一種帶液壓打刀機構(gòu)的自動延伸頭的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種帶液壓打刀機構(gòu)的自動延伸頭，其箱體內(nèi)設置有液壓打刀機構(gòu)，該液壓打刀機構(gòu)包括第一壓蓋、活塞、彈簧座、軸套、過渡軸和拉桿。本實用新型延伸頭結(jié)構(gòu)緊湊、精巧，液壓打刀機構(gòu)集成在延伸頭內(nèi)部，不改變延伸頭的整體尺寸，保證了延伸頭的加工行程；液壓打刀機構(gòu)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，工作時液壓力驅(qū)動活塞繼而擠壓軸套，軸套帶動過渡軸向下運動完成打刀動作；活塞和軸套之間、軸套和過渡軸軸之間均有較大的接觸面積，可使液壓力均勻作用在軸套和過渡軸上，保證了打刀動作的平穩(wěn)和準確；本實用新型打刀時，其打刀力較小，且打刀力作用在拉桿上；本實用新型延伸頭的加工精度高，可大幅延長打刀缸的使用壽命。
【專利說明】一種帶液壓打刀機構(gòu)的自動延伸頭

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種自動化機床配件，尤其是涉及一種帶液壓打刀機構(gòu)的自動延伸頭。

【背景技術】
[0002]目前國內(nèi)機床的結(jié)構(gòu)一般都自帶主軸，當機床帶自動延伸頭加工時，刀具的拉緊方式大致可分為兩種:一種是利用延伸頭自帶的碟簧本身的拉緊力實現(xiàn)刀具的拉緊，另一種是利用機床主軸的拉刀力拉緊刀具。前者存在的問題是標準的機床和延伸頭的打刀力為
1.5T左右，若延伸頭采用碟簧結(jié)構(gòu)，打刀時機床主軸需要克服兩倍的碟簧力才能使拉刀爪張開，因此存在打刀力不足、打刀缸壽命短等問題，特別是對于中小型的龍門機床來說，打刀缸需要工作在極限狀態(tài)下才能提供足夠的打刀力，造成打刀缸的壽命大大縮短，并且這對于打刀缸的承壓能力有較高的要求。后者存在的問題是雖然延伸頭內(nèi)部將碟簧改為了彈簧，彈簧打刀的結(jié)構(gòu)要求延伸頭帶刀具加工時機床主軸拉爪必須拉緊延伸頭主軸拉釘，這樣才能保證刀具切削所需的拉刀力，打刀時機床主軸只需要克服自身的碟簧力就能使拉刀爪張開，同時當延伸頭帶刀具切削時，機床主軸拉爪拉緊延伸頭主軸拉釘，延伸頭拉爪拉緊刀具，這兩個拉緊力的合力作用在延伸頭主軸上，軸承承受較大的軸向力，易引起延伸頭主軸變形，影響延伸頭的加工精度和使用壽命。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型所要解決的技術問題是:針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、力口工精度高的帶液壓打刀機構(gòu)的自動延伸頭。
[0004]本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案為:一種帶液壓打刀機構(gòu)的自動延伸頭，包括刀柄、箱體、下牙盤、延伸頭主軸、冷卻管和傳動機構(gòu)，所述的刀柄與所述的延伸頭主軸的后端定心連接，所述的延伸頭主軸安裝在所述的箱體內(nèi)，所述的延伸頭主軸與所述的箱體的內(nèi)壁之間設置有若干角接觸滾珠軸承，所述的箱體與所述的下牙盤定心連接，所述的下牙盤與定心連接在滑枕接油盤上的上牙盤相匹配，所述的箱體上設置有多個拉頭油缸拉釘，所述的箱體通過所述的多個拉頭油缸拉釘與滑枕接油盤相連，所述的延伸頭主軸通過所述的傳動