CN110202203A - 一种自动直角铣头装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自动直角铣头装置，包括传动机构、自动拉刀机构、自动分度定向机构、多通道旋转管路机构，本发明结构简单，分布合理、分度精度高、旋转速度快、维护简便。

Description

一种自动直角铣头装置

技术领域

本发明涉及机床功能部件领域，具体涉及一种自动直角铣头装置。

背景技术

自动直角铣头装置用于实现机床立式主轴自动转为卧式主轴的加工，现有自动铣头一般采用尺寸较大，装拆维护不方便，且大都功能比较少。

发明内容

为全面解决上述问题，尤其是针对现有技术所存在的不足，本发明提供了一种自动直角铣头装置，分布合理、分度精度高、旋转速度快、维护简便。

为实现上述目的，本发明采用以下技术手段：一种自动直角铣头装置，包括传动机构、自动拉刀机构、自动分度定向机构、多通道旋转管路机构；所述传动机构包括传动轴、锥齿轮轴、支承轴承、铣头主轴、主轴后轴承、直角铣头体、铣头拉钉、前轴承端盖、主轴法兰盘、迷宫密封套、锥齿轮、主轴前轴承，所述传动轴与锥齿轮轴通过精密花键联接，所述锥齿轮轴通过锥齿轮与铣头主轴连接；所述自动拉刀机构包括拉刀爪总成、松刀杆、挡圈、蝶簧、锁紧螺母、松刀调整垫、脱开弹簧、油缸体、旋转密封圈、移动活塞、旋转密封圈、油缸端盖，所述旋转密封圈、旋转密封圈安装在移动活塞凹槽内，所述蝶簧、挡圈套设在松刀杆上，通过锁紧螺母固定，所述蝶簧前端设置有挡圈，所述移动活塞设置在油缸体内，所述松刀杆与移动活塞之间设置有松刀调整垫，所述油缸体内设置有与移动活塞连接的脱开弹簧，所述铣头主轴内设置有拉刀爪总成、松刀杆，所述拉刀爪总成与松刀杆通过螺纹固定在一起，所述铣头主轴后端与油缸体连接，所述油缸体设置有油缸端盖；所述自动分度定向机构包括铣头联接板、定位导向键、移动销轴、定位支座、固定螺钉、多通道固定套、固定压板、联接盘、定位齿盘、滑动销轴、压缩弹簧、伸缩弹簧，所述定位导向键套装于铣头联接板上，所述固定压板压装在定位导向键上并通过固定螺钉与铣头联接板固定；所述移动销轴套装在铣头联接板的孔内，所述移动销轴下端面安装有压缩弹簧，所述定位导向键固定有滑动销轴，所述定位支座通过固定螺钉固定在联接盘上；所述传动轴上端连接有伸缩弹簧，所述伸缩弹簧的另一端固定在弹簧座上，所述定位齿盘通过螺钉固定在联接盘上；所述多通道旋转管路机构包括快插接头、旋转密封圈、多通道旋转轴、调整垫一、O形密封圈、调整垫二、前法兰盖、松刀快换接头、冷却快换接头，所述多通道旋转轴套设于多通道固定套内通过螺钉与联接盘连接，所述多通道固定套设置有与多通道旋转轴对应的内腔台阶结构，所述快插接头设置在铣头联接板上，所述多通道固定套内设置有分别与铣头联接板、快插接头、松刀快换接头、冷却快换接头连通的孔口，所述多通道固定套内与前轴承端盖连通的孔口通道内设置有调整垫二，所述多通道固定套内与多通道固定套连通的孔口通道内设置有调整垫一，所述调整垫一前端设置有O形密封圈，所述多通道旋转轴的外圆表面上设有与所述孔口相对应的环形圆弧槽，所述多通道旋转轴的外圆面上位于每一所述孔口的上、下两侧安装有旋转密封圈，多通道旋转轴下端与直角铣头体连接，所述锥齿轮轴通过支承轴承与多通道旋转轴连接，所述铣头主轴通过主轴后轴承与直角铣头体连接，所述铣头主轴通过主轴前轴承与前轴承端盖连接，所述前轴承端盖前端设置有前法兰盖，所述铣头联接板上设置有铣头拉钉，所述铣头主轴端部设置有连接前轴承端盖的主轴法兰盘，所述铣头主轴与前轴承端盖之间设置有位于主轴前轴承两端的迷宫密封套，所述铣头联接板上设置有松刀快换接头、冷却快换接头。

