[實用新型]一種主軸浮動打刀結構

有效

• 申請號: 201420783811.9
• 申請日: 2014-12-11
• 公開（公告）號: CN204413704U
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發明（設計）人: 謝瑞木;汪旭光;饒磊;宣文魁;唐科平;孫剛
• 申請（專利權）人: 寧波海天精工股份有限公司
• 主分類號: B23Q3/155
• 分類號: B23Q3/155
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理事務所(普通合伙) 33226
• 代理人: 謝瀟

技術領域

本實用新型涉及高速切削加工領域中主軸的打刀結構，具體是一種主軸浮動打刀結構。

背景技術

主軸的旋轉速度較高，尤其是電主軸的轉速一般可達20000轉/秒，因此其軸承更傾向于高速性，而在承受載荷能力方面相對不足。打刀油缸在液壓油注入情況下往前推主軸內部的拉刀桿；拉刀桿和主軸之間有碟形彈簧存在，當拉刀桿往前伸，主軸不動的情況下，碟形彈簧受到壓縮，產生彈簧力；該彈簧力將使得主軸具有往前運動的趨勢，但是主軸由主軸軸承固定不動，該彈簧力最終作用到主軸軸承上，因此在主軸換刀過程中打刀油缸對主軸的作用力將影響主軸軸承的使用情況，而該作用力遠大于主軸的切削力，會對軸承造成損壞，影響軸承使用壽命。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是：針對現有技術的不足，提供一種可改善軸承受力情況的主軸浮動打刀結構。

本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種主軸浮動打刀結構，包括打刀機構，所述的打刀機構安裝在一兩端開口的筒狀的支撐座內，所述的支撐座的后端固定于主軸單元后端，主軸和拉刀桿的后端伸入所述的支撐座內，所述的主軸和所述的拉刀桿之間安裝有蝶形彈簧，所述的支撐座的前端安裝有支撐座端蓋，所述的打刀機構包括油缸體、活塞和油缸體端蓋，所述的油缸體可在所述的支撐座內滑動，所述的支撐座的內壁一體設置有內伸的擋環，所述的擋環設置在所述的油缸體的前方，所述的油缸體端蓋同軸安裝固定在所述的油缸體的后端，所述的活塞的后端穿過所述的油缸體端蓋，所述的活塞的前端穿過所述的油缸體，所述的活塞可在所述的油缸體內前后滑動，所述的活塞的中部一體設置有第一徑向凸環，所述的第一徑向凸環的外側與所述的油缸體的內壁相貼合，所述的第一徑向凸環將所述的油缸體的內腔前后分隔為第一密封腔體和第二密封腔體，所述的第一密封腔體與設置在所述的油缸體側壁上的回油口相連通，所述的第二密封腔體與設置在所述的油缸體側壁上的進油口相連通，所述的油缸體上設置連接有主軸鎖定機構，油缸體在支撐座內向后滑動一定距離時，主軸鎖定機構鎖緊主軸，對主軸施以向后的拉力。

工作過程中，液壓油經進油口進入第二密封腔體時，活塞和油缸體端蓋均受到油壓的作用力，同時活塞向前運動并推動拉刀桿往前運動，從而實現拉爪的松開狀態，與此同時，主軸也受到一個向前的推力；而活塞向前運動的同時，油缸體端蓋會向后運動，帶動油缸體和主軸鎖定機構一起向后滑動，直到主軸鎖定機構鎖緊主軸并對主軸施以向后的拉力，主軸所受到的該向后的拉力與其所受到的向前的推力方向相反，并且通過預先的設計，可使上述拉力和推力大小相近，因此能夠實現作用在主軸上的這兩個方向相反的作用力幾乎相抵消，這樣作為剛性零件的主軸將不存在向下運動的趨勢，相應地用于固定主軸的主軸軸承也不會受到該作用力的影響，從而在實現浮動打刀功能的同時，可改善主軸軸承的受力情況，提高其使用壽命。與上述過程相反，通過回油口向第一密封腔體內注油時，油壓的作用力將使活塞向后運動和使油缸體向前運動并復位，擋環用于限制油缸體的向前運動的位移，避免因油缸體向前運動過度而損壞拉刀桿。

所述的主軸鎖定機構包括反扣爪、反扣環和若干復位彈簧，所述的反扣爪安裝在所述的油缸體的前端，所述的反扣爪由所述的擋環限位，所述的反扣爪上一體設置有內伸的第二徑向凸環，所述的反扣環緊固在所述的主軸的后端，所述的反扣環上一體設置有外伸的第三徑向凸環，所述的第二徑向凸環位于所述的第三徑向凸環的正上方，所述的第二徑向凸環與所述的第三徑向凸環之間具有第一間隙，所述的若干復位彈簧安裝在所述的支撐座端蓋與所述的油缸體端蓋之間，所述的若干復位彈簧處于壓縮狀態，所述的支撐座端蓋與所述的油缸體端蓋之間具有第二間隙，當所述的反扣爪貼靠在所述的擋環上時，所述的第二間隙大于所述的第一間隙。采用上述結構的主軸鎖定機構后，向第二密封腔體內不斷注油，當第二密封腔體內的油壓的作用力超過復位彈簧的預緊力時，油缸體端蓋才開始向后運動，并帶動反扣爪一起隨油缸體向后運動，而反扣環固定不動，因此第一間隙將逐漸縮小，同時第二間隙也會逐漸縮小，由于第二間隙的初始大小比第一間隙的初始大小大，因此反扣環和反扣爪先接觸；在反扣環和反扣爪接觸后，第二密封腔體內的油壓一直存在，因此反扣環上的第三徑向凸環將向后拉反扣爪上的第二徑向凸環，而反扣環與主軸緊固連接，因此主軸將受到一個向后的拉力，該拉力與上述推力均作用在主軸上，大小相近、方向相反，兩個作用力抵消后，主軸不再具有向下運動的趨勢。