专利名称：数控机床主轴拉杆端头防撞击装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种数控机床主轴拉杆上的保护装置，具体涉及的是一种主轴拉杆端头防撞击的装置。
背景技术：
数控机床的主轴刀具的夹紧方式最常采用的是用四瓣卡爪或二瓣卡爪将刀
具的刀柄尾部拉钉拉紧，再利用碟形弹簧施力将刀柄夹紧，该夹紧力一般约2吨左右；松开刀具时，常采用气动或液压方式，通过位于主轴拉杆尾部的活塞杆推动主轴拉杆，使卡爪张开刀具，实施换刀。目前，数控机床主轴刀具的松夹刀装置如图l所示，右边是主轴松刀气缸，气缸总行程14毫米，主轴拉杆尾部与气缸活塞杆端头间隙为6毫米。松刀时，气缸的活塞杆前行，在此行程中，汽缸负载并非恒定，初始6毫米行程中负载很小，仅克服活塞复位弹簧的阻力和摩擦力，在剩余的8毫米行程中，负载很大，要克服碟形弹簧的拉刀力作用，最大时超过2吨。因此，每次换刀松刀时，气缸活塞杆就与主轴拉杆端头发生一次刚性碰撞，而且所产生的冲击载荷对拉杆和主轴轴承都有不良影响，使主轴的精度和寿命有所降低，同时还有噪声污染。
为了解决这一问题，许多人已经做了很多研究和探讨，然而，截至目前，还没有一种切实可行的技术方案。虽然有人试图采用气缸进气或回气节流调速方式来控制活塞的运行速度，但由于活塞运行行程短，节流调速响应慢、时间长，对于具有自动换刀功能的加工中心来说，这种方式无法满足3次/秒的工作节拍或工作频率，而且对于数控机床来说，换刀时间越短越好。因此，该方法未能实施。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种数控机床主轴拉杆端头防撞击装置，以减 小或消除气缸活塞杆在松夹刀具时对主轴拉杆端头的撞击。
这种装置是由一个气源处理三联件、 一个中卸式电磁阀、 一个减压阀、一 个或门阀、 一个快排阀和多个连接管组成。气源处理三联件的输出口通过连接 管与中卸式电磁阀的中位输入口连接；中卸式电磁阀左端出口通过连接管与减 压阀的输入口连接，右端出口通过连接管与快排阀的输入口连接；减压阀的输 出口通过连接管与或门阀的一端输入口连接；快排阀的输出口通过连接管与或 门阀的另一端输入口连接。
将本装置气源处理三联件的输入口与气源接通，或门阀的输出口与气缸的 进气口接通。接入的气体经气源处理三联件对其进行过滤、调压和雾化，排除 水分和杂质，由输出口输出约0. 5MPa的洁净压力气体到中卸式电磁阀。松刀时， 发出松刀指令，电磁阀左端得电，使电磁阀左端的通道打开，气体通过减压阀 将所述的压力气体转换成1/10的低压气体进入或门阀，所述的低压气体经或门 阀进入气缸，以低气压、小流量状态慢慢推动活塞杆向前移动初始约6毫米的 行程。当气缸活塞杆与主轴拉杆接触后，负载增大，与此同时，电磁阀的左端 失电，低气压回路关闭，而电磁阀的右端得电，使电磁阀右端的通道打开，所 述压力气体直接通过快排阀和或门阀进入气缸，以高气压、大流量状态推动活 塞杆移动剩余约8毫米的行程，完成松刀。
换刀结束后紧刀时，发出紧刀指令，电磁阀右端失电，电磁阀自动恢复中 位机能，切断高压气体供给，高气压回路处于开放卸荷状态，快排阀快速排出 管路内的残余高压气体。同时，气缸活塞通过回退弹簧迅速复位，气缸工作结束，主轴拉刀碟簧产生的拉紧力拉紧刀具，完成换刀循环。
本实用新型数控机床主轴拉杆端头防撞击装置有效解决了气缸松夹刀具的 撞击问题，提高了数控机床，包括加工中心的主轴精度和寿命，同时大大降低 了冲击噪音。本装置应用于种规格的数控机床，包括加工中心上，均达到了预 期的功能和性能。