进一步的，所述松刀杆顶部与移动活塞端面形成有间隙。

进一步的，所述间隙为2毫米。

进一步的，所述多通道旋转轴与多通道固定套轴向窜动量为0.015—0.03mm。

本发明的有益效果：本发明结构简单，分布合理、分度精度高、旋转速度快、维护简便，本发明工作时，机床铣头联接板端面和主轴锥孔与铣头联接板的端面及传动轴的锥面贴合，传动轴的齿圈在主轴的作用下向下移动一定距离与联接盘上定向齿圈脱开;同时铣头联接板上的移动销轴在机床铣头联接板的作用下向内腔移动，通过移动销轴上的L形导向槽推动定位导向键和滑动销轴一起向外移动，定位导向键上的定位锥面从定位支座上脱开，定位齿盘与机床铣头联接板上的定位齿盘实现精密定位贴合。机床主轴运动通过传动轴、锥齿轮轴、锥齿轮传递到铣头主轴上，实现铣头主轴的切屑运动。本发明自动拉刀机构通过油缸端盖进油囗通入高压油推动移动活塞向前移动一定距离，与松刀杆接触后同拉刀爪总成等一起向前推刀具脱开拉刀爪总成，执行刀具的自动交换的松刀动作，当刀具交换好后松刀电磁阀换向，油缸端盖的油囗与回油囗联接，油缸体上的脱开弹簧的弹簧力和松刀杆上的蝶簧的弹簧力共同作用下整个拉刀机构后移拉紧刀具，完成了刀具的自动放松和夹紧动作。注意拉紧刀具后松刀杆顶部与移动活塞端面有2mm左右的间隙，保证铣头主轴旋转时不会干涉。

当本发明进行自动角度分度时，机床铣头联接板上的油缸向下推动铣头联接板上的铣头拉钉向下移动7-8mm, 定位齿盘与机床铣头联接板上的定位齿盘脱开，铣头拉钉上的圆柱面与机床铣头联接板之间仍保持定向，不会相对转动;传动轴上的齿圈与联接盘上定向齿圈重新啮合，铣头主轴被锁住不会转动;定位导向键上的定位锥面与定位支座仍处于脱开状态，机床主轴按加工要求转动一定角度时，传动轴、直角铣头体和铣头主轴等一起与铣头联接板间相对转动一定角度;完成分度转角后，本发明在机床铣头联接板上的油缸向上拉紧作用下上移与机床铣头联接板贴合，传动轴上的齿圈向下移动一定距离与联接盘上定向齿圈脱开，定位齿盘与机床铣头联接板上的定位齿盘重新精密定位贴合，完成自动铣头的角度自动分度。本发明多通道旋转管路机构工作时，通过铣头联接板上的快插接头、松刀快换接头、冷却快换接头上端与机床联接板上的相应吹气、油缸液压松紧刀、冷却水管接囗相连，下端与多通道固定套的对应管路相连，通过多通道固定套、多通道旋转轴、直角铣头体、油缸端盖等件将液压压力油输送到松刀油缸上，实现自动松刀控制。通过多通道固定套、多通道旋转轴、直角铣头体、油缸端盖、移动活塞、松刀杆、拉刀爪总成、铣头主轴等件将吹气管路传送到主轴锥面上，实现自动清洁吹气控制。通过多通道固定套、多通道旋转轴、直角铣头体、前端盖、前法兰盖等将高压冷却液喷射到加工件上，实现加工自动冷却控制。注意多通道旋转轴与多通道固定套轴向窜动量要控制在0.02—0.03mm间隙内，配磨接合端面，保证自动铣头分度时阻尼不能过大，转动扭矩应控制在300N.m内，以保证主轴电机能正常使用。

自动直角铣头装置用于实现机床立式主轴自动转为卧式主轴的加工，本发明安装在机床的立式主轴方滑枕上，可执行自动铣头卧轴传动、自动铣头转角分度、刀具自动夹紧、刀具接合面自动清洁吹气、冷却管路自动冷却等功能。

