加工單元的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種能夠帶動(dòng)切削刀具整體相對(duì)于主軸座擺動(dòng)，擴(kuò)大加工單元的加工范圍的加工單元，它包括主軸單元和切削單元；主軸單元中，主軸轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在套筒內(nèi)，套筒轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在主軸座上；主軸為有錐孔的空心軸；主軸內(nèi)有拉桿組件；在主軸座上設(shè)置套筒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和主軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；切削單元中，通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連的錐柄軸和輸出軸均轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在殼體上；輸出軸上設(shè)置切削刀具；錐柄軸一端具有錐體，在錐體上有拉釘；在主軸座上設(shè)置有由拉鉤、拉鉤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成的殼體拉動(dòng)機(jī)構(gòu)，拉桿組件通過拉爪拉動(dòng)伸入拉爪內(nèi)的拉釘，使錐體與錐孔配合；拉鉤鉤住殼體，拉鉤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過拉鉤帶動(dòng)殼體移動(dòng)，殼體被夾緊在套筒端面上；套筒端面上設(shè)置有對(duì)殼體進(jìn)行定位的定位裝置。
【專利說明】加工單元
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本技術(shù)涉及機(jī)械加工設(shè)備中的加工單元。
【背景技術(shù)】
[0002] 當(dāng)前，機(jī)械加工設(shè)備，尤其是數(shù)控機(jī)械加工設(shè)備中，主軸單元包括機(jī)座、轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置 在機(jī)座上的主軸；主軸為一端具有錐孔的空心軸；在主軸內(nèi)設(shè)置有拉桿組件；拉桿組件包 括拉桿、套裝在拉桿外周的碟簧組件；拉桿在靠近錐孔的一端連接有拉爪，碟簧組件在常態(tài) 時(shí)，拉桿拉動(dòng)拉爪使得拉爪處于徑向收縮的狀態(tài)；在機(jī)座上設(shè)置有推動(dòng)拉桿克服碟簧組件 的彈力而移動(dòng)的拉桿推動(dòng)機(jī)構(gòu)；在機(jī)座上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)的主軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0003] 使用時(shí)，拉桿組件中的拉桿在碟簧組件的作用下拉動(dòng)拉爪，使得拉爪沿主軸軸向 移動(dòng)，拉爪軸向移動(dòng)的同時(shí)徑向收縮而抓緊伸入拉爪內(nèi)的拉釘，而拉釘是固定在安裝有刀 具的刀桿上的，這樣，刀桿就軸向移動(dòng)與主軸上的錐孔配合，實(shí)現(xiàn)了刀桿與主軸的固定。通 過主軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)主軸、刀桿轉(zhuǎn)動(dòng)，刀具就對(duì)工件進(jìn)行切削作業(yè)。
[0004] 現(xiàn)有的主軸單元的主要不足在于：只有主軸能夠在主軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下回轉(zhuǎn)， 沒有其他零部件能夠相對(duì)于機(jī)座擺動(dòng)，限制了其加工范圍。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 本技術(shù)提供了一種能夠帶動(dòng)切削刀具整體相對(duì)于主軸座擺動(dòng)，擴(kuò)大加工單元的加 工范圍的加工單元。
[0006] 本它包括主軸單元和切削單元； 主軸單元，包括主軸座、轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在主軸座上的主軸；主軸為一端具有錐孔的空心軸； 在主軸內(nèi)設(shè)置有拉桿組件；拉桿組件包括拉桿、套裝在拉桿外周的碟簧組件；拉桿在靠近 錐孔的一端連接有拉爪，碟簧組件在常態(tài)時(shí)，拉桿拉動(dòng)拉爪使得拉爪處于徑向收縮的狀態(tài)； 在主軸座上設(shè)置有推動(dòng)拉桿克服碟簧組件的彈力而移動(dòng)的拉桿推動(dòng)機(jī)構(gòu)；其特征是：它還 包括一個(gè)與主軸同軸的套筒，主軸轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在套筒內(nèi)，套筒轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在主軸座上；在主軸座 上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)套筒相對(duì)于主軸座轉(zhuǎn)動(dòng)的套筒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；在主軸座上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)主軸相對(duì)于 主軸座轉(zhuǎn)動(dòng)的主軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)； 切削單元包括殼體、轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在殼體上的錐柄軸、轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在殼體上的輸出軸；錐柄軸 與輸出軸之間通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連；輸出軸上設(shè)置切削刀具； 錐柄軸一端具有與錐孔配合的錐體，在錐體上固定有能夠伸入到拉爪內(nèi)的拉釘； 在主軸座上設(shè)置有殼體拉動(dòng)機(jī)構(gòu)，殼體拉動(dòng)機(jī)構(gòu)包括至少兩個(gè)用于鉤住殼體的拉鉤， 帶動(dòng)拉鉤在平行于主軸軸線方向移動(dòng)的拉鉤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)； 拉釘伸入拉爪，拉桿組件通過拉爪拉動(dòng)拉釘，使得錐體與錐孔配合；拉鉤鉤住殼體，拉 鉤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過拉鉤帶動(dòng)殼體沿主軸軸線移動(dòng)，使得殼體被夾緊在套筒端面上； 與殼體相對(duì)的套筒端面上設(shè)置有對(duì)殼體在以主軸軸線為中心線的周向方向上進(jìn)行定 位的定位裝置。
[0007] 本加工單元的有益效果：拉桿組件、拉爪、拉桿推動(dòng)機(jī)構(gòu)、拉桿與主軸的連接結(jié)構(gòu) 屬于現(xiàn)有技術(shù)，通過拉桿組件可以把刀桿與主軸固定，通過主軸帶動(dòng)刀桿轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)然，通過 拉桿推動(dòng)機(jī)構(gòu)，可以反向推動(dòng)拉桿，拉爪在軸向移動(dòng)的同時(shí)徑向擴(kuò)張，松開固定在刀桿上的 拉釘，這樣就可更換刀桿。
[0008] 使用時(shí)，通過拉桿組件拉動(dòng)拉釘使得錐柄軸與主軸固定成一體，之后通過套筒對(duì) 殼體在以主軸軸線為中心線的周向方向上進(jìn)行定位，再以拉鉤鉤住殼體，通過拉鉤驅(qū)動(dòng)機(jī) 構(gòu)驅(qū)動(dòng)拉鉤，使得殼體被夾緊在套筒端面上。通過主軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)依次驅(qū)動(dòng)主軸、錐柄軸、輸 出軸轉(zhuǎn)動(dòng)，位于輸出軸上的切削刀具就回轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)切削運(yùn)動(dòng)。當(dāng)需要在以主軸軸線為中心 線的周向方向上擺動(dòng)整個(gè)切削刀具時(shí)，拉鉤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)反向驅(qū)動(dòng)拉鉤，拉鉤松開殼體，在套筒 對(duì)殼體定位的前提下，通過套筒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)套筒(和被套裝定位的殼體）相對(duì)于主軸座擺 動(dòng)，主軸和切削單元就一起相對(duì)于主軸座繞主軸軸線擺動(dòng)，就實(shí)現(xiàn)了整個(gè)切削刀具的擺動(dòng)。 在切削刀具擺動(dòng)時(shí)，主軸依然在拉桿組件的作用下與錐柄軸固定成一體，而無需把主軸與 錐柄軸脫落，操作方便的同時(shí)，也無需再次對(duì)刀，保證了加工精度。需要卸下或更換切削單 元時(shí)，拉鉤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)反向動(dòng)作，使得拉鉤松開殼體(不再鉤住殼體)，再通過拉桿推動(dòng)機(jī)構(gòu)， 可以反向推動(dòng)拉桿，拉爪在軸向移動(dòng)的同時(shí)徑向擴(kuò)張，松開固定在錐柄軸上的拉釘，這樣就 可卸下切削單元。另外，本加工單元可以更換不同的切削單元，應(yīng)用和加工范圍大，各種不 同的切削單元(如磨削單元、銑削單元）只要具有與主軸的錐孔配合的錐柄軸、固定在錐柄 軸上的與拉爪配合的拉釘即可。本加工單元，使用范圍廣，結(jié)構(gòu)巧妙，體積小，性能可靠。
