[发明专利]一种具有消隙机构的刀柄定位结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种刀柄定位结构，特别是涉及一种具有消隙机构的刀柄定位结构。

背景技术

随着航空航天(铝合金、钛合金)、汽车、精密模具(石墨电极、紫铜电极)、重工业(大型铸件、钢件)、3C(铝合金、塑料)等代表性行业对加工效率(加工成本)和加工精度的要求，以车铣复合加工中心为代表的多轴联动机床，因能在单次装夹中完成车、铣、钻、镗、攻丝等多种工序，近年得到长足发展，车铣复合加工中心的出现为提供零件的加工精度及效率提供了一种有效的解决方案。相对与以往车床与加工中心(或雕铣机、钻攻机)将车与铣、钻、镗、攻丝工序分别加工，车铣复合加工中心同一机台满足各种加工需求，效率高、精度高、设备综合采购费用低。现有技术中的车铣复合加工中心多为传统加工中心加载转台组合而成，车铣复合加工中心的车刀和铣刀共用一个主轴。根据加工情况不同，主轴需随时切换车铣加工状态，主轴车削加工时：主轴需保持静止状态，主轴铣削加工时：主轴需处于旋转状态。

目前，现有技术中出现各种类型的主轴锁紧结构：1、采用了弹簧碟片的变形特性和锥度锁紧结构。缺点：通过主轴内部的弹簧碟片作刹车片及锥度摩擦锁紧，调试装配过程复杂，因气压动力不足多采用油压制动，易产生泄露等污染；2、端面齿锁紧装置互相咬合且锥面锁紧装置实现锁紧。缺点：主轴内部布置有上下配套的端面齿，导致主轴轴距过长，且齿形高速产生较大风阻和噪声无法进行高速高精加工。3、利用刀柄定位锁紧锁紧结构。缺点：利用刀柄简单连接主轴或机床主轴箱上的静止位置，锁紧效果不佳，刚性不足。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种具有消隙机构的刀柄定位结构，具有锁紧效果好的特点，同时能有效提高双销钉定位车刀柄的连接刚性。进一步地，它通过施加静态预紧力消除了车加工启动及停止时产生的抖动现象。

为解决上述问题，本发明的目的所采用的技术方案如下：

一种具有消隙机构的刀柄定位结构，其特征在于：包括用于安装在主轴或主轴箱上的至少两个限位销钉、用于安装在刀具的刀柄上的限位块；

所述限位块包括一个与刀柄相匹配的固定部和沿固定部的周缘向外延伸出的至少两个连接臂；所述固定部的中心位置开设有一个供刀具的刀头穿过的通孔，每个所述连接臂上开设有一个沿轴向贯通的限位孔；每个所述连接臂上开设有至少一个径向孔，每个所述径向孔的一端与所述限位孔连通，其另一端与外部空气连通；

每个所述径向孔中设有一消隙机构，所述消隙机构包括堵头、压缩弹簧和球体，所述堵头设置在径向孔中、并位于径向孔的与外部空气连通的端部，所述球体设置在径向孔的与所述限位孔连通的端部，所述球体的一部分伸入限位孔中；所述压缩弹簧设置在所述堵头与所述球体之间；

每个所述限位销钉对应插接于一个所述限位孔中，每个所述限位销钉的侧壁与所述球体相抵触。

作为优选，将所述通孔的圆心与所述限位孔的圆心之间的直线记为第一过圆心线，将经过限位孔的圆心并与所述第一过圆心线垂直的直线记为第二过圆心线；将第二过圆心线与限位孔的圆周右端连接之处记为右连接点；所述径向孔的轴线与第二过圆心线重合，所述径向孔与所述右连接点分别位于所述第一过圆心线的两侧。

作为优选，每个所述径向孔与所述限位孔的连接处设有一弧形限位结构；该弧形限位结构具有一个与径向孔连通的穿出孔，该穿出孔的的半径小于球体的半径。

作为优选，所述限位销钉的数量为两个，与之对应，所述连接臂及限位孔的数量为两个。

作为优选，所述固定部通过多个固定螺钉与所述刀具的刀柄固定连接。

作为优选，所述固定螺钉的数量为六个。

作为优选，每个限位销钉与所述主轴或主轴箱之间以螺纹连接的方式固定连接。

作为优选，所述限位孔为沉孔，所述沉孔的开口处呈倒圆角结构。

作为优选，所述球体为钢珠。

作为优选，所述的两个连接臂之间的夹角为90°-160°。

作为优选，所述的两个连接臂之间的夹角为100°-120°。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

1、本发明包括用于安装在主轴或主轴箱上的至少两个限位销钉、用于安装在刀具的刀柄上的限位块，每个所述径向孔中设有一消隙机构，每个所述限位销钉对应插接于一个所述限位孔中，每个所述限位销钉的侧壁与所述球体相抵触。因此，本发明具有锁紧效果好的特点，同时能有效提高双销钉定位车刀柄的连接刚性。