內置夾持機構可雙向同時加工的機床主軸裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種機床主軸，特別涉及一種內置夾持機構可雙向同時加工的機床主軸裝置。
【背景技術】
[0002]現有的機床主軸，只能對所夾持工件的一端進行單向加工，加工完成后調頭加工另一端，所加工的工件，其同心度勢必會存在加工誤差。由此，市場上出現了內置夾持機構可雙向同時加工的機床主軸裝置。
[0003]中國實用新型專利申請公布號CN 103920892 A公開了一種內置夾持機構可雙向同時加工的機床主軸裝置，如圖1所示，包括主軸系統、內置夾緊驅動系統、撥叉系統、夾緊執行機構，所述內置夾緊驅動系統包括主軸單元套1、閉合式雙向推力軸承模塊2;所述后軸承支撐法蘭3固定連接主軸單元套I的后端，前軸承支撐法蘭4固定連接主軸單元套I的前端;后軸承支撐法蘭3、前軸承支撐法蘭4與主軸單元套I形成具有一跨距的主軸軸承孔座；所述閉合式雙向推力軸承模塊2設置于主軸軸承孔座內，閉合式雙向推力軸承模塊2能夠在主軸軸承孔座內往復運動;所述撥叉系統包括推力片5;推力片5與閉合式雙向推力軸承模塊2固定連接，推力片5固定連接后拉缸體6及后拉墊片7;推力片5通過后拉缸體6及后拉墊片7固定連接。使用時，壓縮氣體從主軸單元套I的第一進氣孔A進入主軸軸承孔座內，閉合式雙向推力軸承模塊2整體向后移動，閉合式雙向推力軸承模塊2通過其中環帶動與之相連接的推力片5后移，推力片5帶動后拉缸體6后移;后拉缸體6從而帶動軟爪夾持住工件;需要松開工件時，壓縮氣體從主軸單元套I的第二進氣孔B進入主軸軸承孔座內，繼而通過一系列零部件松開軟爪。上述結構的內置夾持機構可雙向同時加工的機床主軸裝置，只適合加工尺寸較小的工件。由于加工精度的不完美性和軸承磙子在高速度旋轉時必將產生更大熱量的客觀情況下，閉合式雙向推力軸承模塊必然不能做出更大規格，因為過大的工件勢必導致機床主軸裝置的整體尺寸加大，同時，過大的工件需要更大的夾緊力，這需要加工更大尺寸的閉合式雙向推力軸承模塊，同時該模塊承載更多軸向力，以達到夾緊工件的夾緊力，但是這種結構導致發熱致使軸承提前失效的現象愈發嚴重，實驗數據表明，雙向推力軸承模塊規格尺寸每增加1/3，發熱了約為原來的1.8倍，軸承壽命約為原來的1/2，同時，由于軸承的型號、尺寸具有國家標準，更大尺寸的機床主軸裝置，導致閉合式雙向推力軸承模塊成為了非標產品，加工成本增加。
【發明內容】
[0004]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種內置夾持機構可雙向同時加工的機床主軸裝置，它可以實現加工工件尺寸不限，同時，還能保證對工件的夾緊力。
[0005]本實用新型解決上述技術問題采用的技術方案為:
[0006]內置夾持機構可雙向同時加工的機床主軸裝置，包括主軸系統、內置松開驅動系統、內置夾緊驅動系統、撥叉系統以及夾緊執行機構，
[0007]所述主軸系統包括回轉軸，回轉軸固定連接預緊壓蓋，在預緊壓蓋上固定有主軸帶輪，電機通過皮帶帶動主軸帶輪實現對回轉軸的驅動；回轉軸通過后軸承與后法蘭實現連接，回轉軸通過前軸承與前法蘭實現連接；
[0008]所述內置松開驅動系統包括單元外套、后法蘭、前法蘭與活塞推動體，所述后法蘭固定連接單元外套的后端，前法蘭固定連接單元外套的前端，所述后法蘭、單元外套以及前法蘭共同形成了活塞孔，活塞推動體設置于活塞孔內并在活塞孔內實現往復運動；
