一种带自动打刀功能的半自动直角头的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开的带自动打刀功能的半自动直角头安装后，将长油管和短油管的快插管接头对插，接通油路，通过第一进油口向打刀油缸内注入中等压力的液压油，推动活塞向主轴前端运动，固定在活塞后端的压盖随活塞一起运动，推动拉杆向主轴前端移动，使连接在打刀杆前端的拉爪打开，实现自动松爪功能；将长油管和短油管的快插管接头断开，第一进油口的液压油不给压，矩形弹簧提供回复力，使活塞向主轴后端复位动作，压盖的前端面与拉杆脱开，拉杆本身在碟簧的弹力作用下向主轴后端运动，实现自动抓刀功能；该半自动直角头增加了自动松爪和自动抓刀功能，并可进一步增加C轴自动松夹功能，增加了直角头的自动化程度，有利于提高机床加工效率，降低加工成本。
【专利说明】
一种带自动打刀功能的半自动直角头
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及机床附件直角头技术领域，具体是一种带自动打刀功能的半自动直角头。
【背景技术】
[0002]手动直角头结构简单，但操作不便；自动直角头结构复杂，但成本和售价过高。自动角头的生产成本和售价高于手动直角头3-4倍，不止体现在自动直角头本身的复杂程度，还涉及到机床系统的自动化程序、主轴编码器的选择、接油盘的设计和拉头油缸的成本等方面。而半自动直角头，是在手动直角头基础上设计的，增加了若干自动化功能，整体上结构和成本更贴近于手动直角头，性价比高于手动直角头。虽然相对于手动直角头，现有的半自动直角头具有一定的优势，但是其自动化功能往往有限，无法兼顾多项自动化功能。
【发明内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是:针对现有技术的不足，提供一种带自动打刀功能的半自动直角头。
[0004]本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种带自动打刀功能的半自动直角头，包括箱体、传动轴和直角头主轴，所述的传动轴与所述的直角头主轴之间通过一对伞齿轮副传递扭矩，所述的传动轴的顶部与机床主轴键连接，所述的直角头主轴内安装有用于拉刀的拉杆，所述的拉杆上套设有碟簧，所述的碟簧的两端安装有垫片，所述的拉杆的前端连接有打刀杆，所述的打刀杆的前端连接有拉爪，所述的直角头主轴的前端安装有前轴承，所述的直角头主轴的后端安装有后轴承，所述的传动轴的上端安装有上轴承，所述的传动轴的下端安装有下轴承，所述的传动轴的顶端设置有锥套，所述的锥套的顶部连接有主拉钉，所述的箱体的上方安装有滑枕接油盘，所述的后轴承安装在后轴承座上，所述的后轴承座固定在所述的箱体上，所述的后轴承座的内孔的孔壁上安装有弹簧座，所述的弹簧座内安装有矩形弹簧，所述的后轴承座的后端固定有后端盖，所述的后端盖套设在一活塞上，所述的活塞的后端固定有压盖，所述的压盖的前端面正对所述的拉杆的后端面，所述的矩形弹簧的后端抵靠在所述的活塞的前端面上，所述的后轴承座、活塞和后端盖围成一环形的打刀油缸，所述的后端盖上开设有第一进油口，所述的第一进油口与所述的打刀油缸相连通，所述的滑枕接油盘的侧壁上开设有第二进油口，所述的第一进油口内安装有短油管，所述的滑枕接油盘上安装有长油管，所述的长油管与所述的第二进油口相通，使用时，将长油管和短油管的快插管接头对插，接通油路后，即可进行自动打刀，打刀动作结束后，将长油管和短油管的快插管接头断开。
