一种结构小巧的高速自动延伸头的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开的结构小巧的高速自动延伸头包括主拉钉、锥柄、箱体及安装在箱体内的延伸头主轴和传动机构，主拉钉安装在锥柄的顶部，传动机构的输入端与锥柄相连，传动机构的输出端与延伸头主轴相连，延伸头主轴与箱体的内壁之间安装有若干组轴承，延伸头主轴内设置有依次上下相连的拉杆、打刀杆、拉爪和刀具拉钉，拉杆的上端伸入锥柄的内孔内，拉杆与锥柄之间安装有第一O型密封圈，锥柄与拉杆之间设置有弹簧，弹簧的顶端与锥柄相抵，弹簧的底端与拉杆相抵，拉杆的外侧安装有碟簧，传动机构包括相啮合的内齿轮和外齿轮，内齿轮一体设置于锥柄的底端，外齿轮与延伸头主轴通过矩形花键连接；本实用新型结构小巧、紧凑，可以在4000?5000rpm下高转速加工。
【专利说明】
一种结构小巧的高速自动延伸头
技术领域
[0001]本实用新型涉及机床附件延伸头技术领域，具体是一种结构小巧的高速自动延伸头。
【背景技术】
[0002]传统的自动延伸头，其延伸头锥柄都是和延伸头主轴连接的，而延伸头主轴与机床主轴会存在偏心的情况，导致传递主轴动力的连接件(如锥套)和主轴键块之间存在相对滑动，造成传动件发热、磨损等情况的发生，通常这种自动延伸头的转速设计在2000rpm以内。此外，常规延伸头加长加粗的设计较为容易，但是一旦延伸头加粗，在加工工件时往往难以伸入到一些孔径较小的孔洞中，且加长的延伸头又会占用较多的加工行程，因此，为使延伸头结构更小巧，机床生产厂家会将延伸头设计地既短又细。现有的自动延伸头往往无法兼顾高转速和小尺寸。
【发明内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是:针对现有技术的不足，提供一种结构小巧、可在4000-5000rpm下高转速加工的高速自动延伸头。
[0004]本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种结构小巧的高速自动延伸头，包括主拉钉、锥柄、箱体及安装在所述的箱体内的延伸头主轴和传动机构，所述的箱体的顶部固定有多个小拉钉，所述的箱体通过所述的多个小拉钉与拉头油缸相连，所述的箱体的顶部固定有下牙盘，所述的下牙盘与安装在滑枕接油盘上的上牙盘相适配，所述的滑枕接油盘安装在所述的箱体的上方，所述的主拉钉安装在所述的锥柄的顶部，所述的锥柄上的锥面与机床主轴锥孔相适配，所述的传动机构的输入端与所述的锥柄相连，所述的传动机构的输出端与所述的延伸头主轴相连，所述的延伸头主轴与所述的箱体的内壁之间安装有若干组轴承，所述的延伸头主轴内设置有依次上下相连的拉杆、打刀杆、拉爪和刀具拉钉，所述的拉杆的上端伸入所述的锥柄的内孔内，所述的拉杆与所述的锥柄之间安装有第一 O型密封圈，所述的锥柄与所述的拉杆之间设置有弹簧，所述的弹簧的顶端与所述的锥柄相抵，所述的弹簧的底端与所述的拉杆相抵，所述的拉杆的外侧安装有碟簧，所述的传动机构包括相啮合的内齿轮和外齿轮，所述的内齿轮一体设置于所述的锥柄的底端，所述的外齿轮与所述的延伸头主轴通过矩形花键连接。
[0005]本实用新型的自动延伸头结构小巧、紧凑，可以在4000-5000rpm下高转速加工。本实用新型的自动延伸头，通过内齿轮和外齿轮传递机床主轴扭矩到延伸头主轴上，同时在弹簧作用下，锥柄能够在高度方向上下浮动，该延伸头通过碟簧力拉刀，通过机床主轴打刀力打刀。打刀时碟簧的压缩量为75%左右，在抓刀情况下能够实现1.2T左右的拉刀力，在保证所需拉刀力的情况下，尽可能减小碟簧的总高度。
[0006]本实用新型延伸头通过机床上的拉头油缸拉头，并通过上牙盘和下牙盘咬紧啮合进行精确定位，实现自动抓头、自动松头。外齿轮和延伸头主轴通过矩形花键连接，因此外齿轮与延伸头主轴同心；内齿轮为浮动安装，安装后，锥柄上的锥面与机床主轴锥孔接触，因此内齿轮和机床主轴同心，机床主轴与延伸头主轴的同心度高。但是由于机床主轴和延伸头主轴之间的加工误差和安调误差不可避免，对于该误差，可以通过内齿轮和外齿轮之间的齿侧间隙来承担并消除。此外，采用内齿轮和外齿轮传递动力的方式，齿面硬度高，接触面积大，可选择齿数较多的齿轮，以最大限度减少延伸头加工时齿轮的发热和磨损现象，从而使延伸头的转速提升到4000-5000rpm。
