改进结构的直结式主轴制造技术

一种改进结构的直结式主轴，在主轴的外环面套设一可驱动主轴内顶杆打刀抓刀的中空管式油压缸，油压缸下方以螺栓及弹簧定位于主轴外的套管上，上方以适当间距对应于螺合主轴外的打刀螺帽，使打刀的油压缸与主轴结合成一体，主轴两侧开设长槽，供二呈Ｚ型具有内外环面的带动块嵌入，以螺合于顶杆的螺帽夹持，带动块外端锁设于于一套置主轴外的活动环；藉此，主轴整体即可直接装配于主轴头上，提高组装效益，且能有效确保元件的使用寿命。（*该技术在2009年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种改进结构的直结式主轴。传统的切削加工机是在主轴下方装设切削刀具，以进行切削作业，在欲更换切削刀具时，则以人工拆卸更换的方式，不但耗力费时，且操作不便，随着科技的不断进步及朝向自动化的趋势下，发展出可自动控制的CNC中心切削加工机，其是配合刀库及换刀机构的设置，而以自动化控制刀具的交换作业，为了使换刀臂上的刀套能快速而稳固的置于加工主轴中，主轴内则必须装设有一打刀抓刀机构，此机构则视主轴驱动方式的设计而有所不同，目前而言，加工主轴驱动的方式可大概分为以下三种1、间传式主轴请参阅附图说明图1，其是将驱动马达1装设于主轴2的一侧，马达1再利用皮带轮组或齿轮组3传动于主轴2，再于主轴2上方装设一可顶推顶杆4打刀的压缸5，其中压缸座6与主轴环座7对应有适当间距H，以供压缸5浮动位移，而消除轴承8因打刀所产生受力；此种方式的设计，由于皮带轮组或齿轮组3先天条件的限制，以至限制了主轴的转速，无法符合高转速的需求，也造成主轴体积过于庞大，就装配的程序而言，在主轴2装设于主轴头后，必须再配设压缸5，使得主轴整个组装较为繁琐，再者，压缸浮动的设计，在因打刀量的改变而需调整浮动位移量时，将非常不易调整，因此间传式主轴不理想。2、直结式主轴请参阅图2，其是将马达10直接设于主轴11上方，而以联轴器12来传动，为了避开马达10的位置，在主轴11两侧的主轴头机架13上架设两压缸14、15，再以压缸14、15上的夹座16、17夹设一套设于主轴11外部的活动环18，其中，活动环18设有套穿主轴的横杆19，可由活动环18带动横杆19下压顶推主轴内的顶杆，以进行打刀作业，此种方式可避免皮带轮组或齿轮组先天条件的限制，因此可达到较高的转速且有效降低主轴头的体积，然而因主轴与打刀压缸分离组装，主轴在装设于主轴头后，必须再将压缸装配对位，故其元件空间的配置，将导致组装繁琐，且两压缸14、15必须精密控制动作行程；再者，横杆19在压缸14、15的重力下压及主轴内弹簧的反作用力下，长期下来易因剪应力的破坏，而无法具有较佳的使用寿命，故仍待加以改善。3、内键式主轴是以马达的转子直接连接主轴，其可更有效提升主轴的转速，但由于马达产生高温现象易造成热变形，进而降低轴承寿命及制作成本高等负面因素尚无法完全克服，致使不易普及。故现在请求高转速的切削加工机多采用第二种直结式主轴，至于如何改善直结式主轴的缺点，即为目前业者所致力于解决的课题。针对现有技术的缺点，本技术的目的在于一种改进结构的直结式主轴，在主轴装于主轴头时，只须直接配设油压管路，不需在机架上对位装配打刀的压缸，其组装非常简便快速；且主轴头机架上也不需考虑元件的空间配置，因此具有能提高组装效益。本技术的另一目的在于提供一种改进结构的直结式主轴，消除轴承的受力，确保使用寿命，且可调整打刀量。本技术的又一目的在于提供一种改进结构的直结式主轴，以较大的接触面积消散打刀及抓刀时的剪应力。为达到上述目的，本技术是通过以下技术方案实现的一种改进结构的直结式主轴，包括有主轴、中空压缸、带动块及顶杆，其特征在于主轴上方以联轴器连接架设于主轴头上的马达转轴，于上方外环面螺合一打刀螺合一打刀螺帽及套合一活动环，外环面并设有长孔，主轴并以轴承连接套设套管；中空压缸套设于主轴外环，其具有压缸座、压缸盖及活塞，压缸座下方以螺栓于套置在主轴外的套管上，压缸盖上方以适当间距对应螺合主轴的打刀螺帽，活塞则对应于套设于主轴上的活动环；带动块呈Z型，其内端嵌入于主轴长孔，外端凸伸出主轴外部，并与套设于主轴上的活动环连接；顶杆置于主轴内，设有上下螺帽以夹持带动块的内端，另套设定位弹簧，顶杆下方可顶推开启夹爪。中空压缸的压缸座以螺栓套置弹簧，定位在套管上。顶杆的上螺帽开设套合夹持带动块的卡合槽。