专利名称：弹性锥柄结构及机床的制作方法
技术领域：
本发明涉及机床技术领域，特别涉及一种弹性锥柄结构及机床。
背景技术：
随着我国机械工业的高速发展，市场对机床设备的加工要求越来越高。特别是龙门、镗铣床已经开始频繁配备各种附件头设备，从而实现一次装夹多面加工，快速提高加工效率。附件头的中心定位及轴向拉紧往往仍然使用或保留锥柄结构，在自动切换附件头时，锥柄与机床主轴锥孔能否正确配合，直接影响到附件头的安装可靠性。目前，常采用的一种方法是将附件头传动轴的凸台结构限制在锥柄的内腔空间中，以实现锥柄可相对于附件头传动轴轴向伸缩一定幅度。但这种方案中，由于锥柄只有轴向弹性，当锥柄与主轴锥孔不在同一轴线上时，锥柄与主轴锥孔将接触不良，使锥面局部受力过大，容易受到破坏；另外，这种方案中，附件头传动轴的结构复杂，加工工艺要求较高；另外，这种方案的结构较为复杂。因此，如何针对现有的附件头锥柄结构进行改进，以便更加适应使用需要，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种弹性锥柄结构及机床，以解决现有的附件头锥柄结构在使用过程中因锥面局部受力过大而容易损坏的问题，另外，该弹性锥柄结构方案简单，加工工艺性好。一方面，本发明提供了一种弹性锥柄结构，所述弹性锥柄结构包括连接体、连接件和锥柄；所述锥柄的底部纵向设置有安装通孔，所述连接件包括杆部以及固设于该杆部一端的头部，所述杆部的另一端穿过所述安装通孔固定于所述连接体的顶部，所述杆部与所述安装通孔的内壁之间具有活动间隙。进一步地，所述弹性锥柄结构还包括弹性件；所述连接体的顶部与所述头部之间的杆部长度大于所述安装通孔的长度；所述弹性件设置于所述连接体与所述锥柄之间，用于将所述锥柄保持在顶紧状态。进一步地，所述锥柄的底部和所述连接体的顶部中的一个还纵向设置有导向孔，另一个还固设有导向销；所述导向销插入所述导向孔内，并且所述导向销与所述导向孔的内壁之间的间隙小于所述活动间隙。进一步地，所述导向孔和所述导向销为多个，并且围绕所述杆部均匀布置。进一步地，所述导向孔和所述导向销为六个。进一步地，所述弹性件为弹簧；所述锥柄的底部围绕所述杆部的位置处设置有第一环槽，所述连接体的顶部围绕所述杆部的位置处设置有第二环槽，所述弹簧套设于所述第一环槽顶部和所述第二环槽底部之间的杆部。进一步地，所述锥柄的顶部设置有用于连接拉钉的第一螺纹孔，所述第一螺纹孔的底部朝着所述锥柄底部的方向依次设置有相通的头部容纳孔和所述安装通孔。进一步地，所述连接件为螺栓，所述连接体的顶部设置有第二螺纹孔，所述螺栓的螺纹端连接于所述第二螺纹孔内。进一步地，所述连接体为盘状结构。另一方面，本发明还提供了一种机床，所述机床的附件头设置有上述任一项所述的弹性锥柄结构。本发明提供的一种弹性锥柄结构在使用过程中，可使与拉钉连接的锥柄相对于与附件头传动轴连接的连接体径向移动一定距离，即锥柄在径向上具有一定的弹性，从而当锥柄与机床主轴的锥孔不同心或者附件头过度定位时，锥面(锥柄的外表面)与锥孔内壁将尽量保持较大的接触面积，避免锥面局部受力过大而遭破坏，提高了锥柄的使用寿命，另夕卜，本发明无需采用复杂的附件头传动轴结构，不仅结构简单，而且加工工艺性好。在一种更具体的方案中，本发明的弹性锥柄结构在轴向和径向上都具有一定的弹性，进一步提高 了锥面的受力效果。在另一种更具体的方案中，还通过导向销为锥柄的轴向移动提供导向作用以及对锥柄的径向活动幅度进行限制，这样进一步增加了弹性锥柄结构的稳定性，也进一步降低了加工工艺的要求。本发明提供的一种机床在其附件头上设置有上述的弹性锥柄结构，由于上述的弹性锥柄结构具有上述技术效果，因此，该机床也具有相应的技术效果。
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中图I为本发明实施例提供的一种弹性锥柄结构的结构示意图。符号说明I 拉钉2 锥柄3连接件4弹性件5导向销6连接体21第一螺纹孔22头部容纳孔23安装通孔24第一环槽25导向孔26锥柄与连接体的距离61第二螺纹孔62第二环槽
具体实施方式
