂壁與底壁之間并與周壁的內壁滑動配合，活塞柱滑動穿接于底壁；打刀盤滑動套裝于周壁，且該打刀盤的中部向下伸出有定位柱，所述活塞開有與該定位柱插裝配合的定位孔。
[0020]優選地，所述復位裝置包括連接于活塞頭和底壁之間的第二導向銷以及套裝于第二導向銷外的第二彈簧，該第二導向銷的上端與活塞頭滑動配合，該第二導向銷的下端與底壁固接；第二彈簧的一端插裝在設置于活塞頭上的第三沉孔，第二彈簧的另一端插裝在設置于缸體的第四沉孔。
[0021]優選地，所述復位裝置包括開設于所述周壁的通氣孔以及開設于所述底壁上表面的環形氣槽，環形氣槽與通氣孔連通。
[0022]相比現有技術，本發明的有益效果在于:
[0023]本發明利用活塞作為對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的拉桿機構，以供卸刀，更關鍵是，在松刀凸輪的作用力卸載后，復位裝置可自動對活塞復位，以使活塞柱脫離對電主軸頂蓋內拉桿機構的頂壓，以使拉桿機構夾緊刀具，實現對松刀凸輪的軸向力可靠傳遞至拉桿機構，使電主軸無縫用于配套凸輪松刀系統的直接主軸(用伺服電機驅動)，本發明的出現對電主軸替代直接主軸具有積極的意義，擴大了電主軸的應用范圍，推動了機床行業的技術升級。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發明電主軸凸輪松刀系統的復位缸體機構實施例一的結構示意圖；
[0025]圖2為本發明電主軸凸輪松刀系統的復位缸體機構實施例二的結構示意圖；
[0026]圖3為本發明電主軸凸輪松刀系統的復位缸體機構實施例三的結構示意圖；
[0027]圖中:1、電主軸頂蓋；11、第二導氣通道；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、第三導氣通道；33、定位孔；4、復位裝置；41、第一導向銷；42、第一彈簧；43、第二導向銷；44、第二彈簧；5、導氣塞；51、第一導氣通道；52、環形凸緣；6、活塞鎖緊螺母；7、接近開關；8、打刀盤；81、定位柱；100、電主軸機體；200、拉桿機構。
【具體實施方式】
[0028]下面，結合附圖以及【具體實施方式】，對本發明做進一步描述:
[0029]實施例一
[0030]如圖1所示的一種電主軸凸輪松刀系統的復位缸體機構，包括:電主軸頂蓋1、缸體2、活塞3和復位裝置4，其中:電主軸頂蓋1，用于封蓋在電主軸機體100的頂部，以封閉電主軸機體100內的拉桿機構200 ;缸體2，固接于電主軸頂蓋I ;活塞3，與缸體2滑動配合，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滑動穿接于電主軸頂蓋I ;復位裝置4，用于對活塞頭31提供遠離電主軸頂蓋I的驅動力，該復位裝置4安裝于缸體2。
[0031]利用活塞3作為對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內的拉桿機構200，以供卸刀，更關鍵是，在松刀凸輪的作用力卸載后，復位裝置4可自動對活塞3復位，以使活塞柱32脫離對電主軸頂蓋I內拉桿機構200的頂壓，以使拉桿機構200夾緊刀具，實現對松刀凸輪的軸向力可靠傳遞至拉桿機構200，使電主軸可應用凸輪松刀系統進行換刀。
[0032]作為優選的實施方式，本電主軸凸輪松刀系統的復位缸體機構還包括導氣塞5，該導氣塞5內嵌于電主軸頂蓋1，該導氣塞5上開有第一導氣通道51，電主軸頂蓋I內開有用于與第一導氣通道51的一端連通的第二導氣通道11，活塞柱32的末端開有與第一導氣通道51的另一端連通的第三導氣通道321 ;所述活塞柱32滑動穿接于導氣塞5。通過導氣塞5的設置，用于外界通壓縮空氣換刀時的吹塵作用。為方便導氣塞5的便捷安裝固定，導氣塞5的外周凸設有環形凸緣52，缸體2的一側底端與環形凸緣52固接，缸體2的另一側底端與電主軸頂蓋I固接。當對缸體2進行固定連接在電主軸頂蓋I上時，可同時抵壓環形凸緣52，以固定導氣塞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的外周設為階梯狀，所述電主軸頂蓋I固定有接近開關7，該接近開關7與活塞鎖緊螺母6的外周正對。階梯狀的活塞鎖緊螺母6與接近開關7配合用于檢測活塞3的復位狀態。若活塞3因復位裝置4疲勞斷裂或疲勞恢復力不足、活塞3自身卡死等意外原因不能正常復位時，接近開關7將不能檢測到活塞鎖緊螺母6的外周階梯狀形狀時，對系統發出故障信號，提示自動復位缸體機構復位異常。此接近開關7構成的檢測結構可有效提高本自動復位缸體機構的工作過程中的穩定性及安全性。
[0034]活塞3與活塞鎖緊螺母6通過螺紋連接固定，并與缸體2、導氣塞5整體組合成一個限位滑道結構，對活塞3的行程進行限位。