機構(gòu)與機床主軸相連，所述的冷卻管安裝在所述的箱體上，所述的箱體的兩側(cè)壁上設置有排水孔，所述的箱體內(nèi)設置有液壓打刀機構(gòu)，所述的液壓打刀機構(gòu)包括第一壓蓋、活塞、彈簧座、軸套、過渡軸和拉桿，所述的第一壓蓋通過螺釘定心連接在所述的箱體上，所述的活塞設置在所述的第一壓蓋的下方并與所述的第一壓蓋定心配合，所述的軸套呈圓盤形，所述的軸套套設在所述的延伸頭主軸上，所述的刀柄上開設有第一橫向通孔，所述的過渡軸與所述的第一橫向通孔間隙配合，所述的延伸頭主軸的兩側(cè)壁上對稱開設有沿軸向設置的兩個腰型孔，所述的腰型孔的長度大于所述的過渡軸的直徑，所述的軸套的兩側(cè)壁上對稱開設有兩個第二橫向通孔，所述的過渡軸經(jīng)所述的第一橫向通孔、兩個腰型孔和兩個第二橫向通孔橫向穿設在所述的刀柄、延伸頭主軸和軸套內(nèi)，所述的過渡軸與所述的軸套通過緊定螺釘固定連接，所述的彈簧座套設在所述的軸套的外側(cè)，所述的彈簧座與所述的箱體定心連接，所述的彈簧座上布設有矩形彈簧，所述的活塞設置在所述的矩形彈簧的上方，在所述的箱體的側(cè)壁上開設有與所述的活塞位置相應的進油口，所述的進油口與所述的箱體上布設的若干快換接頭相連通，所述的活塞可在所述的第一壓蓋的下端面與所述的彈簧座的上端面之間上下運動，所述的拉桿與所述的刀柄的下部螺紋連接，所述的拉桿的外側(cè)套設有成對布設的碟形彈簧和兩個墊圈，所述的兩個墊圈分別設置在所述的碟形彈簧的兩端，所述的拉桿的下部連接有拉刀爪。
[0005]下牙盤與定心連接在滑枕接油盤上的上牙盤相匹配，當機床抓取延伸頭時，下牙盤與上牙盤相咬合，起到定位夾緊作用；活塞與彈簧座之間設置的矩形彈簧，對活塞起到支撐和復位作用；軸套套設在過渡軸的外側(cè)，對過渡軸起到輔助定心的作用，且兩者通過緊定螺釘固定連接，可防止過渡軸的左右竄動；因過渡軸的直徑小于延伸頭主軸的兩側(cè)壁上對稱開設的沿軸向設置的兩個腰型孔的長度，過渡軸與刀柄定心連接，刀柄、軸套和過渡軸三者形成一整體，三者能夠在延伸頭主軸上的腰形孔的長度范圍內(nèi)上下運動，同時由于軸套對過渡軸的定位，過渡軸不會左右竄動，并且過渡軸向上或向下運動至極限位置時，過渡軸上的最高點或最低點均不會與延伸頭主軸上的腰型孔的上邊緣或下邊緣接觸，可防止碟形彈簧的彈力作用在延伸頭主軸上，從而可有效避免延伸頭主軸的變形，確保加工精度，有利于延長延伸頭主軸的使用壽命。
[0006]自動延伸頭工作過程中，需要打刀時，液壓油經(jīng)快換接頭從進油口進入，在液壓力的作用下，活塞沿箱體內(nèi)壁向下運動并擠壓軸套，軸套再帶動過渡軸、刀柄和拉桿向下運動，壓縮碟形彈簧，當?shù)螐椈蓧嚎s至一定行程時，拉刀爪的爪瓣完全打開，此時打刀動作結(jié)束。同樣地，需要抓刀時，停止進油口進油，油壓降低，此時碟形彈簧的反作用力帶動拉桿、刀柄和過渡軸整體向上運動至拉刀爪的爪瓣關閉，抓刀動作完成，但是活塞在矩形彈簧的彈力作用下會繼續(xù)向上運動直到頂?shù)降谝粔荷w的下端面為止，此時軸套與活塞分離，可防止延伸頭帶刀切削時活塞的下表面與軸套的上表面接觸并發(fā)生相互研磨；過渡軸向上運動至極限位置時，過渡軸上的最高點與延伸頭主軸上的腰型孔的上邊緣之間仍有一定距離，過渡軸與延伸頭主軸不會接觸。