附图说明

图 1是本发明的俯视结构示意图。

图2是本发明的传动机构结构示意图。

图3是本发明的自动拉刀机构结构示意图。

图4是本发明的自动分度定向机构结构示意图。

图5是图4的B-B结构示意图。

图6是本发明的多通道旋转管路机构结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1至图6所示，本实施例提供一种自动直角铣头装置，包括传动机构、自动拉刀机构、自动分度定向机构、多通道旋转管路机构；所述传动机构包括传动轴1、锥齿轮轴2、支承轴承3、铣头主轴4、主轴后轴承5、直角铣头体6、铣头拉钉7、前轴承端盖9、主轴法兰盘11、迷宫密封套10、锥齿轮12、主轴前轴承13，所述传动轴1与锥齿轮轴2通过精密花键联接，所述锥齿轮轴2通过锥齿轮12与铣头主轴4连接；所述自动拉刀机构包括拉刀爪总成20、松刀杆21、挡圈22、蝶簧23、锁紧螺母24、松刀调整垫25、脱开弹簧26、油缸体27、旋转密封圈28、移动活塞29、旋转密封圈30、油缸端盖31，所述旋转密封圈28、旋转密封圈30安装在移动活塞29凹槽内，所述蝶簧23、挡圈22套设在松刀杆21上，通过锁紧螺母24固定，所述蝶簧23前端设置有挡圈22，所述移动活塞29设置在油缸体27内，所述松刀杆21与移动活塞29之间设置有松刀调整垫25，所述油缸体27内设置有与移动活塞29连接的脱开弹簧26，所述铣头主轴4内设置有拉刀爪总成20、松刀杆21，所述拉刀爪总成20与松刀杆21通过螺纹固定在一起，所述铣头主轴4后端与油缸体27连接，所述油缸体27设置有油缸端盖31，；所述自动分度定向机构包括铣头联接板8、定位导向键52、移动销轴53、定位支座54、固定螺钉55、多通道固定套56、固定压板57、联接盘58、定位齿盘59、滑动销轴60、压缩弹簧61、伸缩弹簧64，所述定位导向键52套装于铣头联接板8上，所述固定压板57压装在定位导向键52上并通过固定螺钉与铣头联接板8固定；所述移动销轴53套装在铣头联接板8的孔内，所述移动销轴53下端面安装有压缩弹簧61，所述定位导向键52固定有滑动销轴60，所述定位支座54通过固定螺钉55固定在联接盘58上；所述传动轴1上端连接有伸缩弹簧64，所述伸缩弹簧64的另一端固定在弹簧座上，所述定位齿盘59通过螺钉固定在联接盘58上；所述多通道旋转管路机构包括快插接头71、旋转密封圈74、多通道旋转轴75、调整垫一76、O形密封圈77、调整垫二79、前法兰盖78、松刀快换接头81、冷却快换接头82，所述多通道旋转轴75套设于多通道固定套73内通过螺钉与联接盘58连接，所述多通道固定套56设置有与多通道旋转轴75对应的内腔台阶结构，所述快插接头71设置在铣头联接板8上，所述多通道固定套56内设置有分别与铣头联接板8、快插接头71、松刀快换接头81、冷却快换接头82连通的孔口，所述多通道固定套56内与前轴承端盖9连通的孔口通道内设置有调整垫二79，所述多通道固定套56内与多通道固定套56连通的孔口通道内设置有调整垫一76，所述调整垫一76前端设置有O形密封圈77，所述多通道旋转轴75的外圆表面上设有与所述孔口相对应的环形圆弧槽，所述多通道旋转轴75的外圆面上位于每一所述孔口的上、下两侧安装有旋转密封圈74，多通道旋转轴75下端与直角铣头体6连接，所述锥齿轮轴2通过支承轴承3与多通道旋转轴75连接，所述铣头主轴4通过主轴后轴承5与直角铣头体6连接，所述铣头主轴4通过主轴前轴承13与前轴承端盖9连接，所述前轴承端盖9前端设置有前法兰盖78，所述铣头联接板8上设置有铣头拉钉7，所述铣头主轴4端部设置有连接前轴承端盖9的主轴法兰盘11，所述铣头主轴4与前轴承端盖9之间设置有位于主轴前轴承13两端的迷宫密封套10，所述铣头联接板8上设置有松刀快换接头81、冷却快换接头82。