[0005]本实用新型的半自动直角头安装后，将长油管和短油管的快插管接头对插，接通油路，通过第一进油口向打刀油缸内注入中等压力(例如6MPa)的液压油，推动活塞向主轴前端运动，固定在活塞后端的压盖随活塞一起运动，推动拉杆向主轴前端移动，使连接在打刀杆前端的拉爪打开，实现自动松爪功能;将长油管和短油管的快插管接头断开，第一进油口的液压油不给压，矩形弹簧提供回复力，使活塞向主轴后端复位动作，压盖的前端面与拉杆脱开，拉杆本身在碟簧的弹力作用下向主轴后端运动，实现自动抓刀功能，即完成一次自动打刀过程。
[0006]所述的直角头主轴的后端固定有用于对所述的垫片进行轴向限位的防松螺母。在实现自动抓刀过程中，拉杆在碟簧的弹力作用下向主轴后端运动时，碟簧两端的垫片被防松螺母限位，进而对拉杆的运动进行限位，从而进一步提高抓刀精度及可靠性。
[0007]所述的拉杆的后端螺纹连接有大螺母，所述的大螺母位于所述的防松螺母的内侧并紧靠位于碟簧后端的垫片。大螺母对位于碟簧后端的垫片起定位作用，同时可对拉杆后端起到一定的增强作用。
[0008]所述的箱体的上端固定有压盘，所述的压盘位于所述的滑枕接油盘的下方，所述的滑枕接油盘的下部通过螺钉连接有过渡盘，所述的过渡盘同时套设在所述的压盘上及所述的箱体的顶部，所述的过渡盘上固定有上牙盘，所述的箱体上固定有与所述的上牙盘相适配的下牙盘，所述的箱体、压盘和过渡盘围成一环形的拉紧油缸，所述的箱体与所述的过渡盘之间安装有若干耐磨环和格兰圈，所述的压盘与所述的过渡盘之间安装有若干耐磨环和格兰圈，所述的压盘与所述的箱体之间安装有若干O型密封圈，所述的箱体上开设有第三进油口，所述的第三进油口与所述的拉紧油缸相连通。使用时，经第三进油口向拉紧油缸内注入中等压力(例如6MPa)的液压油，使箱体上移并使上牙盘和下牙盘咬合，实现C轴自动夹紧功能;需要松开C轴时，使拉紧油缸内液压油的压力归零，直角头在自重作用下，上牙盘和下牙盘自动脱开，C轴自动松开，此时可对直角头进行手动转位。
[0009]所述的主拉钉自上而下包括锥形部和窄径部，所述的锥形部采用加长设计，所述的锥形部的高度为所述的窄径部的高度的75?95%，安装后，所述的锥形部伸入所述的机床主轴的拉爪内，同时所述的锥形部的上端面正对所述的机床主轴的打刀杆的下端面。C轴松开时，由于在拉紧油缸的管路内有残余的液压油，同时由于在拉紧油缸周边安装的耐磨环和格兰圈的存在，摩擦阻力较大，会造成上牙盘和下牙盘脱开缓慢，脱开时间需要2分钟左右，给实际加工带来一定的影响，而主拉钉上的锥形部的加长设计，可有效解决这一问题:正常工作时，主拉钉的上端面贴近打刀杆的下端面，而在需要进行C轴松开动作时，机床主轴执行松刀动作，其拉爪打开过程中，打刀杆会撞击主拉钉的上端面，对主拉钉施以向下的推力，结合直角头的自重，力传递至箱体时，推动箱体连同下牙盘一起快速下沉，从而快速实现C轴松开动作，确保机床加工效率。
[0010]所述的上牙盘的外侧安装有上标尺，所述的下牙盘的外侧安装有下标尺。锥形部采用加长设计后，C轴完全松开时，可对直角头进行手动转位，并通过上标尺和下标尺找准C轴转位的准确读数，再向拉紧油缸通油，使C轴夹紧，即可完成一次快速、精确的C轴转位动作。
[0011]所述的上标尺与所述的下标尺构成迷宫结构。在便于准确读取C轴转位位置的同时，上标尺和下标尺构成的迷宫结构能够阻止铁肩进入上牙盘和下牙盘内。
[0012]与现有技术相比，本实用新型的优点在于:本实用新型提供的带自动打刀功能的半自动直角头在手动直角头的基础上增加了自动松爪和自动抓刀功能，并可进一步增加C轴自动松夹功能，增加了直角头的自动化程度，有利于提高机床加工效率，降低加工成本。
【附图说明】
[0013]图1为实施例中半自动直角头与机床主轴装配后效果示意图；
[0014]图2为图1中A处放大图。
【具体实施方式】
[0015]以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
