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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410545439.2 (22)申请日 2014.10.15 B23Q 3/12(2006.01) (71)申请人中国航空工业集团公司北京航空精 密机械研究所 地址 100076 北京市丰台区北京市2559信 箱 (72)发明人张彬 杨辉 王莉平 (74)专利代理机构中国航空专利中心 11008 代理人陈宏林 (54) 发明名称 一种用于主轴鼻端固定刀具的防松锁紧结构 (57) 摘要 本发明是一种用于主轴鼻端固定刀具的防 松锁紧结构，本发明的技术解决方案是将固定杆 (1)旋入主轴鼻端(9)，通过锁紧螺钉(8)施加 轴向力，弹性体(4。
2、)产生弹性变形，在锁紧螺纹段 (2)与防松螺纹段(3)之间产生轴向夹紧力与主 轴鼻端(9)固定到一起，在摩擦力作用下锁紧，并 在弹性体(4)的作用下，起到防松作用。本发明采 用一种易实现的结构，利用手动方式可以实现主 轴鼻端刀具的防松锁紧固定，便于拆卸，可反复使 用。本发明结构简单，锁紧可靠，使用方便。 (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4页 (10)申请公布号 CN 104369038 A (43)申请公布日 2015.02.25 CN 104369038 A 1/1页 2 1.一种用于主轴鼻端固定刀具的防松锁。
3、紧结构，所述刀具包括用于连接主轴鼻端的固 定杆(1)，主轴鼻端采用螺纹锁紧方式与刀具的固定杆(1)连接，其特征在于：固定杆(1) 上用于连接主轴鼻端的螺纹分成前、后两段，分别为锁紧螺纹段(2)和防松螺纹段(3)，锁 紧螺纹段(2)和防松螺纹段(3)的长度比为：24:1，锁紧螺纹段(2)和防松螺纹段(3) 之间通过弹性体(4)连接，弹性体(4)沿固定杆(1)的中轴线方向上的高度为0.52mm， 弹性体(4)在固定杆(1)的中轴线垂直方向上的横截面的面积是固定杆(1)的横截面的 面积的25，在锁紧螺纹段(2)内部加工一个呈圆柱体形状的内腔(5)，内腔(5)的中 心线与固定杆(1)的中轴线同轴，锁紧。
4、螺纹段(2)的端面与内腔(5)的内壁之间的距离为 1.55mm，在锁紧螺纹段(2)上，沿中轴线方向加工有对称分布的螺纹通孔(6)，在防松螺 纹段(3)上，加工有与螺纹通孔(6)位置对应的螺纹孔(7)，通过螺钉(8)将锁紧螺纹段(2) 和防松螺纹段(3)连接。 权 利 要 求 书CN 104369038 A 1/3页 3 一种用于主轴鼻端固定刀具的防松锁紧结构 技术领域 0001 本发明是一种用于主轴鼻端固定刀具的防松锁紧结构，属于机械加工技术领域。 背景技术 0002 旋转主轴在现代精密机床应用比较广泛，并且越来越向高速方向发展，高速旋转 会产生很大的的离心力不仅表现为动不平衡力，也会在刀具内。
5、产生相应的应力，主轴在高 速旋转时，如果在振动等干扰力作用下，导致刀具松动，主轴动平衡遭到破坏，容易造成主 轴损坏，严重则会使刀具松动、脱落会对人或设备产生伤害。 0003 常用的主轴鼻端刀具接口如图1所示，其原理为利用主轴鼻端A的定位孔B进行 中心定位，靠螺纹孔C进行锁紧固定。 0004 主轴固定刀具时如图2所示，工作原理为将刀具或刀具固定杆D插入主轴鼻端定 位孔B中，利用螺纹旋入螺纹孔C中，旋紧后刀具固定完成，使用时，主轴旋转方向与螺纹孔 C螺纹螺旋方向相反，理论上刀具会越转越紧，从而起到锁紧固定的目的。但实际使用中，由 于刀具动平衡、振动、主轴快速加、减速等原因会出现主轴刀具松动现象，这。
6、样刀具接口就 存在可能松动隐患。 发明内容 0005 本发明正是针对上述现有技术中存在的不足而设计提供了一种用于主轴鼻端固 定刀具的防松锁紧结构，其目的是防止主轴在高速旋转时刀具松动。 0006 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的： 0007 该种用于主轴鼻端固定刀具的防松锁紧结构，所述刀具包括用于连接主轴鼻端的 固定杆(1)，主轴鼻端采用螺纹锁紧方式与刀具的固定杆(1)连接，其特征在于：固定杆(1) 上用于连接主轴鼻端的螺纹分成前、后两段，分别为锁紧螺纹段(2)和防松螺纹段(3)，锁 紧螺纹段(2)和防松螺纹段(3)的长度比为：24:1，锁紧螺纹段(2)和防松螺纹段(3) 之间通过弹性体。
