两用式主轴后端换刀回位机构的制作方法
【专利摘要】一种两用式主轴后端换刀回位机构，包括：一打刀盘，该打刀盘具有一第一打刀面；一打刀轴，其一端以螺纹锁组连接于该打刀盘的轴心位置；一顶刀量调整单元，其设有一结合于该打刀轴并与之有旋转限位关系的转盘，并可调整该打刀轴穿伸出该打刀盘以外的长度；其中，该转盘具有一第二打刀面。该第一打刀面及第二打刀面分别可配合不同种类的摇动臂打刀机构，以使本实用新型适用性更广。
【专利说明】
两用式主轴后端换刀回位机构
技术领域
[0001]本案与工具机主轴有关，特别是指内藏式主轴，更详而言之，涉及内藏式主轴后端的换刀回位机构，该换刀回位机构可适用于两种不同的打刀机构，并具有可稳定、不偏移地沿着主轴的轴心执行顶刀及复回的线性动作，并且可调整顶刀量的优点。
【背景技术】
[0002]现有工具机主轴刀具的拉刀及退刀动作受一拉刀杆所控制，该拉刀杆沿着主轴的轴心而做前后方向的线性移动。向后的线性移动使一瓣爪组收束而夹制一刀具，往前的线性移动使该瓣爪组张开而松释刀具。穿套在该拉刀杆外部的弹簧组件提供一使该拉刀杆向后线性移动的拉力。而一换刀回位机构从该拉刀杆的后端施予一大于该拉力的顶刀力量，进而使该拉刀杆产生往前的线性移动，同时配合一从该主轴中心输送的高压空气推压该刀具，使刀具从刀座的锥形孔中释放出来。
[0003]以中心机为例，已知应用于攻牙中心机的打刀机构一类似连杆机构的摇动臂提供偏心的撞击力量于拉刀杆，而分别对应不同的主轴(如直结式主轴、内藏式主轴或皮带式主轴)，具有不同的打刀机构。常见的有二，一是单摇动臂打刀机构，其主要是撞击主轴拉刀杆尾端打刀盘的中心，以避免具有单边受力、歪斜、偏移等非对正中心的问题，来提高刀具的稳定度及加工精度。二是Y型摇动臂打刀机构，其主要因为直结式主轴的机构设置空间问题，而改由打刀盘两侧同时撞击，以减少受力不均匀等问题。
[0004]而由于一般中心机的制造，大多将主轴及机台分开制造，而打刀机构则属于同一制造流程，若主轴维修更换成不同种类，常会因为机台上的打刀机构无法配合，而造成受限及困扰。
【实用新型内容】
[0005]本案提供一种两用式主轴后端换刀回位机构，该换刀回位机构可适用于两种不同的打刀机构，并具有可稳定、不偏移地沿着主轴的轴心执行顶刀及复回的线性动作，并且可调整顶刀量的优点。
[0006]本实用新型提供一种两用式主轴后端换刀回位机构，组装于一主轴总成的后端，该主轴总成主要包括一拉刀杆，该拉刀杆可沿着该主轴总成的轴心而做前后方向的线性移动;该主轴后端换刀回位机构包括:
[0007]—位于该主轴总成的后端，并可相对于该主轴总成的轴心而往复移动的打刀盘，该打刀盘具有一第一打刀面；
[0008]—打刀轴，其一端以螺纹锁组连接于该打刀盘的轴心位置，另一端与该拉刀杆的后端以预定距离相对；
[0009]—顶刀量调整单元，其设有一结合于该打刀轴并与之有旋转限位关系的转盘，其中，该转盘与该打刀盘的相对位置设有多个孔位，供多定位螺丝穿枢于这些孔位中，以固定该转盘于该打刀盘，并可调整该打刀轴穿伸出该打刀盘以外的长度；同时，该转盘具有一第二打刀面。
[0010]其中，还包括至少一辅助定向单元，设于该主轴总成的后端与该打刀盘之间，用以辅助该打刀盘稳定的往复移动，该辅助定向单元包括有多个设于该打刀盘底面以及该主轴总成的后端之间的弹性组件。
[0011]其中，该第一打刀面设于该打刀盘远离该主轴总成的一面，且该第二打刀面设于该转盘远离该主轴总成的一面。
[0012]其中，还包括多支定向杆，这些定向杆轴向的穿枢于该打刀盘而固定于该主轴总成的后端。
[0013]其中，该弹性组件为压缩弹簧或盘片弹簧，且该多支定向杆个别的穿伸于这些弹性组件的中心。
[0014]其中，还包括一轴向延伸于该主轴总成的后端的限位结构，该打刀盘位于该限位结构中，并依循该限位结构的内壁往复移动。
[0015]其中，该限位结构为圆周封闭型的中空环柱形状。
[0016]其中，还包括一空气输送路径，使一外部的空气系统将高压空气输送至该打刀轴及该拉刀杆的中心。
