具有装配多种卡盘功能的铣削主轴装置制造方法及图纸

一种具有装配多种卡盘功能的铣削主轴装置，包括主轴主体、法兰盘或刀柄法兰、卡盘或刀柄卡盘；主轴主体包括主轴、拉杆、弹性件、拉爪、上端盖、下端盖、上密封件、下密封件、上卡位件、下卡位件、第一上轴承、第二上轴承、第一下轴承、第二下轴承、第三下轴承和主轴外壳。主轴内部轴线处为阶梯孔，底部内部为内锥面，外部为外锥面，阶梯孔与主轴锥面交界处设置收容部，顶部设置换刀槽；拉杆安装在阶梯孔内，下端与拉爪配合；拉爪的下端与刀柄法兰上部夹头安装在收容部处；压杆安装在换刀槽内；卡盘通过螺栓连接的方式固定于法兰盘上。本实用新型专利技术适合于加工不同尺寸规格的车削及铣削加工方式，并且换刀简便。

Milling Spindle Device with Multi-chuck Function

The utility model relates to a milling spindle device with the functions of assembling various chucks, including a spindle main body, a flange or a tool handle flange, a chuck or a tool handle chuck; the spindle main body includes a spindle, a pull rod, an elastic member, a pulling claw, an upper cover, a lower cover, an upper seal, a lower seal, an upper clamp, a lower clamp, a first upper bearing, a second upper bearing, a second lower bearing, and a second lower bearing. Three lower bearings and spindle housing. The inner axis of the spindle is a step hole, the bottom is an inner cone, the outside is an outer cone, the receiving part is set at the junction of the step hole and the cone surface of the spindle, and the tool changing groove is set at the top; the pull rod is installed in the step hole, and the lower end of the pull rod is matched with the claw; the lower end of the pull claw and the upper part of the flange of the tool handle are installed at the receiving part; the pressure rod is installed in the tool changing groove; the chuck is fixed by bolt connection. On the flange. The utility model is suitable for turning and milling processing modes with different sizes and specifications, and the tool change is simple.

【技术实现步骤摘要】
具有装配多种卡盘功能的铣削主轴装置
本技术涉及主轴装置，更详细而言，涉及具备能装配多种不同规格卡盘能力的铣削主轴装置。