[0009] 上述的加工單元，拉鉤與拉鉤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)鉸接，在拉鉤與主軸座之間連接有常態(tài)時(shí) 使得拉鉤繞鉸接處擺動(dòng)而使得拉鉤脫離殼體的彈性元件。在拉鉤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作，松開拉鉤 時(shí)，彈性元件能夠使得拉鉤繞鉸接處擺動(dòng)而脫離殼體，這樣拉鉤不需要鉤住殼體時(shí)，彈性元 件能夠自動(dòng)使得拉鉤擺動(dòng)而松開殼體，操作更加方便。
[0010] 作為對(duì)上述加工單元的一種改進(jìn)，常態(tài)時(shí)彈性元件使得拉鉤繞鉸接處在主軸的徑 向方向向外側(cè)擺動(dòng)而使得拉鉤脫離殼體；它還包括一個(gè)沿主軸軸線方向移動(dòng)的拉鉤擺動(dòng)調(diào) 節(jié)環(huán)板；拉鉤從拉鉤擺動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)板內(nèi)穿過；當(dāng)拉鉤鉤住殼體，殼體被夾緊在套筒端面上時(shí)， 拉鉤與擺動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)板的內(nèi)周面接觸而防止拉鉤脫離殼體。拉鉤擺動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)板能夠限制拉鉤 的擺動(dòng)，當(dāng)不需要拉鉤向外側(cè)擺動(dòng)時(shí)，拉鉤擺動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)板沿著主軸軸線移動(dòng)至拉鉤鉤住殼 體位置處，由于拉鉤與拉鉤擺動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)板的內(nèi)側(cè)面接觸，拉鉤不能向外側(cè)擺動(dòng)，始終處于鉤 住殼體的狀態(tài)，保證了安全性。需要松開拉鉤時(shí)，需要先移動(dòng)拉鉤擺動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)板，使得拉鉤 擺動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)板不會(huì)妨礙拉鉤向外側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣，在拉鉤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)反向移動(dòng)時(shí)，拉鉤在彈性元 件的作用下就自動(dòng)向外擺動(dòng)，松開殼體。也就是說，當(dāng)拉鉤鉤住殼體，殼體被夾緊在套筒端 面上時(shí)，拉鉤與擺動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)板的內(nèi)周面接觸而防止拉鉤脫離殼體；需要松開拉鉤時(shí)，拉鉤擺 動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)板相對(duì)于拉鉤移動(dòng)，擺動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)板的內(nèi)周面不會(huì)妨礙拉鉤在彈性元件的作用下擺 動(dòng)。
[0011] 為了在松開拉鉤時(shí)，減小拉鉤擺動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)板的在主軸軸線方向的移動(dòng)距離，或者 為了在不移動(dòng)拉鉤擺動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)板的情況下能夠松開拉鉤，上述加工單元，拉鉤通過導(dǎo)向桿 與拉鉤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，拉鉤和拉鉤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)均與導(dǎo)向桿鉸接，導(dǎo)向桿滑動(dòng)設(shè)置在位于主軸 座上的、與主軸軸線成一定角度的導(dǎo)槽中；拉鉤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作，帶動(dòng)滑桿沿導(dǎo)槽移動(dòng)，拉鉤 在滑桿和彈性元件的帶動(dòng)下在平行于主軸軸線方向移動(dòng)的同時(shí)，繞滑桿在主軸的徑向方向 擺動(dòng)。由于具有與主軸軸線成一定角度的導(dǎo)槽，拉鉤在拉鉤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下在平行于主 軸軸線方向移動(dòng)的同時(shí)，繞滑桿在主軸的徑向方向擺動(dòng)，所以在需要松開拉鉤時(shí)，拉鉤擺動(dòng) 調(diào)節(jié)環(huán)板只需要相對(duì)于拉鉤移動(dòng)很小的距離，甚至不移動(dòng)也不會(huì)妨礙拉鉤的擺動(dòng)。拉鉤擺 動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)板移動(dòng)時(shí)，還能夠與拉鉤鉤住殼體的位置相對(duì)應(yīng)，防止拉鉤脫離殼體。所述的加工 單元，拉鉤擺動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)板與帶動(dòng)其沿主軸軸線方向移動(dòng)的環(huán)板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連。
[0012] 作為對(duì)上述加工單元另一種改進(jìn)，常態(tài)時(shí)彈性元件使得拉鉤繞鉸接處在主軸的徑 向方向向外側(cè)擺動(dòng)而使得拉鉤脫離殼體；它還包括拉鉤擺動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)板；拉鉤從拉鉤擺動(dòng)調(diào) 節(jié)環(huán)板內(nèi)穿過；當(dāng)拉鉤鉤住殼體，殼體被夾緊在套筒端面上時(shí)，拉鉤與擺動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)板的內(nèi)周 面接觸而防止拉鉤脫離殼體；拉鉤通過導(dǎo)向桿與拉鉤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，拉鉤和拉鉤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 均與導(dǎo)向桿鉸接，導(dǎo)向桿滑動(dòng)設(shè)置在位于主軸座上的、與主軸軸線成一定角度的導(dǎo)槽中；拉 鉤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作，帶動(dòng)滑桿沿導(dǎo)槽移動(dòng)，拉鉤在滑桿和彈性元件的帶動(dòng)下在平行于主軸軸 線方向移動(dòng)的同時(shí)，繞滑桿在主軸的徑向方向擺動(dòng)。由于具有與主軸軸線成一定角度的導(dǎo) 槽，拉鉤在拉鉤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下在平行于主軸軸線方向移動(dòng)的同時(shí)，繞滑桿在主軸的徑 向方向擺動(dòng)，所以在需要松開拉鉤時(shí)，固定在主軸座或殼體上的不移動(dòng)的拉鉤擺動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán) 板不會(huì)妨礙拉鉤的擺動(dòng)。當(dāng)然，優(yōu)選，拉鉤擺動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)板可沿主軸軸線方向移動(dòng)。拉鉤擺動(dòng) 調(diào)節(jié)環(huán)板移動(dòng)時(shí)，還能夠與拉鉤鉤住殼體的位置相對(duì)應(yīng)，防止拉鉤脫離殼體。
