一種高速自動延伸頭的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種高速自動延伸頭，結(jié)構(gòu)緊湊，采用內(nèi)嚙合的齒輪副傳遞扭矩，在壓蓋與頂桿之間留有0.1~0.3mm的縱向間隙，安裝使用時由于傳遞機(jī)床主軸扭矩的內(nèi)、外齒輪間有可微調(diào)的齒側(cè)間隙，使機(jī)床主軸中心和延伸頭主軸中心的可以實(shí)現(xiàn)同心，提高了延伸頭的使用壽命和加工轉(zhuǎn)速；并且在拉桿的外側(cè)套設(shè)彈簧，使機(jī)床主軸只需克服較小的力即可實(shí)現(xiàn)打刀動作。本實(shí)用新型延伸頭的最大工作轉(zhuǎn)速4000rpm，功率20kw，最大扭矩800NM，適用于高轉(zhuǎn)速模具加工。
【專利說明】一種高速自動延伸頭
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種自動化機(jī)床配件，尤其是涉及一種高速自動延伸頭。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著先進(jìn)制造業(yè)的迅猛發(fā)展，對于高轉(zhuǎn)速附件頭的需求變得越發(fā)強(qiáng)烈，延伸頭作為附件頭家族的重要成員，未來的發(fā)展趨勢也是保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的前提下實(shí)現(xiàn)高速切削。現(xiàn)有的延伸頭中，機(jī)床主軸的動力一般通過花鍵傳遞到延伸頭主軸上，而實(shí)際工作中延伸頭主軸需承受額外的彎矩，如果機(jī)床主軸與延伸頭主軸不同心，易導(dǎo)致花鍵套和延伸頭主軸打滑、磨損甚至失效，在需要頻繁更換花鍵套的同時，對機(jī)床加工精度產(chǎn)生不利影響，同時也制約了延伸頭轉(zhuǎn)速的提高。而引起機(jī)床主軸與延伸頭主軸不同心的原因在于:延伸頭主軸中心取決于延伸頭上箱體的加工精度以及延伸頭主軸和延伸頭主軸軸承的裝配精度，且延伸頭上箱體本身高度方向尺寸較大，這樣易導(dǎo)致延伸頭主軸中心和機(jī)床滑枕主軸中心不同心，不可避免地存在一定的偏差。除上述問題外，目前國內(nèi)廠家生產(chǎn)的延伸頭產(chǎn)品普遍處于轉(zhuǎn)速相對較低的階段，最大轉(zhuǎn)速通常只能達(dá)到2000rpm，與國外同類先進(jìn)產(chǎn)品相比存在較大差距，無法滿足先進(jìn)制造業(yè)對于高轉(zhuǎn)速延伸頭的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是:針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高速自動延伸頭。
[0004]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:一種高速自動延伸頭，包括刀柄、上箱體、下牙盤、主軸和設(shè)置在上箱體與主軸之間的傳動機(jī)構(gòu)，所述的上箱體與所述的下牙盤定心連接，所述的上箱體上設(shè)置有多個拉頭油缸拉釘，所述的上箱體通過所述的多個拉頭油缸拉釘與拉頭油缸的滑枕接油盤相連，所述的刀柄上設(shè)置有主軸拉釘，所述的傳動機(jī)構(gòu)與所述的刀柄相連，所述的傳動機(jī)構(gòu)包括同軸設(shè)置的傳動盤、內(nèi)齒輪和外齒輪，所述的傳動盤套設(shè)在所述的刀柄的外側(cè)與所述的刀柄螺紋連接，所述的內(nèi)齒輪與所述的傳動盤通過螺釘和定位銷固定連接，所述的內(nèi)齒輪套設(shè)在所述的外齒輪的外側(cè)與所述的外齒輪相嚙合，所述的外齒輪套設(shè)在所述的主軸的外側(cè)與所述的主軸通過花鍵定心連接；所述的上箱體內(nèi)設(shè)有拉桿，所述的拉桿與所述的刀柄的中心線重合，所述的拉桿的頂端套設(shè)有頂桿，所述的頂桿的上端套設(shè)有壓蓋，所述的頂桿與所述的壓蓋之間的縱向間隙為