技术介绍
传统的主轴装置只适用于一种加工方式。在车削过程中，主轴通过卡盘夹持工件做旋转运动，刀具做进给运动；而在铣削中，主轴通过内锥面与刀柄的外锥面接触配合，从而带动铣削刀具旋转，而工件做进给运动，即相应的直线运动或旋转运动。若主轴既可夹持刀具进行铣削加工，又可装夹工件进行车削加工，则能实现机床的一机多用，从而大大节省空间、降低投入。尤其对于桌面机床，由于桌面机床本身尺寸和结构偏小，占空间小，如果能够设计一种即能装夹普通刀柄，又能装配卡盘的主轴，则可以扩大桌面机床的功能，提高效率。
技术实现思路
本技术所要解决的问题是提供一种既能够适用于铣削加工模式，又能适用于车削加工模式的主轴，且更换刀具或卡盘简便的主轴装置。为了解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案实现：具有装配多种卡盘功能的铣削主轴装置由主轴主体20、刀柄法兰6、法兰盘19、卡盘7、刀柄卡盘21、刀柄17组成；所述的刀柄法兰6为三段式结构，上部为符合相关刀柄标准的外锥面，下部为带有三个均匀分布的通孔圆盘，中部带有两个可配合主轴2下端端面键的键槽的圆环柱形状。刀柄法兰6下部圆盘的形状与尺寸应符合卡盘7上端面的形状和尺寸，以便通过螺栓进行连接固定。刀柄法兰6的上部的外锥面与主轴2的配合锥面接触配合，并通过拉钉22与刀柄法兰6连接，之后与主轴2固定。刀柄法兰6的下端面与卡盘7上端面的端盖配合，且通过螺栓连接固定。刀柄法兰6中部圆环柱形状的键槽与主轴2下端设置的端面键配合，以传递车削或铣削时产生的扭矩。刀柄法兰6通过上部的外锥面与主轴2的内锥面接触，刀柄法兰6下部圆盘通过螺栓连接卡盘7固定。此种技术方案为车削主轴模式，可适用于车床的小负荷加工模式。所述的法兰盘19为上部带有阶梯孔的圆盘类零件，且在阶梯孔处为可与主轴2下部端面键配合的键槽，其阶梯回转面为一与主轴2下端外锥面锥度相同的内锥面，即主轴2的外锥面与法兰盘19的内锥面接触配合，此接触方式可保证主轴2与法兰盘19二者的共轴线能力，进一步保证主轴与卡盘同轴，提高加工精度。法兰盘19下部端面有与主轴2下部端面相配合的三个均布的沉头通孔及螺纹孔，通孔的形状和尺寸与主轴2下部端面的孔一致，以便通过螺纹实现主轴2与法兰盘19的连接固定，法兰盘19下部端面有与卡盘7上端面的端盖相配合的4个螺纹孔，通过螺栓连接卡盘7与法兰盘19。此种结构为车削主轴模式，可适用于车床的大负荷加工模式。所述的刀柄卡盘21为四段式结构，上部与外圆锥形状，中部为圆环柱体，第三段为圆柱体，第四段为卡盘结构，其中上部、中部和第三段为一体式结构，第三段有与卡盘主体结构连接的螺纹通孔。刀柄卡盘21通过上部的外圆锥与主轴2连接，之后通过第三段的螺纹通孔与卡盘主体结构连接。这种技术方案通过刀柄卡盘21直连卡盘主体结构，不用通过卡盘的上端面的端盖连接，提供了工艺系统的刚度，加工精度更高。此种技术方案为车削主轴模式，可适用于车床的中型负荷加工模式。所述的主轴2的下端部的内孔为内锥面，外部为外锥面，通过外锥可以实现与法兰盘19或刀柄法兰6的同轴度，从而提高加工精度。与现有技术相比，本技术的有益效果是：1、一根主轴可根据加工需求装配不同型号的卡盘或刀柄。2、主轴在更换卡盘或刀柄时便捷。附图说明图1为本技术的第一主轴装置的剖视图。图2为本技术第一主轴装置中的主轴主体的剖视图。图3为本技术第一主轴装置的刀柄法兰的半剖视图。图4为本技术第一主轴装置的刀柄法兰的端面视图。图5为本技术的第二主轴装置的剖视图。图6为本技术第二主轴装置的换刀时的剖视图。图7为本技术的第三主轴装置的剖视图。图8为本技术第三主轴装置的法兰盘剖视图。图9为本技术第三主轴装置的法兰盘端面视图。图10为本技术的第四主轴装置的剖视图。