[0013] 上述的加工單元，主軸軸線與輸出軸軸線垂直相交，切削刀具位于輸出軸的一橫 截面上，所述橫截面與主軸軸線共面。這樣，即可通過套筒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)主軸和切削單元繞 主軸軸線擺動(dòng)，來調(diào)整切削刀具的螺旋升角。由于輸出軸和切削刀具在垂直于主軸的平面 內(nèi)擺動(dòng)，切削刀具相對(duì)于被加工工件的高度不變(也可以說，切削刀具回轉(zhuǎn)面的中心點(diǎn)（主 軸軸線與輸出軸軸線的交點(diǎn)）位置不變)，無需再重新調(diào)整切削刀具的高度。作為改進(jìn)，切 削單元還包括一根轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置殼體上的、與輸出軸平行的過渡軸，過渡軸與主軸之間通過一 對(duì)錐齒輪嚙合傳動(dòng)；過渡軸與輸出軸之間通過一對(duì)齒輪嚙合傳動(dòng)或者通過皮帶傳動(dòng)。作為 另一種改進(jìn)，所述切削刀具為內(nèi)銑刀，輸出軸為空心軸，內(nèi)銑刀設(shè)置在輸出軸的內(nèi)壁上。這 樣，即可通過套筒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)主軸和切削單元繞主軸軸線擺動(dòng)，來調(diào)整內(nèi)銑刀的螺旋升 角。由于輸出軸和內(nèi)銑刀在垂直于主軸的平面內(nèi)擺動(dòng)，內(nèi)銑刀相對(duì)于被加工工件的高度不 變(也可以說，內(nèi)銑刀回轉(zhuǎn)面的中心點(diǎn)（主軸軸線與輸出軸軸線的交點(diǎn)）位置不變)，無需再 重新調(diào)整內(nèi)銑刀的高度。作為第三種改進(jìn)，所述切削刀具為外銑刀，外銑刀設(shè)置在輸出軸的 外周。這樣，即可通過套筒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)主軸和切削單元繞主軸軸線擺動(dòng)，來調(diào)整外銑刀的 螺旋升角。由于輸出軸和外銑刀在垂直于主軸的平面內(nèi)擺動(dòng)，外銑刀相對(duì)于被加工工件的 高度不變(也可以說，外銑刀回轉(zhuǎn)面的中心點(diǎn)（主軸軸線與輸出軸軸線的交點(diǎn)）位置不變)， 無需再重新調(diào)整外銑刀的高度。
[0014] 上述的加工單元，在殼體上還設(shè)置一個(gè)具有外錐的支撐柱，所述支撐柱與主軸同 軸。由于在殼體上具有支撐柱，可以通過一個(gè)固定在主軸座的支撐部件與支撐柱的外錐配 合，支撐柱可以相對(duì)于支撐部件繞主軸軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，不會(huì)對(duì)殼體的擺動(dòng)造成妨礙；同時(shí)通過支 撐柱對(duì)殼體形成輔助支撐，增強(qiáng)了加工單元的剛度，尤其是防止了殼體在主軸徑向上的振 動(dòng)，提高了加工精度。作為改進(jìn)，上述的加工單元，還包括支撐單元；支撐單元包括設(shè)置在主 軸座上的支撐座、轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置支撐座上的、一端具有圓錐孔的支撐套、設(shè)置在支撐套內(nèi)的拉桿 組件；拉桿組件包括拉桿、套裝在拉桿外周的碟簧組件；拉桿在靠近圓錐孔的一端連接有 拉爪；在支撐柱上固定有伸入拉爪內(nèi)的拉釘；拉釘伸入拉爪，拉桿組件通過拉爪拉住拉釘， 使得外錐與圓錐孔配合；在支撐座上設(shè)置有推動(dòng)拉桿克服碟簧組件的彈力而移動(dòng)的拉桿推 動(dòng)機(jī)構(gòu)。通過拉桿組件拉動(dòng)拉釘使得具有圓錐孔的支撐套與具有外錐的支撐柱配合形成一 體，而支撐套轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在支撐座上，所以當(dāng)套筒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)套筒、殼體等擺動(dòng)時(shí)，支撐套 就隨殼體一起擺動(dòng)，不會(huì)妨礙殼體的擺動(dòng)，同時(shí)支撐座可以對(duì)殼體形成可靠的輔助支撐。
[0015] 上述的加工單元，在拉鉤與殼體之間設(shè)置有止推軸承，殼體通過該止推軸承能夠 在以主軸軸線為中心線的周向方向相對(duì)于拉鉤轉(zhuǎn)動(dòng)。拉鉤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以驅(qū)動(dòng)拉鉤沿主軸軸 線移動(dòng)，在主軸軸線方向上把殼體、拉鉤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、主軸座固定成一體。由于設(shè)置止推軸承， 在需要驅(qū)動(dòng)套筒和殼體繞主軸軸線擺動(dòng)時(shí)，可以無需松開拉鉤，也就是說，可以在拉鉤把殼 體、拉鉤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、主軸座在主軸軸線方向上固定成一體的情形下，驅(qū)動(dòng)套筒、殼體繞主軸 軸線擺動(dòng)。
[0016] 上述的加工單元，套筒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括環(huán)繞在套筒上的蝸輪，與蝸輪配合的轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè) 置在主軸座上的蝸桿，驅(qū)動(dòng)蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)的伺服電機(jī)。通過伺服電機(jī)可以精確控制蝸桿的轉(zhuǎn)動(dòng) 角度，從而控制蝸輪和套筒的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。另外，蝸輪蝸桿自鎖效果好，在伺服電機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)， 可以有效防止套筒的轉(zhuǎn)動(dòng)。優(yōu)選，主軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在主軸一端的皮帶輪、設(shè)置在主軸 座上的主軸電機(jī)，主軸電機(jī)與皮帶輪之間通過帶傳動(dòng)。
[0017] 上述的加工單元，在主軸與錐柄軸上分別設(shè)置有相配合的、平行于主軸軸線延伸 的凸起部和凹入部；當(dāng)錐體與錐孔配合時(shí)，凸起部伸入與凹入部并與凹入部配合。當(dāng)錐體與 錐孔配合時(shí)，凸起部伸入與凹入部并與凹入部配合。主軸通過凸起部對(duì)凹入部傳遞扭矩，使 得錐柄軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以克服主軸通過配合的錐孔和錐體傳遞扭矩較小的不足。
[0018] 本技術(shù)同時(shí)提供了一種能夠帶動(dòng)切削刀具整體相對(duì)于主軸座擺動(dòng)，擴(kuò)大加工單元 的加工范圍的加工單元中切削刀具的擺動(dòng)方法。
[0019] 加工單元中切削刀具的擺動(dòng)方法，加工單元包括主軸單元和切削單元；主軸單元 包括一端具有錐孔的主軸、套筒、主軸座、拉桿組件；其特征是：主軸轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在套筒內(nèi)，套 筒轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在主軸座上，主軸和套筒同軸；在主軸內(nèi)設(shè)置有拉桿組件；切削單元包括殼體、 轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在殼體上的錐柄軸、轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在殼體上的輸出軸；錐柄軸與輸出軸之間通過傳動(dòng) 機(jī)構(gòu)相連；輸出軸上設(shè)置切削刀具；錐柄軸一端具有與錐孔配合的錐體，在錐體上固定有 能夠伸入到拉爪內(nèi)的拉釘；通過拉桿組件拉動(dòng)拉釘使得錐柄軸與主軸配合；在主軸座上設(shè) 置有殼體拉動(dòng)機(jī)構(gòu)，殼體拉動(dòng)機(jī)構(gòu)包括至少兩個(gè)用于鉤住殼體的拉鉤，帶動(dòng)拉鉤在平行于 主軸軸線方向移動(dòng)的拉鉤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)； 所述加工單元中切削刀具的擺動(dòng)方法是：通過拉鉤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)拉鉤，使得殼體被夾 緊在套筒端面上，通過套筒對(duì)殼體在以主軸軸線為中心線的周向方向上進(jìn)行定位；通過在 主軸座上設(shè)置套筒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)套筒和在套筒定位下的殼體繞主軸軸線擺動(dòng)，從而使得切 削刀具的擺動(dòng)。
