一种电主轴凸轮松刀系统的复位缸体机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电主轴凸轮松刀系统的复位缸体机构。
【背景技术】
[0002]目前国内加工中心、钻攻中心的主轴松刀机构主要可分为两大类:活塞缸式松刀系统(细分为气缸式、油缸式、复合油气缸式)和凸轮式松刀系统。因3C行业产品更新换代速度快，以3C行业电子产品的钻攻及汽车行业部件的加工为典型的各类中、小型模具以及精密零件的加工速度需求对机床的刀具交换全过程(包括主轴松刀和刀库换刀两个动作)用时提出了更快速的要求。传统的活塞缸式松刀系统与刀库换刀动作靠开关检测控制，仅靠电子系统分配顺序动作，因而换刀时间(刀对刀)约3.5-5秒。相较之下目前市面出现的成熟的凸轮ATC换刀装置，及更快速的机械式凸轮同动打刀装置在换刀速度上具有明显优势。凸轮ATC换刀装置的换刀时间(刀对刀)约2秒，机械式凸轮同动打刀装置的换刀时间(刀对刀)甚至可小于1.5秒。而凸轮松刀系统的复位缸体机构则是作为将松刀凸轮动力传递到主轴的拉杆机构的重要部件，起到作用力传递的关键作用。
[0003]目前国内外凸轮式松刀系统多与直接主轴匹配使用，目前尚未有凸轮松刀系统与电主轴松刀机构匹配应用的案例，因此，目前无法将凸轮送到系统应用于电主轴中，导致电主轴的换刀时间较慢，限制了电主轴的应用范围。
[0004]另外，目前应用于直接主轴的将松刀凸轮动力传递到主轴的拉杆机构的机构，一般结构多为简单的滑动部件及配置与拉杆机构分离的回复力部件的复合机构，存在以下不足:
[0005]1、因结构不合理出现主轴使用周期内因滑动面进入杂质或滑动面摩擦坏境恶化出现卡死。
[0006]2、因回复力部件多使用气液等介质提供动力完成复位，导致自身结构体积大，安装空间增加等不足。
[0007]3、回复力部件结构不合理:多见于选用弹性元件做自动回复动力时，因结构及选用弹性元件不合理或使用弹性元件条件不合理。例如不考虑主轴使用周期内工况情况选用低寿命弹性元件，又例如弹簧直接暴露在外界环境无保护且与弹簧配合的沉头孔、导向销设计不合理，甚至不设置弹簧导向条件，导致弹簧发生纵向横向弯曲，产生局部高应力，导致耐久性降低，最终折断。
【实用新型内容】
[0008]为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种电主轴凸轮松刀系统的复位缸体机构，能对松刀凸轮的轴向力可靠传递至拉杆机构，并提供简单有效的复位功會K。
[0009]本实用新型的目的采用以下技术方案实现:
[0010]一种电主轴凸轮松刀系统的复位缸体机构，包括:
[0011]电主轴顶盖，用于封盖在外部电主轴机体的顶部；
[0012]缸体，固接于电主轴顶盖；
[0013]活塞，与缸体滑动配合，包括活塞头及与该活塞头的底?而向电主轴顶盖的方向伸出的活塞柱，活塞柱滑动穿接于电主轴顶盖；
[0014]复位装置，用于对活塞头提供远离电主轴顶盖的驱动力，该复位装置安装于缸体。
[0015]优选地，还包括导气塞，该导气塞内嵌于电主轴顶盖，该导气塞上开有第一导气通道，电主轴顶盖内开有用于与第一导气通道的一端连通的第二导气通道，活塞柱的末端开有与第一导气通道的另一端连通的第三导气通道；所述活塞柱滑动穿接于导气塞。
[0016]优选地，所述导气塞的外周凸设有环形凸缘，缸体的一侧底端与环形凸缘固接，缸体的另一侧底端与电主轴顶盖固接。
[0017]优选地，所述活塞柱的外周固定套装有活塞锁紧螺母，该活塞锁紧螺母的外周设为阶梯状，所述电主轴顶盖固定有接近开关，该接近开关与活塞锁紧螺母的外周正对。
[0018]优选地，所述复位装置包括连接于活塞头和缸体之间的第一导向销以及套装于第一导向销外的第一弹簧，第一导向销的下端与缸体固接，第一导向销的上端与活塞头滑动配合；第一弹簧的一端插装在设置于活塞头上的第一沉孔，第一弹簧的另一端插装在设置于缸体的第二沉孔。
[0019]优选地，所述电主轴凸轮松刀系统的复位缸体机构还包括打刀盘；所述缸体由顶壁、底壁及周壁围闭构成，活塞头内置于顶壁与底壁之间并与周壁的内壁滑动配合，活塞柱滑动穿接于底壁；打刀盘滑动套装于周壁，且该打刀盘的中部向下伸出有定位柱，所述活塞开有与该定位柱插装配合的定位孔。
