带有反扣装置的主轴结构的制作方法

本实用新型涉及加工机床技术领域，尤其是涉及的是带有反扣装置的主轴结构。

背景技术：

加工中心自动换刀是一项必不可少的功能。如图1所示，在换刀过程中，拉杆5下移，使碟形弹片4的压缩量增大，其内部作用力也会增加。力的相互作用下，心轴1受到碟形弹片4相应的向下的作用力，并传递至连接于主轴2和心轴1之间的支轴承6上，于是就会对支轴承6产生一个交大的轴向力。这个力通常会达到一万牛顿以上，甚至高达一万八千牛顿。在加工过程中，主轴换刀是非常频繁的，而每次换刀，支轴承都要承受如此之大的轴向力，这会对支轴承形成很大的冲击，严重影响主轴的精度、稳定和使用寿命。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种带有反扣装置的主轴结构。

为实现上述目的，本实用新型的技术解决方案是：带有反扣装置的主轴结构，包括筒状的心轴和由下至上依次套装于心轴的主轴、反扣座、油缸，以及安装于心轴内的拉杆。拉杆下端设有四瓣爪，四瓣爪用于装夹刀具。油缸包括位于反扣座上方的缸体、安装于缸体上面的缸盖和环状的活塞。主轴与心轴之间设有支轴承；拉杆与心轴之间设有碟形弹片，便于拉杆复位。心轴的上部设有通槽；拉杆上部固定安装有压力座，压力座设有穿透通槽的凸块，凸块的外径大于心轴上部的外径。活塞里面设有位于压力座上方的压部，活塞用于驱动压力座带动拉杆上下移动。所述心轴的外壁固定安装有压环，压环位于通槽下方；压环的外壁设有环槽，反扣座内壁设有卡于环槽内的凸环。拉杆与心轴之间的碟形弹片被向下压缩时，压环与反扣座接触，并将心轴向下的压力经压环、反扣座传递至主轴，使主轴直接分担心轴向下的压力，避免对支轴承造成冲击，大大提高了主轴的精度、稳定和使用寿命。

优选的，所述凸环的径向厚度小于环槽的径向厚度，凸环的内径大于环槽内部的外径，使压环与反扣座保持常态不接触，避免反扣座与压环接触摩擦生热，影响主轴的工作性能。

优选的，所述反扣座与主轴之间设有减震结构，减震结构用于消减碟形弹片松释时产生的惯性向上的伸张力，同时避免碟形弹片松释时带动拉杆、心轴、支轴承、主轴向上移动时发生移动、异位。

优选的，所述减震结构包括轴向贯穿反扣座的导向孔、设于主轴的轴向螺孔、安装于导向孔内的弹簧和位于弹簧上方的堵块，以及固定安装于螺孔的螺杆；螺杆向上延伸至导向孔，螺杆外径大于弹簧内径。

优选的，所述导向孔包括上孔和内径小于上孔内径的下孔；弹簧内置于上孔，堵块堵住上孔口。

优选的，所述缸体下部设有径向向内的凸缘，活塞外面设有与缸体上部匹配的径向向内的凸部，活塞与缸体组合形成缸腔。

工作原理：换刀作业时，油缸往外抽油，活塞向下移动，碰到压力座；活塞带动压力座及与压力座连接的拉杆下移，四瓣爪随着拉杆下移；当活塞下到底时，四瓣爪松开；然后由机械手进行换刀动作。此时，拉杆与心轴之间的碟形弹片被向下压缩，压环与反扣座组成的反扣装置将心轴向下的压力经压环、反扣座传递至主轴，使主轴直接分担心轴向下的压力，有效解决传统结构中心轴向下的压力经支轴承传递至主轴的，导致支轴承受损的问题。

当新的刀具被换到主轴后，油缸内注油，活塞往上回退，同时拉杆在碟形弹片回弹伸张力的作用下往上移动回退，进而拉紧刀具。此时，主轴、心轴、反扣座等部件受惯性向上移动，安装于主轴的螺杆抵住弹簧，可有效消除惯性向上的力。

通过采用上述的技术方案，本实用新型的有益效果是：本实用新型带有反扣装置的主轴结构，当拉杆与心轴之间的碟形弹片被向下压缩时，压环的滑槽与反扣座的凸环接触，并将心轴向下的压力经压环、反扣座传递至主轴，使主轴直接分担心轴向下的压力，避免对支轴承造成冲击，大大提高了主轴的精度、稳定和使用寿命。整体改进结构简单、合理、加工方便，成本低等特点。同时反扣座与主轴之间设有减震结构，可于消减碟形弹片松释时产生的惯性向上的伸张力，避免碟形弹片松释时带动拉杆、心轴、支轴承、主轴向上移动时发生移动、异位。