[0017]其中，该转盘与打刀轴为一体设置。
[0018]其中，该转盘与打刀轴为接合固定。
[0019]本实用新型的有益效果在于:该轴后端换刀回位机构包括有第一打刀面及第二打刀面，分别可配合Y型摇动臂打刀机构及单摇动臂打刀机构使用，以使本实用新型适用性更广。
[0020]本实用新型的另一有益效果在于:该换刀回位机构具有可调整顶刀量的功能，依据刀具、瓣爪及刀座的型态及退刀所需行程而调整顶刀量。
【附图说明】
[0021]图1为本实用新型的局部剖视示意图
[0022]图2为本实用新型应用第一打刀面的局部外观示意图。
[0023]图3为本实用新型应用第一打刀面的剖视动作示意图。
[0024]图4为本实用新型应用第二打刀面的局部外观示意图。
[0025]图5为本实用新型应用第二打刀面的剖视动作示意图(一)。
[0026]图6为本实用新型应用第二打刀面的剖视动作示意图(二)。
[0027]图7为本实用新型调整顶刀量的动作示意图(一)。
[0028]图8为本实用新型调整顶刀量的动作示意图(二)。
[0029]附图标记说明
[0030]1-主轴后端换刀回位机构
[0031]10-拉刀杆
[0032]101-后端
[0033]11-瓣爪组
[0034]12-刀具
[0035]13-空气孔道
[0036]18-刀座
[0037]20-基座
[0038]30-限位结构
[0039]40-打刀盘
[0040]41-气室[0041 ]42-孔位
[0042]43-空气孔道
[0043]50-打刀轴
[0044]51-空气孔道
[0045]52-气孔
[0046]53-长槽
[0047]60-顶刀量调整单元
[0048]61-转盘
[0049]62-定位螺丝
[0050]70-辅助定向单元[0051 ]71-弹性组件
[0052]7 2-定向杆
[0053]90-摇动臂打刀机构
[0054]91-摇动臂
[0055]92-驱动段
[0056]93-枢接段
[0057]94-压动段
[0058]95-转动座
[0059]96-楔型块
[0060]A-第一打刀面[0061 ]B-第二打刀面
[0062]S1-相对距离
[0063]S2-相对距离。
【具体实施方式】
[0064]为便于说明本案于上述【实用新型内容】一栏中所表示的中心思想，现以具体实施例表达。实施例中各种不同对象按适于说明的比例、尺寸、变形量或位移量描绘，而非按实际组件的比例予以绘制，事先说明。且以下的说明中，类似的组件是以相同的编号来表示的。
[0065]如图1?图6，一种工具机的主轴总成，包括一设于该主轴总成中的拉刀杆10，如同已知技术，该拉刀杆10可沿着该主轴总成的轴心而做前后方向的线性移动；向后的线性移动使一瓣爪组11收束而夹制一刀具12，往前的线性移动可以使该瓣爪组11张开而松释该刀具12。而一摇动臂打刀机构90，包括一大概呈L型的摇动臂91，该摇动臂91依序为一驱动段92、一枢接段93及一压动段94所组成，其中，该枢接段93以一转动座95可枢转地固定于一机台内，而该机台于驱动段92处对应设有一楔型块96，该楔型块96可通过推动该驱动段92，而使压动段94动作。
[0066]—主轴后端换刀回位机构I，设于该主轴总成的后端。包括:
[0067]—固定于该主轴总成后端的基座20，该拉刀杆10的后端101延伸于该基座20中。
[0068]一轴向延伸于该基座20顶面的限位结构30。在本案实施例中，该限位结构30为圆周封闭型的中空圆柱形状。
[0069]一可于该限位结构30中往复移动的打刀盘40，该打刀盘40承受一打刀外力时往该拉刀杆10的方向移动。圆周封闭型中空圆柱的限位结构30可以防止外部水、尘渗入，而具有保护主轴总成的功能。该打刀盘40依循该限位结构30的内壁往复移动。其中，该打刀盘40具有一第一打刀面A，该第一打刀面A设于该打刀盘40远离该主轴总成的一面。
