油缸机构、铣头自动拉紧和松开装置及其安装找正方法论文和设计-夏向阳

全文摘要

本发明公开了一种油缸机构、铣头自动拉紧和松开装置及其安装找正方法，包括支撑底座，以及设于支撑底座上方的适于自动拉紧和松开附件铣头的若干个油缸组件；支撑底座的中心设有用于连接机床主轴的主轴穿孔，以及阵列式围绕主轴穿孔的周向外侧还设有分别适于若干个油缸组件插入的油缸容纳孔；以及支撑底座上围绕若干个油缸容纳孔且位于油缸容纳孔远离主轴穿孔的外侧部分设有两个第一定位销孔和若干个螺钉装配孔。本发明不仅从装置本身来说降低了不同机构的设计加工制造难度，而且提高了整体装置的不同机构之间的装配和调整的效率，并能有效提高铣头加工的精度。

主设计要求

1.一种油缸机构，适用于铣头自动拉紧和松开装置，其特征在于，包括：支撑底座，以及设于所述支撑底座上方的适于拉紧和松开附件铣头的若干个油缸组件；所述支撑底座的中心设有用于连接机床主轴的主轴穿孔，以及阵列式围绕所述主轴穿孔的周向外侧还设有分别适于若干个所述油缸组件插入的油缸容纳孔；以及所述支撑底座上围绕若干个油缸容纳孔且位于油缸容纳孔远离主轴穿孔的外侧部分设有两个第一定位销孔和若干个螺钉装配孔，所述支撑底座通过两个第一定位销孔和若干个所述螺钉装配孔以实现与机床滑枕的配接。

设计方案

1.一种油缸机构，适用于铣头自动拉紧和松开装置，其特征在于，包括：支撑底座，以及设于所述支撑底座上方的适于拉紧和松开附件铣头的若干个油缸组件；

所述支撑底座的中心设有用于连接机床主轴的主轴穿孔，以及阵列式围绕所述主轴穿孔的周向外侧还设有分别适于若干个所述油缸组件插入的油缸容纳孔；以及

所述支撑底座上围绕若干个油缸容纳孔且位于油缸容纳孔远离主轴穿孔的外侧部分设有两个第一定位销孔和若干个螺钉装配孔，所述支撑底座通过两个第一定位销孔和若干个所述螺钉装配孔以实现与机床滑枕的配接。

2.根据权利要求1所述的油缸机构，其特征在于，所述油缸机构包括设于所述支撑底座上方的四个相同结构的油缸组件；

所述油缸组件包括油缸缸体，以及设于所述油缸缸体内的储油腔、活塞拉杆、与所述活塞拉杆远离储油腔的一端相连的且适于伸出于油缸缸体外的卡爪；

所述油缸缸体贯穿所述油缸容纳孔后与所述支撑底座固接；以及

在所述油缸缸体远离所述卡爪的一端设有用于对储油腔通入压力油的进油管接头；

所述活塞拉杆包括相连的活塞和拉杆，活塞靠近储油腔设置；在所述拉杆的外侧设有一组碟型弹簧。

3.根据权利要求2所述的油缸机构，其特征在于，四个所述油缸组件的进油管接头分别与同一个通油模块的四个相同口径的出口相连，且在所述通油模块的四个不同出口均配置有一用于检测出口流量的流量检测计。

4.一种铣头自动拉紧和松开装置，其特征在于，包括：如权利要求1～3任一项所述的油缸机构，以及设于所述油缸机构的支撑底座的底端的环形结构的分度上牙盘；

所述分度上牙盘包括分度上牙盘外圆圆柱面以及在所述分度上牙盘外圆圆柱面的中心开设的适于若干个所述油缸组件同时穿过的圆形内孔，以及在所述分度上牙盘外圆圆柱面上背离所述支撑底座的底端设有用于与分度下牙盘咬合的上牙盘定位齿。

5.根据权利要求4所述的铣头自动拉紧和松开装置，其特征在于，所述分度上牙盘上围绕所述圆形内孔设有两个第二定位销孔，以及均匀分布有若干个用于与支撑底座相接的螺钉安装孔。