7、(4)连接，弹性体(4)沿固定杆(1)的中轴线方向上的高度为0.52mm， 弹性体(4)在固定杆(1)的中轴线垂直方向上的横截面的面积是固定杆(1)的横截面的 面积的25，在锁紧螺纹段(2)内部加工一个呈圆柱体形状的内腔(5)，内腔(5)的中 心线与固定杆(1)的中轴线同轴，锁紧螺纹段(2)的端面与内腔(5)的内壁之间的距离为 1.55mm，在锁紧螺纹段(2)上，沿中轴线方向加工有对称分布的螺纹通孔(6)，在防松螺 纹段(3)上，加工有与螺纹通孔(6)位置对应的螺纹孔(7)，通过螺钉(8)将锁紧螺纹段(2) 和防松螺纹段(3)连接。 0008 本发明的技术解决方案是，将固定杆(1)旋入主轴鼻端。
8、(9)，通过锁紧螺钉(8)施 加轴向力，弹性体(4)产生弹性变形，在锁紧螺纹段(2)与防松螺纹段(3)之间产生轴向夹 紧力与主轴鼻端(9)固定到一起，在摩擦力作用下锁紧，并在弹性体(4)的作用下，起到防 松作用。 说 明 书CN 104369038 A 2/3页 4 附图说明 0009 图1为现有主轴鼻端刀具接口的结构示意图 0010 图2为现有主轴鼻端与刀具连接的结构示意图 0011 图3为本发明固定刀具的防松锁紧结构的示意图 0012 图4为图3的A向视图 0013 图5为图3的B向视图 0014 图6为图4的C向视图 0015 图7为主轴鼻端与本发明固定刀具的防松锁紧结构连接的示意图 0。
9、016 图8为弹性体4可采用的与固定杆垂直的横截面几何形状图 0017 图9为弹性体4可采用的沿固定杆1轴线方向的几何形状图 具体实施方式 0018 以下将结合附图和实施例对本发明技术方案作进一步地详述： 0019 参见附图39所示，该种用于主轴鼻端固定刀具的防松锁紧结构，所述刀具包括 用于连接主轴鼻端的固定杆1，主轴鼻端采用螺纹锁紧方式与刀具的固定杆1连接，其特征 在于：固定杆1上用于连接主轴鼻端的螺纹分成前、后两段，分别为锁紧螺纹段2和防松螺 纹段3，锁紧螺纹段2和防松螺纹段3的长度比为：24:1，锁紧螺纹段2和防松螺纹段3 之间通过弹性体4连接，弹性体4是在主轴鼻端配合的外螺纹基础上切槽。
10、而成，弹性体4沿 固定杆1的中轴线方向上的高度为0.52mm，其横截面形状如图8所示，沿固定杆1轴线 方向的形状如图9所示，图8a)、b)中横截面均为与固定杆同心的圆的一部分，便于加工， 图8c)、d)中横截面均为矩形截面，可多个截面，可关于轴线对称也可不对称，便于加工，图 8e)中为圆截面，可多个截面，可关于轴线对称也可不对称，不便于加工，图8f)中为三角形 截面，可多个截面，可关于轴线对称也可不对称，便于加工，图8g)中为其它多边形状截面， 可多个截面，可关于轴线对称也可不对称，不便加工，图8h)中为其它自由形状截面，可多 个截面，可关于轴线对称也可不对称，不便于加工。图9a)中所示为连接。
11、部分由上到下等 厚结构，其优点为便于加工，缺点是两端处容易产生应力集中，一般用于拆卸次数不多的场 合，图9b)中所示为连接部分由上到下不等厚结构，其两端厚，中间薄，其优点是两端较厚 而中间薄不易产生应力集中，缺点是不易加工，一般用于拆卸次数较多的场合； 0020 弹性体4在固定杆1的中轴线垂直方向上的横截面的面积是固定杆1的横截面的 面积的25，在锁紧螺纹段2内部加工一个呈圆柱体形状的内腔5，内腔5的中心线与 固定杆1的中轴线同轴，锁紧螺纹段2的端面与内腔5的内壁之间的距离为1.55mm，在 锁紧螺纹段2上，沿中轴线方向加工有对称分布的螺纹通孔6，在防松螺纹段3上，加工有与 螺纹通孔6位置对应。
12、的螺纹孔7，通过螺钉8将锁紧螺纹段2和防松螺纹段3连接，利用螺 钉8的拧紧产生的轴向预紧力来实现防松锁紧，螺钉8对称分布是考虑到主轴高速旋转时 的动平衡而设计的，其具体的数量根据固定杆的尺寸及具体的防松锁紧力矩值而确定，如 果主轴转速较低情况下，即可忽略动平衡的影响时，也可不对称布置，其具体的数量根据固 定杆的尺寸及具体的的防松锁紧力矩值而确定； 0021 弹性体4的内腔5加工，是先在固定杆1的中轴线上加工一个工艺孔10，之后再加 工出内腔5，内腔5的内壁与锁紧螺纹段2的端面之间的距离为1.55mm，内腔5沿轴线 说 明 书CN 104369038 A 3/3页 5 方向的长度及沿径向的深度可。
13、根据加工刀具及结构尺寸而定，没有具体要求。 0022 使用时，将固定杆1旋入主轴鼻端9，通过锁紧螺钉8施加轴向力，弹性体4产生弹 性变形，在锁紧螺纹段2与防松螺纹段3之间产生轴向夹紧力与主轴鼻端9固定到一起，在 摩擦力作用下锁紧，并在弹性体4的作用下，起到防松作用。 说 明 书CN 104369038 A 1/4页 6 图1 图2 说 明 书 附 图CN 104369038 A 2/4页 7 图3 图4 图5 说 明 书 附 图CN 104369038 A 3/4页 8 图6 图7 说 明 书 附 图CN 104369038 A 4/4页 9 图8 图9 说 明 书 附 图CN 104369038 A 。