气浮主轴气动换刀装置的制作方法

本发明涉及机床气浮主轴的换刀技术领域，尤其涉及由气动实现的换刀装置。

背景技术：

气浮主轴是一种利用空气隔离主轴和主轴支撑体的新型主轴，由于空气充当了轴承的角色，所以气浮主轴适宜超速乃至超高速旋转，这无疑对提高加工效率以及工件的表面质量都极有促进。

换刀在加工较为复杂的工件时尤为常见，比起自动换刀，人工换刀效率较低。有鉴于此，本发明特别提供一种藉由气动力实现的换刀装置，本发明装置应用在气浮主轴中可替代人工换刀装置，配合自动控制装置可实现自动换刀。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种气浮主轴气动换刀装置，实现藉由气动力改变主轴刀具夹头的松紧程度。

为了达成本发明的上述目的，本发明的技术方案如下。

气浮主轴气动换刀装置，适用于在外部气压的作用下实现变换刀具夹头的松紧程度，可适用的刀具夹头是锥套式刀具夹头，其特征在于，所述气浮主轴气动换刀装置具有旋转活动气腔和旋转-直线变换组件；所述旋转活动气腔内具有活动板，所述活动板在外部气压的作用下可作正反两个方向的旋转运动；所述活动板连接所述旋转-直线变换组件并驱动所述旋转-直线变换组件内的旋转体旋转；所述旋转-直线变换组件将来自活动板的旋转输入转换成直线输出，并藉由直线运动部件将所述直线输出传动到所述刀具夹头，实现刀具夹头松紧程度的变换。

在某些实施例中，所述旋转活动气腔由密封腔、中心轴、活动板、固定板、第一气口、第二气口组成；所述固定板将所述密封腔隔离为在旋转方向不连续的腔体；所述活动板绕所述中心轴旋转；所述活动板和所述固定板之间间隔第一气口或第二气口；当第一气口和第二气口中的一个做进气动作另一个做排气动作时，所述活动板由密封腔内的高压区往密封腔内的低压区旋转。

在某些实施例中，所述旋转-直线变换组件由连杆机构组成。

在某些实施例中，所述旋转-直线变换组件就有一螺旋副，该螺旋副将将来自活动板的旋转输入转换成直线输出。

在某些实施例中，所述活动板到所述螺旋副之间的旋转传递经过一允许沿旋转轴向方向运动的传动件。

本发明的原理是利用密封腔将气压差转换成旋转运动，藉由旋转-直线变换组件将旋转运动改变成直线运动，该直线运动作用在刀具夹头上改变刀具夹头相对锥套的握持量，实现刀具夹头的松紧程度的改变，特别是本发明采用螺旋副的优选方案中，螺旋的自锁作用能在气动力卸载后保持刀具夹头的夹紧力，方向旋转螺旋副的作动力不必很大，容易用相对较少的气动力实现刀具夹头夹紧力的松紧度调节，对节约用气量和保证刀具夹紧的自锁都有很大改进。

附图说明

图1是实施例一的爆炸图；

图2是图1的装配效果图；

图3是图2的剖视图；

图4是实施例一刀具夹头的立体视图；

图5是实施例一主机架的一个角度立体视图；

图6是实施例一主机架的另一个角度立体视图；

图7是实施例一旋转活动气腔的立体视图；

图8是实施例一的夹紧动作示意图；

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，以下将列举实施例对本发明的具体实施方式做详细说明。在以下的描述中阐述了以便于充分理解本发明的具体实施例，但是，本发明能够以不同于以下描述的方式实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此，本发明不受以下公开的具体实施例的限制。

如图一至图八所示，本实施例气浮主轴气动换刀装置适用的刀具夹头是锥套式刀具夹头，该锥套式刀具夹头由外表面成一定锥度且被分隔为三片的套管形夹持部13和能与该夹持部13的外表面配合的胀套50组成，刀具的安装部置于夹持部13内(图中未画刀具)。当夹持部13相对胀套50向右移动时，夹持部13被胀套50压小，增加对刀具的夹紧力；反之，减少对刀具的夹紧力。

本实施例中，气动部30的一端部具有一个平面壁，该平面壁上开设轴孔，一固定于平面壁和气动部30环壁的固定板32，一与上述端部配合的气腔盖70和该端部组成旋转活动气腔33。置于旋转活动气腔33内的活动板40通过转轴20安装，可在外部气压的作用下可作正反两个方向的旋转运动。该转轴20通过滑动键带动刀具夹头10旋转，刀具夹头10的螺旋副11和气动部30的螺旋副31组成旋转-直线变换组件，其中，转轴20和刀具夹头10组成了旋转体。该旋转-直线变换组件将上级旋转运动转变为直线运动并输出给下级传动件——本实施例中即连接杆12。该连接杆12将直线运动传递到夹持部13上，带动夹持部作向左或向右的运动。

如图8，当第二进气口72进气第一进气口71排气时，固定板32和活动板40之间包含第二进气口72的区域成为高压区，固定板32和活动板40之间包含第一进气口71的区域成为低压区，于是活动板40和由高压区往低压区旋转即如图8所示的逆时针旋转。当活动板40如图8所示向逆时针方向旋转时，由一对螺旋副组成的旋转-直线变换组件将该逆时针旋转变换成向右的直线运动，增加了夹紧部13对刀具的夹紧力。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出多种可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是不脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。