技术领域
[0001] 本
发明涉及数控铣头技术领域，具体为自拉式直角铣头及包含自拉式直角铣头的多功能头。
背景技术
[0002] 让龙
门镗
铣床实现自动五面加工功能，是每个机床制造商以及机床使用者的强烈愿望，但是，目前市场上的多数龙门机床都还是处于裸机（未能配置任何铣头）或者低配置（只配手动直角铣头）状态。究其原因：一是目前自动铣头对机床制造商要求太高，即使自己不制造铣头部分，但是也会对滑枕端面
接口提出很高的技术要求，所以对于技术实
力不强的制造商来说，实现起来非常困难，而且，往往导致五面体加工机跟非五面体加工机的滑枕不能通用，给生产制造带来极大不便；二是成本太高，将普通数控龙门铣升级为五面加工机后，往往大幅提高机床整机售价，让多数用户望而却步！如果用户将部分必须的铣头种类（直角头、万能头、扁直角铣头）配全，往往需要增加40-60万元的成本，对于一台主机价格不过百万的龙门铣，铣头的成本占比太高。以上所述，是目前五面机床得不到普及的根本原因，从宏观上来说，这也是机床资源的极大浪费，同时严重影响所有数控龙门铣床的应用范围及使用效率。
[0003] 目前传统五面体铣头接口如图1所示，传统结构需要在主机滑枕上安装比较复杂的传统滑枕连接垫1’，传统滑枕连接垫1’的
侧壁上安装有液压快插5’，在传统直角铣头3’上端面安装传统拉钉4’，传统拉钉4’与传统滑枕连接垫1’下端面安装的传统拉头油缸2’配合
锁紧安装，或者滑枕内部需要改变结构用于传统拉头油缸2’的安装，另外，这样的结构往往使得滑枕截面也要比较大，否则没有办法布置4只传统拉头油缸2’，面对这样复杂的连接结构，普通主机制造厂要想获得五面加工功能，还是非常困难的，更别说机床使用厂家了，没技术能力不说，如果主机在结构上根本没有考虑使用自动铣头，那么将完全失去加装自动铣头的机会。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于提供自拉式直角铣头及包含自拉式直角铣头的多功能头，以解决上述背景技术中提出的问题。
[0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：自拉式直角铣头，包括直角铣头本体和用于与主机接口安装的滑枕端面连接垫，所述滑枕端面连接垫的下端面四周分布安装有铣头拉钉，铣头拉钉的端部设置有拉钉钉帽，所述直角铣头本体的上端面四周分布开设有多个油缸安装槽，油缸安装槽内安装有用于锁紧拉钉钉帽的拉头油缸机构。
[0006] 作为本发明进一步的方案，所述拉头油缸机构包括拉爪、底部压紧
螺母、底部油缸端盖、中间油缸端盖、至少两个油缸筒壳、至少两个油缸
活塞、顶部油缸端盖、拉杆、隔圈
外壳、顶部压紧螺母以及连接拉钉，每个油缸筒壳围成一个油缸腔体，每个油缸腔体内设置有一个油缸活塞，最下方的油缸筒壳下端面抵触在底部油缸端盖上端面，相邻的两个油缸筒壳之间抵触连接有中间油缸端盖，最上方的油缸筒壳上端面抵触在顶部油缸端盖下端面，顶部油缸端盖上端面与隔圈外壳下端面抵触连接，所述顶部压紧螺母通过圆周外壁上的
螺纹旋转固定在油缸安装槽的开口处，且顶部压紧螺母的下端面与隔圈外壳上端面抵触连接，所述顶部压紧螺母中心开设有插装孔，插装孔内分布设置有拉爪，拉爪上端延伸有用于抓紧拉钉钉帽的爪部，插装孔的上端开口设置有用于容置爪部的插装台阶槽，所述拉爪下端的拉爪部嵌装在连接拉钉的环形嵌槽内，连接拉钉的下端与拉杆上端的拉杆帽固定连接，拉杆依次穿过顶部油缸端盖、中间油缸端盖以及底部油缸端盖，并螺纹配合固定有底部压紧螺母，各个油缸活塞均套装在拉杆上，最上方的油缸活塞上端面与拉杆的轴肩抵触连接，最下方的油缸活塞下端面通过底部隔圈内壳与底部压紧螺母上端面抵触，底部隔圈内壳套装在拉杆上，且底部隔圈内壳穿设在底部油缸端盖中心，相邻的油缸活塞之间抵触连接有中间隔圈，中间隔圈套装在拉杆上，且中间隔圈穿设在中间油缸端盖中心。
[0007] 作为本发明进一步的方案，所述油缸安装槽的底部端面还开设有缓冲槽，所述拉
杆底部端面开设有
