專利名稱：主軸拉刀的改進結構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及 一 種主軸換刀結構，具體而言是針對數(shù)值控制加工機的切削主 軸其抓持刀把的結構改良。
背景技術：
數(shù)值控制加工機是目前精密機械加工重要的產(chǎn)業(yè)工具，高速且穩(wěn)定的切削 速度，乃是其重要的特點之一。而當加工機主軸轉(zhuǎn)速不斷高速化之際，用來夾 持刀具的刀把是否確實穩(wěn)固在主軸上，此點更顯得重要，而此關鍵技術便存在 于主軸內(nèi)的4立刀初」構。
如中國臺灣公告專利第269221號主軸拉刀力放大機構專利案(以下簡稱現(xiàn) 有一)，所述的現(xiàn)有一是在所述的主軸拉刀機構的拉桿后端置設數(shù)個圓孔，孑L 內(nèi)容納有鋼珠，所述的鋼珠被拉桿內(nèi) 一滑塊所推擠或松刀力所作用，使鋼珠受 推擠而凸出在所述的拉桿后端，因而使拉力機構不致在松，并使拉桿存在拉刀 力，當所述的鋼珠放松時，便可使所述的拉刀機構松刀，進而當其松刀力在小 于拉刀力的情況下，便可使刀把松脫達到換刀目的。
如圖l所述，上述現(xiàn)有案所揭示的拉刀結構，其拉力的放大，主要乃源自 于拉桿8的拉力大于彈簧81作用于所述的滑塊82的力，使斜錐83將鋼珠84 推擠出拉桿8后端外緣，使拉力機構不致放松。但是，其因滑塊82與拉桿8作 為各自獨立的構件，因此需在所述的拉桿8上開設槽道供滑塊82設置，不僅換 刀效率以及穩(wěn)定性不佳，且更增添結構上復雜，同時流體管路很難從所述的滑 塊82與拉桿8中間裝設通過，而更增加其結構設計不良的缺失。因此1"更有另一 改良的現(xiàn)有創(chuàng)作產(chǎn)生。
請再參閱圖2、圖3所示，其是中國臺灣專利公報第336523號主軸拉刀保 持裝置專利(以下簡稱現(xiàn)有二)。所述的現(xiàn)有二的構成包括拉桿是位于主軸 心軸內(nèi)，后端設有一環(huán)槽91可遭鋼珠92容入形成上鎖，在裝配時也可供鋼珠 92、彈性元件93、端面板94與鎖扣板90等元件快速定位。彈性元件93是套設在拉桿凸緣后端，后接鎖扣板90。鎖扣板卯位于拉桿末端，內(nèi)設置一凹入環(huán)槽
901,受彈性元件93向上的推擠，可將鋼珠92推入拉桿環(huán)槽，形成上鎖。端面 板94是利用定位元件95結合在心軸末端。鋼珠92是設在端面板94的圓孔內(nèi)， 受鎖扣板90凹入環(huán)槽或拉桿環(huán)槽斜面的推動會徑向移入拉桿環(huán)槽或鎖扣板凹入 環(huán)槽內(nèi)，以達成上鎖或解閂的作用。
上述現(xiàn)有二的作動，是所述的鎖扣板可遭油壓驅(qū),動系統(tǒng)的移動桿頂推，端 面板固定在心軸后端，面板上設置數(shù)個圓孔可容納鋼王朱在其內(nèi)移動，當鋼珠移 入拉桿的環(huán)槽內(nèi)且鎖扣板在徑向頂住鋼珠時，是形成上鎖，拉桿不可移動。而 當鎖扣板遭頂推時，鋼珠可進入鎖扣板的內(nèi)凹環(huán)槽，形成解閂，拉桿可移動， 使刀把可被更換。此一結構設計上，心軸必須被所述的端面板頂推方能再通過 所述的心軸頂?shù)直P形彈簧96而作動，但是所述的盤形彈簧、心軸、彈性元件以 及端面板是四個分離的構件，因而造成構件組裝的繁雜，更容易造成構件與構 件間相對作動時配合的誤差以及不穩(wěn)定的情形。尤其是所述的端面板必須通過 所述的彈性元件作彈性活動，不僅增加組裝、制造成本，同時其彈性作動也容 易產(chǎn)生不穩(wěn)定狀態(tài)，而在長時間以及次數(shù)頻繁的作用下此種情形更為明顯，實 有加以改良的必要。