[0070]一打刀轴50，其一端连接于该打刀盘40的轴心位置，另一端延伸入该基座20中，与该拉刀杆10的后端101相对。该打刀轴50可沿着该打刀盘40的轴心往复移动，而调整与拉刀杆10后端101的相对距离。该打刀轴50受该打刀盘40的往复移动而推顶该拉刀杆10，或退离该拉刀杆10。推顶该拉刀杆10，使该拉刀杆10沿着该主轴总成的轴心而做往前的线性移动，使该瓣爪组11张开而松释该刀具12。在本案实施例中，该打刀轴50以螺纹锁组于该打刀盘40的轴心位置。
[0071]一顶刀量调整单元60，结合于该打刀轴50，控制该打刀轴50轴转预定的圈数，通过该打刀轴50与该打刀盘40的螺纹结合关系，调整该打刀轴50穿伸出该打刀盘40以外的长度，调整该打刀轴50与该拉刀杆10后端101的相对距离。该相对距离的大小可以决定该拉刀杆10的顶刀量，以相同的打刀盘40行程，较小的相对距离使拉刀杆10表现较大的顶刀量，反之，较大的相对距离使拉刀杆10表现较小的顶刀量。在本案实施例中，该顶刀量调整单元60是一结合于该打刀轴50并与之有旋转限位关系的转盘61，转盘61上设有关于旋转圈数及顶刀量的标记供操作者参考。该转盘61与该打刀盘40的相对位置设有多个孔位42，以多定位螺丝62穿枢于这些孔位42中，以固定该转盘61而确保所调整的顶刀量不受外力影响而改变。其中，该转盘61具有一第二打刀面B，且该第二打刀面B设于该转盘61远离该主轴总成的一面。同时，该转盘61与打刀轴50为一体设置或是相合接合固定(如图3所示)。
[0072]一空气输送路径，使一外部的空气系统将高压空气输送至该打刀轴50及该拉刀杆10的中心。包括设于该打刀轴50轴心的一空气孔道51及拉刀杆10中心的空气孔道13，该打刀轴50推顶该拉刀杆10时，两者的空气孔道51，13连通。该打刀轴50于外侧壁设一长槽53，该长槽53中设一气孔52，该气孔52连通至该空气孔道51。该打刀盘40的中心环设一气室41，该气室41包围着该长槽53，一径向设于该打刀盘40的空气孔道43连通该气室41。一外部的空气系统将高压空气通过该打刀盘40的空气孔道43及气室41输入该打刀轴50的空气孔道51中。该打刀轴50推顶该拉刀杆10时，将高压空气输入该拉刀杆10的空气孔道13，以高压空气推压该刀具12，使刀具12从刀座18的锥形孔中释放出来。
[0073]至少一辅助定向单元70，设于该基座20与该打刀盘40之间，用以辅助该打刀盘40稳定的往复移动。包括多个设于该打刀盘40底面以及该基座20顶面之间的弹性组件71，这些弹性组件71于该打刀盘40受打刀外力而往拉刀杆10的方向移动时被压缩，而施予该打刀盘40的打刀外力停止时，推顶该打刀盘40，使之复回原来位置。多支定向杆72，穿枢于该打刀盘40固定于该基座20;该定向杆72使该打刀盘40于该限位结构30中的往复移动更为稳定而无偏斜之虞。在本案实施例中，该弹性组件71为弹簧，该多支定向杆72个别的穿伸于这些弹性组件71的中心。
[0074]如图2?图3所示，当本案配合Y型摇动臂打刀机构使用时，该摇动臂91的压动段94为一Y型分岔状，分别绕过该转盘61而顶抵于打刀盘40的第一打刀面A，当摇动臂打刀机构90动作时，该驱动段92受楔型块96的推动，而使摇动臂91产生摆动动作，进而使得压动段94可压动打刀盘40，打刀盘40于定向杆72上产生线性滑移，俾利用打刀盘40带动螺锁于其上的打刀轴50往拉刀杆10后端101移动，进而顶抵拉刀杆10沿着该主轴总成的轴心线性移动，以使该瓣爪组11张开而松释该刀具12。
[0075]同时，如图4?图6所示，当本案配合单摇动臂打刀机构使用时，该摇动臂91的压动段94顶抵于转盘61的第二打刀面B，较佳的实施例中，压动段94顶抵于第二打刀面B的中央位置处。同样地，当摇动臂打刀机构90动作时，由于转盘61利用这些定位螺丝62与打刀盘40固接，而能带动打刀轴50及拉刀杆10动作。
[0076]借此，本实用新型的第一打刀面A及第二打刀面B分别可配合不同种类的摇动臂打刀机构，以使本实用新型适用性更广。