弹簧安装孔，弹簧安装孔内安装有防自落
压缩弹簧，防自落压缩弹簧的底端与缓冲槽的底部端面抵触连接。
[0008] 作为本发明进一步的方案，所述油缸筒壳的上端开设有第一油孔，第一油孔位于油缸活塞的上方，油缸筒壳的下端开设有第二油孔，第二油孔位于油缸活塞的下方。
[0009] 作为本发明进一步的方案，还包括拉头盖板，所述拉头盖板上端面四周分布开设有与铣头拉钉对应的拉钉容置槽，拉头盖板的左右侧壁上对应拉钉容置槽分布开设有弹簧安装槽，拉头盖板的侧壁上固定有用于封堵弹簧安装槽的封堵侧板，所述弹簧安装槽的内部端面开设有与拉钉容置槽连通的销槽，销槽内穿设有销轴，弹簧安装槽内设置有销轴弹簧，销轴弹簧的一端与销轴的外侧端抵触连接，销轴弹簧的另一端与封堵侧板抵触连接。
[0010] 作为本发明进一步的方案，所述拉头盖板前后侧壁分别开设有横向限位条槽，拉头盖板通过前后两侧的横向限位条槽与头库中的限位条板配合限位。
[0011] 包含上述自拉式直角铣头的多功能头，还包括中间连接体和短
主轴角铣头，所述直角铣头本体内部竖向转动安装有驱动中
心轴，驱动中心轴的下端固定安装有驱动锥齿盘，驱动锥齿盘下端面延伸设置有竖向短轴插装套，所述直角铣头本体下端的左侧和右侧分别转动安装有第一刀具插装套、横向短轴插装套，第一刀具插装套通过右端延伸的第一从动锥齿盘与驱动锥齿盘
啮合连接，横向短轴插装套通过左端延伸的第二从动锥齿盘与驱动锥齿盘啮合连接；所述中间连接体内部转动安装有中间
转轴，中间转轴的伸出端与竖向短轴插装套或横向短轴插装套插装配合连接，中间转轴的另一端延伸设置有中间过渡短轴插装套；
所述短主轴角铣头内部上端竖向转动安装有短主轴
驱动轴，短主轴驱动轴的伸出端与横向短轴插装套或中间过渡短轴插装套插装配合连接，短主轴角铣头内部下端横向转动安装有第二刀具插装套，第二刀具插装套与短主轴驱动轴之间通过一组锥形
齿轮啮合传动连接。
[0012] 与
现有技术相比，本发明的有益效果是：拉头油缸机构采用包含有至少两个油缸腔体的
串联油缸设计结构，在保证拉力的情况下，缩小了油缸的直径尺寸，使原本需要布置在主机滑枕里的拉头油缸机构被袖珍化，而后创造性地布置集成到了直角铣头本体内部，从而大大简化了主机接口结构，使得所有普通龙门铣床从技术角度都能通过加装自动铣头来获得五面加工功能；通过模
块化设计，利用直角铣头本体、中间连接体和短主轴角铣头，可以组装搭建出万能铣头、立式扁直角铣头以及卧式扁直角铣头，使得所有普通龙门不但能实现五面多功能加工，而且组装配置成本较低。
附图说明
[0013] 图1为传统五面体铣头接口的结构示意图；图2为自拉式直角铣头的结构示意图；
图3为自拉式直角铣头中拉头油缸机构的结构示意图；
图4为自拉式直角铣头中滑枕端面连接垫的结构示意图；
图5为拉头盖板的俯视结构示意图；
图6为拉头盖板的A-A截面结构示意图；
图7为拉头盖板的B-B截面结构示意图；
图8为直角铣头本体、中间连接体和短主轴角铣头竖向展开的结构示意图；
图9为直角铣头本体、中间连接体和短主轴角铣头竖向拼装后的结构示意图；
图10为直角铣头本体和短主轴角铣头横向展开的结构示意图；
图11为直角铣头本体和短主轴角铣头横向拼装后的结构示意图；
图12为直角铣头本体、中间连接体和短主轴角铣头横向展开的结构示意图；
图13为直角铣头本体、中间连接体和短主轴角铣头横向拼装后的结构示意图。
[0014] 图中：100-限位条板，200-刀具铣头，1’-传统滑枕连接垫，2’-传统拉头油缸，3’-传统直角铣头，4’-传统拉钉，5’-液压快插，1-滑枕端面连接垫，2-铣头拉钉，21-拉钉钉帽，3-直角铣头本体，31-驱动中心轴，32-驱动锥齿盘，321-竖向短轴插装套，33-第一从动锥齿盘，331-第一刀具插装套，34-横向短轴插装套，4-拉头油缸机构，41-拉爪，411-拉爪部，