带动块外端连接的活动环开设卡合槽并套合锁固带动块。带动块具有内外环面，贴合抵顶顶杆、下螺帽、活动环及压缸。通过本技术一种改进结构的直结式主轴，达到了上述创作的目的。以下结合附图及具体实施例对本技术作进一步的详细说明。图1为传统的间传式主轴示意图；图2为传统的直结式主轴示意图；图3为本技术的平面示意图；图4为图3的局部放大示意图；图5为本技术的局部元件分解示意图；图6为图5的组装示意图；图7为本技术的动作示意图。请参阅图3、图4所示，本技术主要是在主轴20的外侧环面套设中空管式的油压缸21，该油压缸21具有压缸盖211、压缸座212及活塞213，其中，压缸座212以螺栓22套置弹簧23，定位于套管24上方的压环25上，由于仅是以弹簧23压抵压缸座212，故压缸座212仍可沿着螺栓22上升，另外压缸盖211上方以适当间距L对应于螺合主轴20的打刀螺帽26，而可利用中空管式的油压缸221与主轴20连接一起，进而提供打刀所需的动力源，由于主轴20与油压缸21可先行组装成一体的型式，故主轴20在装配于主轴头27内时，可直接置入组装，而不需于机架上再装配任何打刀所需的压缸，而仅配置油压管路即可，因此，可非常便于组装于主轴头27上，完成组装的主轴20以马达28透过联轴器29传动，进而带动刀套30转动，另外主轴套管24锁设于主轴头27固定不转动，其与主轴20间以轴承31连接，主轴20即沿着轴承31在套管24内转动，请参阅图3、图4、图5、图6，主轴20在两侧开设有长孔201，两Z型的带动块31内端分别嵌入长孔201内，主轴20内再以螺合于顶杆35且设有卡合槽321的上螺帽32及下螺帽33夹持两带动块31，凸伸出长孔201的带动块31外端，用设有卡合槽341的活动环34套合锁固，因此，当压缸21的活塞213下压活动环34时，可由带动块31沿着长孔201移位而压抵顶杆35下降，并压缩弹簧37，进而驱动夹爪36开启；由于活塞213动作打刀时，弹簧37会产生反作用力，在活塞213与弹簧37反力的作用下，带动块31即产生剪应力，为了降低带动块31的剪应力，带动块31具有内环面311、312及外环面313、314，分别与顶杆35、下螺帽33、活动环34及活塞213作贴合性的抵顶接触，除了限制位置作用外，更可以扩大接触面积的方式来消散剪应力，即使在长期使用下，也能有效确保带动块31的使用寿命。请再参阅图3、图7，由于活塞213在下压顶推顶杆35时，其主要20也产生向下拉力，并经轴承38、套筒27至油压缸212，此时与套管24间的轴承38即受到挤压力量而损坏，为避免轴承38损坏，在压缸盖211与打刀螺帽26间设有间距L，可使压缸21浮动上升，并顶抵打刀螺帽26，轴承38即可消除受力避免破坏，提高使用寿命，打刀螺帽26因螺合于主轴20上，故其以旋转的方式便可调整间距L的大小，此为作打刀量的调整。本技术可利用中空管式的油压缸打刀及抓刀，配合自动换刀机构，即可进行自动刀具交换及切削作业。权利要求1.一种改进结构的直结式主轴，包括有主轴、中空压缸、带动块及顶杆，其特征在于主轴上方以联轴器连接架设于主轴头上的马达转轴，于上方外环面螺合一打刀螺合一打刀螺帽及套合一活动环，外环面并设有长孔，主轴并以轴承连接套设套管；中空压缸套设于主轴外环，其具有压缸座、压缸盖及活塞，压缸座下方以螺栓于套置在主轴外的套管上，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改进结构的直结式主轴，包括有主轴、中空压缸、带动块及顶杆，其特征在于：主轴上方以联轴器连接架设于主轴头上的马达转轴，于上方外环面螺合一打刀螺合一打刀螺帽及套合一活动环，外环面并设有长孔，主轴并以轴承连接套设套管；中空压缸套设于主轴外环，其具有压缸座、压缸盖及活塞，压缸座下方以螺栓于套置在主轴外的套管上，压缸盖上方以适当间距对应螺合主轴的打刀螺帽，活塞则对应于套设于主轴上的活动环；带动块呈Ｚ型，其内端嵌入于主轴长孔，外端凸伸出主轴外部，并与套设于主轴上的活动环连接；顶杆置于主轴内，设有上下螺帽以夹持带动块的内端，另套设定位弹簧，顶杆下方可顶推开启夹爪。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曾文正，
申请(专利权)人：曾文正，
类型：实用新型
国别省市：71[中国|台湾]