一种凸轮连杆式同步松刀机构制造技术

本发明专利技术公开了一种凸轮连杆式同步松刀机构，主要由主轴箱（２４）、以及设置在该主轴箱（２４）内部且带拉刀杆的主轴（２３）组成，其特征在于：在该主轴箱（２４）的顶部设有凸轮传动机构、而在主轴箱（２４）的内部则设有用于下压主轴（２３）拉刀杆的连杆传动机构，且该连杆传动机构通过设置于主轴箱（２４）内部的伸缩式传动机构与该凸轮传动机构相连接。本发明专利技术为纯机械传动，不再需要气缸、油缸等中间环节及中间检测环节，因此只要调试得当，除了零件质量问题外几乎可以完全确保松刀过程无任何故障发生，其工作稳定性能非常可靠。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种立式加工中心用松刀装置，具体是指一种凸轮连杆式同步松刀机 构。
技术介绍
立式加工中心主轴的松拉刀动作是机床加工中必不可少的过程，目前数控机床的 加工中心松刀机构动力源与刀库ATC动力源是相互分离、各自独立运行的。由于主轴松刀 机构一般都采用气缸松刀、油缸松刀或气油结合松刀这三种形式，因此当这些主轴松刀机 构动力源与刀库ATC动力源相配合进行松刀动作时，这两者之间必须有着严格准确的逻辑 运动关系(即刀库ATC必须处于抓刀位置时，松刀机构才能松刀；松刀机构运动到位后，刀 库ATC才能执行换刀动作)。为了确保两者之间的准确逻辑关系，传统的松刀机构动力源均 是按照先将若干检测开关所采集到的动作位置信息汇总到CNC系统进行判断和计算后，再 与刀库ATC动力源相配合实现对主轴的松刀动作的。由于松刀机构的松刀时间直接决定了整个数控机床的换刀效率，而目前的这三种 松刀机构中以气缸松刀时间为最短，一般在1 3秒之间，但其松刀时间仍不能满足数控机 床高速运行时的松刀需求，其松刀效率仍然非常偏低；同时，由于该气缸松刀装置主要是运 用在皮带传动主轴机床上的，而对于非皮带传动的直联主轴就不能使用，因此不能满足直 联主轴机床的需求。加之，由于这些松刀机构在与刀库ATC配合进行松刀时不仅存在较多的检测环 节，而当其中任何一个检测环节出现故障都会导致松刀过程停止，甚至还会造成整个加工 中心损毁，而且这些气缸松刀机构和油缸松刀机构还存在漏油污染主轴皮带或将主轴轴承 的润滑油脂稀释的危险，因此目前的数控机床松刀结构设计仍十分不合理，还存以上这些 较为致命的缺陷。专利技术内容本专利技术的目的在于克服目前立式加工中心直联主轴机床松刀效率低下、松刀结构 设计不合理的缺陷，提供一种由凸轮刀库提供松刀动力的松刀装置来进行松刀动作、而且 还能显著提高其松刀效率、完全避免松刀结构设计不合理而存在的会导致松刀过程停止， 甚至损坏整个加工中心缺陷的一种凸轮连杆式同步松刀机构。本专利技术的目的通过下述技术方案实现一种凸轮连杆式同步松刀机构，主要由主 轴箱、以及设置在该主轴箱内部且带拉刀杆的主轴组成，同时在该主轴箱的顶部设有凸轮 传动机构、而在主轴箱的内部则设有用于下压主轴拉刀杆的连杆传动机构，且该连杆传动 机构通过设置于主轴箱内部的伸缩式传动机构与该凸轮传动机构相连接。进一步地，所述的凸轮传动机构由固定在主轴箱上的凸轮支座、设置在该凸轮支 座上并能自由旋转的凸轮轴、以及与该凸轮轴固定连接并能随之转动的打刀凸轮和压杆组 成，同时在该压杆上还设有能自由转动的大滚轮。所述的伸缩式传动机构由与主轴箱固定相连的法兰套、与该法兰套固定相连的法 兰盖、设置在法兰套内部并能沿其内壁上下滑动的轴、设置在该法兰套内部用于顶持该轴 的弹簧、以及一端与所述大滚轮相接触另一端穿过法兰盖与轴固定相连的螺栓组成。所述的连杆传动机构由一端通过铰接头与轴固定相连，另一端通过固定轴与主轴 箱相连接并能随之转动的连杆，以及设置在该连杆上并与所述拉刀杆相接触的用于下压该 拉刀杆的单杆轴承组成。为了更好的实现本专利技术，所述压杆上设有一个带连接平面的楔销，而在凸轮轴的 表面上加工有一个与该连接平面相匹配的轴平面，所述的压杆通过楔销连接平面与凸轮轴 的轴平面贴合后与凸轮轴结合在一起；而所述的打刀凸轮则通过胀套与该凸轮轴固定相 连。为了确保在手动情况下也能进行松刀动作，因此在该主轴箱上还设有与压杆相连 接并用于驱动该压杆转动的手动换刀驱动组件。而所述的手动换刀驱动组件由设置在主轴箱上的手动换刀气缸、设置在该手动 换刀气缸伸缩杆上的气缸接头、与该手动换刀气缸本体相连接的导向支架、与该导向支架 相连接并能沿其表面滑动的导向块、以及通过气缸锁紧螺母与气缸接头相连接的小滚轮组 成，所述的导向块还与该气缸接头相连接。