6.根据权利要求4或5任一项所述的铣头自动拉紧和松开装置，其特征在于，所述铣头自动拉紧和松开装置还包括在所述支撑底座上设有的铣头自动拉紧松开状态识别机构；

所述铣头自动拉紧松开状态识别机构包括适于被铣头抵顶的发信杆、适于被所述发信杆触发的光电开关，以及套接在所述发信杆远离触发光电开关的部分的套管；

在所述发信杆适于触发光电开关的部分一体设有用于接触光电开关的第一圆形凸台。

7.根据权利要求6所述的铣头自动拉紧和松开装置，其特征在于，所述铣头自动拉紧松开状态识别机构还包括在所述发信杆伸入在套管中的部分绕着的复位弹簧；

所述套管具有一中空内腔，且在该套管靠近发信杆适于触发光电开关的部分的端部设有第一开孔，以及在该套管远离发信杆适于触发光电开关的部分的端部设有第二开孔；所述第二开孔的孔径大于第一开孔的孔径；所述第二开孔配置有一适于封盖该第二开孔的压盖；以及

在所述发信杆插入在所述中空内腔中的部分一体设有适于从中空内腔中抵接所述第一开孔的边缘的第二圆形凸台；

所述复位弹簧轴向的两端分别抵接所述第二圆形凸台和压盖。

8.根据权利要求4或5任一项所述的铣头自动拉紧和松开装置，其特征在于，所述铣头自动拉紧和松开装置还包括在所述支撑底座上设有的若干个公快插接头；

在所述支撑底座上设有贯穿支撑底座且用于容纳所述公快插接头的收容孔；所述公快插接头包括公快插接头本体以及绕着在公快插接头本体周向外侧的适于将公快插接头本体与所述收容孔的径向定位的弹性卡圈；

所述公快插接头本体包括朝向铣头一侧的且适于与铣头的母快插接头接通的公快插接头下接口，以及背离铣头一侧的高压油管接口。

9.根据权利要求4或5任一项所述的铣头自动拉紧和松开装置，其特征在于，所述铣头自动拉紧和松开装置还包括在所述支撑底座上设有的适于部分伸出在该支撑底座朝向铣头的一侧端的若干个铣头识别开关；

若干个所述铣头识别开关伸出于支撑底座朝向铣头的一侧端的长度相同。

10.一种铣头自动拉紧和松开装置的安装找正方法，其特征在于，采用如权利要求4～9任一项所述的铣头自动拉紧和松开装置；包括：

步骤S1：以机床主轴中心为中心打表测量支撑底座上用于安装分度上牙盘的结合面，确保该结合面与机床主轴中心垂直度在0.01mm以内，如果测量结果超出0.01mm,则支撑底座上的该结合面需要退回到高精度磨床上返修，直至测量结果合格为止；

步骤S2：用安装螺钉把分度上牙盘安装到支撑底座的下表面上，此时螺钉用不满扭矩锁紧，用10%～15%的扭矩来锁住确保分度上牙盘不会因为重力掉落，以适于分度上牙盘的后续位置调整；

步骤S3：以机床主轴中心为中心打表测量分度上牙盘的分度上牙盘外圆圆柱面，以使分度上牙盘的分度上牙盘外圆圆柱面与机床主轴中心同轴度达到0.01mm以内；

步骤S4：现场组合配铰分度上牙盘和支撑底座上的两个第二定位销孔，然后将两只定位销穿过配铰后第二定位销孔实现分度上牙盘相对于支撑底座的精确定位后，然后再用螺钉规定锁紧扭矩满扭矩锁紧步骤S2中的所有安装螺钉。

设计说明书

技术领域

本发明涉及机床制造加工床技术领域，尤其涉及一种油缸机构、铣头自动拉紧和松开装置及其安装找正方法。

背景技术

在机床进行附件铣头的更换操作时，需要使用附件铣头自动拉紧和松开的装置来实现对于铣头的抓取和放松。现有技术中使用较为广泛的对于机床附件铣头的拉紧和松开的机构多直接安装在滑枕内部或者是滑枕内部的机床主轴上，这样的结构不仅不方便调整和拆装，而且加工制造难度大，精度难以控制。对于整体的机床附件铣头的拉紧和松开装置来说，其各模块之间的配合精度直接影响到对于机床附件铣头的拉紧和松开过程的实施。此外，对于机床附件铣头的分度来说，机床附件铣头与机床主轴之间的定位精度对于提高铣头的分度精度和加工精度均具有很大的影响。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种油缸机构，以解决模块化油缸机构与滑枕装配和调整的技术问题。

本发明的第二目的是提供一种铣头自动拉紧和松开装置，以解决铣头自动拉紧与松开装置与滑枕主轴之间的安装精度提高以及铣头自动拉紧与松开装置与附件铣头之间的安装精度提高的技术问题。

