一种炮塔铣床快换刀柄系统的制作方法

本发明涉及一种炮塔铣床快换刀柄系统，尤其是是一种适应炮塔铣床及钻铣机床、能够依靠手动快换操作，就能够实现刀具的快速更换的系统，属于铣床快换刀柄系统技术领域。

背景技术：

目前，机械加工设备中，公知的炮塔铣床是一种轻型多用途工具铣钻机床，可广泛用于加工小平面，任意角度的斜面、铣键槽、沟槽，其铣头可作左右回转各90度，前后各45度，滑枕可平转360度。主轴变速范围大，转速高，精度高。主轴套筒可以像钻床一样可以钻、铰、镗、攻丝进行手动进给，也可以机动定程进给，并设有过载保护装置。主轴接口为r8和nt标准，当更换刀具时，需要在机头顶部拧动夹头拉杆来更换夹头和刀具，由于炮塔铣的机头较高，更换刀具操作麻烦吃力，换装夹头后刀具尺寸变化需要重新调整，影响质量和工效。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种炮塔铣床快换刀柄系统，更换刀具时无需再拧动拉杆就能够快速更换各种刀具，操作方便快捷，提高了工作效率。

按照本发明提供的技术方案，一种炮塔铣床快换刀柄系统包括夹头主体、刀柄、压紧圈、卸刀圈和刀具，夹头主体一端设有锥形内孔，锥形内孔内装夹刀柄，刀柄下端连接刀具，其特征是：夹头主体下部侧面从上往下依次套装压紧圈和卸刀圈，压紧圈内侧设有扭簧，扭簧一端脚插入压紧圈内端面孔中，另一端插入夹头主体内孔中，扭簧的设置使得压紧圈能够在转动后复位；夹头主体面向压紧圈的圆周表面上设有定位孔，定位孔中设有定位柱，定位柱外端连接按钮，按钮凸出压紧圈外表面，定位柱内端设有定位弹簧，定位弹簧将定位柱前部压出定位孔并阻挡压紧圈的转动；夹头主体面向压紧圈的圆周表面上设有多个卡爪孔，多个卡爪孔沿着夹头主体圆周方向均匀分布，每个卡爪孔中设有一个卡爪，卡爪的外端伸入压紧圈并接触压紧圈的旋紧配合端面，卡爪的内端伸入锥形内孔中与刀柄卡槽卡接；所述卡爪左右两侧设有卡爪弹簧，卡爪弹簧前端压紧接触卡爪头部后端面，卡爪弹簧后端压紧接触夹头主体；

夹头主体面向卸刀圈的圆周表面上设有拉簧槽，拉簧槽内设有拉簧，拉簧一端通过第三螺钉固定在夹头主体上，另一端通过第一螺钉固定在卸刀圈上；夹头主体面向卸刀圈的圆周表面上设有多个卸刀柱孔，多个卸刀柱孔沿着夹头主体圆周表面均匀分布,每个卸刀柱孔内设有一个卸刀柱，卸刀柱的外端伸入卸刀圈中并接触卸刀圈的旋紧配合端面，卸刀柱的外端伸入锥形内孔中与刀柄斜面接触；所述卸刀柱的两侧设有卸刀弹簧，卸刀弹簧前端压紧接触卸刀柱头部后端面，卸刀弹簧后端压紧接触夹头主体。

进一步的，锥形内孔小直径端设有方孔，刀柄前端设有方形段，刀柄的方形段伸入方孔中与方孔过盈配合。

进一步的，夹头主体能够采用连体式结构或独立式结构，连体式结构的夹头主体上端主轴形成一体，独立式结构的夹头主体上端设有连接主轴的接口。

进一步的，卸刀圈下端卡装挡圈，挡圈对卸刀圈下端进行限位固定。

进一步的，压紧圈上端设有固定圈，固定圈通过第四螺钉连接在夹头主体上，固定圈为分体式结构。

进一步的，压紧圈侧面连接第五螺钉，第五螺钉前端伸入夹头主体的压紧限位卡槽中，第五螺钉能够在压紧限位卡槽范围内自由移动。

进一步的，压紧圈的旋紧配合端面为凸轮圆弧表面。

进一步的，卸刀圈侧面连接第二螺钉，第二螺钉前端伸入夹头主体的卸刀限位卡槽中，第二螺钉能够在卸刀限位卡槽范围内自由移动。

进一步的，卸刀圈的旋紧配合端面为凸轮圆弧表面。

进一步的，卸刀柱和卡爪相互错开并均匀等距设置。

本发明与已有技术相比具有以下优点：

本发明结构简单、紧凑、合理，改变了炮塔铣机床主轴接口，更换刀具时无需再拧动拉杆就能够快速更换各种刀具，提高了刀具重复装夹精度，提高了工效和操作便捷性。

附图说明

图1为本发明刀柄插入时结构图。

图2为本发明刀柄卸出时结构图。

图3为图1中a-a剖视图。

图4为图1中b-b剖视图。

图5为图2中c-c剖视图。

图6为图2中d-d剖视图。

附图标记说明：1-夹头主体、2-扭簧、3-定位柱、4-定位弹簧、5-压紧圈、6-卡爪、7-拉簧、8-第一螺钉、9-挡圈、10-刀柄、11-卸刀柱、12-卸刀圈、13-第二螺钉、14-第三螺钉、15-刀具、16-固定圈、17-第四螺钉、18-第五螺钉、19-按钮、20-卡爪弹簧、21-卸刀弹簧、22-压紧限位卡槽、23-卸刀限位卡槽。