[0007]所述的傳動機構(gòu)包括傳動套和若干端面鍵,所述的傳動套通過花鍵固設在所述的延伸頭主軸頂端的外側(cè)，所述的傳動套的上端固設有第二壓蓋，所述的傳動套的下端設置有軸用彈性擋圈，所述的傳動套上設置有與所述的若干端面鍵相配合的若干鍵槽，所述的若干端面鍵的一端分別插設在所述的若干鍵槽內(nèi)，所述的若干端面鍵的另一端分別與機床主軸固定連接。通過端面鍵與鍵槽的配合實現(xiàn)傳動套、延伸頭主軸和機床主軸的固定連接，以此將機床主軸的動力經(jīng)傳動套傳遞至延伸頭上，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，安裝方便。
[0008]所述的延伸頭主軸的中部的外側(cè)套設有一對背靠背的第一角接觸滾珠軸承，所述的延伸頭主軸的前端套設有一對背靠背的第二角接觸滾珠軸承，所述的延伸頭主軸的外側(cè)在其中部與前端之間套設有第三角接觸滾珠軸承，所述的第一角接觸滾珠軸承的上方設置有第一隔套，所述的第一隔套的外周緣向下一體設置有軸向凸環(huán)，所述的第一隔套套設在所述的延伸頭主軸的外側(cè)，所述的第一隔套的上端面通過一鎖緊螺母壓緊，所述的第一隔套的下方設置有防水環(huán)，所述的防水環(huán)與所述的箱體定心連接，所述的防水環(huán)的中部一體設置有徑向凸環(huán)，所述的第一隔套上的軸向凸環(huán)套設在所述的防水環(huán)的上端部的外側(cè)，所述的第二角接觸滾珠軸承的上方設置有第二隔套，所述的第三角接觸滾珠軸承的上方設置有第三內(nèi)隔套和設置在所述的第三內(nèi)隔套外側(cè)的第三外隔套，所述的第三角接觸滾珠軸承的下方設置有第四內(nèi)隔套和設置在所述的第四內(nèi)隔套外側(cè)的第四外隔套。角接觸滾珠軸承可承受較大負載，在更好地保護延伸頭主軸的同時，占用的空間較小，使延伸頭的結(jié)構(gòu)更緊湊。防水環(huán)與第一隔套形成迷宮機構(gòu)，第三內(nèi)隔套和第三外隔套以及第四內(nèi)隔套和第四外隔套也形成迷宮機構(gòu)，迷宮結(jié)構(gòu)可保證冷卻水只能沿箱體兩側(cè)壁上的排水孔排出，而不會進入角接觸滾珠軸承內(nèi)，還可防止切屑進入角接觸滾珠軸承內(nèi)。
[0009]所述的第一壓蓋與所述的箱體的內(nèi)壁之間、所述的第一隔套與所述的延伸頭主軸之間以及所述的防水環(huán)與所述的箱體的內(nèi)壁之間均設置有O型圈，所述的活塞與所述的第一壓蓋以及所述的活塞與所述的箱體的內(nèi)壁之間均設置有雙向活塞封。第一壓蓋與箱體的內(nèi)壁之間設置的O型圈起保壓和防水作用；第一隔套與延伸頭主軸之間以及防水環(huán)與箱體的內(nèi)壁之間均設置有O型圈可防止水汽進入角接觸滾珠軸承內(nèi)。雙向活塞封可保證活塞上下運動過程中液壓油不發(fā)生泄漏。
[0010]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的優(yōu)點在于:
[0011](I)本實用新型延伸頭結(jié)構(gòu)緊湊、精巧，液壓打刀機構(gòu)集成在延伸頭內(nèi)部，不改變延伸頭的整體尺寸，保證了延伸頭的加工行程。
[0012](2)液壓打刀機構(gòu)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，工作時液壓力驅(qū)動活塞繼而擠壓軸套，軸套帶動過渡軸向下運動完成打刀動作。活塞和軸套之間、軸套和過渡軸之間均有較大的接觸面積，可使液壓力均勻作用在軸套和過渡軸上，保證了打刀動作的平穩(wěn)和準確。
