一种动力头安装刀架及其应用的竖向移动机构

文档序号:596029 发布日期:2021-05-28 浏览:28次 >En<

阅读说明:本技术 一种动力头安装刀架及其应用的竖向移动机构 (Power head mounting tool rest and vertical moving mechanism applied to same ) 是由 宋春燕 于 2020-12-31 设计创作,主要内容包括:本申请涉及一种动力头安装刀架及其应用的竖向移动机构,包括主轴箱、轴向转动安装在主轴箱上的主轴、以及固定在主轴端部的动力头,所述主轴箱上设置有用于驱使主轴转动的驱动机构,所述主轴箱上设置有用于限定主轴转动动作的限位机构。本申请中只需要驱动主轴转动,主轴带动动力头转动,将动力头的加工角度调整到合适位置后,通过限位机构限定主轴转动动作即可实现动力头在该加工角度上的固定,动力头即可进行斜面或者斜孔加工,无需额外的夹具改变工件的装夹角度,提高了生产效率。(The utility model relates to a unit head installation knife rest and vertical moving mechanism who uses thereof, including headstock, axial rotation install the main shaft on the headstock and fix the unit head at the main shaft tip, be provided with on the headstock and be used for ordering about main shaft pivoted actuating mechanism, be provided with on the headstock and be used for injecing the stop gear of main shaft rotation action. Only need drive main shaft to rotate in this application, the main shaft drives the unit head and rotates, with the processing angular adjustment of unit head to suitable position after, inject main shaft rotation action through stop gear and can realize the unit head fixed on this processing angle, the unit head can carry out inclined plane or inclined hole processing, need not the clamping angle that extra anchor clamps changed the work piece, has improved production efficiency.)

一种动力头安装刀架及其应用的竖向移动机构

技术领域

本申请涉及机床零部件的领域,尤其是涉及一种动力头安装刀架及其应用的竖向移动机构。

背景技术

数控机床不仅能够对工件进行铣削加工,还能够对工件的侧面或端面进行钻孔和攻丝等加工。其中,数控机床的刀具动力头一般呈水平或者垂直设置,当需要对工件进行加工时,一般将工件固定在数控机床的夹具上,然后对工件进行加工。

当数控机床需要对工件进行斜面或者斜孔加工时,一般需要设计专用的夹具夹紧工件,并使工件上需要加工的斜面或者斜孔与数控机床的主轴垂直设置,然后进行加工。

但采用设计专用夹具使数控机床对工件的斜面或者斜孔加工,不仅设计夹具较为繁琐,并且工件装夹也较为不便。当对不同工件或者不同斜度的工件进行加工时,需要设计多副对应的夹具,影响生产效率。

发明内容

为了应对不同角度的斜面或者斜孔加工,本申请提供一种动力头安装刀架。

本申请提供的一种动力头安装刀架采用如下的技术方案:

一种动力头安装刀架,包括主轴箱、轴向转动安装在主轴箱上的主轴、以及固定在主轴端部的动力头,所述主轴箱上设置有用于驱使主轴转动的驱动机构,所述主轴箱上设置有用于限定主轴转动动作的限位机构。

通过上述技术方案,动力头用于安装刀具,动力头可以实现刀具对工件的加工,当刀具需要对不同角度的斜面或者斜孔加工时,本申请中只需要驱动主轴转动,主轴带动动力头转动,将动力头的加工角度调整到合适位置后,通过限位机构限定主轴转动动作即可实现动力头在该加工角度上的固定,动力头即可进行斜面或者斜孔加工,无需额外的夹具改变工件的装夹角度,提高了生产效率。

可选的,所述主轴箱上设置有减速机,所述减速机的输入端与驱动机构相连,所述减速机的输出端上连接有连接轴,所述连接轴通过联轴器连接在主轴上。

通过上述技术方案,减速机的设置,能够使得主轴转动稳定性更高。

可选的,所述驱动机构为驱动电机。

通过上述技术方案,驱动电机结构简单,易于实现主轴的转动。

可选的,所述限位机构包括同轴固定在主轴上的固定板、以及固定在主轴箱上的电磁盘,所述电磁盘围绕在主轴外,所述固定板和电磁盘之间依次设置有弹性垫片和磁性盘,所述弹性垫片和磁性盘套接在主轴上,所述磁性盘与电磁盘相对且保持有吸合间隙;