[0020] 本加工單元中切削刀具的擺動(dòng)方法的有益效果：使用時(shí)，通過拉桿組件拉動(dòng)拉釘 使得錐柄軸與主軸固定成一體，之后通過套筒對(duì)殼體在以主軸軸線為中心線的周向方向上 進(jìn)行定位，再以拉鉤鉤住殼體，通過拉鉤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)拉鉤，使得殼體被夾緊在套筒端面 上。通過主軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)依次驅(qū)動(dòng)主軸、錐柄軸、輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)，位于輸出軸上的切削刀具就回 轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)切削運(yùn)動(dòng)。當(dāng)需要在以主軸軸線為中心線的周向方向上擺動(dòng)整個(gè)切削刀具時(shí)，拉鉤 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)反向驅(qū)動(dòng)拉鉤，拉鉤松開殼體，在套筒對(duì)殼體的定位下，通過套筒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)套 筒(和被套裝定位的殼體）相對(duì)于主軸座擺動(dòng)，主軸和切削單元就一起相對(duì)于主軸座繞主軸 軸線擺動(dòng)，就實(shí)現(xiàn)了整個(gè)切削刀具的擺動(dòng)。在切削刀具擺動(dòng)時(shí)，主軸依然在拉桿組件的作用 下與錐柄軸固定成一體，而無需把主軸與錐柄軸脫落，操作方便的同時(shí)，也無需再次對(duì)刀， 保證了加工精度。需要卸下或更換切削單元時(shí)，拉鉤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)反向動(dòng)作，使得拉鉤松開殼體 (不再鉤住殼體)，再通過拉桿推動(dòng)機(jī)構(gòu)，可以反向推動(dòng)拉桿，拉爪在軸向移動(dòng)的同時(shí)徑向擴(kuò) 張，松開固定在錐柄軸上的拉釘，這樣就可卸下切削單元。該方法實(shí)現(xiàn)了切削刀具在不與主 軸脫離的情形下進(jìn)行繞主軸軸線的擺動(dòng)，擴(kuò)大了加工單元的使用范圍。
[0021] 上述加工單元中切削刀具的擺動(dòng)方法，通過在拉鉤與殼體之間設(shè)置止推軸承，使 得殼體在以主軸軸線為中心線的周向方向能夠相對(duì)于拉鉤轉(zhuǎn)動(dòng)。由于設(shè)置止推軸承，在需 要驅(qū)動(dòng)套筒和殼體繞主軸軸線擺動(dòng)時(shí)，可以無需松開拉鉤，也就是說，可以在拉鉤把殼體、 拉鉤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、主軸座在主軸軸線方向上固定成一體的情形下，驅(qū)動(dòng)套筒、殼體繞主軸軸線 擺動(dòng)，操作更加方便快捷。
[0022] 上述加工單元中切削刀具的擺動(dòng)方法，拉鉤與拉鉤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)鉸接，在拉鉤與主軸 座之間連接有彈性元件；在拉鉤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作，松開拉鉤時(shí)，彈性元件能夠使得拉鉤繞鉸接 處擺動(dòng)而脫離殼體。在拉鉤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作，松開拉鉤時(shí)，彈性元件能夠使得拉鉤繞鉸接處 擺動(dòng)而脫離殼體，這樣拉鉤不需要鉤住殼體時(shí)，彈性元件能夠自動(dòng)使得拉鉤擺動(dòng)而松開殼 體，操作更加方便。優(yōu)選，在主軸座或者殼體上設(shè)置一個(gè)沿主軸軸線方向移動(dòng)的拉鉤擺動(dòng)調(diào) 節(jié)環(huán)板；當(dāng)拉鉤鉤住殼體，殼體被夾緊在套筒端面上時(shí)，拉鉤與擺動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)板的內(nèi)周面接觸 而防止拉鉤脫離殼體；需要松開拉鉤時(shí)，拉鉤擺動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)板相對(duì)于拉鉤移動(dòng)，擺動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)板 的內(nèi)周面不會(huì)妨礙拉鉤在彈性元件的作用下擺動(dòng)。拉鉤擺動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)板能夠限制拉鉤的擺 動(dòng)，當(dāng)不需要拉鉤向外側(cè)擺動(dòng)時(shí)，拉鉤擺動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)板沿著主軸軸線移動(dòng)至拉鉤鉤住殼體位 置處，由于拉鉤與拉鉤擺動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)板的內(nèi)側(cè)面接觸，拉鉤不能向外側(cè)擺動(dòng)，始終處于鉤住殼 體的狀態(tài)，保證了安全性。需要松開拉鉤時(shí)，需要先移動(dòng)拉鉤擺動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)板，使得拉鉤擺動(dòng) 調(diào)節(jié)環(huán)板不會(huì)妨礙拉鉤向外側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣，在拉鉤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)反向移動(dòng)時(shí)，拉鉤在彈性元件的 作用下就自動(dòng)向外擺動(dòng)，松開殼體。也就是說，當(dāng)拉鉤鉤住殼體，殼體被夾緊在套筒端面上 相連時(shí)，拉鉤與擺動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)板的內(nèi)周面接觸而防止拉鉤脫離殼體；需要松開拉鉤時(shí)，拉鉤擺 動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)板相對(duì)于拉鉤移動(dòng)，擺動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)板的內(nèi)周面不會(huì)妨礙拉鉤在彈性元件的作用下擺 動(dòng)。最好，拉鉤通過導(dǎo)向桿與拉鉤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，拉鉤和拉鉤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)均與導(dǎo)向桿鉸接，導(dǎo) 向桿滑動(dòng)設(shè)置在位于主軸座上的、與主軸軸線成一定角度的導(dǎo)槽中；拉鉤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作，帶 動(dòng)滑桿沿導(dǎo)槽移動(dòng)，拉鉤在滑桿和彈性元件的帶動(dòng)下在平行于主軸軸線方向移動(dòng)的同時(shí)， 繞滑桿在主軸的徑向方向擺動(dòng)。由于具有與主軸軸線成一定角度的導(dǎo)槽，拉鉤在拉鉤驅(qū)動(dòng) 機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下在平行于主軸軸線方向移動(dòng)的同時(shí)，繞滑桿在主軸的徑向方向擺動(dòng)，所以在 需要松開拉鉤時(shí)，拉鉤擺動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)板只需要相對(duì)于拉鉤移動(dòng)很小的距離，甚至不移動(dòng)也不 會(huì)妨礙拉鉤的擺動(dòng)。拉鉤擺動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)板移動(dòng)時(shí)，還能夠與拉鉤鉤住殼體的位置相對(duì)應(yīng)，防止 拉鉤脫離殼體。
[0023] 上述加工單元中切削刀具的擺動(dòng)方法，主軸軸線與輸出軸軸線垂直相交，切削刀 具位于輸出軸的一橫截面上，所述橫截面與主軸軸線共面。這樣，在切刀刀具在套筒驅(qū)動(dòng)機(jī) 構(gòu)的帶動(dòng)下帶動(dòng)套筒、殼體繞主軸軸線擺動(dòng)時(shí)，切削刀具相對(duì)于主軸在主軸軸線上的位置 不變，而被加工工件的位置一般是不變的，所以就保證了切削刀具的高度在擺動(dòng)前后的一 致性。