[0013](3)本實用新型打刀時，其打刀力較小，且打刀力作用在拉桿上。相比于采用機床主軸打刀缸壓縮延伸頭內(nèi)部碟簧實現(xiàn)打刀的結(jié)構(gòu)來說，本實用新型解決了以往延伸頭存在的打刀力不足的問題，可大幅延長打刀缸的使用壽命；相比于采用彈簧打刀的延伸頭來說，本實用新型的優(yōu)勢在于加工精度得到了顯著提升。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為實施例延伸頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為圖1中A處放大圖；
[0016]圖3為圖1中B處放大圖；
[0017]圖4過渡軸向上運動至極限位置時，過渡軸與腰形孔的位置示意圖；
[0018]圖5為實施例延伸頭的安裝后示意圖。

【具體實施方式】
[0019]以下結(jié)合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。
[0020]如圖所示，一種帶液壓打刀機構(gòu)的自動延伸頭，包括刀柄1、箱體2、下牙盤4、延伸頭王軸3、冷卻管6和傳動機構(gòu)，刀柄I與延伸頭王軸3的后定心連接，延伸頭王軸3安裝在箱體2內(nèi)，箱體2與下牙盤4定心連接，下牙盤4與定心連接在滑枕接油盤81上的上牙盤82相匹配，箱體2上設置有多個拉頭油缸拉釘21，箱體2通過多個拉頭油缸拉釘21與滑枕接油盤81相連，延伸頭主軸3通過傳動機構(gòu)與機床主軸8相連，冷卻管6安裝在箱體2上，箱體2的兩側(cè)壁上設置有排水孔22，箱體2內(nèi)設置有液壓打刀機構(gòu)，液壓打刀機構(gòu)包括第一壓蓋51、活塞52、彈簧座53、軸套54、過渡軸55和拉桿56，第一壓蓋51通過螺釘511(圖中未示出)定心連接在箱體2上，第一壓蓋51與箱體2的內(nèi)壁之間設置有O型圈37，活塞52設置在第一壓蓋51的下方并與第一壓蓋51定心配合,活塞52與箱體2的內(nèi)壁之間以及活塞52與第一壓蓋51之間均設置有雙向活塞封38，軸套54呈圓盤形，軸套54套設在延伸頭主軸3上，刀柄I上開設有第一橫向通孔11，過渡軸55與第一橫向通孔11間隙配合，延伸頭主軸3的兩側(cè)壁上對稱開設有沿軸向設置的兩個腰型孔31，腰型孔31的長度大于過渡軸55的直徑，軸套54的兩側(cè)壁上對稱開設有兩個第二橫向通孔541，過渡軸55經(jīng)第一橫向通孔11、兩個腰型孔31和兩個第二橫向通孔541橫向穿設在刀柄1、延伸頭主軸3和軸套54內(nèi)，過渡軸55與軸套54通過緊定螺釘542固定連接，彈簧座53套設在軸套54的外側(cè)，彈簧座53與箱體2定心連接，彈簧座53上布設有矩形彈簧531，活塞52設置在矩形彈簧531的上方，在箱體2的側(cè)壁上開設有與活塞52位置相應的進油口 23，進油口 23與箱體2上布設的若干快換接頭24相連通，活塞52可在第一壓蓋51的下端面與彈簧座53的上端面之間上下運動，拉桿56與刀柄I的下部螺紋連接，拉桿56的外側(cè)套設有成對布設的碟形彈簧57和兩個墊圈58，兩個墊圈58分別設置在碟形彈簧57的兩端，拉桿56的下部連接有拉刀爪59。
[0021]傳動機構(gòu)包括傳動套71和兩個端面鍵72，傳動套71通過花鍵固設在延伸頭主軸3頂端的外側(cè)，傳動套71的上端固設有第二壓蓋73，傳動套71的下端設置有軸用彈性擋圈74，傳動套71上設置有與兩個端面鍵72相配合的兩個鍵槽(圖中未示出)，兩個端面鍵72的一端分別插設在兩個鍵槽內(nèi)，兩個端面鍵72的另一端分別與機床主軸8固定連接。