所述弹性垫片上周向设置有若干用于与磁性盘固定的第一固定件,所述弹性垫片上周向设置有若干用于与固定板固定且与第一固定件位置错开的第二固定件。

通过上述技术方案,电磁盘得电后能够产生磁吸力,进而能够将磁性盘进行吸引,弹性垫片产生形变后,磁性盘向电磁盘一侧移动并被电磁盘吸合,进而实现电磁盘对主轴的固定;在电磁盘不得电时,弹性垫片驱使磁性盘复位,磁性盘与电磁盘脱离,从而避免电磁盘对主轴的转动造成影响。

可选的,所述第一固定件为铆钉,第二固定件为螺栓。

通过上述技术方案,采用铆钉的第一固件,螺栓的第二固定件具有结构简单,固定效果好的特点。

可选的,所述磁性盘朝向电磁盘的表面开设有至少一道槽口。

通过上述技术方案,槽口的设置,能够提高磁性盘与电磁盘之间的摩擦力。

可选的,所述主轴的端部通过螺栓固定有转盘,所述动力头通过螺栓固定在转盘上。

通过上述技术方案,动力头通过螺栓固定在转盘上,方便对动力头进行维护与更换。

为了应对不同角度的斜面或者斜孔加工,本申请提供一种竖向移动机构。

本申请提供的一种动力头安装刀架采用如下的技术方案:

一种竖向移动机构,包括竖向机架,所述竖向机架上沿竖直方向滑动安装有滑动架,所述滑动架上设置有朝向加工位置的动力头安装面、以及朝向偏离加工位置的驱动安装面,如上述技术方案所述的动力头安装刀架固定在滑动架的动力头安装面上;

所述竖向机架上设置有竖向驱动组件,所述竖向驱动组件用于与滑动架的驱动安装面相连以用于驱使滑动架竖向滑动。

通过上述技术方案,竖向机架上的竖向驱动组件朝向偏离加工位置,由此,加工位置产生的碎屑不易进入到竖向驱动组件中,提高滑动架沿竖向机架滑动的顺畅性。

可选的,所述竖向驱动组件包括竖向驱动电机、驱动丝杆和驱动块,所述竖向驱动电机固定在竖向机架上,所述驱动丝杆沿竖直方向设置在竖向机架上,所述驱动丝杆的两端转动安装在竖向机架上,所述竖向驱动电机连接在驱动丝杆的端部;

所述驱动丝杆螺纹连接在驱动块上,所述滑动架的驱动安装面固定在驱动块上。

通过上述技术方案,竖向驱动电机驱使驱动丝杆转动,驱动丝杆螺纹连接在驱动块上,驱动块固定在滑动架的驱动安装面上,滑动架滑动安装在竖向机架上,由此,驱动丝杆能够带动滑动架上下滑动,驱动结构简单,精度高,并且竖向驱动组件朝向偏离加工位置,加工位置产生的碎屑不易与驱动丝杆接触,从而确保了驱动丝杆驱动滑动架上下滑动的精度。

可选的,所述竖向机架上设置有包覆在驱动丝杆外的防护罩。

通过上述技术方案,防护罩进一步避免外界铁屑等接触到驱动丝杆,影响驱动丝杆的驱动精度。

附图说明

图1是动力头安装刀架的结构示意图;

图2是动力头安装刀架的剖视图;

图3是限位机构的安装示意图;

图4是限位机构的爆炸示意图;

图5是竖向移动机构的安装示意图;

图6是动力头安装刀架在竖向移动机构上的第一状态示意图;

图7是动力头安装刀架在竖向移动机构上的第二状态示意图;

图8是竖向驱动组件的第一结构示意图;

