专利名称：机床主轴拉刀机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机床主轴，特别是涉及一种可保持动平衡而达到高速运转的机床主轴拉刀机构。
一般自动化机床上可安装各种预定形状的刀具，以对工件进行各种切削，为使该刀具可快速固定于机床主轴上，通常在该主轴内部设置一拉刀机构，利用气动或油压等动力装置驱动该拉刀机构，使该拉刀机构可快速夹持或松开刀具。
如
图1、2所示，一般机床拉刀机构是在一主轴本体10内部通设有一轴孔11，该轴孔11前端设有一锥形孔111以供套设一刀具12，而该锥形孔111后方使内腔扩大而形成一容室112，该主轴本体10后端处设有一气动装置13，该气动装置13由一阀体131及一活塞132组成，该活塞132套置在阀体131内部，外部气源可进入该阀体131内推动该活塞132，该活塞132延伸出一心轴133，固接在该心轴133端部的一拉刀杆14穿设于轴孔11内，该活塞132可带动该拉刀杆14向前或向后伸缩移动，在该拉刀杆14前端处设有一夹爪装置15，该夹爪装置15由三瓣或四瓣爪片151组合而成，每一爪片151上均套设有一滚珠152，该滚珠152可滚抵于容室112内壁，使该拉刀杆14向前伸出时，该夹爪装置15的爪片151向外扩张而松开释放该刀具12，而当该拉刀杆14向后拉动后，该夹爪装置15的爪片151因进入内径较小的轴孔11而呈收缩状，该夹爪装置15即可夹持刀具12后端的T型部121而固定；为使该夹爪装置15在夹持刀具12时具有强大的迫紧固定能力，该轴孔11内套设有多组圆形弹片16，该圆形弹片16呈两两相对互相叠置并弹抵在该拉刀杆14后端而向该拉刀杆14提供后拉的弹复力。
上述一般拉刀机构确实具有夹持松开该刀具12的功能，但使用方面仍具有以下缺点。因一般拉刀机构套设圆形弹片16是为使拉刀动作具有迫紧作用，但是该圆形弹片16结构与各构件之间会产生间隙，主轴本体10主要用于带动工具12旋转以进行切削，其间隙会造成沿主轴圆周位置重量不均，转动时即会产生角动量，且转速愈快角动量愈大，因此无法保持动平衡，从而造成整个主轴本体10剧烈摇晃，影响切削精度，而在更恶劣的状态下，运转中会使该圆形弹片16压缩而丧失迫紧拉刀的作用，使刀具12无法夹紧而可能松脱飞出，具有极大的危险性，故一般主轴无法进行高速运转，大约只能到达0～8000RPM(转／分)，设计者为尽量保持动平衡，只能增加该圆形弹片16的叠置数量及长度，但由此将使整个主轴本体10更为巨大，除增加制造成本外，长主轴在精度上也会变差。
本实用新型目的在于提供一种可保持动平衡而达到高速运转的机床主轴拉刀机构。
本实用新型的机床主轴拉刀机构系在一主轴本体内部通设有一轴孔，该轴孔内穿设有一拉刀杆，该拉刀杆前端接设有一夹爪装置，该主轴本体后端设有一动力装置，该动力装置可驱动拉刀杆使该夹爪装置作张开或收合状以对一刀具形成松释或夹固，其特点在于在该拉刀杆的杆身预定位置处凹设有一楔形凹槽，该动力装置包含一缸体及一活塞主体，该活塞主体置设在该缸体的一内室并可作往复运动，其内部并套设有多个轴承，该机床主轴拉刀机构还具有一迫推装置，该迫推装置包含一收纳本体、一推拉杆、一止动块及一楔合块，该收纳本体固置在轴孔内，其内部可供收纳该推拉杆、止动块及楔合块，该推拉杆后端与活塞主体接合而可前后移动，其内部具一供该拉刀杆穿设的管孔，该管孔前端内周设有一与拉刀杆楔形凹槽相对的倒斜面，该止动块固止于该楔合块前方位置处以凸抵并挡止该楔合块，该楔合块置设于拉刀杆与推拉杆中间，它具有一与该推拉杆倒斜面作楔合的外斜面，另具有一与该拉刀杆楔形凹槽楔合的内斜面。
通过上述构造的组合，该拉刀杆利用楔合块双楔面可迫推并驱动该夹爪装置，且该迫推装置各构件的截面形状均为圆形，可保持动平衡而达到高速运转的目的。
附图简单说明
图1是一般机床拉刀机构的组合剖视图。
