加工中心一体式主轴结构的制作方法

本实用新型属于切削机床的主轴技术领域，尤其涉及加工中心一体式主轴结构。

背景技术：

数控加工中心是目前机械加工行业中通用的设备。主轴是加工中心中不可缺少的部件。目前的加工中心都具备自动换刀的功能；具体是，切削刀具的刀柄安装到主轴底部的主轴滑配孔内；通过主轴内的拉紧机构将刀柄的拉钉夹持住，换刀时，则通过拉紧机构将刀柄松开；而松开拉紧机构是通过打刀缸向下推动拉紧机构，实现换刀，现有的打刀缸是直接安装在主轴的上端，并且主轴中的芯轴穿过打刀缸与动力机构连接。然而由于打刀缸是装配在主轴的上端，因此会增加主轴的整体高度，并且两者装配存在装配误差，因此会影响主轴的整体精度，以及在装配的过程中，为了尽可能地减小装配的误差，因此装配过程中需要多次调试，因此增加装配的时间，降低效率。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供加工中心一体式主轴结构，旨在解决现有技术的加工中心的打刀缸之间装配在主轴的上端，会增加主轴的高度，并且装配后存在装配误差的问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供的加工中心一体式主轴结构，包括主轴套和芯轴，所述主轴套的内孔中设有轴承，所述芯轴穿过所述轴承的内圈；还包括尾端盖、活塞和拉杆；所述尾端盖的底部具有与所述主轴套上的内孔间隙配合的配合部；所述活塞滑动地穿过所述尾端盖伸入所述主轴套上端的内孔内，所述活塞伸入所述内孔的一端设有活塞环，所述活塞环与所述内孔的内壁滑配；所述活塞环上套设有o型圈；所述内孔的内部还延伸有与所述活塞下端滑配的延伸环，所述延伸环和所述配合部的内圈均设有与所述活塞配合的油封；所述延伸环、所述配合部与所述活塞环形成两封闭的腔体；所述主轴套上设有两管接头，一所管接头与所述活塞环上方的腔体连通，另一所述管接头与所述活塞环下方的腔体连通；所述芯轴内设有滑配孔，所述拉杆设于所述滑配孔内，所述拉杆用于拉紧刀柄的拉钉；所述拉杆的上端设有压块，所述压块的两端穿过所述芯轴的避空位；所述活塞内设有限位孔，所述限位孔为台阶孔，所述限位孔的小孔与所述芯轴的上端间隙配合，所述限位孔的大孔与小孔形成的台阶位用于下压所述压块；所述滑配孔内设有弹性机构，所述弹性机构用于拉杆向上复位。

进一步，所述配合部的外圈还套设有密封圈，所述密封圈密封所述主轴套的内孔。

进一步，所述拉杆包括连接头、连接杆和拉紧机构；所述连接头的底部设有贯穿所述压块与所述连接杆上端连接的连接部；所述拉紧机构设于所述拉杆的下端；所述连接杆的上端设有限位部，所述弹性机构与所述限位部的底端抵接。

进一步，所述滑配孔为台阶孔；所述滑配孔的大孔与所述滑配孔的小孔形成台阶位，所述滑配孔的大孔的底端还设有限位在台阶位上的导向套，所述连接杆滑动地穿过所述导向套，所述弹性机构为设置在所述导向套与所述限位部之间的碟形弹簧。

进一步，所述滑配孔的小孔内还设有环形腔，所述环形腔与所述滑配孔的小孔的连接处设有导向部；所述拉紧机构包括多个拉爪和弹性圈；所述连接杆的下端还有环形安装槽，所述拉爪的上端的内侧延伸有连接部，所述连接部延伸到所述环形安装槽内，多个所述拉爪围成环形状，所述弹性圈连接各所述拉爪的卡槽，并形成弹性套；各所述拉爪的下端设有向内延伸的卡接部，所述卡接部用于限位刀柄的拉钉。