有鑒于此，本發(fā)明人乃針對前述現(xiàn)有技術的問題深入探討，并憑借多年從 事相關產(chǎn)業(yè)的研發(fā)與制造經(jīng)驗，積極尋求解決的道，經(jīng)過長期努力的研究與發(fā) 展，終于成功的開發(fā)出本發(fā)明主軸拉刀的改進結構，以改善現(xiàn)有結構的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的，是提供一種主軸拉刀的改進結構，其是令主軸的拉刀 機構在控制刀把夾持或松脫的作動上，能更為順暢、穩(wěn)定，以提升加工效率以
及品質(zhì)。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是
一種主軸拉刀的改進結構，包含一主軸，所述的主軸內(nèi)緣設有一穿套盤形 彈簧的抓刀軸，并令所述的抓刀軸一端與用來抓持刀把的刀爪作連動結合，而 其另 一端則與用來推頂所述的抓刀軸作一預定行程位移的推桿隔空相鄰，且所 述的端外周面形成有一斜錐面，并在所述的斜錐面外側套組一掣動組件，用來 轉(zhuǎn)承所述的盤形彈簧的彈性力頂推定位所述的抓刀軸，其特征在于
所述的掣動組件是由一內(nèi)襯套、若千鋼珠，以及一外襯套組成，其中所述的內(nèi)襯套環(huán)設有若干珠孔，用來供所述的鋼珠容設，且各所述的鋼珠一端是露 出各所述的珠孔與所述的斜錐面頂?shù)纸佑|，而所述的外襯套一端是套組在所述 的內(nèi)襯套底端外緣，另一端則與所述的盤形彈簧抵接。
與現(xiàn)有技術相比較，本發(fā)明具有的有益效果是當主軸換刀時，所述的推 桿會先頂推所述的掣動組件而解除所述的盤形彈簧定持所述的抓刀軸的彈性 力，
使換刀作動更具效率，并確保其穩(wěn)定性，


圖l是第一種現(xiàn)有結構的組合剖示圖2是第二種現(xiàn)有結構的組合剖示圖3是第二種現(xiàn)有結構的另一組合剖示圖4是本發(fā)明掣動組作與主軸的立體分解示意圖5是本發(fā)明的組合剖面示意圖6是本發(fā)明推桿行程進給的放大示意圖7是本發(fā)明推桿另一行程進給的放大示意圖8是本發(fā)明拉刀機構的松刀作動剖面示意圖9是本發(fā)明松刀后刀把取下的示意圖IO是本發(fā)明抓刀軸鎖刀的說明示意圖。
附圖標記說明lO-主軸；20-推桿；21-第一推面；22-第二推面；30-拉刀機 構；31-抓刀軸；311-勾槽；312-斜錐面；32-盤形彈簧；33-刀爪；34-掣動組件； 35-內(nèi)襯套；351-珠孔；36-若干鋼珠；37-外襯套；371-擋板；372-剖溝；38-護套； 41-刀把；42-墊片。
具體實施例方式