[0009]所述撥叉系統包括推動片，所述活塞推動體匹配處于推動片的后側，推動片處于后拉缸體與連接缸體之間，所述連接缸體、推動片以及后拉缸體實現固定連接，所述連接缸體與卡盤楔心固定連接，卡盤楔心驅動夾緊執行機構；
[0010]所述內置夾緊驅動系統包括碟簧與碟簧壓蓋，所述碟簧壓蓋固定連接于后拉缸體的外端，碟簧一端抵在碟簧壓蓋上，另一端抵在預緊壓蓋上，碟簧可實現對后拉缸體的軸向推動力；
[0011]所述夾緊執行機構包括卡盤外套、四爪滑塊與軟爪，所述卡盤外套固定連接于回轉軸的軸端，四爪滑塊設于卡盤外套內，軟爪設于四爪滑塊上;所述卡盤楔心設有外斜面，所述外斜面匹配于四爪滑塊的內斜面，卡盤楔心通過外斜面驅動四爪滑塊的內斜面，實現了四爪滑塊在徑向上的移動；
[0012]當壓縮氣體從單元外套的進氣孔A進入活塞孔時，活塞推動體在活塞孔內沿軸向向右運動，繼而活塞推動體帶動推動片沿軸向向右運動，推動片驅動連接缸體并帶動卡盤楔心沿軸向向右運動，卡盤楔心驅動四爪滑塊沿徑向外移，四爪滑塊帶動軟爪實現徑向外移，從而松開工件；當壓縮氣體從單元外套的進氣孔B進入活塞孔時，活塞推動體在活塞孔內沿軸向向左運動，活塞推動體對推動片失去推動力，碟簧的彈力促使后拉缸體沿軸向向左移動，從而帶動推動片、連接缸體、卡盤楔心向左移動，卡盤楔心帶動四爪滑塊沿徑向內移動，四爪滑塊帶動軟爪沿徑向內移，從而夾緊工件。
[0013]所述碟簧壓蓋包括支撐板與設于支撐板上的固定臺階，所述固定臺階與后拉缸體端部匹配固定，碟簧的一端抵在支撐板上，通過調整固定臺階的高度，可實現對碟簧預壓力的調整。
[0014]所述活塞推動體包括主體，在主體上設有導向桿、進氣槽以及容置槽，所述導向桿處于主體的上部并匹配設于單元外套與前法蘭形成的導向槽內，后法蘭的側面延伸有導向條，主體的底部匹配在導向條上，導向桿、導向條、導向槽共同形成了活塞推動體在活塞孔內的穩定的平移導向結構;所述進氣槽與A進氣孔匹配，B進氣孔匹配于導向槽的末端;所述容置槽與推動片匹配。
[0015]所述前、后法蘭與活塞推動體匹配接觸的內壁上均設有緩沖墊塊，在活塞推動體與前法蘭、單元外套以及后法蘭之間均設有密封圈。
[0016]所述卡盤外套的內環面上設有卡盤密封環。
[0017]本實用新型可以達到的技術效果是:
[0018]與現有技術相比，本實用新型的內置夾持機構可雙向同時加工的機床主軸裝置，一次裝卡，能完成兩端加工，確保產品同軸度，同時降低工人勞動強度；
[0019]與現有技術相比，本實用新型的內置夾持機構可雙向同時加工的機床主軸裝置，軟爪夾緊采用碟簧的彈力驅動，結構簡單可靠，節能環保，同時方便擴展更大的工件加工范圍；而軟爪的松開采用壓縮氣體結構實現，由于軟爪松開僅需少許力即可實現，這樣，內置松開驅動系統的設備大小得以控制，其損失的氣壓也得以忽略。
【附圖說明】
[0020]圖1是【背景技術】的結構示意圖；
[0021]圖2是本實用新型內置夾持機構可雙向同時加工的機床主軸裝置的結構示意圖；
[0022]圖3是本實用新型內置夾持機構可雙向同時加工的機床主軸裝置的活塞推動體的結構示意圖；
[0023]圖4是本實用新型內置夾持機構可雙向同時加工的機床主軸裝置的碟簧壓蓋的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明:
[0025]請參閱圖2、圖3，本實用新型提供一種內置夾持機構可雙向同時加工的機床主軸裝置，包括主軸系統、內置松開驅動系統、內置夾緊驅動系統、撥叉系統以及夾緊執行機構，
[0026]所述主軸系統包括回轉軸1015，回轉軸1015的后端通過螺釘固定連接預緊壓蓋1005的前端面的下部，在預緊壓蓋1005后端面的上部固定有主軸帶輪1004，所述主軸帶輪1004通過螺釘與預緊后蓋1005固定，電機通過皮帶帶動主軸帶輪1004實現對回轉軸1015的驅動；回轉軸1015通過后軸承1028與后法蘭1007實現連接，回轉軸1015通過前軸承1020與前法蘭1013實現連接，在前軸承1020與后軸承1028之間設有軸承隔套1025，軸承隔套1025套在回轉軸1015外壁，前軸承1020設于前法蘭1013的軸承孔內，后軸承1028設于后法蘭1007的軸承孔內，在后法蘭1007的外側面設置后外壓蓋1006，并通過螺釘將后外壓蓋1006固定在后法蘭1007上，后外壓蓋1006將后軸承1028限制固定在軸承孔內；在前法蘭1013的外側面設置前外壓蓋1014，并通過螺釘將前外壓蓋1014固定在前法蘭1013上，前外壓蓋1014將前軸承1020限制固定在軸承孔內。
[0027]內置松開驅動系統包括單元外套1012、后法蘭1007、前法蘭1013與活塞推動體1010，所述后法蘭1007固定連接單元外套1012的后端，前法蘭1013固定連接單元外套1012的前端，前、后法蘭1013、1007插設在單元外套1012的內孔中，所述后法蘭1007、單元外套1012以及前法蘭1013共同形成了活塞孔，活塞推動體1010設置于活塞孔內并在活塞孔內實現往復運動；
[0028]單元外套1012與前、后法蘭1013、1007之間設有密封圈1008;
[0029]在單元外套1012上沿徑向設有A進氣孔、B進氣孔；
[0030]如圖3所示，活塞推動體1010包括主體1029，在主體1029上設有導向桿1030、進氣槽1031以及容置槽1032，所述導向桿1030處于主體1029的上部并匹配設于單元外套1012與前法蘭1013形成的導向槽1033內，后法蘭1007的側面延伸有導向條，主體1029的底部匹配在導向條上，導向桿1030、導向條、導向槽1033共同形成了活塞推動體1010在活塞孔內的穩定的平移導向結構;所述進氣槽1031與A進氣孔匹配，B進氣孔匹配于導向槽1033的末端;所述容置槽1032與推動片1023匹配；
[0031]所述前、后法蘭1013、1007與活塞推動體1010匹配接觸的內壁上均設有緩沖墊塊1009，在活塞推動體1010與前法蘭1013、單元外套1012以及后法蘭1007之間均設有密封圈1011，密封圈1011分布在活塞推動體1010的頂部與底部、導向槽1033的底面。
[0032]所述撥叉系統包括推動片1023，所述活塞推動體1010匹配處于推動片1023的后側，推動片1023處于后拉缸體1026與連接缸體1022之間，推動片1023內嵌在連接缸體1022與后拉缸體1026連接端的臺階處，螺釘穿過連接缸體1022、推動片1023固定在后拉缸體1026上，所述連接缸體1022、推動片1023以及后拉缸體1026實現固定連接，所述連接缸體1022的另一端與卡盤楔心1018通過螺釘固定連接，卡盤楔心1018驅動夾緊執行機構；