图2是一般机床拉刀机构的局部放大示意图。
图3是本实用新型较佳实施例的分解平面图。
图4是本实用新型较佳实施例的夹持动作图。
图5是本实用新型较佳实施例的松释动作图。
图6是本实用新型较佳实施例的局部放大示意图。
图7沿图4中7-7线的剖视示意图。
下面通过最佳实施例并结合附图对本实用新型机床主轴拉刀机构进行详细说明，如图3、4所示，本实用新型的机床主轴拉刀机构系在一主轴本体20内部通设有一轴孔21，该轴孔21前方处设有一锥形孔22，恰可供一刀具23装入。在本实施例中，该刀具23为加工中心(MC)的刀筒，其后端具有一T形部231。该轴孔21内可供套设一拉刀杆24，该拉刀杆24前端接设有一夹爪装置25，该夹爪装置25前端接设有三瓣爪片251。在该主轴本体20后端设有一动力装置30，该动力装置30可采用空压或油压元件驱动该拉刀杆24作前后位移。当该拉刀杆24前后位移时，该夹爪装置25的爪片呈扩张或收缩状，以松释或夹固该刀具23的T形部231。
本实用新型的特点在于，该拉刀杆24在其杆身预定位置处凹设有一楔形凹槽241，沿该拉刀杆24内部中央通设有一冷却流道242，冷却水可由此进入，该冷却流道242前方处设有一止逆阀243，它具有防止冷却水逆流的作用。
该夹爪装置25内部中央相对拉刀杆24处也通设有一冷却流道252，使冷却水可通入该刀具23内部进行冷却。
该动力装置30包含一缸体31及一活塞主体32，该缸体31内部凹空形成一内室311，并设有一排出孔312通至该内室311，该缸体31外侧固定有一缸盖33，该缸盖33内部设有一进入孔331通至内室311，其外周处并凹设有一环沟332。该活塞主体32设于缸体31的内室311内，它由两个盘状件321对合组成，其内部凹设一容室322，可供多个轴承323套置，而外周具有一凸缘324，该凸缘324上套设有O形环325，而可密封抵贴该缸体31的内壁。外部压力源可由该进入孔331及排出孔312通至内室311，以驱动该活塞主体32向前或向后移动。
该机床主轴拉刀机构还具有一迫推装置40，如图6、7所示，该迫推装置40包含一收纳本体41、一推拉杆42、一止动块43及一楔合块44该收纳本体41固置于轴孔21内，其包含有一环座411、多个求心环412及一硫化环扣413，该环座411内部可装入该楔合块44及止动块43；该求心环412系由磷青铜材质制成，其内部为中空而可供推拉杆42套入，它具有类似轴承的定位润滑作用；该硫化环扣413系由硫化橡胶材质分瓣制成，其外周具有凸条413’，可套止于该轴孔21后端一环槽211内，借此可将该环座411及求心环412限位并固定在轴孔21内，该推拉杆42后端套塞于该活塞主体32轴承323内，其端部凸露出该动力装置30外侧，并锁接一防尘盖45与活塞主体32呈连动状，使该活塞主体32可带动整个推拉杆42前后移动；该防尘盖45伸设有一罩缘451，当该防尘盖45前移(也就是夹刀运转状态)时，可使该罩缘451套罩于该缸体31环沟332中以罩盖该动力装置30后端，可避免飞尘进入该轴承323内；该推拉杆42内部具有一可供拉刀杆24穿置的管孔421，该管孔421前端内周设有一该与拉刀杆24楔形凹槽241相对的管孔421，该止动块43套设于环座411内部而固止在该楔合块44前方位置处，其可供凸抵并挡止该楔合块44；在本实施例中，该楔合块44分瓣成三片，对合后可围成圆形，并置设于该拉刀杆24与推拉杆42中间，而后侧边缘具有一可与该推拉杆42的倒斜面422楔合的外斜面441，并另具有一可与该拉刀杆24的楔形凹槽241楔合的内斜面442。