[0022]延伸頭主軸3與箱體2的內(nèi)壁之間設置有若干角接觸滾珠軸承，延伸頭主軸3的中部的外側(cè)套設有一對背靠背的第一角接觸滾珠軸承32，延伸頭主軸3的前端套設有一對背靠背的第二角接觸滾珠軸承33，延伸頭主軸3的外側(cè)在其中部與前端之間套設有第三角接觸滾珠軸承34，第一角接觸滾珠軸承32的上方設置有第一隔套321，第一隔套321與延伸頭主軸3之間設置有O型圈37，第一隔套321的外周緣向下一體設置有軸向凸環(huán)322，第一隔套321套設在延伸頭主軸3的外側(cè)，第一隔套321的上端面通過一鎖緊螺母35壓緊，第一隔套321的下方設置有防水環(huán)36，防水環(huán)36與箱體2定心連接，防水環(huán)36與箱體2的內(nèi)壁之間設置有O型圈37，防水環(huán)36的中部一體設置有徑向凸環(huán)361，第一隔套321上的軸向凸環(huán)322套設在防水環(huán)36的上端部的外側(cè)，第二角接觸滾珠軸承33的上方設置有第二隔套331，第三角接觸滾珠軸承34的上方設置有第三內(nèi)隔套341和設置在第三內(nèi)隔套341外側(cè)的第三外隔套342，第三角接觸滾珠軸承34的下方設置有第四內(nèi)隔套343和設置在第四內(nèi)隔套343外側(cè)的第四外隔套344。
[0023]上述自動延伸頭工作過程中，需要打刀時，液壓油經(jīng)快換接頭24從進油口 23進入，在液壓力的作用下，活塞52沿箱體2內(nèi)壁向下運動并擠壓軸套54，軸套54再帶動過渡軸55、刀柄I和拉桿56向下運動，壓縮碟形彈簧57，當?shù)螐椈?7壓縮至6mm左右時，拉刀爪的爪瓣完全打開，此時打刀動作結(jié)束。同樣地，需要抓刀時，停止進油口進油，油壓降低，此時碟形彈簧57的反作用力帶動拉桿56、刀柄I和過渡軸55整體向上運動至拉刀爪59的爪瓣關閉，抓刀動作完成，但是活塞52在矩形彈簧531的彈力作用下會繼續(xù)向上運動直到頂?shù)降谝粔荷w51的下端面為止，此時軸套54與活塞52分離，可防止延伸頭帶刀切削時活塞52的下表面與軸套54的上表面接觸并發(fā)生相互研磨；過渡軸55向上運動至極限位置時，過渡軸55上的最高點與延伸頭主軸3上的腰型孔31的上邊緣之間的距離為2.5mm左右，過渡軸55與延伸頭主軸3不會接觸。
【權(quán)利要求】
1.一種帶液壓打刀機構(gòu)的自動延伸頭，包括刀柄、箱體、下牙盤、延伸頭主軸、冷卻管和傳動機構(gòu)，所述的刀柄與所述的延伸頭主軸的后端定心連接，所述的延伸頭主軸安裝在所述的箱體內(nèi)，所述的延伸頭主軸與所述的箱體的內(nèi)壁之間設置有若干角接觸滾珠軸承，所述的箱體與所述的下牙盤定心連接，所述的下牙盤與定心連接在滑枕接油盤上的上牙盤相匹配，所述的箱體上設置有多個拉頭油缸拉釘，所述的箱體通過所述的多個拉頭油缸拉釘與滑枕接油盤相連，所述的延伸頭主軸通過所述的傳動機構(gòu)與機床主軸相連，所述的冷卻管安裝在所述的箱體上，所述的箱體的兩側(cè)壁上設置有排水孔，其特征在于所述的箱體內(nèi)設置有液壓打刀機構(gòu)，所述的液壓打刀機構(gòu)包括第一壓蓋、活塞、彈簧座、軸套、過渡軸和拉桿，所述的第一壓蓋通過螺釘定心連接在所述的箱體上，所述的活塞設置在所述的第一壓蓋的下方并與所述的第一壓蓋定心配合，所述的軸套呈圓盤形，所述的軸套套設在所述的延伸頭主軸上，所述的刀柄上開設有第一橫向通孔，所述的過渡軸與所述的第一橫向通孔間隙配合，所述的延伸頭主軸的兩側(cè)壁上對稱開設有沿軸向設置的兩個腰型孔，所述的腰型孔的長度大于所述的過渡軸的直徑，所述的軸套的兩側(cè)