[0033]所述內置夾緊驅動系統包括碟簧1002與碟簧壓蓋1001，所述碟簧壓蓋1001固定連接于后拉缸體1026的外端，碟簧1002—端抵在碟簧壓蓋1001上，另一端抵在預緊壓蓋1005上，碟簧1002可實現對后拉缸體1026的軸向推動力；
[0034]如圖4所示，所述碟簧壓蓋1001包括環形的支撐板1034與設于支撐板1034內孔壁上的向外延伸的固定臺階1035，所述固定臺階1035與后拉缸體1026端部通過螺釘固定連接，碟簧1002的一端抵在支撐板1034上，通過調整固定臺階1035的高度，可實現對碟簧1002預壓力的調整。
[0035]所述夾緊執行機構包括卡盤外套1016、四爪滑塊1027與軟爪(圖中未畫)，所述卡盤外套1016固定連接于回轉軸1015的軸端，四爪滑塊1027設于卡盤外套1016內，軟爪(圖中未畫)設于四爪滑塊1027上；所述卡盤楔心1018設有外斜面，所述外斜面匹配于四爪滑塊1027的內斜面，卡盤楔心1018通過外斜面驅動四爪滑塊1027的內斜面，實現了四爪滑塊1027在徑向上的移動；
[0036]所述卡盤外套1016的內環面上設有卡盤密封環1017。
[0037]本實用新型的工作原理如下:
[0038]電機通過皮帶帶動主軸帶輪1004旋轉，主軸帶輪1004帶動回轉軸1015相對前法蘭1013、后法蘭1007旋轉；
[0039]當壓縮空氣從A進氣孔進入時，活塞推動體1010向前移動，帶動推動片1023前移，從而帶動連接缸體1022、卡盤楔心1018、后拉缸體1026、碟簧壓蓋1001同時向前移動，此時碟簧1002被壓縮，產生形變，四爪滑塊1027通過與卡盤楔心1018的斜度作用，徑向向外張開，此時主軸不能作旋轉運動，放入工件；
[0040]將工件放置于四爪滑塊1027帶動的軟爪(圖中未畫)內后，此時壓縮空氣從B進氣孔進入時，活塞推動體1010向后移動，活塞推動體1010與推動片1023分離并不再對推動片1023產生推力，碟簧1002通過回彈作用帶動連接缸體1022、卡盤楔心1018、后拉缸體1026以及碟簧壓蓋1011向后移動，四爪滑塊1027徑向向內夾緊;軟爪(圖中未畫)接觸到工件后，相關聯零件也停止運動，碟簧1002處于蓄能狀態，此時活塞推動體1010與推動片1023分離，工件被夾緊，主軸可以開始旋轉，工件可以加工。
[0041]以上對本實用新型實施例所提供的內置夾持機構可雙向同時加工的機床主軸裝置進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型所揭示的技術方案；同時，對于本領域的一般技術人員，依據本實用新型的思想，在【具體實施方式】及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為本實用新型的限制。
【主權項】
1.內置夾持機構可雙向同時加工的機床主軸裝置，其特征在于:包括主軸系統、內置松開驅動系統、內置夾緊驅動系統、撥叉系統以及夾緊執行機構， 所述主軸系統包括回轉軸，回轉軸固定連接預緊壓蓋，在預緊壓蓋上固定有主軸帶輪，電機通過皮帶帶動主軸帶輪實現對回轉軸的驅動；回轉軸通過后軸承與后法蘭實現連接，回轉軸通過前軸承與前法蘭實現連接； 所述內置松開驅動系統包括單元外套、后法蘭、前法蘭與活塞推動體，所述后法蘭固定連接單元外套的后端，前法蘭固定連接單元外套的前端，所述后法蘭、單元外套以及前法蘭共同形成了活塞孔，活塞推動體設置于活塞孔內并在活塞孔內實現往復運動； 