图中：1a—第一主轴装置；1b—第二主轴装置；1c—第三主轴装置；1d—第四主轴装置；2—主轴；3—拉杆；4—弹性件；5—拉爪；6—刀柄法兰；7—卡盘；8—上端盖；9—下端盖；10—上密封件；11—下密封件；12—上卡位件；13—下卡位件；14a—第一上轴承；14b—第二上轴承；15a—第一下轴承；15b—第二下轴承；15c—第三下轴承；16—主轴外壳；17—刀柄；18—压杆；19—法兰盘；20—主轴主体；21—刀柄卡盘；22—拉钉。具体实施方式参阅图1所示，第一主轴装置1a包括主轴主体20、刀柄法兰6和卡盘7。参阅图2所示，所述的主轴主体20包括有主轴2、拉杆3、弹性件4、拉爪5、上端盖8、下端盖9、上密封件10、下密封件11、上卡位件12、下卡位件13、第一上轴承14a、第二上轴承14b、第一下轴承15a、第二下轴承15b、第三下轴承15c、主轴外壳16。所述的主轴2为一圆柱孔状结构，内部孔结构包含一段阶梯孔、圆环键槽、内锥面，其上部为圆环键槽，底部为配合刀柄17外锥面连接的内锥面，内锥面的锥度、深度与刀柄17上部外锥面的锥度和深度相匹配，即可与刀柄17的结构接触配合，从而使主轴2与刀柄17接触，实现同轴。阶梯孔与配合锥面交界处为一收容部，主轴2上下两轴段的外侧分别有卡位部结构，顶部为换刀槽，底部端面有两个端面键槽，以便通过键与刀柄法兰6连接。主轴2底部为外锥面，以便保证与法兰盘19配合时保证主轴2与法兰盘19共轴线。所述的拉杆3为带有轴肩的长轴类零件。所述的拉爪5为具有弹性的爪形零件，无外力限制时拉爪5张开。上端盖8和下端盖9均为带有中心通孔的端盖类零件，大端面处设置与主轴外壳16内部两端端面位置和大小相同的均布通孔。上端盖8设置用于容纳上密封件10的凹槽；下端盖9设置用于容纳下密封件11的凹槽。所述主轴外壳16为第一主轴装置1a安装的载体，内部有五个端面，内部最上方端面和最下方端面分别设置均匀分布的螺纹孔。上密封件10装入上端盖8的凹槽内，下密封件11装入下端盖9的凹槽内。上端盖8以及下端盖9通过螺栓分别固定在主轴外壳16的上端和下端，实现对主轴主体20的密封。第一上轴承14a、第二上轴承14b从主轴2上部穿过，且定位在主轴2外端的轴肩位置，上卡位件12固定在主轴2的上方卡位部处，且与主轴2的上端轴肩及主轴外壳16内部上方的端面相配合，对第一上轴承14a、第二上轴承14b起到定位作用；第一下轴承15a、第二下轴承15b、第三下轴承15c装在主轴2的下端轴肩位置处，下卡位件13固定在主轴2的下方卡位部上，与主轴2的下端轴肩及主轴外壳16内部下方的端面相配合，对第一下轴承15a、第二下轴承15b、第三下轴承15c起到定位作用。上述配合使主轴2获得轴向定位及径向定位。拉杆3安装在主轴2的阶梯孔内，弹性件4安装在主轴2的阶梯孔的阶梯面以及拉杆3的轴肩之间。拉杆3下端有螺纹，与拉爪5通过螺纹孔连接，拉爪5爪部的上平面与刀柄法兰6上部夹头的下平面配合接触，拉钉22与刀柄法兰6通过螺纹方式连接，当拉爪5收缩的时候，拉爪5拉紧拉钉22，从而起到拉紧刀柄法兰6的作用。拉爪5的爪部与刀柄法兰6上部夹头安装在主轴2的收容部处。参阅图3和图4所示，刀柄法兰6为三段一体式结构，上部为符合相关刀柄标准本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有装配多种卡盘功能的铣削主轴装置，其特征在于：包括有第一主轴装置(1a)、第二主轴装置(1b)、第三主轴装置(1c)和第四主轴装置(1d)；所述的第一主轴装置(1a)包括主轴主体(20)、刀柄法兰(6)和卡盘(7)；所述的主轴主体(20)包括有主轴(2)、拉杆(3)、弹性件(4)、拉爪(5)、上端盖(8)、下端盖(9)、上密封件(10)、下密封件(11)、上卡位件(12)、下卡位件(13)、第一上轴承(14a)、第二上轴承(14b)、第一下轴承(15a)、第二下轴承(15b)、第三下轴承(15c)、主轴外壳(16)；所述的主轴(2)为一圆柱孔状结构，内部孔结构包含一段阶梯孔、圆环键槽、内锥面，其上部为圆环键槽，底部为配合刀柄(17)外锥面连接的内