本发明的第三目的是提供一种铣头自动拉紧和松开装置的安装找正方法，以解决机床附件铣头与机床主轴之间的定位精度提高的技术问题。

本发明的油缸机构是这样实现的：

一种油缸机构，适用于铣头自动拉紧和松开装置，包括：支撑底座，以及设于所述支撑底座上方的适于拉紧和松开附件铣头的若干个油缸组件；

在本发明较佳的实施例中，所述油缸机构包括设于所述支撑底座上方的四个相同结构的油缸组件；

所述油缸缸体贯穿所述油缸容纳孔后与所述支撑底座固接；以及

在所述油缸缸体远离所述卡爪的一端设有用于对储油腔通入压力油的进油管接头；

所述活塞拉杆包括相连的活塞和拉杆，活塞靠近储油腔设置；在所述拉杆的外侧设有一组碟型弹簧。

在本发明较佳的实施例中，四个所述油缸组件的进油管接头分别与同一个通油模块的四个相同口径的出口相连，且在所述通油模块的四个不同出口均配置有一用于检测出口流量的流量检测计。

本发明的铣头自动拉紧和松开装置是这样实现的：

一种铣头自动拉紧和松开装置，包括：所述的油缸机构，以及设于所述油缸机构的支撑底座的底端的环形结构的分度上牙盘；

在本发明较佳的实施例中，所述分度上牙盘上围绕所述圆形内孔设有两个第二定位销孔，以及均匀分布有若干个用于与支撑底座相接的螺钉安装孔。

在本发明较佳的实施例中，所述铣头自动拉紧和松开装置还包括在所述支撑底座上设有的铣头自动拉紧松开状态识别机构；

在所述发信杆适于触发光电开关的部分一体设有用于接触光电开关的第一圆形凸台。

在本发明较佳的实施例中，所述铣头自动拉紧松开状态识别机构还包括在所述发信杆伸入在套管中的部分绕着的复位弹簧；

在所述发信杆插入在所述中空内腔中的部分一体设有适于从中空内腔中抵接所述第一开孔的边缘的第二圆形凸台；

所述复位弹簧轴向的两端分别抵接所述第二圆形凸台和压盖。

在本发明较佳的实施例中，所述铣头自动拉紧和松开装置还包括在所述支撑底座上设有的若干个公快插接头；

所述公快插接头本体包括朝向铣头一侧的且适于与铣头的母快插接头接通的公快插接头下接口，以及背离铣头一侧的高压油管接口。

在本发明较佳的实施例中，所述铣头自动拉紧和松开装置还包括在所述支撑底座上设有的适于部分伸出在该支撑底座朝向铣头的一侧端的若干个铣头识别开关；

若干个所述铣头识别开关伸出于支撑底座朝向铣头的一侧端的长度相同。

本发明的铣头自动拉紧和松开装置及该装置的安装找正方法是这样实现的：

一种铣头自动拉紧和松开装置及该装置的安装找正方法，采用所述的铣头自动拉紧和松开装置；包括：

采用了上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：本发明的油缸机构、铣头自动拉紧和松开装置及其安装找正方法，首先，油缸机构整体形成一模块化结构，且该模块化结构配合一个支撑底座，支撑底座不仅实现了对于多个油缸组件的支撑，还便于形成与滑枕之间的快速装配，如此，从油缸机构本身来说不仅便于设计加工，且便于调整相对于滑枕之间配合的精度。

其次，铣头自动拉紧松开状态识别机构，能够有效识别附件铣头是拉紧状态还是松开状态，为附件铣头自动交换和使用做好准备，从而提高铣头使用的可靠性。再次，由铣头识别开关可以实现对于不同的附件铣头的识别作用，根据不同附件铣头的特点将不同的附件铣头设置成不同的转速和扭矩。

此外，铣头自动拉紧和松开装置及该装置的安装找正方法通过检测分度上牙盘与机床主轴之间的装配精度差异即可实现降低支撑底座的加工调整难度的效果，从而实现通过分度上牙盘的精度控制来提高五面体附件铣头的分度精度和加工精度的效果。