[0007]所述的拉杆与所述的打刀杆一体设置。在本领域中，正常拉爪是外购件，拉爪通过螺纹连接方式安装在打刀杆上，高度方向占用尺寸较大，而本实用新型的延伸头中，拉杆与打刀杆采用一体式设计，可大幅减小延伸头高度方向的尺寸。以BT50主轴为例(见图2)，与传统的拉杆与打刀杆分体式设计相比，本实用新型采用的一体式设计可缩减高度尺寸73.5mmο
[0008]所述的锥柄的底部开设有空腔，所述的空腔与所述的锥柄的内孔相连通，所述的拉杆的顶端穿过所述的空腔伸入所述的锥柄的内孔内，所述的弹簧套设在所述的拉杆上并位于所述的空腔内。锥柄的底部采用挖空式设计，即在锥柄的底部开设空腔，将弹簧高度限制在锥柄内，使弹簧不额外占用延伸头高度尺寸，可进一步缩小延伸头尺寸。
[0009]所述的拉杆包括上下依次一体连接设置的直径不等的第一段拉杆、第二段拉杆、第三段拉杆、第四段拉杆、第五段拉杆和第六段拉杆，所述的第一段拉杆与所述的锥柄的内孔间隙配合，所述的第一O型密封圈安装在所述的第一段拉杆与所述的锥柄之间，所述的弹簧套设在所述的第二段拉杆的外侧，所述的第二段拉杆的轴肩处安装有弹簧用垫片，所述的第三段拉杆上螺纹连接有螺母，所述的碟簧安装在所述的第四段拉杆的外侧，所述的第四段拉杆的轴肩处安装有碟簧用垫片，所述的碟簧设置于所述的螺母与所述的碟簧用垫片之间，所述的碟簧用垫片与所述的延伸头主轴之间安装有用于调整所述的拉爪的上下位置的调整垫片，所述的第五段拉杆与所述的延伸头主轴的内孔间隙配合，所述的第六段拉杆即为所述的打刀杆。本实用新型的延伸头中，拉杆采用多段阶梯设计，第一段拉杆与锥柄的内孔间隙配合，由第一O型密封圈密封，保证延伸头中心吹气时，带压力的空气不会从第一段拉杆与锥柄之间的间隙中泄露，同时可避免因机床主轴和延伸头主轴不同心所产生的不利影响;第二段拉杆主要用于给弹簧定心用;第五段拉杆用于给拉杆前端定心用;第六段拉杆起到打刀杆作用，相当于把拉爪结构一体设计到拉杆上。
[0010]所述的内齿轮的下边沿一体设置有下凸的防水檐，所述的外齿轮的下方安装有防尘盖板，所述的防尘盖板的下方设置有防水环，所述的防水环安装在所述的箱体上，所述的防水环与所述的箱体之间安装有第二 O型密封圈，所述的箱体的侧壁上开设有漏水孔，所述的漏水孔靠近所述的防水环。防水檐可使流向内齿轮的水无法倒流，结合防尘盖板、防水环、第二 O型密封圈及漏水孔构成的整体防水设计可使加工过程中延伸头上方漏下的切削液经漏水孔顺利流到箱体外，而不会进到主轴轴承处。
[0011]所述的箱体的顶部安装有用于引入冷却水的快插接头，所述的箱体内开设有与所述的快插接头相连通的若干孔路，所述的箱体的下部设置有窄径部，所述的窄径部上开设有环槽，所述的箱体上在所述的环槽的外侧设置有挡环，所述的挡环与所述的窄径部过盈配合，所述的箱体的底端安装有端盖，所述的端盖上安装有与所述的环槽相连通的喷嘴，所述的若干孔路与所述的环槽相连通。使用时，冷却水从快插接头引入，通过孔路进入环槽内，并经孔路进入喷嘴处，实现延伸头的鼻端出水功能。挡环与窄径部过盈配合，区别于传统一般的O型密封圈，目的在于最大限度减小箱体的直径尺寸和高度尺寸，使延伸头更小巧、更实用。
[0012]所述的挡环与所述的窄径部为0.10-0.20mm的过盈配合，以确保冷却水能有效密封且不渗漏。
[0013]所述的箱体上安装有防掉环，所述的防掉环用于对锥柄的上下浮动进行限位。
[0014]与现有技术相比，本实用新型的优点在于:本实用新型提供的结构小巧的高速自动延伸头结构小巧、紧凑，可以在4000-5000rpm下高转速加工;该延伸头通过内齿轮和外齿轮传递机床主轴扭矩到延伸头主轴上，同时在弹簧作用下，锥柄能够在高度方向上下浮动，该延伸头通过碟簧力拉刀，通过机床主轴打刀力打刀。打刀时碟簧的压缩量为75%左右，在抓刀情况下能够实现I.2T左右的拉刀力，在保证所需拉刀力的情况下，尽可能减小碟簧的总高度。