0.1~0.3mm，所述的頂桿與所述的傳動盤之間設(shè)置有O型密封圈，所述的壓蓋與所述的傳動盤螺紋連接，所述的拉桿的底端連接有拉爪固定塊，所述的拉爪固定塊上連接有拉爪，所述的拉桿的外側(cè)套設(shè)有彈簧，所述的彈簧被所述的頂桿壓緊。
[0005]本實(shí)用新型將機(jī)床主軸動力通過傳動盤和一組內(nèi)嚙合的齒輪副傳遞到延伸頭主軸上，刀柄和傳動盤螺紋連接，齒輪副的內(nèi)齒輪與傳動盤通過螺釘和定位銷固定連接，從而機(jī)床主軸、刀柄、傳動 盤和內(nèi)齒輪(簡稱為“第一組件”)的中心線重合，外齒輪套設(shè)在主軸的外側(cè)與主軸通過花鍵定心連接，從而外齒輪、主軸和上箱體(簡稱為“第二組件”)的中心線重合，因此只要保證第一組件和第二組件的中心線重合即可實(shí)現(xiàn)機(jī)床主軸與延伸頭主軸的同心。本實(shí)用新型采用內(nèi)嚙合的齒輪副傳遞扭矩，由于內(nèi)、外齒輪之間存在齒側(cè)間隙，這樣安裝使用時可對內(nèi)、外齒輪的位置進(jìn)行左右微調(diào)，相當(dāng)于對第一組件和第二組件中心線進(jìn)行微調(diào)，而第一組件和第二組件通過壓蓋和頂桿連接，如果壓蓋和頂桿的橫向接觸是面接觸，會產(chǎn)生較大的摩擦阻力并使對第一組件和第二組件的微調(diào)難以進(jìn)行，因此本實(shí)用新型在壓蓋與頂桿之間留有0.1-0.3mm的縱向間隙，從而使對第一組件和第二組件中心線的微調(diào)得以實(shí)現(xiàn)，最終使機(jī)床主軸與延伸頭能夠同心，提高了機(jī)床的加工精度。
[0006]如果壓蓋與頂桿之間的縱向間隙較小，壓蓋和頂桿有可能會橫向接觸產(chǎn)生摩擦阻力；如果壓蓋與頂桿之間的縱向間隙較大，會使頂桿和傳動盤之間的O型密封圈的密封失效，因此本實(shí)用新型將壓蓋與頂桿之間的縱向間隙設(shè)定為0.1-0.3_，通過O型密封圈對該縱向間隙起到密封作用。
[0007]拉桿的外側(cè)套設(shè)彈簧，這樣延伸頭進(jìn)行打刀動作過程中，拉頭油缸拉爪拉緊拉頭油缸拉釘，機(jī)床主軸拉爪松開時，機(jī)床主軸只需克服較小的力(即彈簧彈力)即可實(shí)現(xiàn)打刀動作。這里使用彈簧而不使用碟簧的原因主要有兩方面:(1)標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)床和延伸頭的拉刀力約為1.5T左右，機(jī)床主軸已采用碟簧拉刀，若延伸頭也采用碟簧拉刀，這樣機(jī)床主軸需要克服至少兩倍的拉刀力才能使延伸頭的拉爪張開，而目前國內(nèi)機(jī)床主軸的打刀油缸，只能克服一倍的拉刀力；(2)彈簧同時起到輔助支承作用，使得延伸頭拉釘處于高位，方便機(jī)床主軸抓取延伸頭。[0008]所述的主軸與所述的上箱體的側(cè)壁之間設(shè)置有若干組角接觸滾珠軸承，每組所述的角接觸滾珠軸承的底部設(shè)置有一個防護(hù)套。角接觸滾珠軸承可承受較大負(fù)載，在更好地保護(hù)主軸的同時，占用的空間較小，使延伸頭的結(jié)構(gòu)更緊湊；防護(hù)套對角接觸滾珠軸承起支撐和保護(hù)作用，可有效防止角接觸滾珠軸承的潤滑脂下流。
[0009]還包括冷卻機(jī)構(gòu)，所述的冷卻機(jī)構(gòu)包括相連接的冷卻管和設(shè)置在所述的上箱體上的快換接頭，所述的冷卻管的出口靠近延伸頭的鼻端。冷卻水經(jīng)快換接頭進(jìn)入冷卻管并從冷卻管的出口噴射到延伸頭的鼻端，并且在實(shí)際應(yīng)用中可根據(jù)具體的加工環(huán)境對冷卻管出口的噴射角度進(jìn)行手動調(diào)整。