进一步，所述连接杆的下端内还设有安装孔，所述安装孔内的上端设有压缩弹簧，所述安装孔的下端穿设有推杆，所述推杆的上端与所述压缩弹簧抵接。

本实用新型实施例提供的加工中心一体式主轴结构中的上述一个或多个技术方案至少具有如下技术效果：

1、在主轴套上设置尾端盖，活塞穿过尾端盖伸入到主轴套的上端内，通过所述延伸环和所述配合部的内圈均设有与所述活塞配合的油封；所述延伸环、所述配合部与所述活塞环形成两封闭的腔体，通过分别腔体内注入液压油或压缩空气，使得活塞能上下活动，使得推动拉杆上、下运动，从而代替现有的打刀缸安装在主轴上，在活塞的同等行程下，本一体式主轴的高度现有现有的打刀缸与主轴组合后的整体高度。

2、相比现有的打刀缸组装到主轴上，本一体式主轴结构装配后的精度更高，装配误差小；在组装的过程中，无效多次调试，装配简单。

3、相比现有的打刀缸组装到主轴上，一体式的主轴能减小装配形成的缝隙，避免了油污通过装配的缝隙进入到主轴内部。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的加工中心一体式主轴结构的俯视图。

图2为图1的a-a向剖视图。

图3为图1的b-b向剖视图。

图4为图3部分的局部放大视图。

图5为本实用新型实施例提供的加工中心一体式主轴结构所述拉杆部分的结构图。

图6为本实用新型实施例提供的加工中心一体式主轴结构所述拉杆部分的剖视图。

图7为本实用新型实施例提供的加工中心一体式主轴结构所述拉紧机构部分的剖视图。

其中，图中各附图标记：

100—主轴套110—延伸环120—油封

130—管接头200—芯轴210—滑配孔

211—环形腔220—导向套300—尾端盖

310—配合部311—密封圈320—油封

400—活塞410—活塞环420—o型圈

430—限位孔500—拉杆501—压块

510—连接头520—连接杆530—拉紧机构

531—拉爪532—弹性圈5310—连接部

5311—卡槽5312—卡接部521—限位部

522—环形安装槽523—安装孔524—压缩弹簧

525—推杆。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型的实施例，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型实施例的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。

在本实用新型的一个实施例中，如图1～7所示，加工中心一体式主轴结构，包括主轴套100和芯轴200，所述主轴套100的内孔中设有轴承，所述芯轴200穿过所述轴承的内圈。还包括尾端盖300、活塞400和拉杆500。所述尾端盖300的底部具有与所述主轴套100上的内孔间隙配合的配合部310；所述活塞400滑动地穿过所述尾端盖300伸入所述主轴套100上端的内孔内，所述活塞400伸入所述内孔的一端设有活塞环410，所述活塞环410与所述内孔的内壁滑配；所述活塞环410上套设有o型圈420；所述内孔的内部还延伸有与所述活塞400下端滑配的延伸环110，所述延伸环110和所述配合部310的内圈均设有与所述活塞400配合的油封120，320；所述延伸环110、所述配合部310与所述活塞环410形成两封闭的腔体；所述主轴套100上设有两管接头130，一所管接头130与所述活塞环410上方的腔体连通，另一所述管接头130与所述活塞环下方的腔体连通，因此通过管接头130向对应的腔体内输入高压气体或者液压油，使得活塞400上、下活动。所述芯轴200内设有滑配孔210，所述拉杆500设于所述滑配孔210内，所述拉杆500用于拉紧刀柄的拉钉。所述拉杆500的上端设有压块501，所述压块501的两端穿过所述芯轴200的避空位；所述活塞400内设有限位孔430，所述限位孔430为台阶孔，所述限位孔430的小孔与所述芯轴200的上端间隙配合，所述限位孔430的大孔与小孔形成的台阶位，用于下压所述压块501；所述滑配孔210内设有弹性机构600，所述弹性机构600用于拉杆500向上复位，并且使得拉杆500保持拉紧刀柄的状态。本实施例中，在主轴更换刀具时，活塞400下移，从而通过压块501推动拉杆500克服弹性机构600的弹力而下压，从而使得拉杆500将刀柄的拉钉松开，从而能实现换刀。本实施例的主轴是在主轴套100上设置尾端盖300，活塞400穿过尾端盖300伸入到主轴套100的上端内，通过所述延伸环110和所述配合部310的内圈均设有与所述活塞400配合的油封120，320；使得所述延伸环110、所述配合部310与所述活塞环410形成两封闭的腔体，通过分别腔体内注入液压油或压缩空气，使得活塞400能上下活动，从而推动拉杆500上、下运动，从而代替现有的打刀缸安装在主轴上，在活塞的同等行程下，本一体式主轴的高度现有现有的打刀缸与主轴组合后的整体高度。并且本主轴结构在组装的过程中，只需通过尾端盖300限位活塞400在主轴套100内，即可完成大致的组装，装配简单；并且装配后的精度更高，装配误差小。