应当指出，本部分中对具体结构的描述及描述顺序仅是对具体实施例的说明，不应视为对本发明的保护范围有任何限制作用。此外，在不冲突的情形下，本部分中的实施例以及实施例中的特征可以相互组合。请参见图1，下面将结合附图对本发明实施例作详细说明。如图所示，该实施例的弹性锥柄结构主要包括锥柄2、连接件3、弹性件4、导向销5和连接体6等。其中，锥柄2的顶部纵向(轴向)设置有第一螺纹孔21，用于在使用过程中与拉钉I的底端螺纹配合，第一螺纹孔21底部至锥柄2底部之间依次纵向设置有相通的头部容纳孔22和安装通孔23 ;连接件3包括杆部以及固设于该杆部一端的头部，该杆部的另一端固定于连接体6的顶部，锥柄2通过安装通孔23可移动地套设于连接体6与所述头部之间的杆部上，即锥柄2可沿着杆部的方向在连接体6的顶部与头部之间上下移动，并且该杆部与安装通孔23的内壁之间具有活动间隙，即安装通孔23的截面尺寸稍大于该杆部的截面尺寸，·锥柄2可相对于该杆部朝着径向移动一定距离，该活动间隙可以根据具体的使用需要进行设置；另外，当锥柄2与连接体6之间的距离26达到最大时，连接件3的头部处于头部容纳孔22中，连接件3头部的截面尺寸大于安装通孔23的截面尺寸,连接件3头部与头部容纳孔22的内壁之间的间隙等于或大于所述活动间隙。弹性件4设置于锥柄2的底部与连接体6的顶部之间，用于将锥柄2保持在顶紧状态，即用于将锥柄2与连接体6之间的距离26保持在最大状态；优选地，弹性件4为弹簧，相应地，锥柄2的底部围绕所述杆部的位置处设置有第一环槽24，连接体6的顶部围绕所述杆部的位置处设置有第二环槽62，第一环槽24的顶部与安装通孔23形成第一限位台阶，第二环槽62的底部与所述杆部的安装位置形成第二限位台阶，弹簧套设于第一环槽24顶部和第二环槽62底部之间的杆部上，并且弹簧的顶端抵持于第一限位台阶，底端抵持于第二限位台阶，在弹簧的作用下，锥柄2的底部与连接体6的顶部之间的距离26保持在最大状态。导向销5纵向固设于连接体6的顶部上,锥柄2的底部纵向设置有导向孔25,导向销5插入导向孔25内，导向销5与导向孔25内壁的间隙小于所述活动间隙，优选地，导向销5和导向孔25的个数为多个，并且围绕所述杆部均匀布置，更优选地，导向销5和导向孔25的个数为六个。下面说明一下上述弹性锥柄结构的工作原理在使用过程中，使锥柄2的顶端朝向主轴的锥孔，将拉钉I连接至锥柄2的第一螺纹孔21中，将连接体6与附件头(的传动轴)固定，控制主轴滑枕朝锥柄2和连接体6移动，直至滑枕端面与连接体6的端面贴合，然后由拉爪提拉拉钉1，使锥柄2的锥面与主轴锥孔的内壁贴合，在这个过程中，由于锥柄2相对于连接体6具有一定的轴向弹性和径向弹性，当锥柄2与机床主轴的锥孔不同心或者附件头过度定位时，锥面(锥柄2的外表面)与锥孔内壁将尽量保持较大的接触面积，另外，在这个过程中，导向销还将为锥柄的轴向移动提供导向作用，并对锥柄的径向活动幅度进行限制，避免锥柄2的径向活动幅度过大，以保证锥柄结构的安装可靠性。上述实施例中，优选地，连接件3为螺栓，相应地，连接体6的顶部上开设有第二螺纹孔61，螺栓的螺纹端连接于该第二螺纹孔61中，在锥柄2与连接体6之间的距离26最大时，螺栓的头部位于头部容纳孔22中；在这种情形下，整个弹性锥柄结构的装配顺序如下先经过第一螺纹孔21将螺栓放入，使其螺纹端穿过头部容纳孔22、安装通孔23等后从锥柄2的底面伸出，然后将弹簧套在螺栓的伸出螺杆上，使导向销5对准导向孔25，最后将螺栓的螺纹端拧紧于连接体6上的第二螺纹孔61中。上述实施例及其优选方案中，连接体6优选为盘状结构，以便于与滑枕端面进行安装。上述实施例及其优选方式中，安装通孔23及头部容纳孔22贯穿设置于第一螺纹孔21与锥柄2的底面之间，但在其他实施例中，安装通孔23及头部容纳孔22也可以纵向贯穿设置在其他位置，只要能实现本发明的功能即可，进一步地，头部容纳孔22也可以根据予以省略。上述各种实施例中，导向销5设置于连接体6上，导向孔25设置于锥柄2上，在其 他实施例例中，也可以将导向孔25设置于连接体6上，而将导向销5设置于锥柄2上，如此也能实现相应的功能；另外，导向销5可以为圆柱形，相应的，导向孔25为圆柱孔，导向销5和导向孔25也可以为其他形状。