锥面，内锥面的锥度、深度与刀柄(17)上部外锥面的锥度和深度相匹配，即可与刀柄(17)的结构接触配合，从而使主轴(2)与刀柄(17)接触，实现同轴；阶梯孔与配合锥面交界处为一收容部，主轴(2)上下两轴段的外侧分别有卡位部结构，顶部为换刀槽，底部端面有两个端面键槽，以便通过键与刀柄法兰(6)连接；主轴(2)底部为外锥面，以便保证与法兰盘(19)配合时保证主轴(2)与法兰盘(19)共轴线；所述的拉杆(3)为带有轴肩的长轴类零件；所述的拉爪(5)为具有弹性的爪形零件，无外力限制时拉爪(5)张开；上端盖(8)和下端盖(9)均为带有中心通孔的端盖类零件，大端面处设置与主轴外壳(16)内部两端端面位置和大小相同的均布通孔；上端盖(8)设置用于容纳上密封件(10)的凹槽；下端盖(9)设置用于容纳下密封件(11)的凹槽；所述主轴外壳(16)为第一主轴装置(1a)安装的载体，内部有五个端面，内部最上方端面和最下方端面分别设置均匀分布的螺纹孔；上密封件(10)装入上端盖(8)的凹槽内，下密封件(11)装入下端盖(9)的凹槽内；上端盖(8)以及下端盖(9)通过螺栓分别固定在主轴外壳(16)的上端和下端，实现对主轴主体(20)的密封；第一上轴承(14a)、第二上轴承(14b)从主轴(2)上部穿过，且定位在主轴(2)外端的轴肩位置，上卡位件(12)固定在主轴(2)的上方卡位部处，且与主轴(2)的上端轴肩及主轴外壳(16)内部上方的端面相配合，对第一上轴承(14a)、第二上轴承(14b)起到定位作用；第一下轴承(15a)、第二下轴承(15b)、第三下轴承(15c)装在主轴(2)的下端轴肩位置处，下卡位件(13)固定在主轴(2)的下方卡位部上，与主轴(2)的下端轴肩及主轴外壳(16)内部下方的端面相配合，对第一下轴承(15a)、第二下轴承(15b)、第三下轴承(15c)起到定位作用；上述配合使主轴(2)获得轴向定位及径向定位；拉杆(3)安装在主轴(2)的阶梯孔内，弹性件(4)安装在主轴(2)的阶梯孔的阶梯面以及拉杆(3)的轴肩之间；拉杆(3)下端有螺纹，与拉爪(5)通过螺纹孔连接，拉爪(5)爪部的上平面与刀柄法兰(6)上部夹头的下平面配合接触，拉钉(22)与刀柄法兰(6)通过螺纹方式连接，当拉爪(5)收缩的时候，拉爪(5)拉紧拉钉(22)，从而起到拉紧刀柄法兰(6)的作用；拉爪(5)的爪部与刀柄法兰(6)上部夹头安装在主轴(2)的收容部处；刀柄法兰(6)为三段一体式结构，上部为符合相关刀柄标准的外锥面，中部为环形圆柱状且带有两个可配合主轴(2)下端端面键的键槽，下部为带有三个均匀分布的通孔圆盘；刀柄法兰(6)下端面的形状与尺寸应符合卡盘(7)上端面的形状和尺寸，以便通过螺栓进行连接固定；刀柄法兰(6)的上部锥面与主轴(2)的配合锥面接触配合，拉钉(22)与刀柄法兰(6)通过螺纹方式连接；刀柄法兰(6)的下端面与卡盘(7)的上端面螺纹孔配合，且通过螺栓连接固定；刀柄法兰(6)中部的键槽与主轴(2)下端的端面键配合，以传递车削或铣削时产生的扭矩；第一主轴装置(1a)主要用于车床的小负荷加工模式；所述的第二主轴装置(1b)包括有主轴主体(20)和刀柄(17)，刀柄(17)能直接装夹铣削刀具；刀柄(17)与拉钉(22)以螺纹方式连接，更换刀柄(17)时，可在主轴(2)的换刀槽中安装压杆(18)；下压压杆(18)可使得拉杆(3)的轴肩带动弹性件(4)产生压缩作用，从而使拉爪(5)向下移动；拉爪(5)爪部下落至主轴(2)的收容部处时，拉爪(5)会张开，并不再限制刀柄(17)的轴向移动；此时可为第二主轴装置(1b)更换刀柄(17)；若刀柄定位完毕后，松开压杆(18)，此时弹性件(4)由于弹性作用会发生回弹，恢复回原位，并通过拉杆(3)的轴肩带动带动拉爪(5)向上运动，从而使拉爪(5)的爪部返回阶梯孔内且爪部产生收紧作用，并拉紧拉钉(22)，从而拉紧刀柄(17)；执行换刀动作时，可将刀柄(17)更换为固定有卡盘(7)的刀...