請參閱圖4 圖9所示，本發(fā)明主軸拉刀的改進結構，包含一具有高速切削 轉(zhuǎn)動的主軸10、 一可產(chǎn)生頂推動力的推桿20，以及組設在所述的主軸10內(nèi)緣， 用來夾持刀把41的拉刀才幾構30。本發(fā)明主要是針對所述的拉刀才幾構30加以改 良，其主要是由一抓刀軸31、盤形彈簧32、刀爪33以及掣動組件34等構件組 成，而所述的掣動組件34的構成則包括一內(nèi)襯套35、若干鋼珠36，以及一外 襯套37等零組件，其中所述的抓刀軸31是穿套所述的盤形彈簧32,其下端外緣適處形成有一勾槽 311,與用來抓持刀把41的刀爪33作連動結合。而上端一小段則套持在所述的 推桿20相對的中空內(nèi)緣，且其受推頂?shù)亩嗣媸荿所述的推桿20的第一推面21 隔空相對。同時并所述的端外周面適處形成有一斜錐面312,用來供所述的掣動 組件34組套。
所述的掣動組件34組設在所述的抓刀軸31上時，其頂端是與所述的推桿 20的第二推面22相隔一間距，而中段是與所述的斜錐面312頂觸，底面則與所 述的盤形彈簧32抵接，用來轉(zhuǎn)承所述的盤形彈簧32的彈性力穩(wěn)定頂推、定持 所述的抓刀軸31,使抓刀軸31保持固定位置。而其詳細的結構主要是在所述的 內(nèi)襯套35適當處環(huán)設有若干珠孔351,用來供所述的鋼珠36容設，且各所述的 鋼珠36—端是露出各所述的珠孔351與所述的斜錐面312頂?shù)纸佑|。而所述的 外村套37概呈凸字型，下端形成一較大圓徑的擋板371,上端則沿其圓周面等 角剖設有若干剖溝372,各所述的剖溝372是與容設在所述的內(nèi)襯套35其珠孔 351內(nèi)的各所述的鋼珠36相對應，作為輔助定位鋼珠36之用。組裝時所述的外 襯套37上端是套組在所述的內(nèi)襯套35底端外緣，另一端的擋板371則憑借一 墊片42與所述的盤形彈簧32抵接，進一步令所述的內(nèi)襯套35的頂端外緣與所 述的推桿20的第二推面22隔空相對。且令所述的內(nèi)襯套35端面與所述的第二 推面22的間距，恒小于所述的抓刀軸31端面與所述的第一推面21相隔的間距。
據(jù)此，憑借上述的構件組成，當所述的主軸IO欲換刀時，所述的推桿20 的第二推面22會先頂推所述的內(nèi)襯套35，令所述的鋼珠36脫離與所述的斜錐 面312頂觸的位置，進而確保先解除所述的盤形彈簧32定持所述的抓刀軸的彈 性力如圖3所示。而后所述的推桿20再往前推進一行程，令其第一推面21頂 觸所述的抓刀軸31，而使所述的第一、第二推面21、 22同時與所述的抓刀軸 31以及內(nèi)襯套35端面推頂接觸如圖4所示。最后，當所述的推桿20進給行程 再往前時，便可推移所述的抓刀軸31作刀爪33的松刀動作，達到換刀目的如 圖6、圖7所示，不僅使拉刀機構30其控制換刀作動的過程更為順暢具效率性， 同時更能確保其夾刀或松刀動作的穩(wěn)定性與安全性。
另外，請再參閱圖10所示，需進一步說明的是，為確保抓刀軸31松刀的 穩(wěn)定，所述的主軸IO相對所述的掣動組件34組設的上端適處，另鎖固有一護 套38，并令所述的護套38套設在所述的外襯套37外緣，避免盤型彈簧32定持 在抓刀軸31的彈性力被沒有按照既定的步驟而不當解除。