图9是竖向驱动组件的第二结构示意图。

附图标记说明:1、动力头安装刀架;2、主轴箱;3、主轴;4、动力头;5、驱动机构;6、限位机构;61、固定板;62、电磁盘;63、弹性垫片;64、磁性盘;65、第一固定件;66、第二固定件;67、槽口;7、端盖;8、圆锥滚子轴承;9、格圈;10、锁紧圈;11、转盘;12、减速机;13、连接轴;14、联轴器;15、竖向移动机构;16、竖向机架;17、滑动架;171、动力头安装面;172、驱动安装面;18、竖向驱动组件;181、竖向驱动电机;182、驱动丝杆;183、驱动块;19、防护罩。

具体实施方式

以下结合附图1-9对本申请作进一步详细说明。

参照图1所示,一种动力头安装刀架,用于安装动力头4,在动力头4需要对不同斜面或者斜孔进行加工时,动力头安装刀架1能够驱使动力头4转动,以使得动力头4适应不同斜面或者斜孔加工,无需对工件重新进行装夹。

结合图1和图2所示,动力头安装刀架1包括主轴箱2、主轴3和动力头4,主轴箱2整体呈长筒状设置,主轴3沿主轴箱2的轴向方向转动安装在主轴箱2上,动力头4固定在主轴3端部,动力头4的刀头方向垂直于主轴3的轴向方向,其中,主轴箱2上设置有用于驱使主轴3转动的驱动机构5,主轴箱2上设置有用于限定主轴3转动动作的限位机构6。

以下对主轴3与主轴箱2之间的连接关系做如下阐述说明。

结合图1和图2所示,主轴箱2上设置有供主轴3安装的安装腔,主轴3用于安装动力头4的一端具有阶梯台阶,主轴3上依次套接有端盖7、圆锥滚子轴承8、格圈9、圆锥滚子轴承8和锁紧圈10,锁紧圈10通过螺丝固定在主轴3上,因此锁紧圈10能够将圆锥滚子轴承8、格圈9、圆锥滚子轴承8、端盖7抵紧在主轴3的阶梯台阶上,主轴3通过圆锥滚子轴承8可转动地安装在安装腔中,端盖7对安装腔的开口进行封闭。

由此,主轴3安装至主轴箱2上后,主轴3的一端位于主轴箱2外,主轴3的另一端位于主轴箱2内,主轴3位于主轴箱2外的一端用于安装动力头4,具体的,主轴3的端部通过螺栓固定有转盘11,动力头4通过螺栓固定在转盘11上。

本申请中,动力头4也称为动力刀座,是有伺服电机驱动的刀座,动力头4用于安装刀具,刀具包括但不限于钻头、铣头和攻丝头等,因此,刀具安装在动力头4上时,动力头4可驱动刀具转动,从而实现对工件的加工。

驱动机构5设置在主轴箱2上用于驱使主轴3转动,以下对驱动机构5与主轴3之间的连接关系做如下阐述说明。

参照图2所示,主轴箱2上固定设置有减速机12,减速机12的输入端与驱动机构5相连,减速机12的输出端上连接有连接轴13,其中,连接轴13通过联轴器14连接在主轴3的端部。

驱动机构5、减速机12、连接轴13和联轴器14依次沿主轴3的轴向方向设置,在一个实施例中,驱动机构5采用驱动电机,驱动电机可以为伺服电机;在另一个实施例中,驱动机构5采用液压马达。因此,驱动机构5能够通过减速机12带动主轴3正转或反转,即可将主轴3端部的动力头4调整至合适的加工角度,进而限定机构限制主轴3的转动动作,即可保证动力头4在加工过程中不会出现转动的情况。

参照图3和图4所示,限位机构6设置在主轴箱2内,限位机构6包括固定板61、电磁盘62、弹性垫片63和磁性盘64,固定板61通过螺栓固定在主轴3的端部,固定板61的中心与主轴3的轴心位于同一直线上,电磁盘62固定在主轴箱2内,电磁盘62围绕在主轴3外。

其中,弹性垫片63和磁性盘64依次设置在固定板61和电磁盘62之间,弹性垫片63和磁性盘64套接在主轴3上,弹性垫片63朝向固定板61一侧,磁性盘64朝向电磁盘62一侧。弹性垫片63有具有弹性的金属片制成,磁性盘64由具有磁性的材料制成,包括但不限于具有磁性的金属材质,或掺杂有磁性金属的非金属材质。

