CN200991829Y - 机床主轴气动换刀机构 - Google Patents

Abstract

一种机床主轴气动换刀机构，包括安装于主轴锥孔(13)内的刀柄(14)、拉杆(9)、联接套(4)、圆螺母(3)、单向气缸(2)、电磁控制阀(1)，且上述构件同轴线顺序连接，所述单向气缸(2)通过联接套(4)与主轴(8)的后端连接，所述拉杆(9)置于主轴(8)孔内，且前端与刀柄(14)连接，后端与单向气缸(2)联接，拉杆(9)与主轴(8)孔之间，设置压缩弹簧(7)，其一端与主轴(8)内孔台阶端面接触，另一端与拉杆(9)台阶端面接触。本实用新型采用上述技术方案，安装维护方便，操作简单快捷，定位精度可靠，工作性能稳定；结构上采用单向气缸与主轴连体方式，故主轴轴承不受单向气缸推力影响。

Description

机床主轴气动换刀机构

技术领域

本实用新型涉及一种机械切削机床，特别是机械传动式机床主轴气动换刀机构。

背景技术

目前在普通金属切削机床中，旋转刀具与主轴的连接方式大多采用双头拉杆，一端旋入刀柄中，另一端用螺母压在主轴后端，将刀具拉紧在主轴前端锥孔内；或者利用莫氏锥柄的自锁力连接；上述常见方式在换刀时很不方便，而且换刀时间较长，直接影响到生产效率；在拆装莫氏锥柄时，对主轴精度有一定的影响。

对于机床主轴的刀具拆装，已有采用气动的方式，如在中国专利申请号为92111511.3专利中公开了一种气动换刀装置，用于锁紧刀柄的弹簧是置于气缸内的，该专利技术的缺点是在安装维护时不方便，弹簧出现故障需要维修时，必须拆开气缸。

实用新型内容

本实用新型所要解决的问题是提供一种机床主轴气动换刀机构，其目的是刀具更换操作简单快捷，且安装维护方便。

为了实现上述目的，本实用新型提出的技术方案是：这种机床主轴气动换刀机构，包括安装于主轴锥孔内的刀柄、拉杆、单向气缸、电磁控制阀，且上述构件同轴线从主轴前端至后端顺序连接，所述单向气缸通过联接套与主轴的后端紧固连接，所述拉杆置于主轴孔内，所述的拉杆与主轴孔之间，设置压缩弹簧，其一端与主轴内孔台阶端面接触，另一端与拉杆台阶端面接触。

在刀柄与拉杆之间设有拉钉，并用螺纹紧固在刀柄上，设有拉爪，其一端开缝，另一端不开缝并与拉杆前端紧固连接，拉钉位于拉爪的孔内。

所述的拉爪开缝的一端，外缘表面呈圆锥面状，与主轴的内孔表面形成锥度配合，拉爪内孔表面为阶梯孔，孔径里面大孔口小，拉钉的头部直径大于杆身，其头部卡在拉爪孔内孔径较大处。

拉杆后端与主轴台阶孔之间，所述的压缩弹簧为多碟型弹簧轴向叠合。

拉杆后端与主轴台阶孔之间，所述压缩弹簧为圆柱螺旋弹簧。

所述的拉杆以及拉爪设有通孔，该孔与单向气缸的推杆轴线上的孔连通，一直贯通至单向气缸的进气腔，该孔与拉杆、拉爪及单向气缸的推杆轴线均同轴。

所述的拉爪采用合金弹簧钢材料。

所述的单向气缸与联接套、主轴的后端与联接套的连接，采用螺纹连接，单向气缸与联接套之间用圆螺母锁紧。

所述的拉杆台阶端面的结构为：拉杆与压紧螺母用螺纹连接，压紧螺母的端面即形成拉杆台阶端面。

本实用新型采用拉钉紧固在刀柄上，利用碟型弹簧张力通过拉杆前端的拉爪后移收拢，拉动拉钉向后移动，将刀柄牢固地拉紧在主轴锥孔内，实现装刀。利用电磁控制阀控制单向气缸，单向气缸供气后推杆推动拉杆克服碟型弹簧向前移动，拉杆带动拉爪前移的同时拉爪张开，与拉钉分开，拉杆继续顶动拉钉前移，将刀柄与主轴锥孔分离，实现松刀。同时经过拉杆吹气孔的气体对主轴锥孔面进行清洁。通过松刀和装刀完成换刀过程。

本实用新型采用弹簧张力机械锁紧和单向气缸推力松刀机构，安装维护方便，操作简单快捷，定位精度可靠，工作性能稳定；结构上采用单向气缸与主轴连体方式，所以主轴轴承不受单向气缸推力影响。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明：

图1为本实用新型的结构示意图。

图中标记为：1、电磁控制阀，2、单向气缸，3、圆螺母，4、联接套，5、螺母，6、压紧螺母，7、压缩弹簧，8、主轴，9、拉杆，10、调整垫，11、拉爪，12、拉钉，13、主轴锥孔，14、刀柄。

具体实施方式

图1所示的本实用新型的结构表明，本实用新型为一种机床主轴气动换刀机构，包括安装于主轴锥孔13内的刀柄14、拉杆9、单向气缸2、电磁控制阀1，且上述构件同轴线从主轴8前端至后端顺序连接，所述单向气缸2通过联接套4与主轴8的后端紧固连接，所述拉杆9置于主轴8孔内。螺母5用于锁紧拉杆9和单向气缸2的推杆。

为了使机床主轴气动换刀机构操作简单快捷，且安装维护方便，采取的技术措施是：所述的拉杆9与主轴8孔之间，设置压缩弹簧7，其一端与主轴8内孔台阶端面接触，另一端与拉杆9台阶端面接触。