【附图说明】
[0015]图1为实施例中自动延伸头的结构示意图；
[0016]图2为一体式设计的拉杆与打刀杆与传统分体式设计的拉杆与打刀杆的高度比较图。
【具体实施方式】
[0017]以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
[0018]实施例的结构小巧的高速自动延伸头，如图所示，包括主拉钉1、锥柄2、箱体3及安装在箱体3内的BT50延伸头主轴4和传动机构，箱体3的顶部固定有多个小拉钉31，箱体3通过多个小拉钉31与拉头油缸(图中未示出)相连，箱体3的顶部固定有下牙盘32，下牙盘32与安装在滑枕接油盘(图中未示出)上的上牙盘(图中未示出)相适配，滑枕接油盘安装在箱体3的上方，主拉钉I安装在锥柄2的顶部，锥柄2上的锥面与机床主轴(图中未示出)锥孔相适配，传动机构的输入端与锥柄2相连，传动机构的输出端与延伸头主轴4相连，延伸头主轴4与箱体3的内壁之间安装有若干组轴承41，延伸头主轴4内设置有依次上下相连的拉杆51、打刀杆52、拉爪53和刀具拉钉54，拉杆51的上端伸入锥柄2的内孔21内，拉杆51与锥柄2之间安装有第一 O型密封圈71，锥柄2与拉杆51之间设置有弹簧22，弹簧22的顶端与锥柄2相抵，弹簧22的底端与拉杆51相抵，锥柄2的底部开设有空腔23，空腔23与锥柄2的内孔21相连通，拉杆51的顶端穿过空腔23伸入锥柄2的内孔21内，弹簧22套设在拉杆51上并位于空腔23内，箱体3上安装有防掉环33，防掉环33用于对锥柄2的上下浮动进行限位，拉杆51的外侧安装有碟簧55，传动机构包括相嗤合的内齿轮61和外齿轮62，内齿轮61—体设置于锥柄2的底端，外齿轮62与延伸头主轴4通过矩形花键连接。
[0019]以上具体实施例中，拉杆51与打刀杆52—体设置，如图2所不，与传统的拉杆与打刀杆分体式设计相比，本实用新型采用的一体式设计可缩减高度尺寸73.5mm。拉杆51包括上下依次一体连接设置的直径不等的第一段拉杆511、第二段拉杆512、第三段拉杆513、第四段拉杆514、第五段拉杆515和第六段拉杆516，第一段拉杆511与锥柄2的内孔21间隙配合，第一O型密封圈71安装在第一段拉杆511与锥柄2之间，弹簧22套设在第二段拉杆512的外侧，第二段拉杆512的轴肩处安装有弹簧用垫片56，第三段拉杆513上螺纹连接有螺母57，碟簧55安装在第四段拉杆514的外侧，第四段拉杆514的轴肩处安装有碟簧用垫片58，碟簧55设置于螺母57与碟簧用垫片58之间，碟簧用垫片58与延伸头主轴4之间安装有用于调整拉爪53的上下位置的调整垫片59，第五段拉杆515与延伸头主轴4的内孔21间隙配合，第六段拉杆516即为打刀杆52。
[0020]内齿轮61的下边沿一体设置有下凸的防水檐63，外齿轮62的下方安装有防尘盖板64，防尘盖板64的下方设置有防水环65，防水环65安装在箱体3上，防水环65与箱体3之间安装有第二 O型密封圈72，箱体3的侧壁上开设有漏水孔34，漏水孔34靠近防水环65。
[0021]箱体3的顶部安装有用于引入冷却水的快插接头35，箱体3内开设有与快插接头35相连通的若干孔路36，箱体3的下部设置有窄径部37，窄径部37上开设有环槽38，箱体3上在环槽38的外侧设置有挡环39，挡环39与窄径部37为0.10-0.20mm的过盈配合，箱体3的底端安装有端盖8，端盖8上安装有与环槽38相连通的喷嘴81，若干孔路36与环槽38相连通。
[0022]上述自动延伸头通过机床上的拉头油缸拉头，并通过上牙盘和下牙盘32咬紧啮合进行精确定位，实现自动抓头、自动松头;该延伸头通过碟簧55力拉刀，通过机床主轴打刀力打刀，打刀时碟簧55的压缩量为75%左右，在抓刀情况下能够实现1.2T左右的拉刀力，在保证所需拉刀力的情况下，尽可能减小碟簧55的总高度。该自动延伸头结构小巧、紧凑，可以在4000-5000rpm下高转速加工。