[0024] 上述加工單元中切削刀具的擺動(dòng)方法，在殼體上設(shè)置一個(gè)與主軸同軸的、具有外 錐的支撐柱；由設(shè)置在主軸座上的支撐座、轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置支撐座上的、一端具有圓錐孔的支撐套 組成支撐單元；支撐套與外錐配合，支撐單元與殼體起到支撐作用。支撐套轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在支撐 座上，所以當(dāng)套筒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)套筒、殼體等擺動(dòng)時(shí)，支撐套就隨殼體一起擺動(dòng)，不會(huì)妨礙 殼體的擺動(dòng)，同時(shí)支撐座可以對(duì)殼體形成可靠的輔助支撐。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025] 圖1是外銑削單元的示意圖。
[0026] 圖2是內(nèi)銑削單元的示意圖。
[0027] 圖3是加工單元(主軸單元+外銑削單元）的示意圖。
[0028] 圖4是圖3中的外銑削單元的局部立體圖。
[0029] 圖5是主軸單元的示意圖。
[0030] 圖6是主軸單元的立體圖。
[0031] 圖7是主軸單元中的拉鉤、拉鉤驅(qū)動(dòng)油缸等立體示意圖。
[0032] 圖8是加工單元(主軸單元+內(nèi)銑削單元+支撐單元）的示意圖。
[0033] 圖9是主軸單元和內(nèi)銑削單元的部分立體圖。
[0034] 圖10是內(nèi)銑削單元的部分立體圖。
[0035] 圖11是支撐單元的示意圖。
[0036] 圖12是圖8中的拉鉤、止推軸承等的放大圖。
[0037] 圖13是圖8中的支撐單元與內(nèi)銑削單元相連的局部放大圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本技術(shù)作進(jìn)一步說明。
[0039] 實(shí)施例1 :加工單元(主軸單元+外銑削單元） 參見圖3所示，本加工單元主要包括主軸單元1、外統(tǒng)削單元4。
[0040] 參見圖5-7,主軸單元1主要包括套筒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)16、主軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)17、殼體拉動(dòng)機(jī) 構(gòu)2和拉鉤擺動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)3。
[0041] 主軸12通過軸承轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在與主軸同軸的套筒15內(nèi)，套筒通過軸承轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在 主軸座11上。在主軸座上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)套筒相對(duì)于主軸座轉(zhuǎn)動(dòng)的套筒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)16和驅(qū)動(dòng)主 軸相對(duì)于主軸座轉(zhuǎn)動(dòng)的主軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)17。套筒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)16包括環(huán)繞在套筒上的蝸輪161， 與蝸輪配合的轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在主軸座上的蝸桿162,驅(qū)動(dòng)蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)的伺服電機(jī)163。
[0042] 主軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)17包括設(shè)置在主軸一端的皮帶輪171、設(shè)置在主軸座上的主軸電機(jī) 172,主軸電機(jī)與皮帶輪之間通過帶傳動(dòng)。
[0043] 主軸為一端具有錐孔121的空心軸。在主軸內(nèi)設(shè)置有拉桿組件13。拉桿組件包括 拉桿131、套裝在拉桿外周的碟簧組件132 ;拉桿在靠近錐孔的一端連接有拉爪133,碟簧組 件在常態(tài)時(shí)，拉桿拉動(dòng)拉爪使得拉爪處于徑向收縮的狀態(tài)。在主軸座上設(shè)置有推動(dòng)拉桿克 服碟簧組件的彈力而移動(dòng)的拉桿推動(dòng)機(jī)構(gòu)(如氣缸）14。
[0044] 在主軸座上設(shè)置有殼體拉動(dòng)機(jī)構(gòu)，殼體拉動(dòng)機(jī)構(gòu)2包括兩個(gè)用于鉤住殼體45上的 法蘭413的拉鉤21，拉鉤驅(qū)動(dòng)油缸22 ;拉鉤驅(qū)動(dòng)油缸2的缸體鉸接在主軸座上。
[0045] 拉鉤上端和拉鉤驅(qū)動(dòng)油缸的活塞桿均與導(dǎo)向桿24鉸接，導(dǎo)向桿滑動(dòng)設(shè)置在位于 主軸座上的、與主軸軸線成一定角度的導(dǎo)槽25中。在拉鉤中上部與主軸座之間連接有常態(tài) 時(shí)使得拉鉤繞與導(dǎo)向桿的鉸接處擺動(dòng)的拉簧26。
[0046] 拉鉤擺動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)3包括拉鉤擺動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)板31、帶動(dòng)拉鉤擺動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)板31沿主軸 軸線方向移動(dòng)的兩個(gè)環(huán)板驅(qū)動(dòng)油缸32。環(huán)板驅(qū)動(dòng)油缸32的缸體設(shè)置在主軸座上，其活塞桿 與拉鉤擺動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)板31相連。拉鉤擺動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)板31的內(nèi)側(cè)有兩個(gè)滾輪33,拉鉤從拉鉤擺 動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)板內(nèi)穿過。在拉簧的26的作用下，拉鉤的外側(cè)211始終與滾輪保持接觸。
[0047] 套筒端面上設(shè)置有對(duì)殼體在以主軸軸線為中心線的周向方向上進(jìn)行定位的兩個(gè) 突起的定位塊18。
[0048] 參見圖1所示的外銑削單元4中，錐柄軸41、過渡軸42、輸出軸43均通過軸承轉(zhuǎn) 動(dòng)設(shè)置在殼體45上，過渡軸和輸出軸平行。過渡軸與錐柄軸之間通過一對(duì)錐齒輪47嚙合 傳動(dòng)。過渡軸與輸出軸之間通過一對(duì)齒輪48嚙合傳動(dòng)。輸出軸的外周上設(shè)置多個(gè)外銑刀 44。殼體上部具有法蘭413。
[0049] 錐柄軸上端具有與錐孔配合錐體411，在錐體上端固定有能夠伸入拉爪內(nèi)的拉釘 46。
[0050] 錐柄軸軸線與輸出軸軸線垂直相交，多個(gè)外銑刀44位于輸出軸的一橫截面上，該 橫截面與錐柄軸軸線共面。在與固定在套筒端面上的端蓋19相對(duì)的殼體端面上設(shè)置有兩 個(gè)與定位塊相應(yīng)的凹槽451。當(dāng)定位塊18伸入到凹槽451內(nèi)時(shí)，殼體在主軸軸線為中心線 的周向方向上被定位。
[0051] 參見圖3、4,在錐孔121兩側(cè)的主軸端面上有兩個(gè)平行于主軸軸線延伸的凸起部 122 ;在錐體411兩側(cè)的錐柄軸上開有兩個(gè)與凸起部122相應(yīng)的凹入部412。當(dāng)錐體與錐孔 配合時(shí)，凸起部伸入與凹入部并與凹入部配合。主軸通過凸起部對(duì)凹入部傳遞扭矩，使得錐 柄軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以克服主軸通過配合的錐孔121和錐體411傳遞扭矩較小的不足。
