一种五轴数控加工主轴的制作方法

本发明涉及主轴设计领域，具体涉及一种五轴数控加工主轴。

背景技术：

数控机械主轴指的是机床上带动工件或刀具旋转的轴。通常由主轴、轴承和传动件(齿轮或带轮)等组成主轴部件。在机器中主要用来支撑传动零件如齿轮、带轮，传递运动及扭矩，如机床主轴；有的用来装夹工件，如心轴。

目前的五轴数控加工主轴轴端部采用弹簧卡扣的方式将刀具卡紧，由于弹簧弹力难以控制，控制精度低，因此，设计一种五轴数控加工主轴。

技术实现要素：

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种五轴数控加工主轴，该主轴通过内部拉杆拉紧第一梯形滑块，驱动第二梯形滑块，通过梯形滑块斜面之间的相互作用，从而使卡爪滑块带动卡爪将刀具夹紧，第一梯形滑块的行程容易控制，可以精确的控制刀具的夹紧力，使用方便。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种五轴数控加工主轴，包括箱体、主轴，所述主轴安装在所述箱体内，且延伸到所述箱体的两侧；所述主轴的一端键连接有带轮，所述带轮的一侧设有第一编码器同步带轮，该第一编码器同步带轮通过所述同步带与第二编码器同步带轮连接，所述第二编码器同步带轮连接着编码器；

所述主轴的轴端设有缸体，该缸体内安装有活塞；所述主轴内部中心位置设有拉杆，所述拉杆的一端与所述活塞连接；所述缸体安装在进油壳内，且该进油壳上设有油管接头；

所述拉杆的另一端通过拉杆接头与第一梯形滑块连接，该第一梯形滑块上侧设有第二梯形滑块，所述第一梯形滑块与所述第二梯形滑块为相同的直角梯形滑块，且两个梯形滑块的斜面摩擦接触；所述第一梯形滑块与所述第二梯形滑块设在卡盘主体内部，所述第二梯形滑块连接着卡爪滑块，该卡爪滑块连接有用于安装刀具的卡爪。

采用上述结构，在装夹刀具时，所述缸体驱动所述活塞向前移动，所述拉杆通过所述拉杆接头使所述第一梯形滑块向前滑动，所述第一梯形滑块的斜端面驱动所述第二梯形滑块后移，从而带动所述卡爪滑块将所述卡爪后拉，张口增大，将刀具放置在所述卡爪中间；然后所述缸体驱动所述活塞向后移动，所述拉杆再拉动所述第一梯形滑块作用于所述第二梯形滑块向前移动，使所述卡爪将刀具卡紧，控制方便。

作为优选，所述活塞为十字形结构，所述拉杆的一端与所述活塞嵌套安装；所述活塞嵌套安装在所述缸体的空腔中。

作为优选，所述拉杆的另一端通过螺钉与所述拉杆接头连接，且所述拉杆接头镶嵌在所述第一梯形滑块内。

作为优选，所述第一梯形滑块的斜端面与所述第二梯形滑块的斜端面接触，且所述拉杆拉伸驱动所述第一梯形滑块前后滑动，使所述第二梯形滑块且同时前后滑动带动所述卡爪夹紧或放松刀具。

作为优选，所述卡爪通过螺钉固定在所述卡爪滑块上，且该卡爪的内端面为矩形的卡齿。

作为优选，所述卡盘主体通过螺钉与所述主轴端部机械连接。

作为优选，所述第一编码器同步带轮与所述主轴键连接，所述第二编码器同步带轮通过平键与所述编码器的轴部连接。

有益效果在于：该五轴数控加工主轴采用两个梯形滑块斜端面相互作用的结构，便于PLC系统控制两个梯形滑块的行程，从而容易利用所述卡爪将刀具卡紧，控制精度高，使用方便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的正视视图；

