一种高速高精度主轴HSK刀柄的拉刀装置的制作方法

本实用新型涉及一种应用于主轴，特指一种应用于高速高精度主轴hsk刀柄的拉刀装置

背景技术：

随着时代的发展，航空航天、汽车、模具等行业对加工质量和生产效率提出了更高的要求，手动更换刀柄费时费力，自动换刀技术广泛应用。高速高精度主轴是精密机床的核心部件，高速高精度主轴hsk刀柄的拉刀装置用于需要频繁的换刀工作场景，实现刀柄的自动装卸，满足各种复杂的工况。本实用新型提供了一种拉刀装置通过较少的零部件之间相互约束匹配，能够准确的定位开合，有效降低成本，保证了加工精度和使用寿命。

技术实现要素：

本实用新型针对目前在主轴拉刀装置进行拉刀过程中经常出现的刀柄联接刚度不足、拉刀装置对刀柄定位不准确、更换刀柄不够快捷等问题，提供一种应用于高速高精度主轴hsk刀柄的拉刀装置。

实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：本实用新型的拉刀装置位于主轴轴芯内侧前段位置，包括拉刀爪芯、拉刀爪片、双头螺杆、导正环、推杆及定位卡环，hsk刀柄一端插入主轴轴芯中，拉刀爪片安装于拉刀爪芯外部，在刀柄拉紧的状态时拉刀爪片的d部位小斜面与拉刀爪芯外轮廓前段小斜面贴合，使拉刀爪片向外扩张，通过拉刀爪片的d部位小斜面放大了碟簧提供的轴向锁紧力，以提供符合din69893要求的夹持力，拉紧hsk刀柄。

拉刀爪片4依靠外形a、b、c3段圆弧互相约束安装定位在主轴轴芯和拉刀爪芯之间。

拉刀爪片4的外部尾段设有一圈卡槽，定位卡环10安装于该卡槽中，在刀柄拉紧、松开的过程中始终靠定位卡环10弹性变形保持拉刀爪片4的d部位小斜面与拉刀爪芯3外部轮廓贴合。定位卡环10同时能起到分隔多瓣的拉刀爪片4互不接触的作用。

松刀柄时，拉刀爪芯3和导正环6通过双头螺杆5与推杆9联接，通过外部电缸或者气缸或者液压缸推动推杆9，导正环6同步往下推，在刀柄松开的状态时，导正环6f部位的曲面插入拉刀爪片4内侧，与拉刀爪片4e部位曲面互相约束，即使定位卡环10弹性变形失效卡死也能通过拉刀爪片4a部位圆弧曲面做支点撬动拉刀爪片4头部向内收缩，保证拉刀爪片4d部位小斜面贴合于拉刀爪芯3后段斜槽中，让出hsk刀柄1松开刀柄所需的间隙。

本实用新型的有益效果是：采用拉刀爪芯、拉刀爪片、定位卡环、导正环及推杆的集成结构，各部件相互约束匹配，零部件数量少，容易加工，组装简便，3段圆弧装配定位精度高，活动范围固定，接触面小不容易卡死，稳定可靠性强，使用自润滑套同时改善同心度，减少摩擦，结合拉刀爪芯、拉刀爪片、导正环电镀dlc涂层，结实耐用，延长了使用寿命，匹配自动换刀工况。

附图说明

图1为本实用新型主轴轴芯在刀柄拉紧的状态整体结构剖视图。

图2为本实用新型图1中a处局部放大结构示意图。

图3为本实用新型主轴轴芯在刀柄松开的状态整体结构剖视图。

图4为本实用新型图3中a处局部放大结构示意图。

附图标注说明

1-hsk刀柄；2-主轴轴芯；3-拉刀爪芯；4-拉刀爪片；5-双头螺杆；6-导正环；7-自润滑套；8-碟簧；9-推杆；10-定位卡环；11-o型圈a；12-o型圈b；13-密封圈；

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的具体实施方式：如图1所示，一种高速高精度主轴hsk刀柄的拉刀装置，其特征在于：所述拉刀装置位于主轴轴芯2内侧前段位置，包括拉刀爪芯3、拉刀爪片4、双头螺杆5、导正环6、推杆9及定位卡环10，hsk刀柄1一端插入主轴轴芯2中，拉刀爪片4安装于拉刀爪芯3外部，在刀柄拉紧的状态时拉刀爪片4的d部位小斜面与拉刀爪芯3外轮廓前段小斜面贴合，使拉刀爪片4向外扩张，通过拉刀爪片4的d部位小斜面放大了碟簧8提供的轴向锁紧力，以提供符合din69893要求的夹持力，拉紧hsk刀柄1。

如图2所示，其中，所述拉刀爪片4依靠外形a、b、c3段圆弧互相约束安装定位在主轴轴芯和拉刀爪芯之间。

如图1、图2、图3及图4所示，其中，所述拉刀爪片4的外部尾段设有一圈卡槽，定位卡环10安装于该卡槽中，在刀柄拉紧、松开的过程中始终靠定位卡环10弹性变形保持拉刀爪片4的d部位小斜面与拉刀爪芯3外部轮廓贴合。定位卡环10同时能起到分隔多瓣的拉刀爪片4互不接触的作用。