附图说明

图1为本发明的铣头自动拉紧和松开装置的整体结构示意图；

图2为本发明的铣头自动拉紧和松开装置的油缸机构与铣头配合状态下的结构示意图；

图3为本发明的铣头自动拉紧和松开装置的油缸机构剖视状态下的结构示意图；

图4为本发明的铣头自动拉紧和松开装置的铣头自动拉紧松开状态识别机构的结构示意图

图5为本发明的铣头自动拉紧和松开装置的快插接头的结构示意图；

图6为本发明的铣头自动拉紧和松开装置的套管的第一视角结构示意图；

图7为本发明的铣头自动拉紧和松开装置的套管的第二视角结构示意图；

图8为本发明的铣头自动拉紧和松开装置的分度上牙盘从背离滑枕的一侧观察下的结构示意图；

图9为图8的A部放大图；

图10为本发明的铣头自动拉紧和松开装置的分度上牙盘的结构示意图；

图11为本发明的铣头自动拉紧和松开装置的支撑底座从滑枕的一侧观察下的第一视角结构示意图；

图12为本发明的铣头自动拉紧和松开装置的支撑底座的第二视角的结构示意图；

图13为本发明的铣头自动拉紧和松开装置的支撑底座的第三视角的结构示意图；

图14为本发明的铣头自动拉紧和松开装置的支撑底座的第四视角的结构示意图；

图15为本发明的铣头自动拉紧和松开装置的通油模块的结构示意图。

图中：支撑底座1、主轴穿孔101、油缸容纳孔102、圆柱形凸台103、连接油冷机的主轴轴承油冷进口2、连接滑枕的主轴轴承油冷进口3、连接油冷机的主轴轴承油冷出口4、连接滑枕的主轴轴承油冷出口5、连接气源的主轴锥孔吹气进口6、连接滑枕的主轴锥孔吹气进口7、接油槽8、集油坑9、放油堵头11、第一定位销孔12、螺钉装配孔13、机床主轴15、滑枕16、附件铣头17、拉钉170、分度下牙盘18、螺钉安装孔23、分度上牙盘外圆圆柱面25、圆形内孔24、上牙盘定位齿22、第二定位销孔26、第一径向间隙29、卡爪31、拉杆32、固定螺钉33、碟型弹簧34、储油腔35、活塞36、油缸缸体37、油管接头314、公快插接头本体41、弹性卡圈42、高压油管接口43、公快插接头下接口44、铣头识别开关51、发信杆61、复位弹簧62、压盖63、光电开关64、套管65、第一圆形凸台66、中空内腔68、第一开孔69、第二开孔70、第二圆形凸台72、光电开关支架73、防尘盖板75、通油模块81、出口83、进口85。

具体实施方式

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

实施例1：

请参阅图1至图3以及图11至图15所示，本实施例提供了一种油缸机构，适用于铣头自动拉紧和松开装置，包括：支撑底座1，以及设于支撑底座1上方的适于拉紧和松开附件铣头17的若干个油缸组件。

支撑底座1的中心设有用于连接机床主轴15的主轴穿孔101，以及阵列式围绕主轴穿孔101的周向外侧还设有分别适于若干个油缸组件插入的油缸容纳孔102，本实施例以附图所示的从滑枕16一侧观察该支撑底座1的截面为正方形结构的支撑底座1为例，而从背离滑枕16一侧观察该支撑底座1则一体设有凸起于正方形结构的圆柱形凸台103，此处的主轴穿孔101和油缸容纳孔102均为贯穿该支撑底座1的穿孔形结构，同时穿过支撑底座1的正方形结构部分和圆柱形凸台103，使得附件铣头17的拉钉170可以穿过上述油缸容纳孔102与插入在该油缸容纳孔102中的油缸组件配合，从而使得油缸组件实现对于附件铣头17的拉钉170的拉紧和松开，即支撑底座1可以起到对于若干个油缸组件的支撑作用，又不影响油缸组件对附件铣头17的拉紧和松开。

支撑底座1上围绕若干个油缸容纳孔102且位于油缸容纳孔远离主轴穿孔的外侧部分设有两个第一定位销孔12和若干个螺钉装配孔13，支撑底座1通过若干个螺钉装配孔13和第一定位销孔12以实现与机床滑枕16的配接。此处的螺钉装配孔13适于安装螺钉穿过，第一定位销孔12则适于定位销穿过，使得整体的油缸机构可以通过支撑底座1上的第一定位销孔12来实现与滑枕16的对位，再结合安装螺钉和螺钉装配孔13来实现支撑底座1与滑枕16的装配，整体拆装过程便捷高效。