[0052] 使用時(shí)，拉釘伸入拉爪，通過拉桿組件拉動(dòng)拉釘使得錐柄軸的錐體與主軸的錐孔 配合，錐柄軸與主軸形成一體，同時(shí)凸起部122相應(yīng)的凹入部412。定位塊18伸入凹槽451 內(nèi)，殼體被兩個(gè)定位塊在主軸軸線為中心線的周向方向上定位，拉鉤驅(qū)動(dòng)油缸動(dòng)作，其活塞 桿向上移動(dòng)，帶動(dòng)滑桿沿導(dǎo)槽移動(dòng)，拉鉤上端在向上向外移動(dòng)；同時(shí)，環(huán)板驅(qū)動(dòng)油缸32動(dòng) 作，帶動(dòng)拉鉤擺動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)板31向下移動(dòng)，由于滾輪對(duì)拉鉤外側(cè)的限位，拉鉤的下端只能向 上向內(nèi)移動(dòng)。這樣，拉鉤在沿主軸軸向移動(dòng)的同時(shí)，在主軸的徑向方向擺動(dòng)，兩個(gè)拉鉤的下 端就相互靠攏而鉤住殼體并帶動(dòng)殼體向上移動(dòng)，使得殼體被夾緊在套筒端面上。通過主軸 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)依次驅(qū)動(dòng)主軸、錐柄軸、輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)，位于輸出軸上的外銑刀就回轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)切削運(yùn) 動(dòng)。
[0053] 當(dāng)需要在以主軸軸線為中心線的周向方向上擺動(dòng)外銑削單元時(shí)，拉鉤驅(qū)動(dòng)油缸動(dòng) 作，其活塞桿向下移動(dòng)，帶動(dòng)滑桿沿導(dǎo)槽移動(dòng)，拉鉤上端在向下向內(nèi)移動(dòng)；同時(shí)，環(huán)板驅(qū)動(dòng)油 缸32動(dòng)作，帶動(dòng)拉鉤擺動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)板31向上移動(dòng)，由于拉簧的作用，拉鉤的下端在向下移動(dòng) 的同時(shí)向外移動(dòng)(滾輪始終與拉鉤外側(cè)接觸)，這樣，拉鉤在沿主軸軸向移動(dòng)的同時(shí)，在主軸 的徑向方向擺動(dòng)，兩個(gè)拉鉤的下端就相互遠(yuǎn)離而松開殼體。
[0054] 通過套筒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)套筒相對(duì)于主軸座擺動(dòng)，套筒就繞主軸軸線轉(zhuǎn)動(dòng)一定角 度，由于定位塊位于固定在套筒端面上的端蓋上，定位塊即被轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度。這樣通過定位 塊的定位，殼體就相當(dāng)于繞主軸軸線轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度后再次被定位。殼體再次被定位的過程 中，主軸依然在拉桿組件的作用下與錐柄軸固定成一體，而無需把主軸與錐柄軸脫落，操作 方便。殼體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，殼體和輸出軸一起繞主軸軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，且輸出軸軸線始終與主軸軸線保持 垂直，輸出軸上的多個(gè)外銑刀所在的橫截面始終與主軸軸線共面，這樣，銑刀回轉(zhuǎn)面的中心 點(diǎn)(錐柄軸軸線與主軸軸線的交點(diǎn)）位置不變，也就是說，殼體和輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)后無需再次對(duì) 刀即可進(jìn)行加工，保證了加工精度。
[0055] 實(shí)施例2 :加工單元(主軸單元+內(nèi)銑削單元+支撐單元） 參見圖8所示，本加工單元主要包括主軸單元1、內(nèi)統(tǒng)削單元5、支撐單元6。
[0056] 參見圖5-7,9、10,主軸單元1主要包括套筒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)16、主軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)17、殼體拉 動(dòng)機(jī)構(gòu)2、拉鉤擺動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)3。
[0057] 主軸12通過軸承轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在與主軸同軸的套筒15內(nèi)，套筒通過軸承轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在 主軸座11上。在主軸座上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)套筒相對(duì)于主軸座轉(zhuǎn)動(dòng)的套筒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)16和驅(qū)動(dòng)主 軸相對(duì)于主軸座轉(zhuǎn)動(dòng)的主軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)17。套筒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)16包括環(huán)繞在套筒上的蝸輪161， 與蝸輪配合的轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在主軸座上的蝸桿162,驅(qū)動(dòng)蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)的伺服電機(jī)163。
[0058] 主軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)17包括設(shè)置在主軸一端的皮帶輪171、設(shè)置在主軸座上的主軸電機(jī) 172,主軸電機(jī)與皮帶輪之間通過帶傳動(dòng)。
[0059] 主軸為一端具有錐孔121的空心軸。在主軸內(nèi)設(shè)置有拉桿組件13。拉桿組件包括 拉桿131、套裝在拉桿外周的碟簧組件132 ;拉桿在靠近錐孔的一端連接有拉爪133,碟簧組 件在常態(tài)時(shí)，拉桿拉動(dòng)拉爪使得拉爪處于徑向收縮的狀態(tài)。在主軸座上設(shè)置有推動(dòng)拉桿克 服碟簧組件的彈力而移動(dòng)的拉桿推動(dòng)機(jī)構(gòu)(如氣缸）14。
[0060] 在主軸座上設(shè)置有殼體拉動(dòng)機(jī)構(gòu)，殼體拉動(dòng)機(jī)構(gòu)2包括兩個(gè)用于鉤住殼體上的法 蘭513的拉鉤21，拉鉤驅(qū)動(dòng)油缸22 ;拉鉤驅(qū)動(dòng)油缸2的缸體鉸接在主軸座上。
[0061] 拉鉤上端和拉鉤驅(qū)動(dòng)油缸的活塞桿均與導(dǎo)向桿24鉸接，導(dǎo)向桿滑動(dòng)設(shè)置在位于 主軸座上的、與主軸軸線成一定角度的導(dǎo)槽25中。在拉鉤中上部與主軸座之間連接有常態(tài) 時(shí)使得拉鉤繞與導(dǎo)向桿的鉸接處擺動(dòng)的拉簧26。
[0062] 拉鉤擺動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)3包括拉鉤擺動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)板31、帶動(dòng)拉鉤擺動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)板31沿主軸 軸線方向移動(dòng)的兩個(gè)環(huán)板驅(qū)動(dòng)油缸32。環(huán)板驅(qū)動(dòng)油缸32的缸體設(shè)置在主軸座上，其活塞桿 與拉鉤擺動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)板31相連。拉鉤擺動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)板31的內(nèi)側(cè)有兩個(gè)滾輪33,拉鉤從拉鉤擺 動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)板內(nèi)穿過。在拉簧的26的作用下，拉鉤的外側(cè)211始終與滾輪保持接觸。
[0063] 套筒端面上固定端蓋19,端蓋19上設(shè)置有對(duì)殼體在以主軸軸線為中心線的周向 方向上進(jìn)行定位的兩個(gè)突起的定位塊18。
[0064] 參見圖2、10,內(nèi)銑削單元5中，錐柄軸51、過渡軸52、過橋軸58、輸出軸53均通過 軸承轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在殼體55上，過渡軸和輸出軸平行。過渡軸與錐柄軸之間通過一對(duì)錐齒輪57 嚙合傳動(dòng)。輸出軸的外周固定有輸出齒輪501，過渡軸的一端固定有過渡齒輪502，過橋軸 58上固定有過橋齒輪503。過橋齒輪503分別與輸出齒輪501、過渡齒輪502嚙合。輸出軸 為空心軸，輸出軸的內(nèi)壁上設(shè)置多個(gè)內(nèi)統(tǒng)刀54。
[0065] 錐柄軸上端具有與錐孔配合錐體511，在錐體上端固定有能夠伸入拉爪內(nèi)的拉釘 56〇