[0010]還包括防水機(jī)構(gòu)，所述的防水機(jī)構(gòu)包括防水檐、隔套和迷宮結(jié)構(gòu)的防水環(huán)，所述的防水檐一體設(shè)置在所述的內(nèi)齒輪的底部的外周緣，所述的防水環(huán)套設(shè)在所述的主軸的外偵牝所述的隔套套設(shè)在所述的主軸的外側(cè)，所述的隔套的上端面與所述的外齒輪的底面相接觸，所述的隔套的外周緣向下一體設(shè)置有凸環(huán)從而在所述的隔套上形成底部開口的凹腔，所述的隔套套設(shè)在所述的防水環(huán)的上端部的外側(cè)，所述的防水環(huán)的上端部位于所述的凹腔內(nèi)，所述的上箱體的側(cè)壁靠近所述的防水環(huán)處設(shè)置有排水孔。在內(nèi)齒輪的底部的外周緣預(yù)留防水檐，保證冷卻水沿內(nèi)齒輪的外壁流至其底部后能夠集結(jié)成水滴滴下，而不是向內(nèi)流動；隔套和迷宮結(jié)構(gòu)的防水環(huán)可保證冷卻水只能沿排水孔排出，而不是進(jìn)入角接觸滾珠軸承內(nèi)。
[0011 ] 還包括中心吹氣機(jī)構(gòu)，所述的中心吹氣機(jī)構(gòu)包括相連通的第一中心通道、第二中心通道、第三中心通道和第四中心通道，所述的第一中心通道設(shè)置在所述的主軸拉釘內(nèi)，所述的第二中心通道設(shè)置在所述的刀柄內(nèi)，所述的第三中心通道設(shè)置在所述的拉桿內(nèi)，所述的第四中心通道設(shè)置在所述的拉爪固定塊內(nèi)。中心吹氣結(jié)構(gòu)的設(shè)置，實(shí)現(xiàn)了本實(shí)用新型延伸頭的中心吹氣功能，防止打刀過程中鐵屑和雜物進(jìn)入主軸。
[0012]所述的上箱體與所述的滑枕接油盤連接處設(shè)有方形橡膠密封圈。方形橡膠密封圈可防止延伸頭工作時冷卻水和鐵屑進(jìn)入下牙盤內(nèi)。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:本實(shí)用新型延伸頭結(jié)構(gòu)緊湊，采用內(nèi)嚙合的齒輪副傳遞扭矩，在壓蓋與頂桿之間留有0.1-0.3mm的縱向間隙，安裝使用時由于傳遞機(jī)床主軸扭矩的內(nèi)、外齒輪間有可微調(diào)的齒側(cè)間隙，使機(jī)床主軸中心和延伸頭主軸中心的可以實(shí)現(xiàn)同心，提高了延伸頭的使用壽命和加工轉(zhuǎn)速；并且在拉桿的外側(cè)套設(shè)彈簧，使機(jī)床主軸只需克服較小的力即可實(shí)現(xiàn)打刀動作。本實(shí)用新型延伸頭的最大工作轉(zhuǎn)速4000rpm，功率20kw，最大扭矩800NM，適用于高轉(zhuǎn)速模具加工。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為圖1中A處放大圖。
【具體實(shí)施方式】 [0016]以下結(jié)合附圖實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0017]如圖所示，一種高速自動延伸頭，包括刀柄1、上箱體2、下牙盤3、主軸4和設(shè)置在上箱體2與主軸4之間的傳動機(jī)構(gòu)以及冷卻機(jī)構(gòu)、防水機(jī)構(gòu)和中心吹氣機(jī)構(gòu)；上箱體2與下牙盤3定心連接，上箱體2上設(shè)置有四個拉頭油缸拉釘21，上箱體2通過四個拉頭油缸拉釘21與拉頭油缸的滑枕接油盤(圖中未示出)相連，上箱體2與滑枕接油盤連接處設(shè)有方形橡膠密封圈91,刀柄I上設(shè)置有主軸拉釘11，傳動機(jī)構(gòu)與刀柄I相連；傳動機(jī)構(gòu)包括同軸設(shè)置的傳動盤51、內(nèi)齒輪52和外齒輪53，傳動盤51套設(shè)在刀柄I的外側(cè)與刀柄I螺紋連接，內(nèi)齒輪52