一种带自动打刀功能的万能铣头的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种万能铣头，具体是一种带自动打刀功能的万能铣头。
【背景技术】
[0002]万能铣头可以加工特殊角度的面和孔，是直角头功能的延伸。但万能铣头由于设计结构所限，体型大、转速低，带头加工空间占用大，且不能自动松夹刀，使用较为不便。普通万能铣头的结构示意图见图1，该万能铣头体型大，且不能自动松抓刀，只能靠打刀螺钉I手动安装和拆卸刀具，使用不便;这种万能铣头的C轴功能路只有一个冷却水路2，且冷却水是从下箱体3侧壁的冷却水管(图中未画出)喷出，在万能头加工时需多次调节冷却水管位置，保证冷却水可以准确喷到加工刀具上。此万能铣头C轴可以自动松夹、自动转位，但其它功能都需手动实现，自动化程度低。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是:针对现有技术的不足，提供一种结构紧凑、小巧、自动化程度高的带自动打刀功能的万能铣头。
[0004]本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种带自动打刀功能的万能铣头，包括刀柄、上箱体、下箱体、主轴箱体、传动轴、中间轴和主轴，所述的中间轴的中心线分别与所述的传动轴的中心线和所述的主轴的中心线垂直，所述的上箱体和所述的下箱体上下连接设置，所述的主轴箱体与所述的下箱体左右连接设置，所述的传动轴和所述的中间轴安装在所述的上箱体和所述的下箱体内，所述的主轴安装在所述的主轴箱体内，所述的上箱体上设置有C轴下牙盘和多个长拉钉，所述的上箱体通过所述的多个长拉钉与滑枕拉头油缸连接，所述的C轴下牙盘与传动轴轴承座定心连接，所述的刀柄的上部连接有主轴拉钉，所述的刀柄的下部螺纹连接有外齿轮，所述的传动轴轴承座的内侧安装有与所述的外齿轮相适配的内齿轮，C轴自动转位时所述的外齿轮与所述的内齿轮啮合，机床带头加工时所述的外齿轮与所述的内齿轮脱开，所述的外齿轮与所述的传动轴的顶部花键连接，所述的传动轴的底部通过第一伞齿轮副与所述的中间轴连接，所述的中间轴通过第二伞齿轮副与所述的主轴连接，所述的主轴的前后端分别安装有主轴前轴承和主轴后轴承，所述的主轴前轴承的前端安装有主轴前轴承压盖，所述的主轴后轴承安装在主轴后轴承座上，所述的主轴后轴承座的后端固定有后轴承座压盖，所述的主轴内设置有依次上下连接的拉杆、打刀杆和拉爪，所述的拉杆的外侧套设有碟簧和锁紧螺母，所述的碟簧的后端由所述的锁紧螺母压紧，所述的主轴的后端安装有活塞，所述的活塞的前端与所述的主轴箱体之间安装有矩形弹簧，所述的后轴承座压盖设置在所述的活塞的外侧，所述的活塞上安装有活塞压盖，所述的后轴承座压盖与所述的活塞之间设置有环形的打刀油缸，所述的主轴后轴承座上设置有与所述的打刀油缸相连通的液压打刀油路，所述的液压打刀油路与外部供油系统相连通。
[0005]本发明的万能铣头工作时，机床主轴端动力通过外齿轮传递至传动轴，再通过第一伞齿轮副传递至中间轴，最终通过第二伞齿轮副传递至主轴上。经液压打刀油路向打刀油缸内通入液压油时，在液压油压力下，活塞向下运动并顶住拉杆向下移动，完成自动打刀动作;液压打刀油路不给油时，在矩形弹簧作用下活塞复位，在碟簧作用下拉杆复位，完成自动抓刀功能。
[0006]所述的下箱体上固定有下箱体阀块，所述的下箱体阀块上分别安装有水管、油管和气管，所述的上箱体上安装有与滑枕接油盘连接的三个快插接头，所述的三个快插接头分别用于向所述的水管、油管和气管内引入冷却水、液压油和带压力气体，所述的主轴箱体上固定有中阀块、前阀块和后阀块，所述的中阀块、前阀块和后阀块分别设置在所述的主轴箱体的中部、前端和后端;所述的中阀块分别经第一油路和第一气路与所述的后阀块连接，所述的第一油路与所述的液压打刀油路相连通，所述的主轴后轴承座上开设有第二气路，所述的后轴承座压盖上开设有第三气路，所述的活塞上开设有第四气路，