CN218592409U - 一种自锁式主轴拉刀机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种自锁式主轴拉刀机构，包括主轴轴芯，其内部具有空腔，空腔的一端设置碟簧组，空腔的中心轴线设置与碟簧组连接的拉杆，主轴轴芯的前端成形有锥形孔，锥形孔与拉杆之间通过设置自锁结构同步实现对刀具的锁紧以及刀具与主轴间的限位，自锁结构包括安装套，安装套的前部与中部分别嵌设有第一限位件以及第二限位件，前部的限位件用于拉紧刀具、中部的限位件用于与拉杆形成自锁；相比现有技术通过拉爪夹紧的方式，本实用新型的刀具夹紧后处于自锁状态，在拉杆作用的弹簧力逐渐衰减的情况下，钢球与拉杆处于自锁状态，除非外力推动拉动，否则道具无法松开，从而避免主轴拉杆拉力衰减带来的主轴掉刀事故。

Description

一种自锁式主轴拉刀机构

技术领域

本实用新型涉及数控车床技术领域，尤其是一种自锁式主轴拉刀机构。

背景技术

现有的锥孔类型加工中心主轴普遍采用拉刀爪式的结构，通过拉爪机构的松开和夹紧来达到刀具的锁紧和松开目的。由于拉爪部件采用合金钢制造，当拉爪磨损的情况下，刀具加工时受力过大；或者拉杆弹簧力衰减的时候，容易出现拉爪抓不住刀，刀具脱落的情况。

实用新型内容

针对上述现有生产技术中的缺点，本申请提供了一种在较小弹簧力作用下依然可保持稳定夹紧力，防止刀具脱落的自锁式主轴拉刀机构。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

一种自锁式主轴拉刀机构，包括主轴轴芯，其内部具有空腔，空腔的一端设置碟簧组，空腔的中心轴线设置与碟簧组连接的拉杆，自碟簧组至空腔的另一端通过导向组件对拉杆的前部进行导向支撑，主轴轴芯的前端成形有锥形孔，锥形孔与拉杆之间通过设置自锁结构同步实现对刀具的锁紧以及刀具与主轴间的限位，所述自锁结构包括安装套，安装套的前部与中部分别嵌设有第一限位件以及第二限位件，前部的限位件用于拉紧刀具、中部的限位件用于与拉杆形成自锁。

进一步地，所述第一限位件以及第二限位件均为钢球。

进一步地，所述拉杆的前端具有一体成形的斜楔部，拉杆远离锥形孔运动时由斜楔部实现自锁。

进一步地，所述导向组件包括前支撑套、中支撑套以及后支撑套，所述前支撑套设置于主轴轴芯与安装套间的环状间隙内，所述中支撑套顶抵设置于前支撑套的后方，所述后支撑套顶抵设置于碟簧组的一侧。

进一步地，所述前支撑套的内缘直径小于中支撑套的内缘直径以形成轴肩部，所述拉杆的前端具有与轴肩部相配合的配合部，以此限位拉杆的行程。

进一步地，所述中支撑套的内部具有容纳空间并以弹簧设置其内，使前支撑套在向后运动时能够压迫中支撑套进行压缩变形。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

相比现有技术通过拉爪夹紧的方式，本实用新型的刀具夹紧后处于自锁状态，在拉杆作用的弹簧力逐渐衰减的情况下，钢球与拉杆处于自锁状态，除非外力推动拉动，否则道具无法松开，从而避免主轴拉杆拉力衰减带来的主轴掉刀事故。

附图说明

图1为现有的拉爪式主轴拉刀机构的结构示意图；

图2为本实用新型拉紧刀具并自锁时的结构示意图；

图3为本实用新型松开刀具的结构示意图。

其中：图1中现有技术标记为：100、轴芯；101、拉杆；102、碟簧组；103、刀具；104、刀柄拉钉；105、拉爪。

图2至图3中：1、主轴轴芯；2、碟簧组；3、拉杆；4、导向组件；5、锥形孔；6、自锁结构；61、安装套；62、第一限位件；63、第二限位件；31、斜楔部；41、前支撑套；42、中支撑套；43、后支撑套；421、弹簧；7、轴肩部；8、配合部；9、刀柄；10、刀柄拉钉；11、尾螺母。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的技术方案做进一步地说明。

如图1所示为现有技术的拉爪式主轴拉刀机构的结构示意图，其出示了包括轴芯100、拉杆101、碟簧组102、刀具103、拉爪105的拉刀机构结构，其工作原理是刀具伸入轴芯100的锥形孔内部，由拉爪的开合来卡紧连接刀具的刀柄拉钉104，拉爪105的另一端通过拉杆101与碟簧组102连接，碟簧组102受到拉力后对拉杆101起到一个反作用力，从而实现对刀具103的夹持。然而，现有的拉爪105在磨损后，在出现碟簧组102弹簧力不足或刀具加工受力过大的情况下，拉爪105易滑脱、抓不住刀具103，造成刀具103脱落的状况。

