专利名称：加工中心主轴与切削刀具之间的高刚性联接装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机械加工过程中加工中心主轴与切削刀具联接方面的 问题，能提高由加工中心主轴、切削刀具和高刚性联接装置组成的加工系统的联接刚度，保 证加工精度，确保被加工零件的质量和设备使用安全，延长切削刀具的使用寿命。
背景技术：
加工中心是机械加工过程中常用的先进设备，加工时切削刀具必须与 加工中心主轴相联接，两者之间的联接如不牢固，则降低了加工系统的联接刚度，切削刀具 易发生振动，使被零件加工表面变粗糙，影响零件的尺寸精度，严重时切削刀具会产生崩刃 现象，甚至有可能产生安全事故。发明内容本实用新型的发明目的是设计一种加工中心主轴与切削刀具之间的 高刚性联接装置，简称联接装置，下同。联接装置安装在加工中心主轴中，保证了加工系统 的联接刚度，减轻了加工系统的振动幅度，提高了被加工零件的尺寸精度。联接装置包括拉 杆、弹性爪、螺纹圆柱销和刀柄。它们按照一定的空间位置，通过相互配合与联接，组成一个 整体，并且与加工中心主轴轴线、刀柄轴线和切削刀具轴线重合成一条直线。联接装置的刀 柄外圆锥面放置在加工中心主轴下端内圆锥孔中，弹性爪的外圆柱面放置在刀柄的内圆柱 孔中，拉杆穿过弹性爪的内圆锥孔和加工中心主轴的长孔，螺纹圆柱销小端外螺纹和拉杆 内螺纹相联接，螺纹圆柱销大端外螺纹和刀柄内螺纹相联接。刀柄、弹性爪、拉杆和螺纹圆 柱销按照一定的空间位置，通过相互配合与联接，组成加工中心主轴与切削刀具之间的高 刚性联接装置。刀柄的外圆锥面与加工中心主轴下端内圆锥孔的锥度相同并相互配合，刀柄的内 圆柱孔与弹性爪的外圆柱面直径相同并且是间隙配合，弹性爪的内圆锥孔与拉杆的外圆锥 面锥度相同并相互配合。安装联接装置时，给拉杆施加向上的拉力，拉杆下端的外圆锥面有 向上移动的趋势，弹性爪通过内圆锥孔的摩擦阻力阻止拉杆向上移动，由于弹性爪壁厚小 且是用弹性材料制成，弹性较高，容易变形，导致弹性瓜的内圆锥孔直径增大，并促使弹性 瓜的外圆柱直径增大；由于刀柄壁厚小，弹性较高，容易变形，弹性爪的外圆柱直径增大迫 使刀柄的内圆柱孔直径增大，结果使刀柄的外圆锥面直径增大，从而使刀柄的外圆锥面与 加工中心主轴下端内圆锥孔配合更加紧密，并使刀柄外部中间的台阶面与加工中心主轴 下端面之间的距离t不断减小，直至它们之间紧密配合，达到提高加工系统刚度的目的。本实用新型设计思路是拉杆的向上拉力使弹性爪直径增大，从而迫使刀柄的直 径增大，导致刀柄的外圆锥面与加工中心主轴下端内圆锥孔紧密配合，使刀柄外部中间的 台阶面与主轴下端面之间的距离t不断减小，使联接装置与加工中心主轴几乎接合为一 体，提高了它们之间的联接刚度，主要适用于加工中心的高速加工场合，有利于提高加工零 件质量和改善加工条件。本实用新型主要结构由刀柄、弹性爪、拉杆和螺纹圆柱销组成。弹性爪安装在刀 柄的圆柱孔中，拉杆穿过弹性爪的内圆锥孔，且拉杆的外圆锥面与弹性爪的内圆锥孔相配 合，螺纹圆柱销通过两端螺纹将拉杆和刀柄联接。组合成的联接装置的刀柄外圆锥面安装 到加工中心主轴下端的内圆锥孔中。拉杆外形由外圆柱面和外圆锥面构成，外圆锥端面带 一内螺纹孔，弹性爪由外圆柱面和内圆锥孔构成，并用弹性材料制成。螺纹圆柱销两端带有不同直径的细牙外螺纹。刀柄一端由外圆锥面和内圆柱孔组成，外圆锥面的锥度与加工中 心主轴下端内圆锥孔的锥度相同。拉杆外圆锥面的锥度与弹性爪的内圆锥孔的锥度相同。 弹性爪的外圆柱面与刀柄的内圆柱孔之间是间隙配合。
附图为本实用新型的结构示意图。图中1为加工中心主轴，2为拉杆， 3为弹性爪，4为螺纹圆柱销，5为刀柄，t为刀柄外部中间的台阶面与主轴下端面之间的距罔。
具体实施方式