采取了上述方案，使机床主轴气动换刀机构操作简单快捷，安装维护方便，定位精度可靠，工作性能稳定。

本实用新型在具体实施时的具体实施方式为：

实施例一：

所述的机床主轴气动换刀机构，其拉杆9后端与主轴8台阶孔之间压缩弹簧7为碟型弹簧。用调整垫10调整碟型弹簧的轴向位置和弹性。

实施例二：

所述的压缩弹簧7也可为圆柱螺旋弹簧。调整垫10用于调整圆柱螺旋弹簧的轴向弹性。

实施例三：

在刀柄14与拉杆9之间设有拉钉12，并用螺纹紧固在刀柄14上，设有拉爪11，其一端开缝，另一端不开缝并与拉杆9前端紧固连接，拉钉12位于拉爪11的孔内。

所述的拉爪11开缝的一端，外缘表面呈圆锥面状，与主轴的内孔表面形成锥度配合，拉爪11内孔表面为阶梯孔，孔径里面大孔口小，拉钉12的头部直径大于杆身，其头部卡在拉爪11孔内孔径较大处。

采取上述方式，将刀柄牢固地拉紧在主轴锥孔13内，实现简单快捷换刀。

本实用新型在具体实施时，还可以采取下列方式：

所述的机床主轴气动换刀机构，所述单向气缸2与联接套4、并用圆螺母3锁紧，主轴8的后端与联接套4的连接，采用螺纹连接，通过电磁控制阀1控制气源，结构上采用单向气缸与主轴连体方式，所以主轴轴承不受单向气缸推力影响。

所述拉杆9台阶端面由拉杆9与压紧螺母6用螺纹连接构成，拉爪11采用合金弹簧钢材料。

所述的拉杆9以及拉爪11设有通孔，该孔与单向气缸2的推杆轴线上的孔连通，一直贯通至单向气缸2的进气腔，该孔与拉杆9、拉爪11及单向气缸2的推杆轴线均同轴。这种方式使刀柄定位方便可靠，同时经过拉杆吹气孔的气体对主轴锥孔13面进行清洁。

采用上述方式装刀时，碟型弹簧7的张力经拉杆9带动拉爪11后移，在后移的同时拉爪11收拢，拉动拉钉12将刀柄14牢固地拉紧在主轴锥孔13内。

松刀时，打开电磁控制阀1，单向气缸2供气后推杆向前移动，推动拉杆9克服碟型弹簧7张力向前移动，拉杆9带动拉爪11前移的同时拉爪11张开，与拉钉12分开，拉杆9继续顶动拉钉12前移，将刀柄14与主轴锥孔13分离；同时经过拉杆9吹气孔的气体对主轴锥孔13面进行清洁。通过松刀和装刀完成换刀过程。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1、一种机床主轴气动换刀机构，包括安装于主轴锥孔(13)内的刀柄(14)、拉杆(9)、单向气缸(2)、电磁控制阀(1)，且上述构件同轴线从主轴(8)前端至后端顺序连接，所述单向气缸(2)通过联接套(4)与主轴(8)的后端紧固连接，所述拉杆(9)置于主轴(8)孔内，其特征在于：所述的拉杆(9)与主轴(8)孔之间，设置压缩弹簧(7)，其一端与主轴(8)内孔台阶端面接触，另一端与拉杆(9)台阶端面接触。

2、按照权利要求1所述的机床主轴气动换刀机构，其特征在于：在刀柄(14)与拉杆(9)之间设有拉钉(12)，并用螺纹紧固在刀柄(14)上，设有拉爪(11)，其一端开缝，另一端不开缝并与拉杆(9)前端紧固连接，拉钉(12)位于拉爪(11)的孔内。

3、按照权利要求2所述的机床主轴气动换刀机构，其特征在于：所述的拉爪(11)开缝的一端，外缘表面呈圆锥面状，与主轴的内孔表面形成锥度配合，拉爪(11)内孔表面为阶梯孔，孔径里面大孔口小，拉钉(12)的头部直径大于杆身，其头部卡在拉爪(11)孔内孔径较大处。

4、按照权利要求1或2或3所述的机床主轴气动换刀机构，其特征在于：拉杆(9)后端与主轴(8)台阶孔之间，所述的压缩弹簧(7)为多碟型弹簧轴向叠合。

5、按照权利要求1或2或3所述的机床主轴气动换刀机构，其特征在于：拉杆(9)后端与主轴(8)台阶孔之间，所述压缩弹簧(7)为圆柱螺旋弹簧。

6、按照权利要求5所述的机床主轴气动换刀机构，其特征在于：所述的拉杆(9)以及拉爪(11)设有通孔，该孔与单向气缸(2)的推杆轴线上的孔连通，一直贯通至单向气缸(2)的进气腔，该孔与拉杆(9)、拉爪(11)及单向气缸(2)的推杆轴线均同轴。

7、按照权利要求6所述的机床主轴气动换刀机构，其特征在于：所述的拉爪(11)采用合金弹簧钢材料。

8、按照权利要求7所述的机床主轴气动换刀机构，其特征在于：所述的单向气缸(2)与联接套(4)、主轴(8)的后端与联接套(4)的连接，采用螺纹连接，单向气缸(2)与联接套(4)之间用圆螺母(3)锁紧。

9、按照权利要求8所述的机床主轴气动换刀机构，其特征在于：所述的拉杆(9)台阶端面的结构为：拉杆(9)与压紧螺母(6)用螺纹连接，压紧螺母(6)的端面即形成拉杆(9)台阶端面。