412-爪部，42-连接拉钉，43-拉杆，431-拉杆帽，44-缓冲槽，45-底部压紧螺母，46-底部油缸端盖，47-油缸腔体，471-油缸活塞，472-油缸筒壳，473-第一油孔，474-第二油孔，475-中间油缸端盖，476-中间隔圈，477-底部隔圈内壳，48-顶部油缸端盖，49-隔圈外壳，491-顶部压紧螺母，5-拉头盖板，51-拉钉容置槽，52-销轴，53-销轴弹簧，54-封堵侧板，55-销槽，56-弹簧安装槽，57-横向限位条槽，6-短主轴角铣头，61-短主轴驱动轴，62-第二刀具插装套，7-中间连接体，71-中间转轴，72-中间过渡短轴插装套。
具体实施方式
[0015] 下面将结合本发明
实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0016] 请参阅图1～13，本发明提供一种技术方案：自拉式直角铣头，包括直角铣头本体3和用于与主机接口安装的滑枕端面连接垫1，所述滑枕端面连接垫1的下端面四周分布安装有铣头拉钉2，铣头拉钉2的端部设置有截面呈T型的拉钉钉帽21，所述直角铣头本体3的上端面四周分布开设有多个油缸安装槽，油缸安装槽内安装有用于锁紧拉钉钉帽21的拉头油缸机构4。
[0017] 本实施例将拉头油缸机构4集成在直角铣头本体3中，这样就大大简化了主机的滑枕连接接口结构，只要在主机的滑枕端面安装一块旋有4只铣头拉钉2的滑枕端面连接垫1，即可实现直角铣头本体3的自动安装，节省竖向的布置空间，让所有机床制造商及机床使用者实现主机与铣头之间的无障碍对接。
[0018] 其中，所述拉头油缸机构4包括拉爪41、底部压紧螺母45、底部油缸端盖46、中间油缸端盖475、至少两个油缸筒壳472、至少两个油缸活塞471、顶部油缸端盖48、拉杆43、隔圈外壳49、顶部压紧螺母491以及连接拉钉42，每个油缸筒壳472围成一个油缸腔体47，每个油缸腔体47内设置有一个油缸活塞471，最下方的油缸筒壳472下端面抵触在底部油缸端盖46上端面，相邻的两个油缸筒壳472之间抵触连接有中间油缸端盖475，最上方的油缸筒壳472上端面抵触在顶部油缸端盖48下端面，顶部油缸端盖48上端面与隔圈外壳49下端面抵触连接，所述顶部压紧螺母491通过圆周外壁上的螺纹旋转固定在油缸安装槽的开口处，且顶部压紧螺母491的下端面与隔圈外壳49上端面抵触连接，所述顶部压紧螺母491中心开设有插装孔，插装孔内分布设置有拉爪41，拉爪41上端延伸有用于抓紧拉钉钉帽21的爪部412，插装孔的上端开口设置有用于容置爪部412的插装台阶槽，所述拉爪41下端的拉爪部411嵌装在连接拉钉42的环形嵌槽内，连接拉钉42的下端与拉杆43上端的拉杆帽431固定连接，拉杆43依次穿过顶部油缸端盖48、中间油缸端盖475以及底部油缸端盖46，并螺纹配合固定有底部压紧螺母45，各个油缸活塞471均套装在拉杆43上，最上方的油缸活塞471上端面与拉杆
43的轴肩抵触连接，最下方的油缸活塞471下端面通过底部隔圈内壳477与底部压紧螺母45上端面抵触，底部隔圈内壳477套装在拉杆43上，且底部隔圈内壳477穿设在底部油缸端盖
46中心，相邻的油缸活塞471之间抵触连接有中间隔圈476，中间隔圈476套装在拉杆43上，且中间隔圈476穿设在中间油缸端盖475中心。
[0019] 拉头油缸机构4采用包含有至少两个油缸腔体47的串联油缸设计结构，能够大大增加拉头油缸机构4的拉力，确保拉杆43有足够的拉力，满足拉爪41锁紧拉钉钉帽21的正常使用，理论上，只要轴向距离足够，可以无限串接。将拉头油缸机构4分布设置在直角铣头本体3的四周，使得拉头油缸机构4竖向尺寸和直角铣头本体3的竖向尺寸重叠，能够有效节省竖向的布置空间。
[0020] 可优选地，所述油缸安装槽的底部端面还开设有缓冲槽44，所述拉杆43底部端面开设有弹簧安装孔，弹簧安装孔内安装有防自落压缩弹簧432，防自落压缩弹簧432的底端与缓冲槽44的底部端面抵触连接。防自落压缩弹簧432能够
支撑拉杆43、连接拉钉42以及拉爪41，避免这些部件在重力作用下出现下落，确保液压没有接通之前拉爪41的爪部412始终保持张开状态，有利于铣头拉钉2的插入。