6承上述，其詳細說明為當主軸10裝有刀把41，且所述的刀把41受一向 下力量Fl牽引時，此一向下力量Fl將經(jīng)由刀爪33傳遞至抓刀軸31,此一外力 等同在所述的推桿20下壓力量F2，惟當僅有抓刀軸31受往下力量時，鋼珠36 會因抓刀軸31上的斜錐面312推頂，而往下與往側邊移動。其往下的力量會由 盤型彈簧32經(jīng)墊片42與擋板371擋抵，但側向力則經(jīng)由鋼珠36經(jīng)外襯套37 傳達到護套38。而原存在于所述的內(nèi)襯套35、外襯套37、以及護套38間之間 隙，因為已先經(jīng)盤型彈簧32彈力而消除，表示鋼珠36已無側向移動可能，進 而也無法與抓刀軸31再往下移動，達到鎖刀的目地。再者，若主軸上無任何刀 把，且無護套38擋住，則所述的盤型彈簧32)會因無阻擋而沖出主軸的外。另 外，所述的護套38也作為主軸10與外襯套37間的緩沖零件，在每次的抓刀、 松刀時，鋼珠都在對外襯套37施予極大的應力，這個應力與摩擦力會經(jīng)由護套 38的設置而降低對主軸10的直接傷害。而若有任何磨耗也可直接更換護套38 即可。
以上說明對本發(fā)明而言只是說明性的，而非限制性的，本領域普通技術人 員理解，在不脫離權利要求所限定的精神和范圍的情況下，可作出許多修改、 變化或等效，但都將落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
1. 一種主軸拉刀的改進結構，包含一主軸，所述的主軸內(nèi)緣設有一穿套盤形彈簧的抓刀軸，并令所述的抓刀軸一端與用來抓持刀把的刀爪作連動結合，而其另一端則與用來推頂所述的抓刀軸作一預定行程位移的推桿隔空相鄰，且所述的端外周面形成有一斜錐面，并在所述的斜錐面外側套組一掣動組件，用來轉(zhuǎn)承所述的盤形彈簧的彈性力頂推定位所述的抓刀軸，其特征在于所述的掣動組件是由一內(nèi)襯套、若干鋼珠，以及一外襯套組成，其中所述的內(nèi)襯套環(huán)設有若干珠孔，用來供所述的鋼珠容設，且各所述的鋼珠一端是露出各所述的珠孔與所述的斜錐面頂?shù)纸佑|，而所述的外襯套一端是套組在所述的內(nèi)襯套底端外緣，另一端則與所述的盤形彈簧抵接。
2. 根據(jù)權利要求1所述的主軸拉刀的改進結構，其特征在于所述的外襯 套呈凸字型，下端形成一較大圓徑的擋板，用來直接抵靠所述的盤形彈簧，而 上端則沿其圓周面等角剖設有若干剖溝，各所述的剖溝是與容設在所述的內(nèi)襯 套其珠孔內(nèi)的各所述的鋼珠相對應，以輔助定位鋼珠。
3. 根據(jù)權利要求1所述的主軸拉刀的改進結構，其特征在于所述的主軸 相對所述的掣動組件組設的上端另鎖固有 一 護套，所述的護套套設在所述的外 襯套外緣。
全文摘要
本發(fā)明是一種主軸拉刀的改進結構，其掣動組件是由一內(nèi)襯套、若干鋼珠，以及一外襯套組成，其中所述的內(nèi)襯套環(huán)設有若干珠孔，用來供所述的鋼珠容設，且各所述的鋼珠一端是露出各所述的珠孔與所述的斜錐面頂?shù)纸佑|，而所述的外襯套一端是套組在所述的內(nèi)襯套底端外緣，另一端則與所述的盤形彈簧抵接。其頂端外緣與所述的推桿間的間距，小于所述的抓刀軸端面與所述的推桿相隔的間距，以當主軸換刀時，所述的推桿會先頂推所述的掣動組件而解除所述的盤形彈簧定持所述的抓刀軸的彈性力，而后所述的推桿再同時推移所述的抓刀軸以及掣動組件作刀爪的松刀動作，使換刀作動更具效率，并確保其穩(wěn)定性。
文檔編號B23Q3/155GK101468439SQ20071030569
公開日2009年7月1日 申請日期2007年12月28日 優(yōu)先權日2007年12月28日
發(fā)明者關永昌 申請人:崴立機電股份有限公司