與傳動盤51通過螺釘(圖中未示出)和定位銷(圖中未示出)固定連接，內(nèi)齒輪52套設(shè)在外齒輪53的外側(cè)與外齒輪53相嚙合，外齒輪53套設(shè)在主軸4的外側(cè)與主軸4通過花鍵54定心連接；上箱體2內(nèi)設(shè)有拉桿22，拉桿22與刀柄I的中心線重合，拉桿22的頂端套設(shè)有頂桿23，拉桿22與頂桿23螺紋連接，頂桿23的上端套設(shè)有壓蓋24，頂桿23與壓蓋24之間的縱向間隙a為0.2mm，頂桿23與傳動盤51之間設(shè)置有O型密封圈92，壓蓋24與傳動盤51螺紋連接，拉桿22的底端連接有拉爪固定塊25，拉爪固定塊25上連接有拉爪26，拉桿22的外側(cè)套設(shè)有彈簧27，彈簧27被頂桿23壓緊；主軸4與上箱體2的側(cè)壁之間設(shè)置有三組角接觸滾珠軸承41，每組角接觸滾珠軸承41的底部設(shè)置有一個防護(hù)套42。
[0018]冷卻機(jī)構(gòu)包括相連接的冷卻管61和設(shè)置在上箱體2上的快換接頭62，冷卻管61的出口 63靠近延伸頭的鼻端；防水機(jī)構(gòu)包括防水檐71、隔套72和迷宮結(jié)構(gòu)的防水環(huán)73，防水檐71 一體設(shè)置在內(nèi)齒輪52的底部的外周緣，防水環(huán)73套設(shè)在主軸4的外側(cè)，隔套72套設(shè)在主軸4的外側(cè)，隔套72的上端面與外齒輪53的底面相接觸，隔套72的外周緣向下一體設(shè)置有凸環(huán)721從而在隔套72上形成底部開口的凹腔722，隔套72套設(shè)在防水環(huán)73的上端部的外側(cè)，防水環(huán)73的上端部位于凹腔722內(nèi)，上箱體2的側(cè)壁靠近防水環(huán)73處設(shè)置有排水孔74 ;中心吹氣機(jī)構(gòu)包括相連通的第一中心通道81、第二中心通道82、第三中心通道83和第四中心通道84，第一中心通道81設(shè)置在主軸拉釘11內(nèi)，第二中心通道82設(shè)置在刀柄I內(nèi)，第三中心通道83設(shè)置在拉桿22內(nèi)，第四中心通道84設(shè)置在拉爪固定塊25內(nèi)。[0019]上述自動延伸頭下牙盤外露，上箱體2通過四個拉頭油缸拉釘21與拉頭油缸的滑枕接油盤(圖中未示出)相連，該三段式拉頭油缸可實(shí)現(xiàn)延伸頭打刀和抓刀功能。當(dāng)需要延伸頭打刀時，四個拉頭油缸拉爪(圖中未示出)拉緊四個拉頭油缸拉釘21，機(jī)床主軸拉爪(圖中未示出)打開，主軸拉刀桿(圖中未示出)帶著拉爪(圖中未示出)在液壓力驅(qū)動下向下擠壓延伸頭主軸拉釘11，帶動延伸頭刀柄I向下運(yùn)動，刀柄I與傳動盤51相連，帶動頂桿23和與頂桿23固定連接的拉桿22做壓縮彈簧27的運(yùn)動，最終使延伸頭拉爪26松開，實(shí)現(xiàn)打刀動作。反之，四個拉頭油缸拉爪拉緊四個拉頭油缸拉釘，機(jī)床主軸拉爪抓緊時，主軸拉刀桿帶著拉爪在液壓力驅(qū)動下向上拉延伸頭主軸拉釘11，帶動延伸頭刀柄I向上運(yùn)動，刀柄I與傳動盤51相連，壓蓋24固定在傳動盤51上，壓蓋24帶動頂桿23和與頂桿23固定連接的拉桿22向上運(yùn)動，使延伸頭拉爪26拉緊，從而實(shí)現(xiàn)延伸頭抓刀動作。
[0020]上述自動延伸頭結(jié)構(gòu)緊湊、功能齊全，具備自動打刀抓刀、主軸中心吹氣、刀具冷卻等功能，其最大工作轉(zhuǎn)速4000rpm，功率20kw，最大扭矩800NM，適用于高轉(zhuǎn)速模具加工。
【權(quán)利要求】