需要说明的是，在普通机床的滑枕16端面上设计有适于安装螺钉插入的螺钉孔和适于定位销插入的定位销孔，因此，本实施例的油缸机构的支撑底座1充分利用了现有技术中常规使用的滑枕16本身自带的适于安装螺钉插入的螺钉孔和适于定位销插入的定位销孔来实现油缸机构的支撑底座1与滑枕16的装配，减少了对于滑枕16本身结构的设计改进以及加工成本。而且这样的装配结构使得整体的油缸机构成为独立的模块，对于油缸机构的维护和相对于滑枕16的拆装都更加便捷，此外，对于单独的油缸组件来说本身与支撑底座1之间也是便于拆卸的组装式结构，这样的结构对于单独加工支撑底座1和提高支撑底座1加工过程的精度以及调整支撑底座1加工的精度要求从加工工艺来说都更加节约设计和加工成本，并且，对于单独的支撑底座1与油缸组件的拆装式结构，也便于分别对支撑底座1和油缸组件进行检修和更换，降低两者之间形成连带报废的情况发生的概率。此外，对整体的铣头的拉紧和松开装置来说，其各结构之间的配合精度直接影响到对铣头的拉紧和松开过程的实施，而对于铣头的分度来说，铣头与机床主轴之间的定位精度对提高铣头的分度精度和加工精度具有很大的影响，本实施例相比现有技术来说，设计整体的油缸机构成为独立的模块可以提高铣头与机床主轴之间的定位精度。

本实施例的支撑底座1上还设有连接油冷机的主轴轴承油冷进口2、连接滑枕的主轴轴承油冷进口3、连接油冷机的主轴轴承油冷出口4、连接滑枕16的主轴轴承油冷出口5、连接气源的主轴锥孔吹气进口6、连接滑枕16的主轴锥孔吹气进口7、接油槽8和集油坑9以及放油堵头11。使得本实施例的支撑底座1可以收集滑枕16导轨上润滑油并定期通过放油口排放，以及作为通道块将主轴轴承油冷进出口和主轴吹气进出口从机床油冷管路及气动管路连接到滑枕16上，再由滑枕16上的通道连接到机床主轴15上。

结合本实施例的附图来说，本实施例的油缸机构包括设于支撑底座1上方的四个相同结构的油缸组件；以附图所示的从滑枕16一侧观察该支撑底座1的截面为正方形结构的支撑底座1为例，四个油缸组件分别靠近正方形结构对应的四个端角处。

详细来说，油缸组件包括油缸缸体37，以及设于油缸缸体37内的储油腔35、活塞拉杆、与活塞拉杆远离储油腔35的一端相连的且适于伸出于油缸缸体37外的卡爪31；油缸缸体37贯穿油缸容纳孔102后与支撑底座1固接，此处的油缸缸体37可以通过固定螺钉33与油缸容纳孔101固连；以及在油缸缸体37远离卡爪31的一端设有用于对储油腔35通入压力油的进油管接头314。活塞拉杆包括相连的拉杆32和与拉杆32相连的活塞36，活塞36靠近储油腔35设置；在拉杆32的外侧设有一组碟型弹簧34。当机床附件铣头17被交换需要松开时，液压油通过进油管接头314向油缸缸体37内的储油腔35中通入压力油，活塞36受到储油腔35中的压力油的压力推动拉杆32向卡爪31一侧方向进给，同时压缩碟型弹簧34使其变形储存能量，拉杆32带动卡爪31一起向附件铣头17方向进给，当卡爪31的端部伸出油缸缸体37的内孔后，卡爪31的端部张开使本来被卡爪31抓紧的附件铣头17的拉钉170从卡爪31中脱出，如此，附件铣头17被松开。而当机床附件铣头17正常使用需要被夹紧时，进油管接头314停止通入压力油，储油腔卸荷，被压缩而储存能量的碟型弹簧34产生的向进油管接头314一侧的弹力带动拉杆32向进油管接头314一侧方向进给，拉杆32带动卡爪31一起向进油管接头314方向进给，卡爪31的端部收缩并进入油缸缸体37的内孔后，卡爪31拉住夹紧附件铣头17的拉钉170，如此，附件铣头17则被拉紧。

对于本实施例设计的四个油缸组件，为了确保附件铣头17在被拉紧和松开过程中的可靠性，四个油缸组件的液压动作需要达到同步一致的情况，因此，本实施例设计了四个油缸组件分别包括的进油管接头314连接到同一个通油模块81上, 通油模块81具有四个相同口径的且并排设置的出口83，分别用于与四个油缸组件的进油管接头314连接。对于本实施例的通油模块81可选的情况下与滑枕16的外侧壁面相连固定，这样的情况下，通油模块81的上的出口83通过穿过滑枕16的通油软管与油缸组件的进油管接头314连接。

