本發(fā)明涉及機(jī)床氣浮主軸的換刀技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及由氣動(dòng)實(shí)現(xiàn)的換刀裝置。

背景技術(shù)：

氣浮主軸是一種利用空氣隔離主軸和主軸支撐體的新型主軸，由于空氣充當(dāng)了軸承的角色，所以氣浮主軸適宜超速乃至超高速旋轉(zhuǎn)，這無疑對(duì)提高加工效率以及工件的表面質(zhì)量都極有促進(jìn)。

換刀在加工較為復(fù)雜的工件時(shí)尤為常見，比起自動(dòng)換刀，人工換刀效率較低。有鑒于此，本發(fā)明特別提供一種藉由氣動(dòng)力實(shí)現(xiàn)的換刀裝置，本發(fā)明裝置應(yīng)用在氣浮主軸中可替代人工換刀裝置，配合自動(dòng)控制裝置可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種氣浮主軸氣動(dòng)換刀裝置，實(shí)現(xiàn)藉由氣動(dòng)力改變主軸刀具夾頭的松緊程度。

為了達(dá)成本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下。

氣浮主軸氣動(dòng)換刀裝置，適用于在外部氣壓的作用下實(shí)現(xiàn)變換刀具夾頭的松緊程度，可適用的刀具夾頭是錐套式刀具夾頭，其特征在于，所述氣浮主軸氣動(dòng)換刀裝置具有旋轉(zhuǎn)活動(dòng)氣腔和旋轉(zhuǎn)-直線變換組件；所述旋轉(zhuǎn)活動(dòng)氣腔內(nèi)具有活動(dòng)板，所述活動(dòng)板在外部氣壓的作用下可作正反兩個(gè)方向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；所述活動(dòng)板連接所述旋轉(zhuǎn)-直線變換組件并驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)-直線變換組件內(nèi)的旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)；所述旋轉(zhuǎn)-直線變換組件將來自活動(dòng)板的旋轉(zhuǎn)輸入轉(zhuǎn)換成直線輸出，并藉由直線運(yùn)動(dòng)部件將所述直線輸出傳動(dòng)到所述刀具夾頭，實(shí)現(xiàn)刀具夾頭松緊程度的變換。

在某些實(shí)施例中，所述旋轉(zhuǎn)活動(dòng)氣腔由密封腔、中心軸、活動(dòng)板、固定板、第一氣口、第二氣口組成；所述固定板將所述密封腔隔離為在旋轉(zhuǎn)方向不連續(xù)的腔體；所述活動(dòng)板繞所述中心軸旋轉(zhuǎn)；所述活動(dòng)板和所述固定板之間間隔第一氣口或第二氣口；當(dāng)?shù)谝粴饪诤偷诙饪谥械囊粋€(gè)做進(jìn)氣動(dòng)作另一個(gè)做排氣動(dòng)作時(shí)，所述活動(dòng)板由密封腔內(nèi)的高壓區(qū)往密封腔內(nèi)的低壓區(qū)旋轉(zhuǎn)。

在某些實(shí)施例中，所述旋轉(zhuǎn)-直線變換組件由連桿機(jī)構(gòu)組成。

在某些實(shí)施例中，所述旋轉(zhuǎn)-直線變換組件就有一螺旋副，該螺旋副將將來自活動(dòng)板的旋轉(zhuǎn)輸入轉(zhuǎn)換成直線輸出。

在某些實(shí)施例中，所述活動(dòng)板到所述螺旋副之間的旋轉(zhuǎn)傳遞經(jīng)過一允許沿旋轉(zhuǎn)軸向方向運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)件。

本發(fā)明的原理是利用密封腔將氣壓差轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，藉由旋轉(zhuǎn)-直線變換組件將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)改變成直線運(yùn)動(dòng)，該直線運(yùn)動(dòng)作用在刀具夾頭上改變刀具夾頭相對(duì)錐套的握持量，實(shí)現(xiàn)刀具夾頭的松緊程度的改變，特別是本發(fā)明采用螺旋副的優(yōu)選方案中，螺旋的自鎖作用能在氣動(dòng)力卸載后保持刀具夾頭的夾緊力，方向旋轉(zhuǎn)螺旋副的作動(dòng)力不必很大，容易用相對(duì)較少的氣動(dòng)力實(shí)現(xiàn)刀具夾頭夾緊力的松緊度調(diào)節(jié)，對(duì)節(jié)約用氣量和保證刀具夾緊的自鎖都有很大改進(jìn)。