如图3及图4所示，其中，所述松刀柄时，拉刀爪芯3和导正环6通过双头螺杆5与推杆9联接，通过外部电缸或者气缸或者液压缸推动推杆9，导正环6同步往下推，在刀柄松开的状态时，导正环6f部位的曲面插入拉刀爪片4内侧，与拉刀爪片4e部位曲面互相约束，即使定位卡环10弹性变形失效卡死也能通过拉刀爪片4a部位圆弧曲面做支点撬动拉刀爪片4头部向内收缩，保证拉刀爪片4d部位小斜面贴合于拉刀爪芯3后段斜槽中，让出hsk刀柄1松开刀柄所需的间隙。

本实用新型设计了拉刀爪芯3、拉刀爪片4、双头螺杆5、导正环6、推杆9及定位卡环10的集成结构，通过双头螺杆5连接拉刀爪芯3导正环6及推杆9，连接处设置o型圈a11及o型圈b12密封，可以适用中心喷水或中心吹气、吸气的应用场合。

导正环6的设置不仅能保证在松刀的最终状态时撬动拉刀爪片4可靠的定位，其始终在自润滑套7中上下滑动，保证了同心度及使用寿命，维护方便。在某些使用场合导正环6涂耐磨层，自润滑套7可以取消采用主轴轴芯一体结构，简化整体结构。

推杆9装有密封环13，可以在松、拉刀柄的过程中同时起到密封防尘及提高集成结构同心度的作用。推杆9与双头螺杆5可以做成一体，或者把双头螺杆5与导正环6做成一体，从而简化整体结构。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施方式，并不是把保护范围局限于此，凡是依据本实用新型的技术实质不经过创造性劳动所做的变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围以内。

技术特征：

1.一种高速高精度主轴hsk刀柄的拉刀装置，其特征在于：所述拉刀装置位于主轴轴芯（2）内侧前段位置，包括拉刀爪芯（3）、拉刀爪片（4）、双头螺杆（5）、导正环（6）、推杆（9）及定位卡环（10），hsk刀柄（1）一端插入主轴轴芯（2）中，拉刀爪片（4）安装于拉刀爪芯（3）外部，在刀柄拉紧的状态时拉刀爪片（4）的d部位小斜面与拉刀爪芯（3）外轮廓前段小斜面贴合，使拉刀爪片（4）向外扩张，通过拉刀爪片（4）的d部位小斜面放大了碟簧（8）提供的轴向锁紧力。

2.根据权利要求1所述一种高速高精度主轴hsk刀柄的拉刀装置，其特征在于：拉刀爪片（4）依靠外形a、b、c3段圆弧互相约束安装定位在主轴轴芯和拉刀爪芯之间。

3.根据权利要求1所述一种高速高精度主轴hsk刀柄的拉刀装置，其特征在于：拉刀爪片（4）的外部尾段设有一圈卡槽，定位卡环（10）安装于该卡槽中，在刀柄拉紧、松开的过程中始终靠定位卡环（10）弹性变形保持拉刀爪片（4）的d部位小斜面与拉刀爪芯（3）外部轮廓贴合，定位卡环（10）同时能起到分隔多瓣的拉刀爪片（4）互不接触的作用。

4.根据权利要求1所述一种高速高精度主轴hsk刀柄的拉刀装置，其特征在于：松刀柄时，拉刀爪芯（3）和导正环（6）通过双头螺杆（5）与推杆（9）联接，通过外部电缸或者气缸或者液压缸推动推杆（9），导正环（6）同步往下推，在刀柄松开的状态时，导正环（6）f部位的曲面插入拉刀爪片（4）内侧，与拉刀爪片（4）e部位曲面互相约束，即使定位卡环（10）弹性变形失效卡死也能通过拉刀爪片（4）a部位圆弧曲面做支点撬动拉刀爪片（4）头部向内收缩，保证拉刀爪片（4）d部位小斜面贴合于拉刀爪芯（3）后段斜槽中，让出hsk刀柄（1）松开刀柄所需的间隙。

技术总结
本实用新型公开了一种高速高精度主轴HSK刀柄的拉刀装置。拉刀装置位于主轴轴芯内侧前段位置，包括拉刀爪芯、拉刀爪片、双头螺杆、导正环、推杆及定位卡环，HSK刀柄一端插入主轴轴芯中，拉刀爪片安装于拉刀爪芯外部，在刀柄拉紧的状态时拉刀爪片的d部位小斜面与拉刀爪芯外轮廓前段小斜面贴合，使拉刀爪片向外扩张，通过拉刀爪片的d部位小斜面放大了碟簧提供的轴向锁紧力，拉紧HSK刀柄。各部件相互约束匹配，零部件数量少，容易加工，组装简便，3段圆弧装配定位精度高，活动范围固定，接触面小不容易卡死，稳定可靠性强，使用自润滑套同时改善同心度，减少摩擦，结实耐用，延长了使用寿命，匹配自动换刀工况。

技术研发人员：张贤良
受保护的技术使用者：张贤良
技术研发日：2020.08.13
技术公布日：2021.07.27