[發明專利]一種數控機床的拉馬式主軸推刀缸及數控機床

在審

• 申請號: 202210144804.3
• 申請日: 2022-02-17
• 公開（公告）號: CN114310413A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 朱長春;楊銳俊
• 申請（專利權）人: 上海賽卡精密機械有限公司
• 主分類號: B23Q3/12
• 分類號: B23Q3/12
• 代理公司: 北京中和戎智知識產權代理有限公司 11995
• 代理人: 戰威;劉永計

本發明提供一種數控機床的拉馬式主軸推刀缸及數控機床，其中，拉馬式主軸推刀缸包括：活塞與缸體之間安裝有活塞彈簧，拉爪設置在缸體內，缸蓋、缸體和拉爪依次通過缸蓋螺栓緊固在一起，主軸單元的鎖緊螺帽設置在拉爪內，拉馬式主軸推刀缸通過螺栓和彈簧固定在數控機床的軸承座上，彈簧套設在螺栓上；當裝刀或卸刀時，推動活塞向前運動，拉馬式主軸推刀缸受到活塞的反作用力，相對于軸承座做后移運動，直到拉爪拉住鎖緊螺帽；此時活塞繼續往前推，最終推動刀具的安裝裝置張開口，等待裝入新刀具，在上述過程中，把主軸上承受的推刀力轉移給了拉馬式主軸推刀缸上；這將大大提高使用壽命，保證主軸精度的穩定性，從而提高了生產效率和加工精度。

技術領域

本發明屬于機械技術領域，尤其涉及一種數控機床的拉馬式主軸推刀缸及數控機床。

背景技術

隨著數控機床技術的不斷發展和更新迭代，切削刀具的裝載和拆卸由傳統的人工作業方式逐漸轉變為機電自動化，甚至漸漸出現了全自動換刀的局面。這樣，不僅降低了現場操機人員的勞動強度，同時消除了安全隱患，而且提高了生產效率，降低了生產成本。

現代數控機床的裝刀和卸刀通常是由液壓缸或氣壓缸作為動力源來完成，從原理角度分析，當具有一定壓力的媒介(液壓油或壓縮空氣)進入液壓缸或氣壓缸的腔體內，繼而推動活塞作直線運動；然后活塞桿推動機床主軸的拉刀機構，并克服拉刀機構內蝶形彈簧的預緊力，使得拉爪張開。此時，手動或自動將刀具插入主軸錐孔內，液壓缸或氣壓缸腔體內的壓力媒介便卸壓，同時活塞后退并返回到初始位置，然后刀具便被拉刀機構緊緊抓牢。這樣，便實現了一次完整的裝刀(或卸刀)過程。

然而，根據力的傳遞原理可知，整個過程活塞所施加給主軸拉刀機構的推刀力，最終由主軸軸承承受。而活塞所產生的推刀力一般從幾百公斤力到幾噸力，如此大的負荷頻繁施加在主軸軸承上，將大大降低主軸軸承的使用壽命；特別是對于高轉速主軸，這是產生高速軸承失效的主因之一。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提出一種數控機床的拉馬式主軸推刀缸及數控機床的技術方案，以解決上述技術問題。

本發明第一方面公開了一種數控機床的拉馬式主軸推刀缸，所述拉馬式主軸推刀缸包括：活塞、缸蓋、缸體、活塞彈簧、缸蓋螺栓、拉爪、彈簧和螺栓；

所述活塞與所述缸體之間安裝有所述活塞彈簧，所述拉爪設置在缸體內，所述缸蓋、缸體和拉爪依次通過缸蓋螺栓緊固在一起，數控機床的主軸單元的一部分設置在所述拉爪內，所述拉馬式主軸推刀缸通過所述螺栓和彈簧固定在數控機床的軸承座上，所述彈簧套設在所述螺栓上；

當裝刀或卸刀時，推動所述活塞向前運動，所述拉馬式主軸推刀缸受到所述活塞的反作用力，相對于所述軸承座做后移運動，帶動所述拉爪向后移動，并通過拉爪拉住主軸單元的一部分之后，停止后移；此時活塞繼續向前推，最終推動刀具的安裝裝置張開口，等待裝入新刀具，在上述過程中，把主軸上承受的推刀力轉移給了所述拉馬式主軸推刀缸上；

當裝刀或卸刀完成后，所述拉馬式主軸推刀缸的活塞在活塞彈簧的作用力下回到初始狀態。

根據本發明第一方面的技術方案，所述拉馬式主軸推刀缸還包括：調整墊片，所述調整墊片設置于缸體和拉爪之間，用于支撐所述拉爪，同時還用于調節所述拉馬式主軸推刀缸的推刀距離。

根據本發明第一方面的技術方案，所述主軸單元包括：鎖緊螺帽、拉刀桿和主軸；所述拉刀桿設置在主軸的錐孔里，所述鎖緊螺帽安裝在所述主軸的末端，用于鎖緊主軸單元前端的零部件；所述數控機床的主軸單元的一部分設置在所述拉爪內，即所述鎖緊螺帽11設置在所述拉爪內。

根據本發明第一方面的技術方案，所述調整墊片的厚度為3-4mm，所述鎖緊螺帽11和所述拉爪6之間的間隙為0.8-1.2mm。

根據本發明第一方面的技術方案，所述活塞彈簧為多個，并沿圓周方向等分角度安裝。