弹性垫片63上周向设置有若干用于与磁性盘64固定的第一固定件65,在一个实施例中,第一固定件65为铆钉,第一固定件65的数量设置有3个,3个第一固定件65间隔等间距设置。

其中,弹性垫片63上周向设置有若干用于与固定板61固定的第二固定件66,第二固定件66与第一固定件65位置错开,即在弹性垫片63的周向方向上,第一固定件65和第二固定件66间隔交错设置。在一个实施例中,第二固定件66为螺栓,第二固定件66的数量设置有3个,3个第二固定件66间隔等间距设置。第二固定件66的安装方式为,磁性盘64上开设有供第二固定件66穿过的沉孔,第二固定件66的栓体穿过磁性盘64的沉孔后,第二固定件66的栓体螺纹连接在固定板61上。

在弹性垫片63和磁性盘64安装完毕后,磁性盘64与电磁盘62相对设置,且磁性盘64与电磁盘62之间保持有吸合间隙。由此,电磁盘62得电后能够产生磁吸力,进而能够将磁性盘64进行吸引,弹性垫片63产生形变后,磁性盘64向电磁盘62一侧移动并被电磁盘62吸合,进而实现电磁盘62对主轴3的固定;在电磁盘62不得电时,弹性垫片63驱使磁性盘64复位,磁性盘64与电磁盘62脱离,从而避免电磁盘62对主轴3的转动造成影响。

为了提高磁性盘64与电磁盘62之间的摩擦力,磁性盘64朝向电磁盘62的表面开设有至少一道槽口67。

本实施例的工作原理如下:

当动力头4需要对不同角度的斜面或者斜孔加工时,本申请中只需要驱动主轴3转动,主轴3带动动力头4转动,将动力头4的加工角度调整到合适位置后,通过限位机构6限定主轴3转动动作即可实现动力头4在该加工角度上的固定,动力头4即可进行斜面或者斜孔加工,无需额外的夹具改变工件的装夹角度,提高了生产效率。

参照图5所示,本申请还提供了一种竖向移动机构,动力头安装刀架1设置在竖向移动机构15上,竖向移动机构15设置在数控机床上,数控机床能够控制带有动力头安装刀架1的竖向移动机构15进行X轴方向和Y轴方向的移动,竖向移动机构15能够带动动力头安装刀架1进行Z轴方向的移动,由此,实现动力头4对工件的任意位置与角度的加工。

结合图6和图7所示,竖向移动机构15包括竖向机架16,竖向机架16上沿竖直方向滑动安装有滑动架17,滑动架17呈半包围状设置在竖向机构上,滑动架17上设置有朝向加工位置的动力头安装面171、以及朝向偏离加工位置的驱动安装面172,如上述技术方案所述的动力头安装刀架1固定在滑动架17的动力头安装面171上。

其中,结合图8和图9所示,竖向机架16上设置有竖向驱动组件18,竖向驱动组件18用于与滑动架17的驱动安装面172相连以用于驱使滑动架17竖向滑动。竖向驱动组件18包括竖向驱动电机181、驱动丝杆182和驱动块183,竖向驱动电机181固定在竖向机架16上,驱动丝杆182沿竖直方向设置在竖向机架16上,驱动丝杆182的两端转动安装在竖向机架16上,所述竖向驱动电机181连接在驱动丝杆182的端部,驱动丝杆182螺纹连接在驱动块183上,滑动架17的驱动安装面172固定在驱动块183上。

本实施例中,竖向机架16上设置有包覆在驱动丝杆182外的防护罩19。

本实施例的实施原理为:

竖向驱动电机181驱使驱动丝杆182转动,驱动丝杆182螺纹连接在驱动块183上,驱动块183固定在滑动架17的驱动安装面172上,滑动架17滑动安装在竖向机架16上,由此,驱动丝杆182能够带动滑动架17上下滑动,驱动结构简单,精度高,并且竖向驱动组件18朝向偏离加工位置,加工位置产生的碎屑不易与驱动丝杆182接触,从而确保了驱动丝杆182驱动滑动架17上下滑动的精度。

以上均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,故:凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本申请的保护范围之内。

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