本专利技术较现有技术相比，具有以下优点及有益效果(1)本专利技术由纯机械传动的方式替代了传统松刀机构需要通过若干复杂的检测装 置才能与刀库ATC动力源一起对数控机床主轴进行松刀动作的过程，由于采用纯机械传动 不再需要气缸、油缸等中间环节及中间检测环节，因此只要调试得当，除了零件质量问题外 几乎可以完全确保松刀过程无任何故障发生，其工作稳定性能非常可靠。(2)本专利技术通过凸轮传动机构与凸轮刀库的精密配合，不仅能确保刀库ATC在抓 刀到位的同时保障松刀机构松刀到位，实现零松刀时间，而且还能实现主轴与刀库换刀、松 刀同步，其换刀时间只需0. 9秒(刀对刀)，其换刀时间远远小于传统的换刀时间。(3)由于本专利技术为纯机械结构，在日常维护中仅需要检查各部位紧固件是否松动 以及在运动部位添加润滑脂即可，无需进行大的维护。即使发生零件损坏的情况也可通过 更换单件实现修复，因此其维护成本和故障率均较低。(4)本专利技术采用脂润滑方式进行润滑，因此没有漏油及稀油污染的危险，不存在漏 油污染的问题。附图说明图1为本专利技术的整体结构示意图。图2为本专利技术不具有手动换刀驱动组件时的结构示意图。图3为本专利技术具有手动换刀驱动组件时的结构示意图。其中，附图中所记载的附图标记名称分别为 1-手动换刀气缸，2-气缸接头，3-气缸锁紧螺母，4-导向块，5-导向支架，6-小 滚轮，7-压杆，8-凸轮支座，9-打刀凸轮，10-凸轮轴，11-锁紧螺钉，12-楔销，13-大滚轮， 14-螺栓，15-螺母，16-法兰盖，17-法兰套，18-弹簧，19-轴，20-铰接头，21-单杆轴承， 22-连杆，23-主轴，24-主轴箱，25-刀库打刀摆臂。具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术作进一步地详细说明，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例1如图1、2所示，本专利技术的主轴23设置在主轴箱24的内部，且在该主轴23的内部 还设有能沿着其内壁上下滑动的用于实现松刀动作的拉刀杆，即该主轴23与主轴箱24固 定在一起，而拉刀杆则能沿着主轴23的内壁上下滑动。为了确保刀库ATC动力源能与松刀 机构实现严格准确的逻辑运动关系，因此本专利技术在主轴箱24的端面上设有凸轮传动机构， 而与刀库ATC动力源相连接的刀库打刀摆臂25则与该凸轮传动机构相接触，以确保当该刀 库打刀摆臂25摆动时能驱动主轴23的拉刀杆下压实现松刀动作。所述的凸轮传动机构由固定在主轴箱24上的凸轮支座8、穿过该凸轮支座8并能 自由旋转的凸轮轴10、以及分别设置在该凸轮轴10两侧的打刀凸轮9和压杆7组成。为 了确保打刀凸轮9和压杆7与凸轮轴10之间的连接稳固性能，在该凸轮轴10的表面上沿 着其轴线还加工有一个轴平面，所述的打刀凸轮9通过胀套与该凸轮轴10固定连接，而在 压杆7上则还设有锁紧螺钉11和与该锁紧螺钉11相连接且具有连接平面的楔销12。楔 销12的连接平面与凸轮轴10的轴平面相匹配，连接时，该连接平面与轴平面紧密贴合，从 而起到防止该压杆7与凸轮轴10之间发生相对转动的功能。同时，通过紧固该锁紧螺钉11 能确保压杆7能与凸轮轴10连接在一起。相应地，在该压杆7的一端还设置有一个大滚轮 13，且该大滚轮13能沿着其自身的转轴自由旋转。 伸缩式传动机构和连杆传动机构是本专利技术实现打刀凸轮9与拉刀杆同步动作的 关键部件。如图所示2所示，该伸缩式传动机构整体位于主轴箱24的内部，其主要由与主 轴箱24固定相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种凸轮连杆式同步松刀机构，主要由主轴箱（２４）、以及设置在该主轴箱（２４）内部且带拉刀杆的主轴（２３）组成，其特征在于：在该主轴箱（２４）的顶部设有凸轮传动机构、而在主轴箱（２４）的内部则设有用于下压主轴（２３）拉刀杆的连杆传动机构，且该连杆传动机构通过设置于主轴箱（２４）内部的伸缩式传动机构与该凸轮传动机构相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：肖红，莫春林，梁吉平，朱洪，李知密，金志钢，
申请(专利权)人：成都普瑞斯数控机床有限公司，
类型：发明
国别省市：90[]