其中所述松刀杆21顶部与移动活塞29端面形成有间隙，间隙为2毫米。

优选地，多通道旋转轴75与多通道固定套56轴向窜动量为0.015—0.03mm。

本实施例工作时，机床铣头联接板端面和主轴锥孔与铣头联接板8的端面及传动轴1的锥面贴合，传动轴1的齿圈在主轴的作用下向下移动一定距离与联接盘58上定向齿圈脱开;同时铣头联接板8上的移动销轴53在机床铣头联接板的作用下向内腔移动，通过移动销轴53上的L形导向槽推动定位导向键52和滑动销轴60一起向外移动，定位导向键52上的定位锥面从定位支座54上脱开，定位齿盘59与机床铣头联接板上的定位齿盘实现精密定位贴合。机床主轴运动通过传动轴1、锥齿轮轴2、锥齿轮12传递到铣头主轴4上，实现铣头主轴4的切屑运动。本实施例自动拉刀机构通过油缸端盖31进油囗通入高压油推动移动活塞29向前移动一定距离，与松刀杆21接触后同拉刀爪总成20等一起向前推刀具脱开拉刀爪总成20，执行刀具的自动交换的松刀动作，当刀具交换好后松刀电磁阀换向，油缸端盖31的油囗与回油囗联接，油缸体27上的脱开弹簧26的弹簧力和松刀杆21上的蝶簧23的弹簧力共同作用下整个拉刀机构后移拉紧刀具，完成了刀具的自动放松和夹紧动作。注意拉紧刀具后松刀杆21顶部与移动活塞29端面有2mm左右的间隙，保证铣头主轴4旋转时不会干涉。

当本实施例进行自动角度分度时，机床铣头联接板上的油缸向下推动铣头联接板8上的铣头拉钉7向下移动7-8mm, 定位齿盘59与机床铣头联接板上的定位齿盘脱开，铣头拉钉7上的圆柱面与机床铣头联接板之间仍保持定向，不会相对转动;传动轴1上的齿圈与联接盘58上定向齿圈重新啮合，铣头主轴被锁住不会转动;定位导向键52上的定位锥面与定位支座54仍处于脱开状态，机床主轴按加工要求转动一定角度时，传动轴1、直角铣头体6和铣头主轴等一起与铣头联接板8间相对转动一定角度;完成分度转角后，本实施例在机床铣头联接板上的油缸向上拉紧作用下上移与机床铣头联接板贴合，传动轴1上的齿圈向下移动一定距离与联接盘58上定向齿圈脱开，定位齿盘59与机床铣头联接板上的定位齿盘重新精密定位贴合，完成自动铣头的角度自动分度。本实施例多通道旋转管路机构工作时，通过铣头联接板8上的快插接头71、松刀快换接头81、冷却快换接头82上端与机床联接板上的相应吹气、油缸液压松紧刀、冷却水管接囗相连，下端与多通道固定套56的对应管路相连，通过多通道固定套56、多通道旋转轴75、直角铣头体6、油缸端盖31等件将液压压力油输送到松刀油缸上，实现自动松刀控制。通过多通道固定套56、多通道旋转轴75、直角铣头体6、油缸端盖31、移动活塞29、松刀杆21、拉刀爪总成20、铣头主轴4等件将吹气管路传送到主轴锥面上，实现自动清洁吹气控制。通过多通道固定套56、多通道旋转轴75、直角铣头体6、前端盖80、前法兰盖78等将高压冷却液喷射到加工件上，实现加工自动冷却控制。注意多通道旋转轴75与多通道固定套56轴向窜动量要控制在0.015—0.03mm间隙内，配磨接合端面，保证自动铣头分度时阻尼不能过大，转动扭矩应控制在300N.m内，以保证主轴电机能正常使用。自动直角铣头装置用于实现机床立式主轴自动转为卧式主轴的加工，本实施例一般安装在机床的立式主轴方滑枕上，可执行自动铣头卧轴传动、自动铣头转角分度、刀具自动夹紧、刀具接合面自动清洁吹气、冷却管路自动冷却等功能。本实施例具有结构紧凑、各机构分布合理、分度精度高、旋转速度快、维护简便的特点。

本实施例所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实施例的保护范围中。

Claims (4)