具体实施方式

下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述：

如图1~2所示，本发明主要包括夹头主体1、刀柄10、压紧圈5、卸刀圈12和刀具15。

夹头主体1一端设有锥形内孔，锥形内孔内装夹刀柄10，刀柄10下端连接刀具15。所述锥形内孔小直径端设有方孔，刀柄10前端设有方形段，刀柄10的方形段伸入方孔中与方孔过盈配合，实现刀柄10和夹头主体1切削扭力的传递。

所述夹头主体1能够采用连体式结构或独立式结构，连体式结构的夹头主体1上端主轴形成一体，独立式结构的夹头主体1上端设有连接主轴的接口，接口结构视不同机床接口而定。

夹头主体1下部侧面从上往下依次套装压紧圈5和卸刀圈12，卸刀圈12下端卡装挡圈9，挡圈9对卸刀圈12下端进行限位固定。压紧圈5上端设有固定圈16，固定圈16通过第四螺钉17连接在夹头主体1上，固定圈16为分体式结构，方便安装和节约材料。

压紧圈5内侧设有扭簧2，扭簧2一端脚插入压紧圈5内端面孔中，另一端插入夹头主体1内孔中，扭簧2的设置使得压紧圈5能够在转动后复位。

如图5所示的实施例中，夹头主体1面向压紧圈5的圆周表面上设有定位孔，定位孔中设有定位柱3，定位柱3外端连接按钮19，按钮19凸出压紧圈5外表面，定位柱3内端设有定位弹簧4，定位弹簧4将定位柱3前部压出定位孔并阻挡压紧圈5的转动。按钮19松开状态下，定位弹簧4将定位柱3上部顶出定位孔中，阻止夹头主体1和压紧圈5的相对旋转运动。按钮19按压状态下，定位柱3克服定位弹簧4的压力缩回定位孔中，夹头主体1和压紧圈5之间能够发生相对旋转运动。

为了限制压紧圈5在夹头主体1上的旋转范围，所述压紧圈5侧面连接第五螺钉18，第五螺钉18前端伸入夹头主体1的压紧限位卡槽22中，第五螺钉18能够在压紧限位卡槽22范围内自由移动。

如图4所示的实施例中，夹头主体1面向压紧圈5的圆周表面上设有多个卡爪孔，多个卡爪孔沿着夹头主体1圆周方向均匀分布。每个卡爪孔中设有一个卡爪6，卡爪6的外端伸入压紧圈5并接触压紧圈5的旋紧配合端面，卡爪6的内端伸入锥形内孔中与刀柄10卡槽卡接，从而将刀柄10在水平面上卡紧。所述压紧圈5的旋紧配合端面为凸轮圆弧表面。

所述卡爪6左右两侧设有卡爪弹簧20，卡爪弹簧20前端压紧接触卡爪6头部后端面，卡爪弹簧20后端压紧接触夹头主体1，卡爪弹簧20保证卡爪6具有一定的压紧力和回位能力。

如图3所示的实施例中，夹头主体1面向卸刀圈12的圆周表面上设有拉簧槽，拉簧槽内设有拉簧7，拉簧7一端通过第三螺钉14固定在夹头主体1上，另一端通过第一螺钉8固定在卸刀圈12上。

为了限制卸刀圈12在夹头主体1上的旋转范围，所述卸刀圈12侧面连接第二螺钉13，第二螺钉13前端伸入夹头主体1的卸刀限位卡槽23中，第二螺钉13能够在卸刀限位卡槽23范围内自由移动。

如图6所示的实施例中，夹头主体1面向卸刀圈12的圆周表面上设有多个卸刀柱孔，多个卸刀柱孔沿着夹头主体1圆周表面均匀分布。每个卸刀柱孔内设有一个卸刀柱11，卸刀柱11的外端伸入卸刀圈12中并接触卸刀圈12的旋紧配合端面，卸刀柱11的外端伸入锥形内孔中与刀柄10斜面接触，卸刀柱11起到压迫刀柄10退出的作用。所述卸刀圈12的旋紧配合端面为凸轮圆弧表面。

所述卸刀柱11的两侧设有卸刀弹簧21，卸刀弹簧21前端压紧接触卸刀柱11头部后端面，卸刀弹簧21后端压紧接触夹头主体1，卸刀弹簧21保证卸刀柱11具有一定的压紧力和回位能力。

为缩短夹头主体1整体长度，增强径向刚性，卸刀柱11和卡爪6相互错开并均匀等距设置。

本发明的工作原理是：在使用时，将刀柄伸入夹头主体的锥形内孔中，按下按钮，定位柱缩回并转动压紧圈，使得压紧圈的旋紧配合端面将卡爪压入刀柄卡槽中，实现刀柄的轴向压紧。当需要更换刀具时，反向操作压紧圈，使得卡爪松开刀柄卡槽，刀柄能够顺利拆卸。当刀柄被卡在夹头主体内时，拧动卸刀圈，卸刀柱在卸刀圈12的旋紧配合端面压迫下向径向压进，将刀柄压出夹头主体。放手卸刀圈，卸刀柱即复位缩入孔内，此时，快换刀柄系统即又处于可插入状态。在机械加工中，把在工艺中需要用的各种刀具预先装上刀柄，操作时，只要更换刀柄，就能够保证刀具尺寸一致并且可以成倍提高加工效率。