1.一種高速自動延伸頭，包括刀柄、上箱體、下牙盤、主軸和設(shè)置在上箱體與主軸之間的傳動機(jī)構(gòu)，所述的上箱體與所述的下牙盤定心連接，所述的上箱體上設(shè)置有多個拉頭油缸拉釘，所述的上箱體通過所述的多個拉頭油缸拉釘與拉頭油缸的滑枕接油盤相連，所述的刀柄上設(shè)置有主軸拉釘，其特征在于所述的傳動機(jī)構(gòu)與所述的刀柄相連，所述的傳動機(jī)構(gòu)包括同軸設(shè)置的傳動盤、內(nèi)齒輪和外齒輪，所述的傳動盤套設(shè)在所述的刀柄的外側(cè)與所述的刀柄螺紋連接，所述的內(nèi)齒輪與所述的傳動盤通過螺釘和定位銷固定連接，所述的內(nèi)齒輪套設(shè)在所述的外齒輪的外側(cè)與所述的外齒輪相嚙合，所述的外齒輪套設(shè)在所述的主軸的外側(cè)與所述的主軸通過花鍵定心連接；所述的上箱體內(nèi)設(shè)有拉桿，所述的拉桿與所述的刀柄的中心線重合，所述的拉桿的頂端套設(shè)有頂桿，所述的頂桿的上端套設(shè)有壓蓋，所述的頂桿與所述的壓蓋之間的縱向間隙為0.1-0.3_，所述的頂桿與所述的傳動盤之間設(shè)置有O型密封圈，所述的壓蓋與所述的傳動盤螺紋連接，所述的拉桿的底端連接有拉爪固定塊，所述的拉爪固定塊上連接有拉爪，所述的拉桿的外側(cè)套設(shè)有彈簧，所述的彈簧被所述的頂桿壓緊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速自動延伸頭，其特征在于所述的主軸與所述的上箱體的側(cè)壁之間設(shè)置有若干組角接觸滾珠軸承，每組所述的角接觸滾珠軸承的底部設(shè)置有一個防護(hù)套。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高速自動延伸頭，其特征在于還包括冷卻機(jī)構(gòu)，所述的冷卻機(jī)構(gòu)包括相連接的冷卻管和設(shè)置在所述的上箱體上的快換接頭，所述的冷卻管的出口靠近延伸頭的鼻端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高速自動延伸頭，其特征在于還包括防水機(jī)構(gòu)，所述的防水機(jī)構(gòu)包括防水檐、隔套和迷宮結(jié)構(gòu)的防水環(huán)，所述的防水檐一體設(shè)置在所述的內(nèi)齒輪的底部的外周緣，所述的 防水環(huán)套設(shè)在所述的主軸的外側(cè)，所述的隔套套設(shè)在所述的主軸的外側(cè)，所述的隔套的上端面與所述的外齒輪的底面相接觸，所述的隔套的外周緣向下一體設(shè)置有凸環(huán)從而在所述的隔套上形成底部開口的凹腔，所述的隔套套設(shè)在所述的防水環(huán)的上端部的外側(cè)，所述的防水環(huán)的上端部位于所述的凹腔內(nèi)，所述的上箱體的側(cè)壁靠近所述的防水環(huán)處設(shè)置有排水孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種高速自動延伸頭，其特征在于還包括中心吹氣機(jī)構(gòu)，所述的中心吹氣機(jī)構(gòu)包括相連通的第一中心通道、第二中心通道、第三中心通道和第四中心通道，所述的第一中心通道設(shè)置在所述的主軸拉釘內(nèi)，所述的第二中心通道設(shè)置在所述的刀柄內(nèi)，所述的第三中心通道設(shè)置在所述的拉桿內(nèi)，所述的第四中心通道設(shè)置在所述的拉爪固定塊內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種高速自動延伸頭，其特征在于所述的上箱體與所述的滑枕接油盤連接處設(shè)有方形橡膠密封圈。
【文檔編號】B23Q1/70GK203696447SQ201320803030
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年12月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月9日
【發(fā)明者】趙巖, 盛孝勇, 謝瑞木 申請人:寧波海天精工股份有限公司