[0016]实施例的带自动打刀功能的半自动直角头，如图所示，包括箱体1、传动轴2和直角头主轴3，传动轴2与直角头主轴3之间通过一对伞齿轮副4传递扭矩，传动轴2的顶部与机床主轴5键连接，直角头主轴3内安装有用于拉刀的拉杆31，拉杆31上套设有碟簧32，碟簧32的两端安装有垫片33，拉杆31的前端连接有打刀杆34，打刀杆34的前端连接有拉爪35，直角头主轴3的前端安装有前轴承36，直角头主轴3的后端安装有后轴承37，传动轴2的上端安装有上轴承21，传动轴2的下端安装有下轴承22，传动轴2的顶端设置有锥套23，锥套23的顶部连接有主拉钉24，箱体I的上方安装有滑枕接油盘11;后轴承37安装在后轴承座371上，后轴承座371固定在箱体I上，后轴承座371的内孔的孔壁上安装有弹簧座38，弹簧座38内安装有矩形弹簧39，后轴承座371的后端固定有后端盖61，后端盖61套设在一活塞62上，活塞62的后端固定有压盖63，压盖63的前端面正对拉杆31的后端面，矩形弹簧39的后端抵靠在活塞62的前端面上，后轴承座371、活塞62和后端盖61围成一环形的打刀油缸64，后端盖61上开设有第一进油口 65，第一进油口 65与打刀油缸64相连通，滑枕接油盘11的侧壁上开设有第二进油口 12，第一进油口 65内安装有短油管(图中未示出)，滑枕接油盘11上安装有长油管(图中未示出)，长油管与第二进油口 12相通;箱体I的上端固定有压盘13，压盘13位于滑枕接油盘11的下方，滑枕接油盘11的下部通过螺钉连接有过渡盘14，过渡盘14同时套设在压盘13上及箱体I的顶部，过渡盘14上固定有上牙盘71，箱体I上固定有与上牙盘71相适配的下牙盘72，箱体1、压盘13和过渡盘14围成一环形的拉紧油缸15，箱体I与过渡盘14之间安装有若干耐磨环16和格兰圈17，压盘13与过渡盘14之间安装有若干耐磨环16和格兰圈17，压盘13与箱体I之间安装有若干O型密封圈18，箱体I上开设有第三进油口 19，第三进油口 19与拉紧油缸15相连通。
[0017]以上具体实施例中，直角头主轴3的后端固定有用于对垫片33进行轴向限位的防松螺母81，拉杆31的后端螺纹连接有大螺母82，大螺母82位于防松螺母81的内侧并紧靠位于碟簧32后端的垫片33;主拉钉24自上而下包括锥形部241和窄径部242，锥形部241采用加长设计，锥形部241的高度为窄径部242的高度的75?95%;上牙盘71的外侧安装有上标尺73，下牙盘72的外侧安装有下标尺74，上标尺73与下标尺74构成迷宫结构。
[0018]上述带自动打刀功能的半自动直角头安装后，锥形部伸入机床主轴5的拉爪35内，同时锥形部的上端面正对机床主轴5的打刀杆34的下端面。使用时，将长油管和短油管的快插管接头对插，接通油路，通过第一进油口 65向打刀油缸64内注入中等压力(例如6MPa)的液压油，推动活塞62向主轴前端运动，固定在活塞62后端的压盖63随活塞62—起运动，推动拉杆31向主轴前端移动，使连接在打刀杆34前端的拉爪35打开，实现自动松爪功能;将长油管和短油管的快插管接头断开，第一进油口65的液压油不给压，矩形弹簧39提供回复力，使活塞62向主轴后端复位动作，压盖63的前端面与拉杆31脱开，拉杆31本身在碟簧32的弹力作用下向主轴后端运动，实现自动抓刀功能。以上即完成一次自动打刀过程。
[0019]经第三进油口 19向拉紧油缸15内注入中等压力(例如6MPa)的液压油，使箱体I上移并使上牙盘71和下牙盘72咬合，实现C轴自动夹紧功能;正常工作时，主拉钉21的上端面贴近打刀杆34的下端面，需要松开C轴时，使拉紧油缸15内液压油的压力归零，机床主轴5执行松刀动作，其拉爪35打开过程中，打刀杆34会撞击主拉钉21的上端面，对主拉钉21施以向下的推力，结合直角头的自重，力传递至箱体I时，推动箱体I连同下牙盘72—起快速下沉，上牙盘71和下牙盘72自动脱开，C轴自动松开，此时可对直角头进行手动转位。