壁上對稱開設有兩個第二橫向通孔，所述的過渡軸經(jīng)所述的第一橫向通孔、兩個腰型孔和兩個第二橫向通孔橫向穿設在所述的刀柄、延伸頭主軸和軸套內(nèi)，所述的過渡軸與所述的軸套通過緊定螺釘固定連接，所述的彈簧座套設在所述的軸套的外側(cè)，所述的彈簧座與所述的箱體定心連接，所述的彈簧座上布設有矩形彈簧，所述的活塞設置在所述的矩形彈簧的上方，在所述的箱體的側(cè)壁上開設有與所述的活塞位置相應的進油口，所述的進油口與所述的箱體上布設的若干快換接頭相連通，所述的活塞可在所述的第一壓蓋的下端面與所述的彈簧座的上端面之間上下運動，所述的拉桿與所述的刀柄的下部螺紋連接，所述的拉桿的外側(cè)套設有成對布設的碟形彈簧和兩個墊圈，所述的兩個墊圈分別設置在所述的碟形彈簧的兩端，所述的拉桿的下部連接有拉刀爪。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶液壓打刀機構(gòu)的自動延伸頭，其特征在于所述的傳動機構(gòu)包括傳動套和若干端面鍵，所述的傳動套通過花鍵固設在所述的延伸頭主軸頂端的外偵U，所述的傳動套的上端固設有第二壓蓋，所述的傳動套的下端設置有軸用彈性擋圈，所述的傳動套上設置有與所述的若干端面鍵相配合的若干鍵槽，所述的若干端面鍵的一端分別插設在所述的若干鍵槽內(nèi)，所述的若干端面鍵的另一端分別與機床主軸固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種帶液壓打刀機構(gòu)的自動延伸頭，其特征在于所述的延伸頭主軸的中部的外側(cè)套設有一對背靠背的第一角接觸滾珠軸承，所述的延伸頭主軸的前端套設有一對背靠背的第二角接觸滾珠軸承，所述的延伸頭主軸的外側(cè)在其中部與前端之間套設有第三角接觸滾珠軸承，所述的第一角接觸滾珠軸承的上方設置有第一隔套，所述的第一隔套的外周緣向下一體設置有軸向凸環(huán)，所述的第一隔套套設在所述的延伸頭主軸的外側(cè)，所述的第一隔套的上端面通過一鎖緊螺母壓緊，所述的第一隔套的下方設置有防水環(huán)，所述的防水環(huán)與所述的箱體定心連接，所述的防水環(huán)的中部一體設置有徑向凸環(huán)，所述的第一隔套上的軸向凸環(huán)套設在所述的防水環(huán)的上端部的外側(cè)，所述的第二角接觸滾珠軸承的上方設置有第二隔套，所述的第三角接觸滾珠軸承的上方設置有第三內(nèi)隔套和設置在所述的第三內(nèi)隔套外側(cè)的第三外隔套，所述的第三角接觸滾珠軸承的下方設置有第四內(nèi)隔套和設置在所述的第四內(nèi)隔套外側(cè)的第四外隔套。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種帶液壓打刀機構(gòu)的自動延伸頭，其特征在于所述的第一壓蓋與所述的箱體的內(nèi)壁之間、所述的第一隔套與所述的延伸頭主軸之間以及所述的防水環(huán)與所述的箱體的內(nèi)壁之間均設置有O型圈，所述的活塞與所述的第一壓蓋以及所述的活塞與所述的箱體的內(nèi)壁之間均設置有雙向活塞封。
【文檔編號】B23B19/02GK204171764SQ201420530446
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年9月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月16日
【發(fā)明者】盛孝勇, 趙巖 申請人:寧波海天精工股份有限公司