附圖說明

圖1是實(shí)施例一的爆炸圖；

圖2是圖1的裝配效果圖；

圖3是圖2的剖視圖；

圖4是實(shí)施例一刀具夾頭的立體視圖；

圖5是實(shí)施例一主機(jī)架的一個(gè)角度立體視圖；

圖6是實(shí)施例一主機(jī)架的另一個(gè)角度立體視圖；

圖7是實(shí)施例一旋轉(zhuǎn)活動(dòng)氣腔的立體視圖；

圖8是實(shí)施例一的夾緊動(dòng)作示意圖；

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，以下將列舉實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式做詳細(xì)說明。在以下的描述中闡述了以便于充分理解本發(fā)明的具體實(shí)施例，但是，本發(fā)明能夠以不同于以下描述的方式實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣。因此，本發(fā)明不受以下公開的具體實(shí)施例的限制。

如圖一至圖八所示，本實(shí)施例氣浮主軸氣動(dòng)換刀裝置適用的刀具夾頭是錐套式刀具夾頭，該錐套式刀具夾頭由外表面成一定錐度且被分隔為三片的套管形夾持部13和能與該夾持部13的外表面配合的脹套50組成，刀具的安裝部置于夾持部13內(nèi)(圖中未畫刀具)。當(dāng)夾持部13相對(duì)脹套50向右移動(dòng)時(shí)，夾持部13被脹套50壓小，增加對(duì)刀具的夾緊力；反之，減少對(duì)刀具的夾緊力。

本實(shí)施例中，氣動(dòng)部30的一端部具有一個(gè)平面壁，該平面壁上開設(shè)軸孔，一固定于平面壁和氣動(dòng)部30環(huán)壁的固定板32，一與上述端部配合的氣腔蓋70和該端部組成旋轉(zhuǎn)活動(dòng)氣腔33。置于旋轉(zhuǎn)活動(dòng)氣腔33內(nèi)的活動(dòng)板40通過轉(zhuǎn)軸20安裝，可在外部氣壓的作用下可作正反兩個(gè)方向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。該轉(zhuǎn)軸20通過滑動(dòng)鍵帶動(dòng)刀具夾頭10旋轉(zhuǎn)，刀具夾頭10的螺旋副11和氣動(dòng)部30的螺旋副31組成旋轉(zhuǎn)-直線變換組件，其中，轉(zhuǎn)軸20和刀具夾頭10組成了旋轉(zhuǎn)體。該旋轉(zhuǎn)-直線變換組件將上級(jí)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)并輸出給下級(jí)傳動(dòng)件——本實(shí)施例中即連接桿12。該連接桿12將直線運(yùn)動(dòng)傳遞到夾持部13上，帶動(dòng)夾持部作向左或向右的運(yùn)動(dòng)。

如圖8，當(dāng)?shù)诙M(jìn)氣口72進(jìn)氣第一進(jìn)氣口71排氣時(shí)，固定板32和活動(dòng)板40之間包含第二進(jìn)氣口72的區(qū)域成為高壓區(qū)，固定板32和活動(dòng)板40之間包含第一進(jìn)氣口71的區(qū)域成為低壓區(qū)，于是活動(dòng)板40和由高壓區(qū)往低壓區(qū)旋轉(zhuǎn)即如圖8所示的逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。當(dāng)活動(dòng)板40如圖8所示向逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，由一對(duì)螺旋副組成的旋轉(zhuǎn)-直線變換組件將該逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)變換成向右的直線運(yùn)動(dòng)，增加了夾緊部13對(duì)刀具的夾緊力。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制。任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍的情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作出多種可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。