【技术特征摘要】
1.一种具有装配多种卡盘功能的铣削主轴装置，其特征在于：包括有第一主轴装置(1a)、第二主轴装置(1b)、第三主轴装置(1c)和第四主轴装置(1d)；所述的第一主轴装置(1a)包括主轴主体(20)、刀柄法兰(6)和卡盘(7)；所述的主轴主体(20)包括有主轴(2)、拉杆(3)、弹性件(4)、拉爪(5)、上端盖(8)、下端盖(9)、上密封件(10)、下密封件(11)、上卡位件(12)、下卡位件(13)、第一上轴承(14a)、第二上轴承(14b)、第一下轴承(15a)、第二下轴承(15b)、第三下轴承(15c)、主轴外壳(16)；所述的主轴(2)为一圆柱孔状结构，内部孔结构包含一段阶梯孔、圆环键槽、内锥面，其上部为圆环键槽，底部为配合刀柄(17)外锥面连接的内锥面，内锥面的锥度、深度与刀柄(17)上部外锥面的锥度和深度相匹配，即可与刀柄(17)的结构接触配合，从而使主轴(2)与刀柄(17)接触，实现同轴；阶梯孔与配合锥面交界处为一收容部，主轴(2)上下两轴段的外侧分别有卡位部结构，顶部为换刀槽，底部端面有两个端面键槽，以便通过键与刀柄法兰(6)连接；主轴(2)底部为外锥面，以便保证与法兰盘(19)配合时保证主轴(2)与法兰盘(19)共轴线；所述的拉杆(3)为带有轴肩的长轴类零件；所述的拉爪(5)为具有弹性的爪形零件，无外力限制时拉爪(5)张开；上端盖(8)和下端盖(9)均为带有中心通孔的端盖类零件，大端面处设置与主轴外壳(16)内部两端端面位置和大小相同的均布通孔；上端盖(8)设置用于容纳上密封件(10)的凹槽；下端盖(9)设置用于容纳下密封件(11)的凹槽；所述主轴外壳(16)为第一主轴装置(1a)安装的载体，内部有五个端面，内部最上方端面和最下方端面分别设置均匀分布的螺纹孔；上密封件(10)装入上端盖(8)的凹槽内，下密封件(11)装入下端盖(9)的凹槽内；上端盖(8)以及下端盖(9)通过螺栓分别固定在主轴外壳(16)的上端和下端，实现对主轴主体(20)的密封；第一上轴承(14a)、第二上轴承(14b)从主轴(2)上部穿过，且定位在主轴(2)外端的轴肩位置，上卡位件(12)固定在主轴(2)的上方卡位部处，且与主轴(2)的上端轴肩及主轴外壳(16)内部上方的端面相配合，对第一上轴承(14a)、第二上轴承(14b)起到定位作用；第一下轴承(15a)、第二下轴承(15b)、第三下轴承(15c)装在主轴(2)的下端轴肩位置处，下卡位件(13)固定在主轴(2)的下方卡位部上，与主轴(2)的下端轴肩及主轴外壳(16)内部下方的端面相配合，对第一下轴承(15a)、第二下轴承(15b)、第三下轴承(15c)起到定位作用；上述配合使主轴(2)获得轴向定位及径向定位；拉杆(3)安装在主轴(2)的阶梯孔内，弹性件(4)安装在主轴(2)的阶梯孔的阶梯面以及拉杆(3)的轴肩之间；拉杆(3)下端有螺纹，与拉爪(5)通过螺纹孔连接，拉爪(5)爪部的上平面与刀柄法兰(6)上部夹头的下平面配合接触，拉钉(22)与刀柄法兰(6)通过螺纹方式连接，当拉爪(5)收缩的时候，拉爪(5)拉紧拉钉(22)，从而起到拉紧刀柄法兰(6)的作用；拉爪(5)的爪部与刀柄法兰(6)上部夹头安装在主轴(2)的收容部处；刀柄法兰(6)为三段一体式结构，上部为符合相关刀柄标准的外锥面，中部为环形圆柱状且带有两个可配合主轴(2)下端端面键的键槽，下部为带有三个均匀分布的通孔圆盘；刀柄法兰(6)下端面的形状与尺寸应符合卡盘(7)上端面的形状和尺寸，以便通过螺栓进行连接固定；刀柄法兰(6)的上部锥面与主轴(2)的配合锥面接触配合，拉钉(22)与刀柄法兰(6)通过螺纹方式连接；刀柄法兰(6)的下端面与卡盘(7)的上端面螺纹孔配合，且通过螺栓连接固定；刀柄法兰(6)中部的键槽与主轴(2)下端的端面键配合，以传递车削或铣削时产生的扭矩；第一主轴装置(1a)主要用于车床的小负荷加工模式；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈传海，王瑞，周子栋，王梓嘉，崔浩楠，金桐彤，姚国祥，何佳龙，田海龙，应骏，李世拯，朱晓翠，王继利，王思远，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：新型
国别省市：吉林,22