如图4、5所示，使用者安装该刀具23时，使该刀具23套置于锥形孔22内，此时该动力装置30的活塞主体32向前推动该推拉杆42，该推拉杆42的管孔421内的倒斜面422恰可顶推楔合块44的外斜面441，由于该楔合块44受到止动块43的挡止，因此该楔合块44具有向内迫抵作用，该楔合块44再以其内斜面442反方向顶推该拉刀杆24的楔形凹槽241，迫使整个拉刀杆24向后移动，该拉刀杆24即带动该夹爪装置25夹持该刀具23，从而使刀具23迫紧固定在主轴本体20上。
所以，本实用新型的机床主轴拉刀机构可解决一般拉刀机构在动平衡上的缺点，它利用设置一迫推装置40以取代一般的圆形弹片16，该迫推装置40包含一推拉杆42及一楔合块44，借由该楔合块44内外双斜面442、441分别与该推拉杆42及拉刀杆24楔合，使该推拉杆42向前移动时可反向迫推拉刀杆24向后，可驱动该夹爪装置25达到强力迫紧拉刀的固定效果；本实用新型最主要的特点是该迫推装置40的组成构件相互套接密合，且截面形状均为圆形，使各构件沿圆周位置各处的重量可平均配重，如果配重稍有误差更可经过校正使其平衡，因此本实用新型的主轴本体20在旋转时可保持良好的动平衡，使该主轴本体20可进行高速运转，转速可高达0～15000RPM以上，且本实用新型高速运转时相当平稳，可大幅提高机床的切削性能，并且该主轴本体20不需加长，具有体积小而精度高的特点，可有效节省制造成本。
权利要求1．一种机床主轴拉刀机构，是在一主轴本体内部通设有一轴孔，所述轴孔内穿设有一拉刀杆，所述拉刀杆前端接设有一夹爪装置，所述主轴本体后端设有一可驱动所述拉刀杆、且使所述夹爪装置作张开或收合状的动力装置，其特征在于所述拉刀杆的杆身凹设有一楔形凹槽；所述动力装置包含一缸体及一活塞主体，所述活塞主体可往复运动地置设在所述缸体的一内室中，其内部并套设有多个轴承；所述机床主轴拉刀机构还具有一迫推装置，所述迫推装置包含一收纳本体、一推拉杆、一止动块及一楔合块，这些构件的截面形状均为圆形，所述收纳本体固置于所述轴孔内，其内部收纳有所述推拉杆、止动块及楔合块，所述推拉杆可前后移动且其后端与所述活塞主体接固，所述推拉杆内部具一供所述拉刀杆穿置入的管孔，所述管孔前端内周设有一与所述拉刀杆楔形凹槽相对的倒斜面，所述止动块固止于楔合块前方位置处，并凸抵挡止所述楔合块，所述楔合块置设于所述拉刀杆与推拉杆中间，且具有一与所述推拉杆倒斜面楔合的外斜面，以及一与所述拉刀杆楔形凹槽楔合的内斜面。
2．如权利要求1所述的机床主轴拉刀机构，其特征在于所述拉刀杆内部中央处设有一冷却流道，所述冷却流道前方处设有一止逆阀，且在相对的所述夹爪装置内部中央处也通设有一冷却流道。
3．如权利要求1所述的机床主轴拉刀机构，其特征在于所述活塞主体由两个盘件对合组成，其内腔形成一供多个轴承套置的容室，而外周具有一密封抵贴所述缸体内壁的凸缘。
4．如权利要求1所述的机床主轴拉刀机构，其特征在于所述推拉杆后端凸露出所述动力装置外侧并固接有一防尘盖，所述防尘盖伸设有一罩缘，且所述罩缘套罩于所述缸体的一环沟上。
5．如权利要求1所述的机床主轴拉刀机构，其特征在于所述楔合块由三分瓣对合成圆形。
6．如权利要求1所述的机床主轴拉刀机构，其特征在于所述收纳本体包含有一环座、多个求心环及硫化环扣；所述环座内部套置有所述楔合块及止动块；所述求心环是由磷青铜材质制成，其内部可套入所述推拉杆；所述硫化环扣由硫化橡胶分瓣制成，其外周具有可套止于所述轴孔后端一环槽内的凸条。
专利摘要一种机床主轴拉刀机构,是在一主轴内部穿设有一拉刀杆,拉刀杆接设有一供夹持或松释刀具的夹爪装置,拉刀杆上套设有一迫推装置,迫推装置包含一推拉杆及一楔合块,楔合块具有内外双斜面以分别与推拉杆的一倒斜面及拉刀杆的一楔形凹槽相楔合,使拉刀杆具有迫紧拉刀作用,迫推装置条构件截面形状均为圆形,可保持动良好平衡而达到高速运转的目的。
文档编号B23Q3/00GK2416994SQ00206958
公开日2001年1月31日 申请日期2000年3月28日 优先权日2000年3月28日
发明者何崇荣 申请人:永丰栈有限公司