此处需要加以说明的是，通油模块81具有一个进油的进口85，且此处为了有效保证四个不同出口83的出油效率，四个相同口径的出口83设置为相通，而本实施例优选设计该通油模块81的进口85口径约为4倍的任一出口83的口径。此处为了进一步实现当附件铣头17需要被拉紧时，四个油缸组件总是一起执行拉紧指令，同步拉紧附件铣头17上的四个拉钉，以及当附件铣头17需要从滑枕16端面松开时时，四个油缸组件总是一起执行松开指令，同步松开附件铣头17上的四个拉钉，本实施例还在通油模块81的四个不同出口83分别通过一个管接头各配置有一用于检测出口83流量的流量检测计，用来检测每个油缸组件的液压油流量大小，如果流量小于流量计的调定流量，流量计会报警并将报警信息体现在数控系统的显示面板上，避免四个油缸组件的进油不同步，从而避免出现四个油缸的松开动作和拉紧动作不同步，以此来提高松开和拉紧附件铣头17动作的安全可靠性。此处，同样由于油缸组件与支撑底座1成为单独的模块，使得对于四个油缸组件的进油量的调控也变得可以独立于滑枕16进行，提高对于四个油缸组件的运行状态控制的精准化，进而提高对于附件铣头17拉紧和松开过程的精准控制。

实施例2：

请参阅图1至图15所示，在实施例1的油缸机构的基础上，本实施例提供了一种铣头自动拉紧和松开装置，具体包括实施例1的油缸机构，以及设于油缸机构的支撑底座1的底端的环形结构的分度上牙盘。

详细来说，分度上牙盘包括分度上牙盘外圆圆柱面25以及在分度上牙盘外圆圆柱面25的中心开设的适于若干个油缸组件和机床主轴15同时穿过的圆形内孔24，以及在分度上牙盘外圆圆柱面25上背离支撑底座1的底端设有用于与分度下牙盘18咬合的上牙盘定位齿22，此处的分度下牙盘18是与附件铣头17上连接有的分度下牙盘18固连的。

对于分度上牙盘与支撑底座1之间的装配来说，在分度上牙盘外圆圆柱面25上围绕圆形内孔24设有两个第二定位销孔26，以及均匀分布有若干个用于与支撑底座1相接的螺钉安装孔23。

分度上牙盘通过安装螺钉与该分度上牙盘上的螺钉安装孔23的配合，以及定位销与两个第二定位销孔26的配合实现分度上牙盘外圆圆柱面25固定定位于支撑底座1的下表面上，此处需要说明的是，对于分度上牙盘外圆圆柱面25于支承底座1的下表面装配时，分度上牙盘外圆圆柱面25围绕支撑底座1的下表面的圆柱形凸台103设置，也就是说圆柱形凸台103能穿过分度上牙盘的圆形内孔24，并且此处还需要强调的是，在圆柱形凸台103的侧壁与圆形内孔24的孔壁之间存在沿着该圆形内孔24的径向留存有第一径向间隙29，该第一径向间隙29主要用于当分度上牙盘与支撑底座1之间进行装配时用于调整分度上牙盘的位置，以提高分度上牙盘与支撑底座1之间的配合精度。对于附件铣头17的分度精度主要就是依靠分度上牙盘和安装在附件铣头17上的分度下牙盘18的组合来实现。

对于本实施例的本单元的分度上牙盘在设计时对圆形内孔24和分度上牙盘外圆圆柱面25的技术要求是不同的，分度上牙盘外圆圆柱面25设计成基准面，分度上牙盘的下表面和上牙盘定位齿22都以分度上牙盘外圆圆柱面25的圆柱面为基准加工和制造来保证形位公差精度，圆形内孔24只要半精加工即可。由于在圆柱形凸台103的侧壁与圆形内孔24的孔壁之间存在沿着该圆形内孔24的径向留存有第一径向间隙29，使得分度上牙盘相对于支撑底座1进行安装时圆形内孔24并不需要与支撑底座1的下表面的圆柱形凸台103进行配合，这样做可以保证分度上牙盘的安装精度又能降低分度上牙盘安装支撑结合面的加工难度，因为支撑底座1的下表面的平面度以及分度上牙盘外圆圆柱面25的下表面和圆形内孔24中心的垂直度都可以通过高精度磨床来保证，工艺上比较容易实现高精度的要求，降低了加工制造难度。

为了检测附件铣头17处于拉紧状态还是松开状态，掌握铣头自动拉紧和松开装置的油缸组件的工作状态，本实施例的铣头自动拉紧和松开装置还包括在支撑底座1上设有的铣头自动拉紧松开状态识别机构。

具体的，铣头自动拉紧松开状态识别机构包括适于被铣头抵顶的发信杆61、适于被发信杆61触发的光电开关64，以及套接在发信杆61远离触发光电开关64的部分的套管65；在发信杆61适于触发光电开关64的部分一体设有用于接触光电开关64的第一圆形凸台66。

