[发明专利]一种中心出水主轴的浮动式松刀装置

说明书

技术领域

本发明涉及数控机床的中心出水主轴，尤其是涉及一种中心出水主轴的浮动式松刀装置。

背景技术

进入21世纪以来，在汽车、船舶、工程机械等行业规模化、产业化进程的影响和推动下，数控机床的刀具材料和加工工艺飞速发展。在对诸如一些深孔零件或硬度较高材料等的加工工艺方案选择时，工程师们更多地趋向于中心出水主轴与内冷刀具的配套使用，这间接导致带主轴中心出水功能的数控机床在市场中的份额越来越大。同时，因为中心出水主轴结构复杂，并伴有机、电、气、液联动，所以其故障率也远高于其它同规格的普通主轴。

数控机床的中心出水主轴位于主轴箱内，其主轴松刀盘位于主轴扣刀盘的上端，主轴旋转接头与主轴松刀盘相连，在主轴旋转接头的外侧安装有打刀过渡套。对于数控机床的中心出水主轴而言，主轴轴承损坏、自动换刀过程中主轴无法松刀和主轴旋转接头切削冷却液渗漏等是最为常见的故障。其中，造成主轴轴承损坏的原因主要是主轴松刀力长期、频繁作用在主轴轴承上引起的主轴轴承损伤，造成自动换刀过程中主轴无法松刀的原因主要是主轴添刀量调整不当，而造成主轴旋转接头切削冷却液渗漏的主要原因是打刀过渡套刮蹭引起主轴旋转接头壳体变形或破损。综上所述，如果能保证主轴松刀力不直接作用在主轴轴承上且添刀量合适、打刀过渡套不与主轴旋转接头发生刮蹭，就能大幅降低数控机床中心出水主轴的故障率，提升机床的加工效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，为立式数控加工中心提供一种中心出水主轴的浮动式松刀装置，该松刀装置能够有效解决传统的中心出水主轴因打刀过渡套刮蹭引起主轴旋转接头壳体变形或破损导致切削冷却液渗漏而引起的故障，以及主轴松刀力直接作用在主轴轴承上引起的主轴轴承损伤的问题，可控性和可靠性好，可大幅提高中心出水主轴的使用寿命。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种中心出水主轴的浮动式松刀装置，包括用于提供松刀动力的气液打刀缸机构、用于调整松刀点的行程位置的行程调整机构和用于抵消作用在主轴轴承上的松刀力的浮动扣刀机构，所述的气液打刀缸机构设置在所述的行程调整机构的上方，所述的气液打刀缸机构与所述的行程调整机构连接，所述的行程调整机构设置在主轴松刀盘的上方，所述的浮动扣刀机构套设在所述的主轴的上端；工作时，气液打刀缸机构带动行程调整机构扣压主轴松刀盘向下运动，实现主轴松刀作业；气液打刀缸机构带动行程调整机构向上运动脱离主轴松刀盘，实现主轴夹刀作业。

优选地，所述的气液打刀缸机构包括气液增压缸；所述的行程调整机构包括行程调整螺丝、法兰端盖、打刀导向销和打刀过渡套，所述的法兰端盖固定在所述的打刀过渡套的上端，所述的行程调整螺丝将所述的气液增压缸和所述的法兰端盖固定连接，所述的打刀导向销安装在所述的打刀过渡套的侧壁上，所述的打刀过渡套位于主轴旋转接头的外侧；所述的浮动扣刀机构包括打刀缸支座、打刀缸连接座、浮动导向销和浮动扣刀盘，所述的打刀缸连接座套设在所述的打刀过渡套的外侧，所述的打刀缸连接座的上端与所述的气液增压缸连接，所述的打刀缸连接座的下端固定在所述的打刀缸支座上，所述的打刀缸支座上设有导向孔，所述的浮动导向销穿过所述的导向孔螺接在所述的主轴箱上，所述的浮动扣刀盘套设在所述的主轴轴承的内圈上，所述的浮动扣刀盘位于主轴扣刀盘的下方，所述的浮动扣刀盘与所述的打刀缸支座固定连接，所述的打刀缸连接座的侧壁设置有与所述的打刀导向销位置相应的导向槽，所述的导向槽对所述的打刀导向销的上下运动起限位作用。使用时，通过调节行程调整螺丝与气液增压缸的活塞杆间的距离，可对松刀点的行程位置进行调节，避免了因添刀量过小而导致的不能松刀现象或因添刀量过大而导致的主轴损伤。在实现主轴松刀作业过程中，打刀导向销的向下运动受导向槽的限制，从而打刀过渡套的向下运动的位移也受到限制，在调整并达到合适的主轴添刀量使主轴松刀作业顺利进行的同时，避免了打刀过渡套与主轴旋转接头之间的接触和刮蹭，能够防止主轴旋转接头的变形或破损，从而大幅降低数控机床中心出水主轴的故障率，提升机床的加工效率。

优选地，松刀前，所述的打刀过渡套与所述的主轴松刀盘之间的纵向间隙为2~6mm，在保证主轴正常工作的同时，缩小尺寸空间，缩短气液增压缸的动作行程。

优选地，松刀前，所述的浮动扣刀盘与所述的主轴扣刀盘之间的纵向间隙为1~4mm，在保证主轴正常工作的同时，缩小尺寸空间，缩短浮动扣刀机构的动作行程。