[0066] 錐柄軸軸線與輸出軸軸線垂直相交，多個(gè)內(nèi)銑刀54位于輸出軸的一橫截面上，該 橫截面與錐柄軸軸線共面。在與固定在套筒端面上的端蓋相對(duì)的殼體端面上設(shè)置有兩個(gè)與 定位塊相應(yīng)的凹槽551。當(dāng)定位塊18伸入到凹槽551內(nèi)時(shí)，殼體在主軸軸線為中心線的周 向方向上被定位。
[0067] 在錐孔121兩側(cè)的主軸端面上有兩個(gè)平行于主軸軸線延伸的凸起部122 ;在錐體 511兩側(cè)的錐柄軸上開有兩個(gè)與凸起部122相應(yīng)的凹入部512。當(dāng)錐體與錐孔配合時(shí)，凸起 部伸入與凹入部并與凹入部配合。主軸通過凸起部對(duì)凹入部傳遞扭矩，使得錐柄軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以 克服主軸通過配合的錐孔121和錐體511傳遞扭矩較小的不足。
[0068] 參見圖11，支撐單元6包括設(shè)置在主軸座上的支撐座61、通過軸承轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置支撐 座上的、一端具有圓錐孔621的支撐套62、設(shè)置在支撐套內(nèi)的拉桿組件63。拉桿組件包括 拉桿631、套裝在拉桿外周的碟簧組件632 ;拉桿在靠近圓錐孔的一端連接有拉爪633。在 支撐座上設(shè)置有推動(dòng)拉桿克服碟簧組件的彈力而移動(dòng)的拉桿推動(dòng)機(jī)構(gòu)(如氣缸）64。
[0069] 在殼體上還設(shè)置一個(gè)具有與圓錐孔621配合的外錐591的支撐柱59,在支撐柱59 上固定有能夠伸入拉爪633內(nèi)的拉釘634。所述支撐柱與錐柄軸同軸。外錐591與錐體511 的錐度相同，但方向相反。
[0070] 拉釘634伸入拉爪633內(nèi)，通過拉桿組件63的拉爪拉動(dòng)拉釘634,使得具有圓錐孔 的支撐套與具有外錐的支撐柱配合形成一體。
[0071] 參見圖8,在殼體上端與套筒相對(duì)的端面處具有一個(gè)法蘭513。在與套筒端面相對(duì) 的法蘭背面設(shè)置有止推軸承7,當(dāng)拉鉤鉤住止推軸承時(shí)，殼體通過該止推軸承能夠在以主軸 軸線為中心線的周向方向相對(duì)于拉鉤轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0072] 使用時(shí)，固定在錐柄軸上的拉釘56伸入拉爪133,通過拉桿組件13拉動(dòng)拉釘56使 得錐柄軸的錐體與主軸的錐孔配合，錐柄軸與主軸形成一體，同時(shí)凸起部122相應(yīng)的凹入 部512。定位塊18伸入凹槽551內(nèi)，殼體被兩個(gè)定位塊在主軸軸線為中心線的周向方向上 定位，拉鉤驅(qū)動(dòng)油缸動(dòng)作，其活塞桿向上移動(dòng)，帶動(dòng)滑桿沿導(dǎo)槽移動(dòng)，拉鉤上端在向上向外 移動(dòng)；同時(shí)，環(huán)板驅(qū)動(dòng)油缸32動(dòng)作，帶動(dòng)拉鉤擺動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)板31向下移動(dòng)，由于滾輪對(duì)拉鉤外 側(cè)的限位，拉鉤的下端只能向上向內(nèi)移動(dòng)。這樣，拉鉤在沿主軸軸向移動(dòng)的同時(shí)，在主軸的 徑向方向擺動(dòng)，兩個(gè)拉鉤的下端就相互靠攏而鉤住法蘭背面上的止推軸承并帶動(dòng)殼體向上 移動(dòng)，使得殼體被夾緊在套筒端面上。
[0073] 然后，移動(dòng)支撐單元，使得支撐柱上的拉釘634伸入拉桿組件63的拉爪633內(nèi)，通 過拉桿組件63的拉爪拉動(dòng)拉釘634,使得具有圓錐孔的支撐套與具有外錐的支撐柱配合形 成一體。然后把支撐單元固定，支撐座就對(duì)內(nèi)銑削單元的殼體形成可靠的輔助支撐，增強(qiáng)了 內(nèi)銑削單元在垂直于主軸軸線的方向上的剛度，減小了內(nèi)銑削單元在垂直于主軸軸線的方 向上的變形，提高了加工精度。由于支撐套轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在支撐座上，所以當(dāng)套筒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng) 套筒、殼體等繞主軸軸線擺動(dòng)時(shí)，支撐套就隨殼體一起擺動(dòng)，不會(huì)妨礙殼體的擺動(dòng)。
[0074] 通過主軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)依次驅(qū)動(dòng)主軸、錐柄軸、輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)，位于輸出軸上的內(nèi)銑刀就 回轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)切削運(yùn)動(dòng)。
[0075] 由于在拉鉤與法蘭之間具有止推軸承，所以在拉鉤鉤住止推軸承的情況下，法蘭 (和殼體）仍然可以相對(duì)于拉鉤繞主軸軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，當(dāng)需要在以主軸軸線為中心線的周 向方向上擺動(dòng)內(nèi)銑削單元時(shí)，無需松開鉤住法蘭的拉鉤，在殼體被拉鉤鉤住而與套筒端面 保持接觸的情況下，可以直接通過套筒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)套筒相對(duì)于主軸座擺動(dòng)，套筒和殼體 就繞主軸軸線轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，操作更加方便。套筒和殼體繞主軸擺動(dòng)的過程中，主軸依然在 拉桿組件的作用下與錐柄軸固定成一體，而無需把主軸與錐柄軸脫落，操作方便。殼體轉(zhuǎn) 動(dòng)時(shí)，殼體和輸出軸一起繞主軸軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，且輸出軸軸線始終與主軸軸線保持垂直，輸出軸 上的多個(gè)內(nèi)銑刀所在的橫截面始終與主軸軸線共面，這樣，銑刀回轉(zhuǎn)面的中心點(diǎn)(錐柄軸軸 線與主軸軸線的交點(diǎn)）位置不變，也就是說，殼體和輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)后無需再次對(duì)刀即可進(jìn)行加 工，保證了加工精度。
【權(quán)利要求】
1. 加工單元，其特征是：它包括主軸單元和切削單元； 主軸單元，包括主軸座、轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在主軸座上的主軸；主軸為一端具有錐孔的空心軸； 在主軸內(nèi)設(shè)置有拉桿組件；拉桿組件包括拉桿、套裝在拉桿外周的碟簧組件；拉桿在靠近 錐孔的一端連接有拉爪，碟簧組件在常態(tài)時(shí)，拉桿拉動(dòng)拉爪使得拉爪處于徑向收縮的狀態(tài)； 在主軸座上設(shè)置有推動(dòng)拉桿克服碟簧組件的彈力而移動(dòng)的拉桿推動(dòng)機(jī)構(gòu)；其特征是：它還 包括一個(gè)與主軸同軸的套筒，主軸轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在套筒內(nèi)，套筒轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在主軸座上；在主軸座 上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)套筒相對(duì)于主軸座轉(zhuǎn)動(dòng)的套筒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；在主軸座上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)主軸相對(duì)于 主軸座轉(zhuǎn)動(dòng)的主軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)； 切削單元包括殼體、轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在殼體上的錐柄軸、轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在殼體上的輸出軸；錐柄軸 與輸出軸之間通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連；輸出軸上設(shè)置切削刀具； 錐柄軸一端具有與錐孔配合的錐體，在錐體上固定有能夠伸入到拉爪內(nèi)的拉釘； 在主軸座上設(shè)置有殼體拉動(dòng)機(jī)構(gòu)，殼體拉動(dòng)機(jī)構(gòu)包括至少兩個(gè)用于鉤住殼體的拉鉤， 帶動(dòng)拉鉤在平行于主軸軸線方向移動(dòng)的拉鉤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)； 拉釘伸入拉爪，拉桿組件通過拉爪拉動(dòng)拉釘，使得錐體與錐孔配合；拉鉤鉤住殼體，拉 鉤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過拉鉤帶動(dòng)殼體沿主軸軸線移動(dòng)，使得殼體被夾緊在套筒端面上； 與殼體相對(duì)的套筒端面上設(shè)置有對(duì)殼體在以主軸軸線為中心線的周向方向上進(jìn)行定 位的定位裝置。