详细来说，铣头自动拉紧松开状态识别机构还包括在发信杆61伸入在套管中的部分绕着的复位弹簧62。套管65具有一中空内腔68，且在该套管65靠近发信杆61适于触发光电开关64的部分的端部设有第一开孔69，以及在该套管65远离发信杆61适于触发光电开关64的部分的端部设有第二开孔70；第二开孔70的孔径大于第一开孔69的孔径；第二开孔70配置有一适于封盖该第二开孔70的压盖63；以及在发信杆61插入在中空内腔68中的部分一体设有适于从中空内腔68中抵接第一开孔69的边缘的第二圆形凸台72；复位弹簧62轴向的两端分别抵接第二圆形凸台72和压盖63。

此处可选的一种实施情况下，适于被发信杆61触发的光电开关64设置为两个，且分别位于发信杆61的两侧，对于两个光电开关64来说可以分别架设在一个光电开关支架73上，而此处的光电开关支架73可以同时固定在支撑底座1的安装槽内，在支撑底座1上的底端面设有适于与防尘盖板75装配的另一个浅凹槽，使得防尘盖板75安装后外表面与支撑底座1表面平齐，此处的发信杆61则可以穿过防尘盖板75，防尘盖板75不会影响发信杆61在附件铣头17的作用下产生沿着相当于附件铣头17垂直方向的升降运动。此处可选的情况下，在支撑底座1上用于容纳光电开关支架73、光电开关64和铣头自动拉紧松开状态识别机构的安装槽，而防尘盖板75则用于与支撑底座1朝向附件铣头17的底端面的圆柱形凸台103的底端面的浅凹槽固定。而对于分别在发信杆61的两侧各设置一个光电开关64来说，还需要加以说明的是，两侧分别设置的光电开关相对于套管65的垂直位置不同，此处的垂直位置具体指的是，由光电开关64映射在套管65上的光幕处于套管65上的不同位置，也可以说是，其中一个光电开关 64相比另一个光电开关64更靠近附件铣头，这样设计的意义在于，在发信杆61被附件铣头17抵顶时，发信杆61上的第一圆形凸台66适于触发两个光电开关64中更加靠近附件铣头17的那个光电开关64，使其产生一个光电信号，而当附件铣头17撤销了对于发信杆61的触发作用的情况下，发信杆61上的第一圆形凸台66适于触发两个光电开关64中相对远离附件铣头17的光电开关64，使其产生另一个光电信号，而上述附件铣头17对于发信杆61的两种不同的接触状态对应的恰好就是附件铣头17被夹紧和被松开的两种状态。

具体来说，当机床附件铣头17正常使用需要夹紧时，附件铣头17上表面接触发信杆61的下表面，发信杆61向压盖63进给5mm左右，发信杆61上的第一圆形凸台66触发两个光电开关64中更加靠近附件铣头17的那个光电开关64发信，表明附件铣头17已经被拉紧在五面体附件铣头17自动拉紧和自动松开装置上。当机床附件铣头17被交换需要松开时，附件铣头17上的四个拉钉被松开，附件铣头17与五面体附件铣头17自动拉紧和自动松开装置脱离开来，附件铣头17上表面与发信杆61的下表面脱离，发信杆61受到复位弹簧62的向下的弹力作用向下进给5mm左右，发信杆61上的第一圆形凸台触发两个光电开关64中相对远离附件铣头17的光电开关64，表明附件铣头17已经被松开到位。通过该铣头自动拉紧松开状态识别机构可以检测附件铣头17处于拉紧状态还是松开状态。

铣头自动拉紧和松开装置还包括在支撑底座1上设有的若干个公快插接头；在支撑底座1上设有贯穿支撑底座1且用于容纳公快插接头的收容孔；公快插接头包括公快插接头本体41以及绕着在公快插接头本体41周向外侧的适于将公快插接头本体41与收容孔的径向定位的弹性卡圈42；公快插接头本体41包括朝向铣头一侧的且适于与铣头的母快插接头接通的公快插接头下接口44，以及背离铣头一侧的高压油管接口43。当公快插接头和母快插接头分离时，油路或水路被接头内部结构自动封闭断开，确保液压油或冷却液不泄露。在支撑底座1上设有的若干个公快插接头可以将机床滑枕16内部的液压、冷却、润滑管路、气动管路内介质连接到机床的各个五面体附件铣头17上，并能实现快速接通和快速断开截止，提高附件铣头17更换的效率和附件铣头17更换的可靠性。

