[發(fā)明專利]一種機(jī)械增力式主軸松刀系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310343760.8
• 申請(qǐng)日: 2013-08-08
• 公開（公告）號(hào): CN103419055A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘石群;陳攀;茅亮亮;趙九龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧波海天精工股份有限公司
• 主分類號(hào): B23Q3/155
• 分類號(hào): B23Q3/155
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33226
• 代理人: 程曉明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)控加工中心主軸松刀系統(tǒng)，尤其是涉及一種機(jī)械增力式主軸松刀系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展，國內(nèi)生產(chǎn)力總體水平的不斷提高和全球經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，各種工業(yè)、生活產(chǎn)品的多樣化、個(gè)性化需求也不斷加大，從而在源頭上對(duì)工業(yè)母機(jī)（數(shù)控機(jī)床）的機(jī)加工效率和可靠性等性能提出了更高的要求。對(duì)于數(shù)控機(jī)床而言，主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)也就是主傳動(dòng)系統(tǒng)，它的性能不僅決定了工件的表面質(zhì)量，同時(shí)也由于它結(jié)構(gòu)復(fù)雜，常有機(jī)、電、氣聯(lián)動(dòng)，因而故障率也相對(duì)較高，所以主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性直接影響數(shù)控機(jī)床的可靠性和生產(chǎn)效率。

對(duì)于主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的故障而言，在機(jī)床的早期故障期、偶發(fā)故障期或耗損故障期中最常見也最為棘手的故障就是主軸軸承損壞。一般情況下，造成主軸軸承損壞的主要原因是主軸打刀缸的液壓油滲漏并湮沒軸承引起的軸承潤滑脂流失、變質(zhì)，或主軸松刀力長(zhǎng)期、頻繁直接作用在軸承上而引起的主軸軸承損傷。簡(jiǎn)而言之，如果能避免主軸打刀缸的液壓油滲漏并湮沒軸承，或讓松刀力不直接作用在主軸軸承上，并且只使用較小的松刀力就能完成主軸的松刀作業(yè)，都將大幅降低機(jī)床主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的故障率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，為數(shù)控加工中心提供一種機(jī)械增力式主軸松刀系統(tǒng)，該松刀系統(tǒng)能夠有效解決傳統(tǒng)的液壓和氣液增壓打刀系統(tǒng)因液壓油滲漏引起的主軸故障，可控性和可靠性好，可大幅提高主軸使用壽命。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種機(jī)械增力式主軸松刀系統(tǒng)，包括用于提供松刀動(dòng)力的空氣動(dòng)力單元、用于調(diào)整松刀點(diǎn)的行程位置的行程調(diào)整單元、用于實(shí)現(xiàn)松刀動(dòng)力倍增的增力打刀單元和用于提供主軸打刀盤狀態(tài)信號(hào)的行程檢測(cè)單元，所述的空氣動(dòng)力單元的一端與主軸箱連接，所述的空氣動(dòng)力單元的另一端通過所述的行程調(diào)整單元與所述的增力打刀單元的一端連接，所述的增力打刀單元的另一端設(shè)置在所述的主軸打刀盤的外側(cè)，工作時(shí)，增力打刀單元扣壓主軸打刀盤向下運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)主軸松刀作業(yè)；增力打刀單元向上運(yùn)動(dòng)脫離主軸打刀盤，實(shí)現(xiàn)主軸夾刀作業(yè)。

優(yōu)選地，所述的空氣動(dòng)力單元包括氣缸，所述的氣缸的缸筒與所述的主軸箱轉(zhuǎn)動(dòng)連接；所述的行程調(diào)整單元包括壓板和調(diào)整螺母，所述的壓板與所述的氣缸的活塞桿螺接，所述的調(diào)整螺母的一端與所述的氣缸的活塞桿連接；所述的增力打刀單元包括第一轉(zhuǎn)軸、連桿機(jī)構(gòu)、第二轉(zhuǎn)軸和連桿座，所述的連桿機(jī)構(gòu)包括主連桿，所述的連桿座固定在所述的主軸箱上，所述的主連桿的一端通過所述的第一轉(zhuǎn)軸與所述的調(diào)整螺母的另一端連接，所述的主連桿的另一端通過所述的第二轉(zhuǎn)軸與所述的連桿座連接，所述的主連桿的與所述的連桿座相連的一端固設(shè)有第一夾臂和第二夾臂，所述的第一夾臂和所述的第二夾臂對(duì)稱設(shè)置在所述的主連桿的兩側(cè)，所述的第一夾臂和所述的第二夾臂位于所述的主軸打刀盤的外側(cè)；所述的行程檢測(cè)單元包括開關(guān)支架、行程撞塊、第一行程開關(guān)和第二行程開關(guān)，所述的開關(guān)支架固定在所述的氣缸的缸筒上，所述的第一行程開關(guān)固定在所述的開關(guān)支架的上端，所述的第二行程開關(guān)固定在所述的開關(guān)支架的下端，所述的行程撞塊固定在所述的調(diào)整螺母上。通過調(diào)節(jié)調(diào)整螺母與氣缸的活塞桿間的距離，可對(duì)松刀點(diǎn)的行程位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，壓板對(duì)調(diào)整螺母起到張緊作用；連桿機(jī)構(gòu)能夠?qū)飧滋峁┑膭?dòng)力放大并作用到主軸打刀盤上實(shí)現(xiàn)主軸松刀，提高主軸使用壽命，大幅縮短松、夾刀時(shí)間；并且第一夾臂和第二夾臂對(duì)稱設(shè)置在主連桿的兩側(cè)，這樣松刀時(shí)，主軸打刀盤的兩側(cè)能夠同時(shí)受力，避免了因瞬時(shí)負(fù)載偏心而導(dǎo)致的主軸轉(zhuǎn)動(dòng)。

優(yōu)選地，所述的第一夾臂與第一凸輪從動(dòng)軸承軸接，所述的第二夾臂與第二凸輪從動(dòng)軸承軸接，所述的第一凸輪從動(dòng)軸承和所述的第二凸輪從動(dòng)軸承位于所述的主軸打刀盤的外側(cè)。第一凸輪從動(dòng)軸承和第二凸輪從動(dòng)軸承能夠使松刀時(shí)主軸打刀盤兩側(cè)的受力更均衡，并能將滑動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)化為滾動(dòng)摩擦，進(jìn)一步防止主軸在自動(dòng)換刀過程中的負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)。

優(yōu)選地，所述的連桿座與所述的主軸箱之間安裝有調(diào)整墊。調(diào)整墊可以保證第一凸輪從動(dòng)軸承和第二凸輪從動(dòng)軸承的軸心與主軸打刀盤面之間的平行度，使第一凸輪從動(dòng)軸承和第二凸輪從動(dòng)軸承的受力更加平衡，防止主軸在自動(dòng)換刀過程中的負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)的效果更好。

優(yōu)選地，所述的壓板的上表面與所述的調(diào)整螺母的下端面之間的距離為2~5mm。設(shè)定2~5mm的距離后，在保證壓板和調(diào)整螺母必要的連接剛性的前提下，能夠減小空間尺寸并縮短氣缸的活塞桿上的螺紋長(zhǎng)度，使松刀系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更緊湊。