[0020]优选地，所述复位装置包括连接于活塞头和底壁之间的第二导向销以及套装于第二导向销外的第二弹簧，该第二导向销的上端与活塞头滑动配合，该第二导向销的下端与底壁固接；第二弹簧的一端插装在设置于活塞头上的第三沉孔，第二弹簧的另一端插装在设置于缸体的第四沉孔。
[0021]优选地，所述复位装置包括开设于所述周壁的通气孔以及开设于所述底壁上表面的环形气槽，环形气槽与通气孔连通。
[0022]相比现有技术，本实用新型的有益效果在于:
[0023]本实用新型利用活塞作为对松刀凸轮轴向力的力传递件，从而可使活塞柱可以顶压电主轴顶盖内的拉杆机构，以供卸刀，更关键是，在松刀凸轮的作用力卸载后，复位装置可自动对活塞复位，以使活塞柱脱离对电主轴顶盖内拉杆机构的顶压，以使拉杆机构夹紧刀具，实现对松刀凸轮的轴向力可靠传递至拉杆机构，使电主轴无缝用于配套凸轮松刀系统的直接主轴(用伺服电机驱动)，本实用新型的出现对电主轴替代直接主轴具有积极的意义，扩大了电主轴的应用范围，推动了机床行业的技术升级。
【附图说明】
[0024]图1为本实用新型电主轴凸轮松刀系统的复位缸体机构实施例一的结构示意图；
[0025]图2为本实用新型电主轴凸轮松刀系统的复位缸体机构实施例二的结构示意图；
[0026]图3为本实用新型电主轴凸轮松刀系统的复位缸体机构实施例三的结构示意图；
[0027]图中:1、电主轴顶盖；11、第二导气通道；2、缸体；21、第二沉孔；22、第四沉孔；201、顶壁;202、底壁;203、周壁;204、通气孔;205、环形气槽;3、活塞；31、活塞头；311、第一沉孔；312、第三沉孔；32、活塞柱；321、第三导气通道；33、定位孔；4、复位装置；41、第一导向销；42、第一弹簧；43、第二导向销；44、第二弹簧；5、导气塞；51、第一导气通道；52、环形凸缘；6、活塞锁紧螺母；7、接近开关；8、打刀盘；81、定位柱；100、电主轴机体；200、拉杆机构。
【具体实施方式】
[0028]下面，结合附图以及【具体实施方式】，对本实用新型做进一步描述:
[0029]实施例一
[0030]如图1所示的一种电主轴凸轮松刀系统的复位缸体机构，包括:电主轴顶盖1、缸体2、活塞3和复位装置4，其中:电主轴顶盖1，用于封盖在电主轴机体100的顶部，以封闭电主轴机体100内的拉杆机构200 ;缸体2，固接于电主轴顶盖I ;活塞3，与缸体2滑动配合，包括活塞头31及与该活塞头31的底端向电主轴顶盖I的方向伸出的活塞柱32，活塞柱32滑动穿接于电主轴顶盖I ;复位装置4，用于对活塞头31提供远离电主轴顶盖I的驱动力，该复位装置4安装于缸体2。
[0031]利用活塞3作为对外部松刀凸轮的轴向力的力传递件，从而可使活塞柱32可以顶压电主轴顶盖I内的拉杆机构200，以供卸刀，更关键是，在松刀凸轮的作用力卸载后，复位装置4可自动对活塞3复位，以使活塞柱32脱离对电主轴顶盖I内拉杆机构200的顶压，以使拉杆机构200夹紧刀具，实现对松刀凸轮的轴向力可靠传递至拉杆机构200，使电主轴可应用凸轮松刀系统进行换刀。
[0032]作为优选的实施方式，本电主轴凸轮松刀系统的复位缸体机构还包括导气塞5，该导气塞5内嵌于电主轴顶盖1，该导气塞5上开有第一导气通道51，电主轴顶盖I内开有用于与第一导气通道51的一端连通的第二导气通道11，活塞柱32的末端开有与第一导气通道51的另一端连通的第三导气通道321 ;所述活塞柱32滑动穿接于导气塞5。通过导气塞5的设置，用于外界通压缩空气换刀时的吹尘作用。为方便导气塞5的便捷安装固定，导气塞5的外周凸设有环形凸缘52，缸体2的一侧底端与环形凸缘52固接，缸体2的另一侧底端与电主轴顶盖I固接。当对缸体2进行固定连接在电主轴顶盖I上时，可同时抵压环形凸缘52，以固定导气塞5。
[0033]活塞柱32的外周固定套装有活塞锁紧螺母6，该活塞锁紧螺母6的外周设为阶梯状，所述电主轴顶盖I固定有接近开关7，该接近开关7与活塞锁紧螺母6的外周正对。阶梯状的活塞锁紧螺母6与接近开关7配合用于检测活塞3的复位状态。若活塞3因复位装置4疲劳断裂或疲劳恢复力不足、活塞3自身卡死等意外原因不能正常复位时，接近开关7将不能检测到活塞锁紧螺母6的外周阶梯状形状时，对系统发出故障信号，提示自动复位缸体机构复位异常。此接近开关7构成的检测结构可有效提高本自动复位缸体机构的工作过程中的稳定性及安全性。
[0034]活塞3与活塞锁紧螺母6通过螺纹连接固定，并与缸体2、导气塞5整体组合成一个限位滑道结构，对活塞3的行程进