[发明专利]一种主轴用拉爪组件和主轴

说明书

本发明公开了一种主轴，主轴包括主轴用拉爪组件，主轴用拉爪组件包括轴芯、拉爪座、锁紧体和刀柄。轴芯的内壁设有引导周面段，引导周面段位于锥孔以上；拉爪座底部侧壁开设有若干个安装孔，每个安装孔匹配有一个锁紧体，锁紧体的中间较窄处不能穿入安装孔的中间较窄处，锁紧体的两端较宽处可分别穿过安装孔的两端较宽处，引导周面段与锁紧体的端部边缘接触，引导周面段与安装孔共同约束锁紧体，以共同控制锁紧体的摆动状态；拉爪座能上移，致使锁紧体的下段朝内摆动，以使锁紧体的下段侧壁贴紧拉钉的受力面，以锁紧拉钉，拉紧刀柄。锁紧体的下段侧壁贴紧拉钉的受力面，该两者的接触为线接触，从而避免拉钉的受力面易出现凹坑压痕等现象，提高拉刀可靠性。

技术领域

本发明涉及一种拉爪组件，尤其涉及一种主轴用拉爪组件和主轴。

背景技术

主轴打刀机构主要由打刀缸、拉杆组件、拉爪组件组成，工作过程中(可参考中国专利CN110281061A、CN207189268U、CN110170666A、CN208866402U、CN207929996U)，拉杆组件中的拉杆被打刀缸推动，过程中复位弹簧被压缩，拉爪组件移动过程中受主轴轴芯结构约束而使拉爪张开，使刀柄与拉爪松脱，实现松刀。在拉刀过程中，拉杆组件在复位弹簧复位作用下反向移动，带动拉爪组件往回移动，过程中拉爪缩紧，拉住刀柄，同时，打刀缸复位，拉杆组件及拉爪组件回移到初始位置后，刀柄被拉紧，实现拉刀。

目前，加工中心主轴普遍使用的拉爪组件为四瓣拉爪组件，其包含拉爪座、拉爪等零件。在主轴处于拉刀状态下，拉爪拉住刀柄，承受弹簧的回复力，即拉刀力，在长期松拉刀过程中，拉爪与刀柄拉钉的接触处因频繁受力易磨损，从而影响拉刀稳定性，导致主轴加工精度变差。其中拉爪采用高强度、高韧性材料，并经热处理工艺，表面热处理，如采用材料42CrMo，经工艺热处理，材料硬度达HRC42-46，表面进行TaC涂层处理，表面硬度达1500HV，由于该拉爪组件对材料热处理及零件加工精度要求较高，其整体成本高，影响主轴的经济性。

针对四瓣拉爪存在的缺点，行业设计开发了主轴用钢珠拉爪(公开号为CN203712373U)，该钢珠拉爪结构将拉爪组件与拉杆做成一体，在处于拉刀状态下，钢珠与刀柄拉钉接触受力，以锁住刀柄拉钉。然而，主轴打刀机构拉刀力可达16000～20000N，由于钢珠与刀柄拉钉为点接触，刀柄拉钉受力面处的接触应力较大，使刀柄拉钉受力面易出现凹坑压痕等现象，从而导致零件失效。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种主轴用拉爪组件，其能够降低刀柄拉钉受力面在拉刀过程中所受到接触应力。本发明的目的之二在于提供一种主轴，其包括主轴用拉爪组件，主轴用拉爪组件能够降低刀柄拉钉受力面在拉刀过程中所受到接触应力。

一种主轴用拉爪组件，包括轴芯、拉爪座和锁紧体，所述锁紧体用于锁紧刀柄，所述拉爪座可滑动地设于所述轴芯内，所述拉爪座的底部设有空腔，所述轴芯的下端设有锥孔，所述刀柄的上段侧壁与所述锥孔适配，所述刀柄的顶部设有拉钉，所述拉钉能够伸入所述拉爪座底部的空腔内，所述轴芯的内壁设有引导周面段，所述引导周面段位于所述锥孔以上，所述拉爪座底部侧壁开设有若干个安装孔，每个所述安装孔匹配有一个所述锁紧体，所述安装孔及所述锁紧体均呈中间较窄、两端较宽的条状或沙漏状，所述锁紧体设于所述安装孔的外侧，所述安装孔的中间较窄处与所述锁紧体的中间较窄处接触，所述锁紧体的中间较窄处不能穿入所述安装孔的中间较窄处，所述锁紧体的两端较宽处可分别穿过所述安装孔的两端较宽处，所述引导周面段与所述安装孔共同约束所述锁紧体，以共同控制所述锁紧体的摆动状态，所述拉爪座能相对所述轴芯上移，致使所述锁紧体的下段朝内摆动，以使锁紧体的下段侧壁抵靠于所述拉钉的受力面，以锁紧所述刀柄，所述拉爪座能相对所述轴芯下移，致使所述锁紧体复位，以释放所述刀柄。

具体地，所述锁紧体为回转体，所述锁紧体的上段和下段均呈锥状，所述锁紧体的上段和下段均自端部至中部逐渐收窄。