[发明专利]具有顶出装置的机器主轴

说明书

一种工件夹紧设备(10)，其中拉杆(22)完成工件(W)的夹持和解除夹持，并且其中工件夹紧设备的脱离通过位于机器主轴(2)的活塞状机构(30)实现。

本申请要求2014年9月5日提交的美国临时专利申请号62/046,693的权益，所述专利申请的全部公开内容以引用方式并入本文。

技术领域

本发明涉及工件夹紧设备。具体地，本发明公开一种用于将工件固定在机床中的工件夹紧设备，其中工件夹紧设备被快速地固定在机床的主轴上和从主轴释放。

背景技术

在对工件进行机加工的金属加工操作中，需要某种类型的设备将工件保持在机床中的适当位置，从而可以成功地进行加工过程。这种类型的设备被称为“工件夹紧”设备。在齿形制品(诸如齿轮)的生产中，工件夹紧设备通常可分为卡盘和柄轴两种类型。

卡盘通过使围绕工件或其部件的称为“夹头”的部件收缩来保持工件。例如，当具有一体轴的斜面或准双曲面小齿轮放置在卡盘中时，通常是轴被夹头夹紧，夹头已经减小直径(即收缩)，以夹紧轴以将小齿轮保持在用于机加工的适当位置。用于夹紧小齿轮柄的卡盘的实例可以在授予Stark的美国专利号3,083,976和授予Taschl的美国专利号3,244,427中找到。

柄轴通过使夹头扩张成与工件的表面接触来夹紧工件。作为一个实例，将斜环形齿轮放置在柄轴上，并且夹头扩张，直到建立与环形齿轮的孔的表面的足够的力的接触，以在机加工期间将环形齿轮保持在适当位置。用于环形齿轮的柄轴的实例可在Jaehn的美国专利号3,735,994中找到。用于扩张成与小齿轮的环形齿轮的孔接触的柄轴的在Jaehn的美国专利号3,517,939中找到。

在卡盘或柄轴中，收缩或扩张夹头机构所需的力由在机床中的拉杆(或拉条)提供。拉杆通常经由液压操作的活塞前进和/或缩回。拉杆在卡盘或柄轴的轴向方向上的移动通常致使在工件夹紧设备内的各部件的相对的成角度的表面相对于彼此滑动，这导致夹头的向内(收缩)或向外(扩张)运动，以夹紧工件或其组成部分。一般来讲，在夹头上发现一个成角度的表面，并且在附连到拉杆的致动器上或在拉杆自身上发现另一个成角度的表面。

卡盘和柄轴安装成用于在机床的主轴的孔中旋转。主轴孔通常是锥形的，并且通常在卡盘或柄轴的外表面上发现类似的锥形。一旦放置在主轴孔中，多个螺栓延伸穿过围绕主轴定位的安装凸缘中的孔，并且与位于机器主轴的面中的相应螺纹孔接合。

将卡盘或柄轴固定到机床主轴或将其从机床主轴顶出是手动执行的操作，这是非常耗时的，因为许多螺栓必须被拧紧到规格。当移除卡盘或柄轴时，除了松开和移除所有螺栓所需的时间之外，通常必须使用顶出器螺钉以“断开”(即，脱离)在卡盘/柄轴外锥形表面和主轴孔的锥形内表面之间的接触。

Curtis的美国专利号6,260,855教导了一种工件夹紧设备，其中拉杆的动作完成工件的夹紧和释放，而且也完成定位在机床主轴中的卡盘或柄轴的安置以及卡盘或柄轴从其在机床主轴中的安置位置脱离。该设备包括多组间隔开的凸耳，当将该设备插入主轴中时，这些凸耳必须穿过在拉杆和套筒上类似间隔开的凸耳。一旦插入，设备被转动以对准凸耳，从而在设备和拉杆之间建立接触。在拉杆上还包括止动机构，以防止在解除夹持工件时拉杆的无意的向前移动。

发明内容本发明的目的是提供一种简化卡盘或柄轴在机器主轴中的安装及其从主轴的移除，同时消除卡盘或柄轴的一些部件，从而节省时间并减少材料和组装成本的方法。

发明内容

本发明涉及一种工件夹紧设备，其中拉杆完成工件的夹持和解除夹持，并且工件夹紧设备的脱离通过位于机器主轴内的活塞状机构来完成。

附图说明

图1为机器主轴和卡盘机构的轴向横截面。

图2为图1的主轴的正视图。

具体实施方式