所述撥叉系統包括推動片，所述活塞推動體匹配處于推動片的后側，推動片處于后拉缸體與連接缸體之間，所述連接缸體、推動片以及后拉缸體實現固定連接，所述連接缸體與卡盤楔心固定連接，卡盤楔心驅動夾緊執行機構； 所述內置夾緊驅動系統包括碟簧與碟簧壓蓋，所述碟簧壓蓋固定連接于后拉缸體的外端，碟簧一端抵在碟簧壓蓋上，另一端抵在預緊壓蓋上，碟簧可實現對后拉缸體的軸向推動力； 所述夾緊執行機構包括卡盤外套、四爪滑塊與軟爪，所述卡盤外套固定連接于回轉軸的軸端，四爪滑塊設于卡盤外套內，軟爪設于四爪滑塊上;所述卡盤楔心設有外斜面，所述外斜面匹配于四爪滑塊的內斜面，卡盤楔心通過外斜面驅動四爪滑塊的內斜面，實現了四爪滑塊在徑向上的移動； 當壓縮氣體從單元外套的進氣孔A進入活塞孔時，活塞推動體在活塞孔內沿軸向向右運動，繼而活塞推動體帶動推動片沿軸向向右運動，推動片驅動連接缸體并帶動卡盤楔心沿軸向向右運動，卡盤楔心驅動四爪滑塊沿徑向外移，四爪滑塊帶動軟爪實現徑向外移，從而松開工件；當壓縮氣體從單元外套的進氣孔B進入活塞孔時，活塞推動體在活塞孔內沿軸向向左運動，活塞推動體對推動片失去推動力，碟簧的彈力促使后拉缸體沿軸向向左移動，從而帶動推動片、連接缸體、卡盤楔心向左移動，卡盤楔心帶動四爪滑塊沿徑向內移動，四爪滑塊帶動軟爪沿徑向內移，從而夾緊工件。2.根據權利要求1所述的內置夾持機構可雙向同時加工的機床主軸裝置，其特征在于:所述碟簧壓蓋包括支撐板與設于支撐板上的固定臺階，所述固定臺階與后拉缸體端部匹配固定，碟簧的一端抵在支撐板上，通過調整固定臺階的高度，可實現對碟簧預壓力的調整。3.根據權利要求1所述的內置夾持機構可雙向同時加工的機床主軸裝置，其特征在于:所述活塞推動體包括主體，在主體上設有導向桿、進氣槽以及容置槽，所述導向桿處于主體的上部并匹配設于單元外套與前法蘭形成的導向槽內，后法蘭的側面延伸有導向條，主體的底部匹配在導向條上，導向桿、導向條、導向槽共同形成了活塞推動體在活塞孔內的穩定的平移導向結構;所述進氣槽與A進氣孔匹配，B進氣孔匹配于導向槽的末端;所述容置槽與推動片匹配。4.根據權利要求1所述的內置夾持機構可雙向同時加工的機床主軸裝置，其特征在于:所述前、后法蘭與活塞推動體匹配接觸的內壁上均設有緩沖墊塊，在活塞推動體與前法蘭、單元外套以及后法蘭之間均設有密封圈。5.根據權利要求1所述的內置夾持機構可雙向同時加工的機床主軸裝置，其特征在于:所述卡盤外套的內環面上設有卡盤密封環。
【專利摘要】本實用新型公開內置夾持機構可雙向同時加工的機床主軸裝置，包括回轉軸，回轉軸連接前法蘭與后法蘭，前法蘭、后法蘭與單元外套之間形成活塞孔，在活塞孔內設有可水平軸向運動的活塞推動體，活塞推動體前移帶動推動片，繼而帶動連接缸體、卡盤楔心移動，從而促使四爪滑塊徑向外移，松開軟爪；活塞推動體后移，與推動片分離，后拉缸體、連接缸體、卡盤楔心由碟簧驅動后移，促使四爪滑塊徑向內移，從而夾緊工件。本實用新型可一次裝卡，對工件兩端同時加工，而且，本實用新型對加工工件的尺寸無局限，可完成更大尺寸工件的加工，對工件的夾緊力保證到位。
【IPC分類】B23B31/30, B23B31/16, B23B19/02
【公開號】CN205386635
【申請號】CN201620217715
【發明人】羅邦才
【申請人】浙江旺邦精密機床有限公司
【公開日】2016年7月20日
【申請日】2016年3月22日