铣头自动拉紧和松开装置还包括在支撑底座1上设有的适于部分伸出在该支撑底座1朝向铣头的一侧端的若干个铣头识别开关51；若干个铣头识别开关51伸出于支撑底座1朝向铣头的一侧端的长度相同。本实施例以四个铣头识别开关51为例，此处的铣头识别开关51可选为光电开关，在对应需要被识别附件铣头17上设有与4个光电开关分别对应的凸台，比如说五面体直角头凸台对应1号光电开关由1号光电开关发信识别，五面体万能头凸台对应2号光电开关由2号光电开关发信识别，五面体延伸头凸台对应3号光电开关由3号光电开关发信识别，五面体扁铣头凸台对应4号光电开关由4号光电开关发信识别，如果有更多的附件铣头17需要识别，可以两个开关与两个凸台对应组合使用发信，这样一共可以识别12种不同类型的附件铣头17，如果还不够，还可以三个开关与三个凸台对应组合使用开关信号，这样就可以识别更多的不同类型的附件铣头17了，识别附件铣头17的目的，可以通过PLC程序限制不同附件铣头17的转速和扭矩,来充分发挥个附件铣头17的能力并能提高附件铣头17的使用寿命。

实施例3：

本实施例提供了一种铣头自动拉紧和松开装置及该装置的安装找正方法，采用实施例2的铣头自动拉紧和松开装置；包括：

步骤S1：以机床主轴15中心为中心打表测量支撑底座1上用于安装分度上牙盘的结合面，确保该结合面与机床主轴15中心垂直度在0.01mm以内，如果测量结果超出0.01mm,则支撑底座1上的该结合面需要退回到高精度磨床上返修，直至测量结果合格为止；

步骤S2：用安装螺钉把分度上牙盘安装到支撑底座1的下表面上，此时螺钉用不满扭矩锁紧，用10%～15%的扭矩来锁住确保分度上牙盘不会因为重力掉落，以适于分度上牙盘的后续位置调整；此处优选的情况下，螺钉用10%的扭矩来实现分度上牙盘与支撑底座1的相连，但不完全彻底地锁紧；

步骤S3：以机床主轴15中心为中心打表测量分度上牙盘的分度上牙盘外圆圆柱面，以使分度上牙盘的分度上牙盘外圆圆柱面与机床主轴15中心同轴度达到0.01mm以内；

步骤S4：现场组合配铰分度上牙盘和支撑底座1上的两个第二定位销孔26，然后将两只定位销穿过配铰后第二定位销孔26实现分度上牙盘相对于支撑底座1的精确定位后，然后再用螺钉规定锁紧扭矩满扭矩锁紧步骤S2中的所有安装螺钉。然后再安装铣头自动拉紧和松开装置上其他组件与零件。这样五铣头自动拉紧和松开装置就安装找正好了。

各附件铣头17连接有的分度下牙盘18的基本结构与分度上牙盘相同，也可以说分度上牙盘和分度下牙盘18之间除了需要咬合的上牙盘定位齿22结构不对称，其它结构都是可以形成镜像对称的结构的，此处对于分度下牙盘18的分度上牙盘外圆圆柱面也是设计基准，可以用同样方法找正各个附件铣头17的分度下牙盘18，以各附件铣头17中心为中心打表测量与分度下牙盘18相接触的附件铣头17上安装面，保证该面与附件铣头17中心垂直度在0.01mm以内，如果达不到这个要求，需要将附件铣头17上安装面返回到高精度磨床上重新加工直到达到要求为止，然后用螺钉采用约10%的锁紧扭矩轻轻地把高精度分度齿牙盘下盘安装到附件铣头17的安装面上，此处螺钉并不采用满扭矩完全拧紧，以附件铣头17中心为中心打表找正分度下牙盘18的外圆圆柱面，使分度下牙盘18的外圆圆柱面和附件铣头17中心同轴度达到0.01mm以内，将分度下牙盘18和附件铣头17的上两只定位销孔现场配铰，然后再安装两只定位销，将分度下牙盘18精确定位在附件头17上，然后再将分度下牙盘18上所有安装螺钉采用满扭矩锁紧固定好即可。

本实施例的铣头自动拉紧和松开装置及该装置的安装找正方法通过检测分度上牙盘与机床主轴15之间的装配精度差异即可实现降低支撑底座1的加工调整难度的效果，从而实现通过分度上牙盘的精度控制来提高五面体附件铣头17的分度精度和加工精度。

以上的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

在本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

设计图

油缸机构、铣头自动拉紧和松开装置及其安装找正方法论文和设计

油缸机构、铣头自动拉紧和松开装置及其安装找正方法论文和设计-夏向阳

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主设计要求

设计方案

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