进一步，参照图1，所述配合部310的外圈还套设有密封圈311，所述密封圈311密封所述主轴套100的内孔。本实施例中，在配合部310的外圈设置密封圈311，从而对主轴套100起到密封作用，避免外界的油污进入到主轴内部，达到对主轴内部的轴承起到保护作用。

进一步，参照图1～图7，所述拉杆500包括连接头510、连接杆520和拉紧机构530。所述连接头510的底部设有贯穿所述压块501与所述连接杆520上端连接的连接部511。所述拉紧机构530设于所述拉杆500的下端。所述连接杆520的上端设有限位部521，所述弹性机构600与所述限位部521的底端抵接。本实施例中，在活塞400向下推压压块501时，拉紧机构530打开，达到将刀柄的拉钉松开。

进一步，参照图2和图3，所述滑配孔210为台阶孔；所述滑配孔210的大孔与所述滑配孔210的小孔形成台阶位，所述滑配孔210的大孔的底端还设有限位在台阶位上的导向套220，所述连接杆520滑动地穿过所述导向套220，所述弹性机构600为设置在所述导向套220与所述限位部521之间的碟形弹簧。

进一步，参照图2～图7，所述滑配孔210的小孔内还设有环形腔211，所述环形腔211与所述滑配孔210的小孔的连接处设有导向部；所述拉紧机构530包括多个拉爪531和弹性圈532。所述连接杆520的下端还有环形安装槽522，所述拉爪531的上端的内侧延伸有连接部5310，所述连接部5310延伸到所述环形安装槽522内，多个所述拉爪531围成环形状，所述弹性圈532连接各所述拉爪531的卡槽5311，并形成弹性套；各所述拉爪531的下端设有向内延伸的卡接部5312，所述卡接部5312用于限位刀柄的拉钉。本实施例中，在连接杆520推动拉爪531下降到环形腔211内时，弹性圈532拉动所述拉爪531在安装槽522摆动，使得卡接部5312与拉钉脱离，反之，在连接杆520往上移动时，拉爪531向内摆动，达到拉紧拉钉。具体地，所述弹性圈532为弹簧圈。

进一步，参照图2、图3，图6和图7，所述连接杆520的下端内还设有安装孔523，所述安装孔523内的上端设有压缩弹簧524，所述安装孔523的下端穿设有推杆525，所述推杆525的上端与所述压缩弹簧524抵接。本实施，在换刀的过程中，当拉爪531将刀具的刀柄松开后，通过压缩弹簧524向下推推杆，推杆525将刀具推出主轴，从而便于将刀具取出。

更进一步地，参照图7，所述连接杆520的下端为分体结构，具体是在连接杆520的下端连接一连接件，所述拉爪521则是安装在连接件上。压缩弹簧524设于所述连接杆520的下端的安装孔523内，并且推杆525穿过连接件，本实施例是使得推杆525能限位安装在连接件内。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。