2. 如權(quán)利要求1所述的加工單元，其特征是：拉鉤與拉鉤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)鉸接，在拉鉤與主軸 座之間連接有常態(tài)時(shí)使得拉鉤繞鉸接處擺動(dòng)而使得拉鉤脫離殼體的彈性元件。
3. 如權(quán)利要求2所述的加工單元，其特征是：常態(tài)時(shí)彈性元件使得拉鉤繞鉸接處在主 軸的徑向方向向外側(cè)擺動(dòng)而使得拉鉤脫離殼體；它還包括一個(gè)沿主軸軸線方向移動(dòng)的拉鉤 擺動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)板；拉鉤從拉鉤擺動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)板內(nèi)穿過；當(dāng)拉鉤鉤住殼體，殼體被夾緊在套筒端 面上時(shí)，拉鉤與擺動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)板的內(nèi)周面接觸而防止拉鉤脫離殼體。
4. 如權(quán)利要求3所述的加工單元，其特征是：拉鉤通過導(dǎo)向桿與拉鉤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，拉 鉤和拉鉤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)均與導(dǎo)向桿鉸接，導(dǎo)向桿滑動(dòng)設(shè)置在位于主軸座上的、與主軸軸線成一 定角度的導(dǎo)槽中；拉鉤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作，帶動(dòng)滑桿沿導(dǎo)槽移動(dòng)，拉鉤在滑桿和彈性元件的帶動(dòng) 下在平行于主軸軸線方向移動(dòng)的同時(shí)，繞滑桿在主軸的徑向方向擺動(dòng)。
5. 如權(quán)利要求2所述的加工單元，其特征是：常態(tài)時(shí)彈性元件使得拉鉤繞鉸接處在主 軸的徑向方向向外側(cè)擺動(dòng)而使得拉鉤脫離殼體；它還包括拉鉤擺動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)板；拉鉤從拉鉤 擺動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)板內(nèi)穿過；當(dāng)拉鉤鉤住殼體，殼體被夾緊在套筒端面上時(shí)，拉鉤與擺動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)板 的內(nèi)周面接觸而防止拉鉤脫離殼體；拉鉤通過導(dǎo)向桿與拉鉤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，拉鉤和拉鉤驅(qū) 動(dòng)機(jī)構(gòu)均與導(dǎo)向桿鉸接，導(dǎo)向桿滑動(dòng)設(shè)置在位于主軸座上的、與主軸軸線成一定角度的導(dǎo) 槽中；拉鉤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作，帶動(dòng)滑桿沿導(dǎo)槽移動(dòng)，拉鉤在滑桿和彈性元件的帶動(dòng)下在平行于 主軸軸線方向移動(dòng)的同時(shí)，繞滑桿在主軸的徑向方向擺動(dòng)。
6. 如權(quán)利要求1所述的加工單元，其特征是：主軸軸線與輸出軸軸線垂直相交，切削刀 具位于輸出軸的一橫截面上，所述橫截面與主軸軸線共面。
7. 如權(quán)利要求1所述的加工單元，其特征是：在殼體上還設(shè)置一個(gè)具有外錐的支撐柱， 所述支撐柱與主軸同軸。
8. 如權(quán)利要求8所述的加工單元，其特征是：它還包括支撐單元；支撐單元包括設(shè)置在 主軸座上的支撐座、轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置支撐座上的、一端具有圓錐孔的支撐套、設(shè)置在支撐套內(nèi)的拉 桿組件；拉桿組件包括拉桿、套裝在拉桿外周的碟簧組件；拉桿在靠近圓錐孔的一端連接 有拉爪；在支撐柱上固定有伸入拉爪內(nèi)的拉釘；拉釘伸入拉爪，拉桿組件通過拉爪拉住拉 釘，使得外錐與圓錐孔配合；在支撐座上設(shè)置有推動(dòng)拉桿克服碟簧組件的彈力而移動(dòng)的拉 桿推動(dòng)機(jī)構(gòu)。
9. 如權(quán)利要求1所述的加工單元，其特征是：在拉鉤與殼體之間設(shè)置有止推軸承，殼體 通過該止推軸承能夠在以主軸軸線為中心線的周向方向相對(duì)于拉鉤轉(zhuǎn)動(dòng)。
10. 如權(quán)利要求1所述的主軸單元，其特征是：套筒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括環(huán)繞在套筒上的蝸 輪，與蝸輪配合的轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在主軸座上的蝸桿，驅(qū)動(dòng)蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)的伺服電機(jī)。
11. 如權(quán)利要求1所述的主軸單元，其特征是：在主軸與錐柄軸上分別設(shè)置有相配合 的、平行于主軸軸線延伸的凸起部和凹入部；當(dāng)錐體與錐孔配合時(shí)，凸起部伸入與凹入部并 與凹入部配合。
12. 加工單元中切削刀具的擺動(dòng)方法，加工單元包括主軸單元和切削單元；主軸單元 包括一端具有錐孔的主軸、套筒、主軸座、拉桿組件；其特征是：主軸轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在套筒內(nèi)，套 筒轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在主軸座上，主軸和套筒同軸；在主軸內(nèi)設(shè)置有拉桿組件；切削單元包括殼體、 轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在殼體上的錐柄軸、轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在殼體上的輸出軸；錐柄軸與輸出軸之間通過傳動(dòng) 機(jī)構(gòu)相連；輸出軸上設(shè)置切削刀具；錐柄軸一端具有與錐孔配合的錐體，在錐體上固定有 能夠伸入到拉爪內(nèi)的拉釘；通過拉桿組件拉動(dòng)拉釘使得錐柄軸與主軸配合；在主軸座上設(shè) 置有殼體拉動(dòng)機(jī)構(gòu)，殼體拉動(dòng)機(jī)構(gòu)包括至少兩個(gè)用于鉤住殼體的拉鉤，帶動(dòng)拉鉤在平行于 主軸軸線方向移動(dòng)的拉鉤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)； 所述加工單元中切削刀具的擺動(dòng)方法是：通過拉鉤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)拉鉤，使得殼體被夾 緊在套筒端面上，通過套筒對(duì)殼體在以主軸軸線為中心線的周向方向上進(jìn)行定位；通過在 主軸座上設(shè)置套筒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)套筒和在套筒定位下的殼體繞主軸軸線擺動(dòng)，從而使得切 削刀具的擺動(dòng)。
13. 如權(quán)利要求12所述的加工單元中切削刀具的擺動(dòng)方法，其特征是：通過在拉鉤與 殼體之間設(shè)置止推軸承，使得殼體在以主軸軸線為中心線的周向方向能夠相對(duì)于拉鉤轉(zhuǎn) 動(dòng)。
14. 如權(quán)利要求12所述的加工單元中切削刀具的擺動(dòng)方法，其特征是：主軸軸線與輸 出軸軸線垂直相交，切削刀具位于輸出軸的一橫截面上，所述橫截面與主軸軸線共面。
15. 如權(quán)利要求12所述的加工單元中切削刀具的擺動(dòng)方法，其特征是：在殼體上設(shè)置 一個(gè)與主軸同軸的、具有外錐的支撐柱；由設(shè)置在主軸座上的支撐座、轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置支撐座上 的、一端具有圓錐孔的支撐套組成支撐單元；支撐套與外錐配合，支撐單元與殼體起到支撐 作用。
【文檔編號(hào)】B23Q3/12GK104096865SQ201410251432
【公開日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2014年6月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月7日
【發(fā)明者】孫秋云 申請(qǐng)人:南京旋風(fēng)數(shù)控機(jī)床有限公司