图2是图1的A-A剖视图。

附图标记说明如下：

1、箱体；2、主轴；3、带轮；4、第一编码器同步带轮；5、活塞；6、缸体；7、进油壳；8、油管接头；9、拉杆；10、拉杆接头；11、第一梯形滑块；12、卡爪；13、卡爪滑块；14、第二梯形滑块；15、卡盘主体；16、编码器；17、同步带；18、第二编码器同步带轮。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

参见图1-图2所示，本发明提供了一种五轴数控加工主轴，包括箱体1、主轴2，所述主轴2安装在所述箱体1内，且延伸到所述箱体1的两侧，所述主轴2通过轴承支撑在所述箱体1的侧壁上；所述主轴2的一端键连接有带轮3，所述带轮3用于与电机连接，通过电机驱动所述主轴2转动，所述带轮3的一侧设有第一编码器同步带轮4，该第一编码器同步带轮4通过所述同步带17与第二编码器同步带轮18连接，所述第二编码器同步带轮18连接着编码器16，所述编码器16用于测量所述拉杆9的直线位移；

所述主轴2的轴端设有缸体6，该缸体6内安装有活塞5，所述缸体6驱动所述活塞5为所述拉杆9提供动力；所述主轴2内部中心位置设有拉杆9，所述拉杆9的一端与所述活塞5连接；所述缸体6安装在进油壳7内，且该进油壳7上设有油管接头8；

所述拉杆9的另一端通过拉杆接头10与第一梯形滑块11连接，该第一梯形滑块11上侧设有第二梯形滑块14，所述第一梯形滑块11与所述第二梯形滑块14为相同的直角梯形滑块，且两个梯形滑块的斜面摩擦接触，两个斜面接触相互作用，可以精确控制所述卡爪滑块13移动的位移；所述第一梯形滑块11与所述第二梯形滑块14设在卡盘主体15内部，所述第二梯形滑块14连接着卡爪滑块13，该卡爪滑块13连接有用于安装刀具的卡爪12。

采用上述结构，在装夹刀具时，所述缸体6驱动所述活塞5向前移动，所述拉杆9通过所述拉杆接头10使所述第一梯形滑块11向前滑动，所述第一梯形滑块11的斜端面驱动所述第二梯形滑块14后移，从而带动所述卡爪滑块13将所述卡爪12后拉，张口增大，将刀具放置在所述卡爪12中间；然后所述缸体6驱动所述活塞5向后移动，所述拉杆9再拉动所述第一梯形滑块11作用于所述第二梯形滑块14向前移动，使所述卡爪12将刀具卡紧，控制方便。

作为优选，所述活塞5为十字形结构，所述拉杆9的一端与所述活塞5嵌套安装；所述活塞5嵌套安装在所述缸体6的空腔中；采用十字形结构的所述活塞5，便于与所述拉杆9嵌套连接，所述拉杆9连接在所述活塞5的一端部中心，所述活塞5的上下两端与所述缸体6接触，后端具有限位的作用。

作为优选，所述拉杆9的另一端通过螺钉与所述拉杆接头10连接，且所述拉杆接头10镶嵌在所述第一梯形滑块11内，所述拉杆9可以驱动所述第一梯形滑块11，从而带动所述的第二梯形滑块14，形成滑块传动机构。

作为优选，所述第一梯形滑块11的斜端面与所述第二梯形滑块14的斜端面接触，且所述拉杆9拉伸驱动所述第一梯形滑块11的前后滑动，使所述第二梯形滑块14同时前后滑动带动所述卡爪12夹紧或放松刀具。

作为优选，所述卡爪12通过螺钉固定在所述卡爪滑块13上，且该卡爪12的内端面为矩形的卡齿，采用卡齿状的卡爪12便于夹紧刀具。

作为优选，所述卡盘主体15通过螺钉与所述主轴2端部机械连接。

作为优选，所述第一编码器同步带轮4与所述主轴2键连接，所述第二编码器同步带轮18通过平键与所述编码器16的轴部连接。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。