【主权项】
1.一种带自动打刀功能的半自动直角头，包括箱体、传动轴和直角头主轴，所述的传动轴与所述的直角头主轴之间通过一对伞齿轮副传递扭矩，所述的传动轴的顶部与机床主轴键连接，所述的直角头主轴内安装有用于拉刀的拉杆，所述的拉杆上套设有碟簧，所述的碟簧的两端安装有垫片，所述的拉杆的前端连接有打刀杆，所述的打刀杆的前端连接有拉爪，所述的直角头主轴的前端安装有前轴承，所述的直角头主轴的后端安装有后轴承，所述的传动轴的上端安装有上轴承，所述的传动轴的下端安装有下轴承，所述的传动轴的顶端设置有锥套，所述的锥套的顶部连接有主拉钉，所述的箱体的上方安装有滑枕接油盘，其特征在于所述的后轴承安装在后轴承座上，所述的后轴承座固定在所述的箱体上，所述的后轴承座的内孔的孔壁上安装有弹簧座，所述的弹簧座内安装有矩形弹簧，所述的后轴承座的后端固定有后端盖，所述的后端盖套设在一活塞上，所述的活塞的后端固定有压盖，所述的压盖的前端面正对所述的拉杆的后端面，所述的矩形弹簧的后端抵靠在所述的活塞的前端面上，所述的后轴承座、活塞和后端盖围成一环形的打刀油缸，所述的后端盖上开设有第一进油口，所述的第一进油口与所述的打刀油缸相连通，所述的滑枕接油盘的侧壁上开设有第二进油口，所述的第一进油口内安装有短油管，所述的滑枕接油盘上安装有长油管，所述的长油管与所述的第二进油口相通，使用时，将长油管和短油管的快插管接头对插，接通油路后，即可进行自动打刀，打刀动作结束后，将长油管和短油管的快插管接头断开。2.根据权利要求1所述的一种带自动打刀功能的半自动直角头，其特征在于所述的直角头主轴的后端固定有用于对所述的垫片进行轴向限位的防松螺母。3.根据权利要求2所述的一种带自动打刀功能的半自动直角头，其特征在于所述的拉杆的后端螺纹连接有大螺母，所述的大螺母位于所述的防松螺母的内侧并紧靠位于碟簧后端的塾片。4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种带自动打刀功能的半自动直角头，其特征在于所述的箱体的上端固定有压盘，所述的压盘位于所述的滑枕接油盘的下方，所述的滑枕接油盘的下部通过螺钉连接有过渡盘，所述的过渡盘同时套设在所述的压盘上及所述的箱体的顶部，所述的过渡盘上固定有上牙盘，所述的箱体上固定有与所述的上牙盘相适配的下牙盘，所述的箱体、压盘和过渡盘围成一环形的拉紧油缸，所述的箱体与所述的过渡盘之间安装有若干耐磨环和格兰圈，所述的压盘与所述的过渡盘之间安装有若干耐磨环和格兰圈，所述的压盘与所述的箱体之间安装有若干O型密封圈，所述的箱体上开设有第三进油口，所述的第三进油口与所述的拉紧油缸相连通。5.根据权利要求4所述的一种带自动打刀功能的半自动直角头，其特征在于所述的主拉钉自上而下包括锥形部和窄径部，所述的锥形部采用加长设计，所述的锥形部的高度为所述的窄径部的高度的75?95%，安装后，所述的锥形部伸入所述的机床主轴的拉爪内，同时所述的锥形部的上端面正对所述的机床主轴的打刀杆的下端面。6.根据权利要求4所述的一种带自动打刀功能的半自动直角头，其特征在于所述的上牙盘的外侧安装有上标尺，所述的下牙盘的外侧安装有下标尺。7.根据权利要求6所述的一种带自动打刀功能的半自动直角头，其特征在于所述的上标尺与所述的下标尺构成迷宫结构。
【文档编号】B23Q3/155GK205415072SQ201620197228
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年3月15日
【发明人】赵岩, 张学军, 盛孝勇, 黄文东
【申请人】宁波海天精工股份有限公司