[0077]而本案的换刀回位机构通过上述的顶刀量调整单元60，可调整该换刀回位机构的顶刀量，依据刀具12、瓣爪组11的型态及退刀所需行程而调整顶刀量。如图7至及图8，该顶刀量调整单元60调整该打刀轴50与该拉刀杆10后端101的相对距离SI，S2。该相对距离SI，S2的大小可以决定该拉刀杆10的顶刀量。图例中以相同的打刀盘40行程，较小的相对距离SI使拉刀杆10表现较大的顶刀量，反之，较大的相对距离S2使拉刀杆10表现较小的顶刀量。
[0078]欲调整顶刀量时，先卸下这些定位螺丝62，继而转动该转盘61，该转盘61带动该打刀轴50旋转，该打刀轴50沿着打刀盘40的螺纹线移动进而调整改变该打刀轴50与该拉刀杆10后端101的相对距离，而改变顶刀量。进行调整时可参考该转盘61上关于旋转圈数及顶刀量的标记来旋转该转盘61，即可得到预期的顶刀量。调整确定后，将定位螺丝62重新锁固于该打刀盘40及该转盘61的孔位42中，以固定该转盘61继而确保所调整的顶刀量不受外力影响而改变。
[0079]通过上述的空气输送路径，使一外部的空气系统将高压空气输送至该打刀轴50及该拉刀杆10的中心，配合上述的顶刀动作，从该拉刀杆10的中心输送高压空气推压刀具12，使刀具12从刀座18的锥形孔中释放出来。上述长槽53及气室41使打刀轴50因调整顶刀量而位移时，仍能将高压空气注入该打刀轴50及拉刀杆10。
[0080]虽然本案是以一个最佳实施例做说明，但本领域技术人员能在不脱离本案精神与范畴下做各种不同形式的改变。以上所举实施例仅用以说明本案而已，并非用以限制本案的保护范围。凡是不违返本案精神所从事的种种修改或变化，仍属于本案申请的专利保护范围。
【主权项】
1.一种两用式主轴后端换刀回位机构，组装于一主轴总成的后端，该主轴总成主要包括一拉刀杆，该拉刀杆可沿着该主轴总成的轴心而做前后方向的线性移动;其特征在于:该主轴后端换刀回位机构包括: 一位于该主轴总成的后端，并可相对于该主轴总成的轴心而往复移动的打刀盘，该打刀盘具有一第一打刀面； 一打刀轴，其一端以螺纹锁组连接于该打刀盘的轴心位置，另一端与该拉刀杆的后端以预定距离相对； 一顶刀量调整单元，其设有一结合于该打刀轴并与之有旋转限位关系的转盘，其中，该转盘与该打刀盘的相对位置设有多个孔位，供多定位螺丝穿枢于这些孔位中，以固定该转盘于该打刀盘，并可调整该打刀轴穿伸出该打刀盘以外的长度；同时，该转盘具有一第二打刀面。2.如权利要求1所述两用式主轴后端换刀回位机构，其特征在于:还包括至少一辅助定向单元，设于该主轴总成的后端与该打刀盘之间，用以辅助该打刀盘稳定的往复移动，该辅助定向单元包括有多个设于该打刀盘底面以及该主轴总成的后端之间的弹性组件。3.如权利要求2所述两用式主轴后端换刀回位机构，其特征在于:该第一打刀面设于该打刀盘远离该主轴总成的一面，且该第二打刀面设于该转盘远离该主轴总成的一面。4.如权利要求2所述两用式主轴后端换刀回位机构，其特征在于:还包括多支定向杆，这些定向杆轴向的穿枢于该打刀盘而固定于该主轴总成的后端。5.如权利要求4所述两用式主轴后端换刀回位机构，其特征在于:该弹性组件为压缩弹簧或盘片弹簧，且该多支定向杆个别的穿伸于这些弹性组件的中心。6.如权利要求1所述两用式主轴后端换刀回位机构，其特征在于:还包括一轴向延伸于该主轴总成的后端的限位结构，该打刀盘位于该限位结构中，并依循该限位结构的内壁往复移动。7.如权利要求6所述两用式主轴后端换刀回位机构，其特征在于:该限位结构为圆周封闭型的中空环柱形状。8.如权利要求1所述两用式主轴后端换刀回位机构，其特征在于:还包括一空气输送路径，使一外部的空气系统将高压空气输送至该打刀轴及该拉刀杆的中心。9.如权利要求1所述两用式主轴后端换刀回位机构，其特征在于:该转盘与打刀轴为一体设置。10.如权利要求1所述两用式主轴后端换刀回位机构，其特征在于:该转盘与打刀轴为接合固定。
【文档编号】B23Q3/155GK205614396SQ201620395064
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年5月4日
【发明人】张启峰
【申请人】矩将科技有限公司