基于上述缺陷，本实用新型提供一种自锁式主轴拉刀机构，具体实施方式为：

如图2至图3所示，其包括主轴轴芯1，其内部具有空腔，空腔的一端设置碟簧组2，空腔的中心轴线设置与碟簧组2连接的拉杆3，自碟簧组2至空腔的另一端通过导向组件4对拉杆3的前部进行导向支撑，主轴轴芯1的前端成形有锥形孔5，锥形孔5与拉杆3之间通过设置自锁结构6同步实现对刀具的锁紧以及刀具与主轴间的限位，自锁结构6包括安装套61，安装套61的前部与中部分别嵌设有第一限位件62以及第二限位件63，前部的限位件用于拉紧刀具、中部的限位件用于与拉杆3形成自锁。

在一些实施例中，第一限位件62以及第二限位件63均为钢球。

在一些实施例中，拉杆3的前端具有一体成形的斜楔部31，拉杆3远离锥形孔5运动时由斜楔部31实现自锁，拉杆3的尾段设置有尾螺母11。

在一些实施例中，导向组件4包括前支撑套41、中支撑套42以及后支撑套43，前支撑套41设置于主轴轴芯1与安装套61间的环状间隙内，中支撑套42顶抵设置于前支撑套41的后方，后支撑套43顶抵设置于碟簧组2的一侧。

在一些实施例中，前支撑套41的内缘直径小于中支撑套42的内缘直径以形成轴肩部7，所述拉杆3的前端具有与轴肩部7相配合的配合部8，以此限位拉杆3的行程。

在一些实施例中，中支撑套42的内部具有容纳空间并以弹簧421设置其内，使前支撑套41在向后运动时能够压迫中支撑套42进行压缩变形。

需要说明的是，如图2所示，前支撑套41的两端具有斜坡，当处于自锁状态时，前端靠近刀具的钢球位于前支撑套41的上表面，从而能够卡进刀柄9拉钉形成的环状槽内；同时，随着拉杆3的后移，后端的钢球落入前支撑套41一端斜坡与中支撑套42形成的凹槽内，此时钢球顶抵住拉杆3的斜楔部31，从而形成了自锁。

刀具锁紧的工作原理：

碟簧组2经过压缩后，给拉杆3施加一个向后方向的拉力；拉杆3的斜楔部31推动第二限位件63-钢球，并带动安装套61后移，致使第二限位件63-钢球落入前支撑套41一侧的斜坡凹槽内，此时钢球顶抵住拉杆3的斜楔部31；第一限位件62-钢球随着安装套61后移，并拉近刀具的刀柄9拉钉，使得刀柄9锁紧在主轴轴承锥孔内，从而达到锁紧刀具的目的。当自锁钢球卡入拉杆3前支撑套41槽内时，钢球与拉杆3处于自锁状态，除非外力推动拉杆3，否则，刀具无法松开。

刀具松开的工作原理：

推动拉杆3尾端，使得拉杆3前移，拉杆3斜楔部31与第二限位件63-钢球脱开，钢球可自由往拉杆3内测移动，钢球自锁消失，拉杆3继续前移，推动安装套61前移，第一限位件62-钢球往内收缩，落入一侧的前支撑套41斜坡凹槽内，钢球往外释放刀具，从而使得刀柄9与主轴轴芯1的锥孔脱开。

以上描述是对本实用新型的解释，不是对实用新型的限定，本实用新型所限定的范围参见权利要求，在本实用新型的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

Claims (6)

1.一种自锁式主轴拉刀机构，包括主轴轴芯(1)，其内部具有空腔，空腔的一端设置碟簧组(2)，空腔的中心轴线设置与碟簧组(2)连接的拉杆(3)，自碟簧组(2)至空腔的另一端通过导向组件(4)对拉杆(3)的前部进行导向支撑，主轴轴芯(1)的前端成形有锥形孔(5)，其特征在于：锥形孔(5)与拉杆(3)之间通过设置自锁结构(6)同步实现对刀具的锁紧以及刀具与主轴间的限位，所述自锁结构(6)包括安装套(61)，安装套(61)的前部与中部分别嵌设有第一限位件(62)以及第二限位件(63)，第一限位件(62)用于拉紧刀具、第二限位件(63)用于与拉杆(3)形成自锁。

2.如权利要求1所述的一种自锁式主轴拉刀机构，其特征在于：所述第一限位件(62)及第二限位件(63)均为钢球。

3.如权利要求1所述的一种自锁式主轴拉刀机构，其特征在于：所述拉杆(3)的前端具有一体成形的斜楔部(31)，拉杆(3)远离锥形孔(5)运动时由斜楔部(31)抵住第二限位件(63)实现自锁。

4.如权利要求1所述的一种自锁式主轴拉刀机构，其特征在于：所述导向组件(4)包括前支撑套(41)、中支撑套(42)以及后支撑套(43)，所述前支撑套(41)设置于主轴轴芯(1)与安装套(61)间的环状间隙内，所述中支撑套(42)顶抵设置于前支撑套(41)的后方，所述后支撑套(43)顶抵设置于碟簧组(2)的一侧。

5.如权利要求4所述的一种自锁式主轴拉刀机构，其特征在于：所述前支撑套(41)的内缘直径小于中支撑套(42)的内缘直径以形成轴肩部(7)，所述拉杆(3)的前端具有与轴肩部(7)相配合的配合部(8)，以此限位拉杆(3)的行程。

6.如权利要求4所述的一种自锁式主轴拉刀机构，其特征在于：所述中支撑套(42)的内部具有容纳空间并以弹簧(421)设置其内，使前支撑套(41)在向后运动时能够压迫中支撑套(42)进行压缩变形。

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