将螺纹圆柱销(4)大端螺纹旋入刀柄(5)的螺纹孔中，将弹性爪 (3)套在拉杆⑵上，并保证拉杆⑵外圆锥面与弹性爪(3)内圆锥孔相配合，将弹性爪(3) 外圆柱面放入刀柄(5)的圆柱孔中，并保证螺纹圆柱销(4)小端螺纹旋入拉杆(2)螺纹孔 中，这样拉杆(2)、弹性爪(3)、螺纹圆柱销(4)和刀柄(5)组成一个整体的联接装置，再将 拉杆(2)从加工中心主轴(1)下端穿入主轴的长孔中，并保证刀柄(5)外圆锥面与加工中 心主轴(1)内圆锥孔相配合。向上拉紧拉杆(2)，保证整个联接装置与加工中心主轴(1)联 为一体，向上拉力越大，联接装置与加工中心主轴(1)联接的紧密程度越好，它们之间的联 接刚度也越高，工作时应注意1.向上拉力应大小合适，拉力太小了装置容易松动，达不到提高联接刚度效果； 拉力太大了，拉杆(2)易损坏，且不容易从加工中心主轴(1)长孔中拆卸联接装置。2.在加工中心主轴(1)上安装联接装置时，应确保两者中心线同轴。
权利要求1.心用的加工中心主轴与切削刀具之间的高刚性联接装置，包括拉杆 (2)，弹性爪(3)，螺纹圆柱销(4)，刀柄(5)，其特征在于拉杆(2)，弹性爪(3)，螺纹圆柱销，刀柄( 按照一定的空间位置，通过相互配合与联接，组成一个整体，并且加工中心主 轴(1)轴线、刀柄(5)轴线、弹性爪(3)轴线、拉杆(2)轴线、螺纹圆柱销(4)轴线和切削刀 具轴线重合成一条直线，刀柄( 外圆锥面放置在加工中心主轴(1)下端内圆锥孔中，弹性 爪(3)放置在刀柄( 的内圆柱孔中，拉杆( 穿过弹性爪C3)的内圆锥孔和加工中心主轴 (1)的长孔，螺纹圆柱销(4)小端外螺纹和拉杆O)内螺纹相联接，螺纹圆柱销(4)大端外 螺纹和刀柄(5)内螺纹相联接，刀柄(5)的外圆锥面与加工中心主轴(1)下端内圆锥孔配 合，刀柄(5)的内圆柱孔与弹性爪(3)的外圆柱面配合，弹性爪(3)的内圆锥孔与拉杆(2) 的外圆锥面配合，给拉杆( 施加向上的拉力，使弹性爪(3)的外圆柱直径增大，导致刀柄 (5)的外圆锥面直径增大，从而使刀柄( 的外圆锥面与加工中心主轴(1)下端内圆锥孔紧 密配合，并使刀柄( 外部中间的台阶面与加工中心主轴(1)下端面之间的距离t减小，直 至它们之间紧密配合。
2.根据权利要求1所述的加工中心主轴与切削刀具之间的高刚性联接装置，其特征 是，所述拉杆( 外形由外圆柱面和外圆锥面构成，外圆锥端面带一内螺纹孔。
3.根据权利要求1所述的加工中心主轴与切削刀具之间的高刚性联接装置，其特征 是，所述弹性爪(3)由外圆柱面和内圆锥孔构成，并用弹性材料制成。
4.根据权利要求1所述的加工中心主轴与切削刀具之间的高刚性联接装置，其特征 是，所述螺纹圆柱销(4)两端带有不同直径的细牙外螺纹。
5.根据权利要求1所述的加工中心主轴与切削刀具之间的高刚性联接装置，其特征 是，所述刀柄(5) —端由外圆锥面和内圆柱孔组成。
6.根据权利要求1所述的加工中心主轴与切削刀具之间的高刚性联接装置，其特征 是，所述刀柄( 外圆锥面的锥度与加工中心主轴(1)下端内圆锥孔的锥度相同。
7.根据权利要求1所述的加工中心主轴与切削刀具之间的高刚性联接装置，其特征 是，所述拉杆( 外圆锥面的锥度与弹性爪(3)的内圆锥孔的锥度相同。
8.根据权利要求1所述的加工中心主轴与切削刀具之间的高刚性联接装置，其特征 是，所述弹性爪(3)的外圆柱面与刀柄(5)的内圆柱孔之间是间隙配合。
专利摘要本实用新型加工中心主轴与切削刀具之间的高刚性联接装置，涉及到切削刀具在加工中心主轴上安装问题，能提高切削刀具与加工中心主轴之间的联接刚度，保证被加工零件质量，延长切削刀具的使用寿命。该装置是由拉杆、弹性爪、螺纹圆柱销、刀柄等零件按照一定的空间位置，组成的一个结合整体。使用该装置时，对拉杆施加向上的拉力，使弹性爪的外圆柱直径增大，导致刀柄的外圆锥面直径增大，从而使刀柄的外圆锥面与加工中心主轴内圆锥孔紧密配合，并使刀柄外部中间的台阶面与加工中心主轴下端面之间的距离减小，直至它们之间紧密配合，保证了切削刀具在加工中心主轴上安装的稳定性。该装置设计合理，性能可靠，结构简单，制造容易。
文档编号B23Q3/12GK201871986SQ20102058081
公开日2011年6月22日 申请日期2010年10月20日 优先权日2010年10月20日
发明者祝小军 申请人:祝小军