所述的活塞压盖上开设有第五气路，所述的活塞下移时，第一气路、第二气路、第三气路、第四气路和第五气路依次连通，向所述的拉杆的中心孔提供中心吹气的气体;所述的中阀块分别经第一水路和第六气路与所述的前阀块连接，所述的前阀块上安装有两个喷嘴，所述的第一水路用于向所述的两个喷嘴提供鼻端冷却水，所述的主轴前轴承压盖与所述的主轴之间设置有环形槽，所述的主轴前轴承压盖与所述的主轴的前端之间具有与所述的环形槽相连通的环形缝隙，所述的环形槽与所述的第六气路相连通，工作时，气体经第六气路进入环形槽并经环形缝隙吹出，实现主轴鼻端气封功能。
[0007]在下箱体上固定下箱体阀块并在主轴箱体上固定中阀块、前阀块和后阀块后，通过快插接头将冷却水、液压油和带压力气体分别引入水管、油管和气管内，经第一水路向前阀块内引入的冷却水经前阀块上安装的两个喷嘴喷出，起到鼻端冷却水的作用，实现主轴鼻端冷却功能;经第六气路向环形槽及环形缝隙内吹气，在高速旋转的主轴的鼻端形成鼻端气幕，对铁肩具有气封作用，能够有效防止铁肩进入主轴前轴承，更好地保护主轴前轴承。在主轴液压打刀时，活塞向下运动，并且在打刀过程中，活塞压盖与拉杆后端保持接触状态，此时第三气路与第四气路接通，因此气体能够经第一气路、第二气路、第三气路、第四气路和第五气路进入拉杆的中心孔内，从而完成主轴打刀时的中心吹气功能。
[0008]滑枕上安装有电磁阀，所述的气管内的气体压力由所述的电磁阀控制，在所述的电磁阀的控制下，万能铣头正常工作时，向第六气路内通入低压气体进行鼻端气封，万能铣头换刀时，将低压气体切换成高压气体，实现主轴中心吹气功能。电磁阀可进一步提升万能铣头的自动化程度，使万能铣头的鼻端气封和主轴中心吹气动作精准、可控，提升动作的可靠性。
[0009]上述万能铣头还包括A轴手动转位机构，所述的A轴手动转位机构包括右牙盘、左牙盘、转位小齿轮和转位大齿轮，所述的转位大齿轮通过螺钉与所述的下箱体连接，所述的转位小齿轮包括齿形部和矩形部，所述的齿形部与所述的转位大齿轮相啮合，所述的矩形部外露于所述的主轴箱体的外表面并由螺母定位于所述的主轴箱体，所述的右牙盘通过螺钉与所述的下箱体相连，所述的左牙盘通过螺钉与所述的主轴箱体相连，所述的右牙盘和所述的左牙盘均为5°—分，所述的右牙盘和所述的左牙盘上均安装有带有刻度的标尺，所述的右牙盘和所述的左牙盘通过T型螺钉锁紧，所述的下箱体上开设有与所述的T型螺钉相适配的T型环槽，所述的T型螺钉的头部能够在所述的T型环槽内做圆周运动，所述的T型螺钉由可手动拆卸的锁紧机构锁紧。万能铣头正常加工时，右牙盘与左牙盘咬合，保证主轴箱体与下箱体不发生相对移动，确保加工精度。右牙盘和左牙盘均为5°—分，保证了万能铣头能够在0°、5°、10°…355°等特定角度下定位夹紧，保证定位精度。右牙盘和左牙盘上的带有刻度的标尺可对A轴的转位起到粗定位作用。需要A轴转位时，调松锁紧机构，当右牙盘和左牙盘完全脱开时，即可通过扳手转动转位小齿轮，而转位大齿轮连同下箱体静止不动，因此转位小齿轮绕转位大齿轮的轴线做圆周运动，这种类似行星齿轮的机构使得整个主轴箱体绕转位大齿轮的轴线旋转，旋转到接近位置时，锁紧锁紧机构，A轴手动转位完成。
[0010]所述的锁紧机构包括第一锁紧单元和第二锁紧单元，所述的T型螺钉为多个，若干的所述的T型螺钉由所述的第一锁紧单元锁紧，余下的所述的T型螺钉由所述的第二锁紧单元锁紧，所述的第一锁紧单元包括压盖、螺纹套和定位套，所述的T型螺钉的端部与所述的螺纹套螺纹连接并由所述的螺纹套锁紧，所述的螺纹套的法兰部上压设有压盖，所述的压盖通过螺钉与所述的主轴箱体连接，所述的T型螺钉的中部套设有定位套并通过圆柱销定位，所述的T型螺钉的端部安装有防掉螺钉;所述的第二锁紧单元包括平垫圈、弹簧垫圈和六角螺母，所述的弹性垫圈压紧设置在所述的平垫圈与所述的六角螺母之间，所述的六角螺母与所述的T型螺钉的端部螺纹连接。螺纹套及六角螺母均用于锁紧T型螺钉的端部，压盖可防止螺纹套松动，定位套起导向和限位