数控机床用多头主轴.pdf

1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410635460.1 (22)申请日 2014.11.06 B23B 19/02(2006.01) (71)申请人 常州市宏达机床数控设备有限公司 地址 213011 江苏省常州市戚墅堰戚月线 1.8 公里处 (72)发明人 王宇杰 王小成 吴华平 (54) 发明名称 数控机床用多头主轴 (57) 摘要 本发明涉及一种数控机床用多头主轴，包括 主轴电机、壳体、离合器轴、动力刀柄、工作刀盘、 从动轴及锁紧齿圈，动力刀柄设置在壳体外，壳体 内设置有油腔，离合器轴贯穿油腔，离合器轴一端 与主轴电机相连接，另一端与动力刀柄的联轴器 相连接

2、，主轴电机通过离合器轴带动动力刀柄旋 转，离合器轴上设置有隔板，从动轴与工作刀盘固 定连接，从动轴上设置有锥齿轮，离合器轴上设置 有直齿轮，直齿轮与锥齿轮相啮合，壳体内设置有 密封腔，锁紧齿圈设置在密封腔内并将密封腔分 隔为上油腔和下油腔，锁紧齿圈与工作刀盘上的 刀盘齿圈相啮合。该数控机床用多头主轴结构简 单、操作方便、灵活性好，减少了能量损失，提高了 工作效率，大大降低了生产成本。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 (10)申请公布号 CN 104439297 A (43)申请公布日 2015.03.25

3、 CN 104439297 A 1/1 页 2 1.一种数控机床用多头主轴，其特征在于 ：包括主轴电机、壳体、离合器轴、动力刀柄、 工作刀盘、从动轴及锁紧齿圈，所述动力刀柄设置在壳体外，所述壳体内设置有油腔，所述 离合器轴贯穿油腔，离合器轴一端与主轴电机相连接，另一端与动力刀柄的联轴器相连接， 主轴电机通过离合器轴带动动力刀柄旋转，所述离合器轴上设置有隔板，所述隔板将油腔 分隔为左油腔及右油腔，所述从动轴与工作刀盘固定连接，从动轴上设置有锥齿轮，所述离 合器轴上设置有直齿轮，所述直齿轮与锥齿轮相啮合，所述壳体内设置有密封腔，所述锁紧 齿圈设置在密封腔内并将密封腔分隔为上油腔和下油腔，锁紧齿圈与

4、工作刀盘上的刀盘齿 圈相啮合。 2.如权利要求 1 所述的数控机床用多头主轴，其特征在于 ：所述离合器轴上固定有感 应器，所述壳体内设置有两接近开关，两接近开关分别接收感应器发出的信号并将信号发 送给系统。 3.如权利要求 1 所述的数控机床用多头主轴，其特征在于 ：所述壳体内设置有感应开 关，所述感应开关接收工作刀盘转动的信号并将信号发送给系统。 4.如权利要求 1 所述的数控机床用多头主轴，其特征在于 ：所述工作刀盘的回转中心 线与离合器轴相倾斜。 权 利 要 求 书CN 104439297 A 1/3 页 3 数控机床用多头主轴 技术领域 0001 本发明涉及数控机床领域，尤其是一种数控

5、机床用多头主轴。 背景技术 0002 一般的数控机床，如加工中心，只有沿主轴一个方向加工功能，也就是说，不论是 立式加工中心还是卧式加工中心，都只能完成一个方向的加工任务。 0003 现在虽然有些厂家开始采用双向切削的加工中心，然而不同方向的加工刀具需要 采用不同的电机，也就是说，每一副刀具都需要一台电机驱动，这不仅给装配和维护带来了 麻烦，而且大大地提高了生产成本。 发明内容 0004 本发明要解决的技术问题是 ：为了提供一种结构简单、安装方便、灵活性好、成本 较低的数控机床用多头主轴。 0005 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是 ：一种数控机床用多头主轴，包括主 轴电机、壳体、离合器

6、轴、动力刀柄、工作刀盘、从动轴及锁紧齿圈，所述动力刀柄设置在壳 体外，所述壳体内设置有油腔，所述离合器轴贯穿油腔，离合器轴一端与主轴电机相连接， 另一端与动力刀柄的联轴器相连接，主轴电机通过离合器轴带动动力刀柄旋转，所述离合 器轴上设置有隔板，所述隔板将油腔分隔为左油腔及右油腔，所述从动轴与工作刀盘固定 连接，从动轴上设置有锥齿轮，所述离合器轴上设置有直齿轮，所述直齿轮与锥齿轮相啮 合，所述壳体内设置有密封腔，所述锁紧齿圈设置在密封腔内并将密封腔分隔为上油腔和 下腔，锁紧齿圈与工作刀盘上的刀盘齿圈相啮合。 0006 为了便于两主轴换向，所述离合器轴上固定有感应器，所述壳体内设置有两接近 开关，

7、两接近开关分别接收感应器发出的信号并将信号发送给系统。 0007 为了使系统检测工作刀盘是否转动到位，便于刀架锁紧，所述壳体内设置有感应 开关，所述感应开关接收工作刀盘转动的信号并将信号发送给系统。 0008 为了保证两刀具之间的切削空间，所述工作刀盘的回转中心线与离合器轴相倾 斜，即具有夹角。 0009 本发明的有益效果是 ： 0010 (1) 采用双向选刀、换刀，操作简单，调节灵活方便，大大提高了加工效率 ； 0011 (2) 两套主轴仅采用一台电机驱动，结构更简单，装配更方便，大大降低了生产成 本； 0012 (3) 仅工作刀具旋转，减少了能量损失 ； 0013 (4) 采用液压三齿盘及