附图说明

图1为传统换刀装置结构图；

图2为本实用新型的结构示意图；

图3为本实用新型减震结构图。

主要附图标记说明：（1、心轴；2、主轴；3、四瓣爪；4、碟形弹片；5、拉杆；6、支轴承；7、反扣座；8、缸体；81、凸缘；9、活塞；91、凸部；10、缸盖；11、压力座；12、压环；13、弹簧；14、通槽；15、凸块；16、压部；17、环槽；18、凸环；19、减震结构；20、导向孔；21、螺孔；22、堵块；23、螺杆；24、上孔；25、下孔）。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例来进一步说明本实用新型。

如图2-图3所示，本实用新型带有反扣装置的主轴结构，包括筒状的心轴1和由下至上依次套装于心轴1的主轴2、反扣座7、油缸，以及安装于心轴1内的拉杆5。拉杆5下端设有四瓣爪3，四瓣爪3用于装夹刀具。油缸包括位于反扣座7上方的缸体8、安装于缸体8上面的缸盖10和环状的活塞9。所述缸体8下部设有径向向内的凸缘81，活塞9外面设有与缸体上部匹配的径向向内的凸部91，活塞9与缸体8组合形成缸腔。主轴2与心轴1之间设有支轴承6；拉杆5与心轴1之间设有碟形弹片4，便于拉杆5复位。心轴1的上部设有通槽14；拉杆5上部固定安装有压力座11，压力座11设有穿透通槽14的凸块15，凸块15的外径大于心轴1上部的外径。活塞9里面设有位于压力座11上方的压部16，活塞9用于驱动压力座11带动拉杆5上下移动。所述心轴1的外壁固定安装有压环12，压环12位于通槽14下方；压环12的外壁设有环槽17，反扣座7内壁设有卡于环槽17内的凸环18。拉杆与心轴之间的碟形弹片4被向下压缩时，压环12与反扣座7接触，并将心轴1向下的压力经压环12、反扣座7传递至主轴2，使主轴2直接分担心轴1向下的压力，避免对支轴承6造成冲击，大大提高了主轴3的精度、稳定和使用寿命。

而且，所述凸环18的径向厚度小于环槽17的径向厚度，凸环18的内径大于环槽17内部的外径，使压环12与反扣座7保持常态不接触，避免反扣座7与压环12接触摩擦生热，影响主轴2的工作性能。

同时，本实用新型所述反扣座7与主轴2之间设有减震结构19，减震结构19用于消减碟形弹片6松释时产生的惯性向上的伸张力，同时避免碟形弹片6松释时带动拉杆5、心轴1、支轴承6、主轴2向上移动时发生移动、异位。所述减震结构19包括轴向贯穿反扣座7的导向孔20、设于主轴2的轴向螺孔21、安装于导向孔20内的弹簧13和位于弹簧13上方的堵块22，以及固定安装于螺孔21的螺杆23；螺杆23向上延伸至导向孔20，螺杆23外径大于弹簧13内径。所述导向孔20包括上孔24和内径小于上孔24内径的下孔25；弹簧13内置于上孔24，堵块22堵住上孔24口。

工作原理：换刀作业时，油缸往外抽油，活塞9向下移动，碰到压力座11；活塞9带动压力座11及与压力座11连接的拉杆5下移，四瓣爪3随着拉杆5下移；当活塞9下到底时，四瓣爪3松开；然后由机械手进行换刀动作。此时，拉杆5与心轴1之间的碟形弹片4被向下压缩，压环12与反扣座7组成的反扣装置将心轴1向下的压力经压环12、反扣座7传递至主轴2，使主轴2直接分担心轴1向下的压力，有效解决传统结构中心轴1向下的压力经支轴承6传递至主轴2的，导致支轴承6受损的问题。

当新的刀具被换到主轴2后，油缸内注油，活塞9往上回退，同时拉杆5在碟形弹片4回弹伸张力的作用下往上移动回退，进而拉紧刀具。此时，主轴2、心轴1、反扣座7等部件受惯性向上移动，安装于主轴2的螺杆23抵住弹簧13，可有效消除惯性向上的力。

以上所述的，仅为本实用新型的较佳实施例而已，不能限定本实用实施的范围，凡是依本实用新型申请专利范围所作的均等变化与装饰，皆应仍属于本实用新型涵盖的范围内。