上述各种实施例中，弹性锥柄结构同时具有轴向弹性和径向弹性，但在其他情形下，只要具有径向弹性的功能即在本发明的保护范围之内，不论锥柄2能否相对于连接体6轴向移动。综上，本发明优选实施例提供的一种弹性锥柄结构，使锥柄同时具有轴向弹性和径向弹性，这样避免了安装过程中锥面因局部受力过大而遭破坏，提高了锥柄的使用寿命；另外，与现有技术相比，无需采用复杂的附件头传动轴结构，结构简单，加工工艺性好；另夕卜，还通过导向销为锥柄的轴向移动提供导向作用以及对锥柄的径向活动幅度进行限制，这样提高了整体结构的安装可靠性，也进一步降低了加工工艺的要求。本发明实施例还提供了一种机床，该机床的附件头设有上述实施例所述的弹性锥柄结构，由于上述的弹性锥柄结构具有上述技术效果，因此，该工程机械也应具备相应的技术效果，其相应部分的具体实施过程与上述实施例类似，兹不赘述。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种弹性锥柄结构，其特征在于 所述弹性锥柄结构包括连接体(6)、连接件(3)和锥柄(2); 所述锥柄(2)的底部纵向设置有安装通孔(23)，所述连接件(3)包括杆部以及固设于该杆部一端的头部，所述杆部的另一端穿过所述安装通孔(23)固定于所述连接体(6)的顶部，所述杆部与所述安装通孔(23 )的内壁之间具有活动间隙。
2.如权利要求I所述的弹性锥柄结构，其特征在于 所述弹性锥柄结构还包括弹性件(4)； 所述连接体(6)的顶部与所述头部之间的杆部长度大于所述安装通孔(23)的长度； 所述弹性件(4 )设置于所述连接体(6 )与所述锥柄(2 )之间，用于将所述锥柄(2 )保持在顶紧状态。
3.如权利要求2所述的弹性锥柄结构，其特征在于 所述锥柄(2)的底部和所述连接体(6)的顶部中的一个还纵向设置有导向孔(25)，另一个还固设有导向销(5)； 所述导向销(5)插入所述导向孔(25)内，并且所述导向销(5)与所述导向孔(25)的内壁之间的间隙小于所述活动间隙。
4.如权利要求3所述的弹性锥柄结构，其特征在于所述导向孔(25)和所述导向销(5)为多个，并且围绕所述杆部均匀布置。
5.如权利要求4所述的弹性锥柄结构，其特征在于所述导向孔(25)和所述导向销 (5)为六个。
6.如权利要求2所述的弹性锥柄结构，其特征在于 所述弹性件(4)为弹簧； 所述锥柄(2)的底部围绕所述杆部的位置处设置有第一环槽(24)，所述连接体(6)的顶部围绕所述杆部的位置处设置有第二环槽(62)，所述弹簧套设于所述第一环槽顶部和所述第二环槽底部之间的杆部。
7.如权利要求I至6任一项所述的弹性锥柄结构，其特征在于所述锥柄(2)的顶部设置有用于连接拉钉(I)的第一螺纹孔(21)，所述第一螺纹孔(21)的底部朝着所述锥柄(2)底部的方向依次设置有相通的头部容纳孔(22)和所述安装通孔(23)。
8.如权利要求I至6任一项所述的弹性锥柄结构，其特征在于所述连接件(3)为螺栓，所述连接体(6)的顶部设置有第二螺纹孔(61)，所述螺栓的螺纹端连接于所述第二螺纹孔(61)内。
9.如权利要求I至5任一项所述的弹性锥柄结构，其特征在于所述连接体(6)为盘状结构。
10.一种机床，其特征在于所述机床的附件头设置有权利要求I至9任一项所述的弹性锥柄结构。
全文摘要
本发明涉及机床技术领域，公开了一种弹性锥柄结构及机床。所述弹性锥柄结构包括连接体、连接件和锥柄；所述锥柄的底部纵向设置有安装通孔，所述连接件包括杆部以及固设于该杆部一端的头部，所述杆部的另一端穿过所述安装通孔固定于所述连接体的顶部，所述杆部与所述安装通孔的内壁之间具有径向活动间隙。采用本发明优选实施例，可使锥柄在轴向和径向上都具有一定的弹性，进而使锥面与主轴锥孔内壁尽量保持较大的接触面积，避免锥面局部受力过大而遭破坏，提高了锥柄的使用寿命，不但结构简单，而且加工工艺性好。
文档编号B23Q3/155GK102886704SQ20121036209
公开日2013年1月23日 申请日期2012年9月25日 优先权日2012年9月25日
发明者郑开彬, 孟祥东, 黄春新 申请人:上海三一精机有限公司