8、离合器机构实现换向，确保锁紧可靠 ； 0014 (5) 工作刀盘的回转中心线与离合器轴成多角度设置，保证了工作刀盘上的刀具 与动力刀柄上的刀具的最大空间。 说 明 书CN 104439297 A 2/3 页 4 附图说明 0015 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 0016 图 1 是本发明数控机床用多头主轴的结构示意图 ； 0017 图中 ：1.壳体，2.离合器轴，3.动力刀柄，4.工作刀盘，5.主轴电机，6.隔板，7.直 齿轮，8. 从动轴，9. 锥齿轮，10. 锁紧齿圈，11. 感应器。 具体实施方式 0018 现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅

9、以 示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。 0019 如图 1 所示，一种数控机床用多头主轴，包括主轴电机 5、壳体 1、离合器轴 2、动力 刀柄 3、工作刀盘 4、从动轴 8 及锁紧齿圈 10，所述动力刀柄 3 设置在壳体 1 外，所述壳体 1 内设置有油腔，所述离合器轴 2 贯穿油腔，离合器轴 2 一端与主轴电机 5 相连接，另一端与 动力刀柄 3 的联轴器相连接，主轴电机 5 通过离合器轴 2 带动动力刀柄 3 旋转，所述离合器 轴 2 上设置有隔板 6，所述隔板 6 将油腔分隔为左油腔及右油腔，所述从动轴 8 与工作刀盘 4 固定连接，从动轴 8 上设置有锥齿轮

10、 9，所述离合器轴 2 上设置有直齿轮 7，所述直齿轮 7 与锥齿轮 9 相啮合，所述壳体 1 内设置有密封腔，所述锁紧齿圈 10 设置在密封腔内并将密 封腔分隔为上油腔和下油腔，锁紧齿圈 10 与工作刀盘 4 上的刀盘齿圈相啮合。 0020 所述离合器轴 2 上固定有感应器 11，所述壳体 1 内设置有接近开关 S 和接近开关 Q。当感应器 11 感应到接近开关 Q 的信号时，会将该信号发送给系统，刀架执行换刀命令， 此时主轴电机 5 驱动工作刀盘 4 工作 ；当感应器 11 感应到接近开关 S 的信号时，会将该信 号发送给系统，刀架执行换刀命令，此时，主轴电机 5 驱动动力刀柄 3 工作。

11、 0021 所述壳体1内设置有感应开关T，所述感应开关T接收工作刀盘4是否转动到位的 信号，并将该信号发送给系统，通过系统控制工作刀盘 4 锁紧。 0022 为了保证两刀具之间的切削空间，所述工作刀盘 4 的回转中心线与离合器轴 2 成 45 度角。 0023 本发明的工作原理如下 ： 0024 主轴换位时，系统控制油腔及密封腔的 A 处同时进油，密封腔的上油腔内的液压 油逐渐增多，则液压油推动锁紧齿圈 10 向下移动，锁紧齿圈 10 与工作刀盘 4 上的刀盘齿圈 分离，工作刀盘 4 处于松开状态 ；与此同时，左油腔内的液压油逐渐增多，则液压油推动隔 板 6 逐渐向右移动，隔板 6 带动离合器

12、轴 2 向右移动，离合器轴 2 与动力刀柄 3 的联轴器逐 渐脱离。离合器轴 2 右移时感应器 11 移动至接近开关 Q 处，直齿轮 7 与锥齿轮 9 啮合，系 统接收信号，主轴电机 5 带动离合器轴 2 旋转，离合器轴 2 通过从动轴 8 带动工作刀盘 4 上 的刀具进行旋转切削。 0025 当工作刀盘 4 转动到位时，感应开关 T 接收信号，系统控制油腔及密封腔的 B 处同 时进油，密封腔的下油腔内的液压油逐渐增多，则液压油推动锁紧齿圈 10 向上移动，锁紧 齿圈 10 与刀盘齿圈啮合，工作刀盘 4 被锁紧 ；与此同时，右油腔内的液压油逐渐增多，则液 压油推动隔板 6 逐渐向左移动，隔板

13、6 带动离合器轴 2 向左移动，离合器轴 2 与动力刀柄 3 的联轴器联接。此时，感应器 11 移动至接近开关 S 处，系统接收信号，主轴电机 5 通过离合 器轴 2 带动动力刀柄 3 上的刀具进行旋转切削。 说 明 书CN 104439297 A 3/3 页 5 0026 与现有技术相比，本发明具有如下优点 ： 0027 (1) 采用双向选刀、换刀，操作简单，调节灵活方便，大大提高了加工效率 ； 0028 (2) 两套主轴仅采用一台电机驱动，结构更简单，装配更方便，大大降低了生产成 本； 0029 (3) 仅工作刀具旋转，减少了能量损失 ； 0030 (4) 采用液压三齿盘及离合器机构实现换向，确保锁紧可靠 ； 0031 (5)工作刀盘4的回转中心线与离合器轴2成多角度设置，保证了工作刀盘4上的 刀具与动力刀柄 3 上的刀具的最大空间。 0032 以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完 全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术 性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。 说 明 书CN 104439297 A 1/1 页 6 图1 说 明 书 附 图CN 104439297 A