1.一种自动直角铣头装置，其特征在于，所述的自动直角铣头装置包括传动机构、自动拉刀机构、自动分度定向机构、多通道旋转管路机构；所述传动机构包括传动轴（1）、锥齿轮轴（2）、支承轴承（3）、铣头主轴（4）、主轴后轴承（5）、直角铣头体（6）、铣头拉钉（7）、前轴承端盖（9）、主轴法兰盘（11）、迷宫密封套（10）、锥齿轮（12）、主轴前轴承（13），所述传动轴（1）与锥齿轮轴（2）通过精密花键联接，所述锥齿轮轴（2）通过锥齿轮（12）与铣头主轴（4）连接；所述自动拉刀机构包括拉刀爪总成（20）、松刀杆（21）、挡圈（22）、蝶簧（23）、锁紧螺母（24）、松刀调整垫（25）、脱开弹簧（26）、油缸体（27）、旋转密封圈（28）、移动活塞（29）、旋转密封圈（30）、油缸端盖（31），所述旋转密封圈（28）、旋转密封圈（30）安装在移动活塞（29）凹槽内，所述蝶簧（23）、挡圈（22）套设在松刀杆（21）上，通过锁紧螺母（24）固定，所述蝶簧（23）前端设置有挡圈（22），所述移动活塞（29）设置在油缸体（27）内，所述松刀杆（21）与移动活塞（29）之间设置有松刀调整垫（25），所述油缸体（27）内设置有与移动活塞（29）连接的脱开弹簧（26），所述铣头主轴（4）内设置有拉刀爪总成（20）、松刀杆（21），所述拉刀爪总成（20）与松刀杆（21）通过螺纹固定，所述铣头主轴（4）后端与油缸体（27）连接，所述油缸体（27）设置有油缸端盖（31）；所述自动分度定向机构包括铣头联接板（8）、定位导向键（52）、移动销轴（53）、定位支座（54）、固定螺钉（55）、多通道固定套（56）、固定压板（57）、联接盘（58）、定位齿盘（59）、滑动销轴（60）、压缩弹簧（61）、伸缩弹簧（64），所述定位导向键（52）套装于铣头联接板（8）上，所述固定压板（57）压装在定位导向键（52）上并通过固定螺钉与铣头联接板（8）固定；所述移动销轴（53）套装在铣头联接板（8）的孔内，所述移动销轴（53）下端面安装有压缩弹簧（61），所述定位导向键（52）固定有滑动销轴（60），所述定位支座（54）通过固定螺钉（55）固定在联接盘（58）上；所述传动轴（1）上端连接有伸缩弹簧（64），所述伸缩弹簧（64）的另一端固定在弹簧座上，所述定位齿盘（59）通过螺钉固定在联接盘（58）上；所述多通道旋转管路机构包括快插接头（71）、旋转密封圈（74）、多通道旋转轴（75）、调整垫一（76）、O形密封圈（77）、调整垫二（79）、前法兰盖（78）、松刀快换接头（81）、冷却快换接头（82），所述多通道旋转轴（75）套设于多通道固定套（73）内通过螺钉与联接盘（58）连接，所述多通道固定套（56）设置有与多通道旋转轴（75）对应的内腔台阶结构，所述快插接头（71）设置在铣头联接板（8）上，所述多通道固定套（56）内设置有分别与铣头联接板（8）、快插接头（71）、松刀快换接头（81）、冷却快换接头（82）连通的孔口，所述多通道固定套（56）内与前轴承端盖（9）连通的孔口通道内设置有调整垫二（79），所述多通道固定套（56）内与多通道固定套（56）连通的孔口通道内设置有调整垫一（76），所述调整垫一（76）前端设置有O形密封圈（77），所述多通道旋转轴（75）的外圆表面上设有与所述孔口相对应的环形圆弧槽，所述多通道旋转轴（75）的外圆面上位于每一所述孔口的上、下两侧安装有旋转密封圈（74），多通道旋转轴（75）下端与直角铣头体（6）连接，所述锥齿轮轴（2）通过支承轴承（3）与多通道旋转轴（75）连接，所述铣头主轴（4）通过主轴后轴承（5）与直角铣头体（6）连接，所述铣头主轴（4）通过主轴前轴承（13）与前轴承端盖（9）连接，所述前轴承端盖（9）前端设置有前法兰盖（78），所述铣头联接板（8）上设置有铣头拉钉（7），所述铣头主轴（4）端部设置有连接前轴承端盖（9）的主轴法兰盘（11），所述铣头主轴（4）与前轴承端盖（9）之间设置有位于主轴前轴承（13）两端的迷宫密封套（10），所述铣头联接板（8）上设置有松刀快换接头（81）、冷却快换接头（82）。

2.根据权利要求1所述的一种自动直角铣头装置，其特征在于，拉紧刀具后，所述松刀杆（21）顶部与移动活塞（29）端面形成有间隙。

3.根据权利要求2所述的一种自动直角铣头装置，其特征在于，所述间隙为2毫米。

4.根据权利要求1所述的一种自动直角铣头装置，其特征在于，所述多通道旋转轴（75）与多通道固定套（56）轴向窜动量为0.015—0.03mm。