【主权项】
1.一种结构小巧的高速自动延伸头，包括主拉钉、锥柄、箱体及安装在所述的箱体内的延伸头主轴和传动机构，所述的箱体的顶部固定有多个小拉钉，所述的箱体通过所述的多个小拉钉与拉头油缸相连，所述的箱体的顶部固定有下牙盘，所述的下牙盘与安装在滑枕接油盘上的上牙盘相适配，所述的滑枕接油盘安装在所述的箱体的上方，所述的主拉钉安装在所述的锥柄的顶部，所述的锥柄上的锥面与机床主轴锥孔相适配，所述的传动机构的输入端与所述的锥柄相连，所述的传动机构的输出端与所述的延伸头主轴相连，所述的延伸头主轴与所述的箱体的内壁之间安装有若干组轴承，所述的延伸头主轴内设置有依次上下相连的拉杆、打刀杆、拉爪和刀具拉钉，所述的拉杆的上端伸入所述的锥柄的内孔内，所述的拉杆与所述的锥柄之间安装有第一O型密封圈，其特征在于所述的锥柄与所述的拉杆之间设置有弹簧，所述的弹簧的顶端与所述的锥柄相抵，所述的弹簧的底端与所述的拉杆相抵，所述的拉杆的外侧安装有碟簧，所述的传动机构包括相啮合的内齿轮和外齿轮，所述的内齿轮一体设置于所述的锥柄的底端，所述的外齿轮与所述的延伸头主轴通过矩形花键连接。2.根据权利要求1所述的一种结构小巧的高速自动延伸头，其特征在于所述的拉杆与所述的打刀杆一体设置。3.根据权利要求1或2所述的一种结构小巧的高速自动延伸头，其特征在于所述的锥柄的底部开设有空腔，所述的空腔与所述的锥柄的内孔相连通，所述的拉杆的顶端穿过所述的空腔伸入所述的锥柄的内孔内，所述的弹簧套设在所述的拉杆上并位于所述的空腔内。4.根据权利要求3所述的一种结构小巧的高速自动延伸头，其特征在于所述的拉杆包括上下依次一体连接设置的直径不等的第一段拉杆、第二段拉杆、第三段拉杆、第四段拉杆、第五段拉杆和第六段拉杆，所述的第一段拉杆与所述的锥柄的内孔间隙配合，所述的第一O型密封圈安装在所述的第一段拉杆与所述的锥柄之间，所述的弹簧套设在所述的第二段拉杆的外侧，所述的第二段拉杆的轴肩处安装有弹簧用垫片，所述的第三段拉杆上螺纹连接有螺母，所述的碟簧安装在所述的第四段拉杆的外侧，所述的第四段拉杆的轴肩处安装有碟簧用垫片，所述的碟簧设置于所述的螺母与所述的碟簧用垫片之间，所述的碟簧用垫片与所述的延伸头主轴之间安装有用于调整所述的拉爪的上下位置的调整垫片，所述的第五段拉杆与所述的延伸头主轴的内孔间隙配合，所述的第六段拉杆即为所述的打刀杆。5.根据权利要求1或2所述的一种结构小巧的高速自动延伸头，其特征在于所述的内齿轮的下边沿一体设置有下凸的防水檐，所述的外齿轮的下方安装有防尘盖板，所述的防尘盖板的下方设置有防水环，所述的防水环安装在所述的箱体上，所述的防水环与所述的箱体之间安装有第二 O型密封圈，所述的箱体的侧壁上开设有漏水孔，所述的漏水孔靠近所述的防水环。6.根据权利要求1或2所述的一种结构小巧的高速自动延伸头，其特征在于所述的箱体的顶部安装有用于引入冷却水的快插接头，所述的箱体内开设有与所述的快插接头相连通的若干孔路，所述的箱体的下部设置有窄径部，所述的窄径部上开设有环槽，所述的箱体上在所述的环槽的外侧设置有挡环，所述的挡环与所述的窄径部过盈配合，所述的箱体的底端安装有端盖，所述的端盖上安装有与所述的环槽相连通的喷嘴，所述的若干孔路与所述的环槽相连通。7.根据权利要求6所述的一种结构小巧的高速自动延伸头，其特征在于所述的挡环与所述的窄径部为0.10-0.20mm的过盈配合。8.根据权利要求1所述的一种结构小巧的高速自动延伸头，其特征在于所述的箱体上安装有防掉环，所述的防掉环用于对锥柄的上下浮动进行限位。
【文档编号】B23Q3/155GK205415073SQ201620199739
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年3月15日
【发明人】赵岩, 张学军, 盛孝勇, 黄文东
【申请人】宁波海天精工股份有限公司