图1是主轴松夹刀具结构轴向剖视图。
图2是本实用新型的整体构造和各部件连接示意图。 图3是本实用新型装置中气动控制模块安装示意图。 图4是本实用新型装置中气源处理三联件的结构安装示意图。 图中l.刀柄，2.卡爪，3.拉杆，4.碟形弹簧，5.活塞杆，6.气缸，7.三 位五通中卸式电磁阀，8.减压阀，9.或门阀，10.快排阀，ll.气源处理三联件。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作近一步说明。
如图2-图4所示，本实用新型数控机床主轴拉杆端头防撞击装置是由一个 气源处理三联件ll、 一个三位五通中卸式电磁阀7、 一个减压阀8、 一个或门阀 9、 一个快排阀IO和多个连接管组成。气源处理三联件ll的输出口B通过连接 管与三位五通中卸式电磁阀7的中位输入口连接；中卸式电磁阀左端出口 Yl通 过连接管与减压阀8的输入口连接，右端出口 Y2通过连接管与快排阀10的输 入口连接；减压阀8的输出口通过连接管与或门阀9的一端输入口连接；快排 阔10的输出口通过连接管与或门阀9的另一端输入口连接。
将本装置气源处理三联件11的输入口与气源C接通，或门阀9的输出口与气缸6的进气口A接通即可。
换刀循环中，电磁阀7的高低压切换控制可采用压力或位移传感器检测信 号实现切换，也可利用相对简单的数控系统的PLC程序进行延时控制实现，根 据机床具体情况， 一般让Yl得电后延时0.2 0.3s再让Y2得电即可。手动换
刀的数控机床，松紧刀指令一般通过按钮开关控制电磁阀7的工作状态。对于 自动换刀的数控机床，松紧刀指令一般通过M代码实现电磁阀7的自动控制。
三位五通中卸式电磁阀7、减压阀8、或门阀9、快排阀10—般集成在一起 固定在一个安装板上，形成气动控制模块， 一般整体安装在松刀气缸附近，也 可根据机床结构需要安装在所需位置。
应用本装置时，应根据数控机床的实际情况对气压、拉力、控制方式等进 行设计计算和确认、选择。
权利要求1.数控机床主轴拉杆端头防撞击装置，其特征是由一个气源处理三联件、一个中卸式电磁阀、一个减压阀、一个或门阀、一个快排阀和多个连接管组成，所述气源处理三联件的输出口通过连接管与所述中卸式电磁阀的中位输入口连接；中卸式电磁阀左端出口通过连接管与所述减压阀的输入口连接，右端出口通过连接管与所述快排阀的输入口连接；所述减压阀的输出口通过连接管与所述或门阀的一端输入口连接；所述快排阀的输出口通过连接管与所述或门阀的另一端输入口连接。
2. 按照权利要求1所述的数控机床主轴拉杆端头防撞击装置，其特征在于: 所述的中卸式电磁阀是三位五通中卸式电磁阀。
专利摘要本实用新型提供了一种数控机床主轴拉杆端头防撞击装置，由气源处理三联件、中卸式电磁阀、减压阀、或门阀、快排阀组成。气源处理三联件的输出口与中卸式电磁阀的中位输入口连接；中卸式电磁阀左端出口与减压阀的输入口连接，电磁阀右端出口与快排阀的输入口连接；减压阀的输出口与或门阀的一端输入口连接；快排阀的输出口与或门阀的另一端输入口连接。松刀时，低压气推动活塞杆向前移动，当气缸活塞杆与主轴拉杆接触后，压力气体以高气压、大流量状态推动活塞杆移动，完成松刀。这种装置有效解决了气缸松夹刀具的撞击问题，提高了主轴精度和寿命，同时大大降低了冲击噪音。
文档编号B23Q5/58GK201405223SQ20092003295
公开日2010年2月17日 申请日期2009年4月23日 优先权日2009年4月23日
发明者冉录凤, 庆 孙, 昆 晏, 坤 朱, 田宏阳 申请人:汉川机床集团有限公司