[0021] 所述油缸筒壳472的上端开设有第一油孔473，第一油孔473位于油缸活塞471的上方，油缸筒壳472的下端开设有第二油孔474，第二油孔474位于油缸活塞471的下方。
[0022] 拉头油缸机构4的工作原理是：第一油孔473进油，第二油孔474排油时，液压驱动油缸活塞471向下移动，油缸活塞471会依次驱动底部隔圈内壳477、底部压紧螺母45以及拉杆43向下运动，拉杆43会带动连接拉钉42、拉爪41向下移动，拉爪41上端的爪部412收缩至插装孔，从而使得爪部412将拉钉钉帽21锁紧限位，通过液压控制实现直角铣头本体3与滑枕端面连接垫1的自动锁紧安装。
[0023] 本实施例还包括拉头盖板5，所述拉头盖板5上端面四周分布开设有与铣头拉钉2对应的拉钉容置槽51，拉头盖板5的左右侧壁上对应拉钉容置槽51分布开设有弹簧安装槽56，拉头盖板5的侧壁上固定有用于封堵弹簧安装槽56的封堵侧板54，所述弹簧安装槽56的内部端面开设有与拉钉容置槽51连通的销槽55，销槽55内穿设有销轴52，弹簧安装槽56内设置有销轴弹簧53，销轴弹簧53的一端与销轴52的外侧端抵触连接，销轴弹簧53的另一端与封堵侧板54抵触连接。
[0024] 所述拉头盖板5前后侧壁分别开设有横向限位条槽57，拉头盖板5通过前后两侧的横向限位条槽57与头库中的限位条板100配合限位。
[0025] 当不使用自动附件铣头时，通过拉头盖板5可将铣头拉钉2封盖起来，保证接口清洁。具体工作原理是：拉头盖板5通过前后两侧的横向限位条槽57与头库中的限位条板100配合限位，当主机接口需要安装拉头盖板5时，直接将主机接口对准拉头盖板5，然后下行，主机接口的四个铣头拉钉2插入对应的拉钉容置槽51内，待铣头拉钉2完全插入后，销轴52在销轴弹簧53的作用下扣住拉钉钉帽21，使得拉头盖板5自锁在主机接口的端面，接着，主机接口横向移动，使得拉头盖板5的横向限位条槽57与头库中的限位条板100脱离，即可将拉头盖板5完全取出。反之，则可实现拉头盖板5的拆卸。
[0026] 包含自拉式直角铣头的多功能头，还包括中间连接体7和短主轴角铣头6，所述直角铣头本体3内部竖向转动安装有驱动中心轴31，驱动中心轴31的下端固定安装有驱动锥齿盘32，驱动锥齿盘32下端面延伸设置有竖向短轴插装套321，所述直角铣头本体3下端的左侧和右侧分别转动安装有第一刀具插装套331、横向短轴插装套34，第一刀具插装套331通过右端延伸的第一从动锥齿盘33与驱动锥齿盘32啮合连接，横向短轴插装套34通过左端延伸的第二从动锥齿盘与驱动锥齿盘32啮合连接；第一刀具插装套331用于插装刀具铣头200。
[0027] 所述中间连接体7内部转动安装有中间转轴71，中间转轴71的伸出端与竖向短轴插装套321或横向短轴插装套34插装配合连接，中间转轴71的另一端延伸设置有中间过渡短轴插装套72；所述短主轴角铣头6内部上端竖向转动安装有短主轴驱动轴61，短主轴驱动轴61的伸出端与横向短轴插装套34或中间过渡短轴插装套72插装配合连接，短主轴角铣头6内部下端横向转动安装有第二刀具插装套62，第二刀具插装套62与短主轴驱动轴61之间通过一组锥形齿轮啮合传动连接。第二刀具插装套62用于插装刀具铣头200。
[0028] 对于五面体加工机，实现五面加工一般指的是主机拥有全自动直角头，而在某些特殊情况下还需要万能头及扁直角铣头等。如果客户有这样的需求，那么按照传统方法，所需成本非常高，C轴自动A轴手动的万能铣头，价格比自动直角铣头要贵得多。而C轴自动回转的扁直角铣头，价格也比自动直角头要高，那么，这样一组铣头配置下来，客户往往是望而却步。
[0029] 本实施例采用模块式设计，以直角铣头本体3为
基础模块，再配合中间连接体7及短主轴角铣头6，可以搭建出万能铣头（直角铣头本体3+短主轴角铣头6），如图10-11所示；也可以搭建出立式扁直角铣头，如图8-9所示；还可以搭建出卧式扁直角铣头，如图12-13所示。
[0030] 对于万能铣头而言，是将短主轴角铣头6的短主轴驱动轴61的伸出端插装进直角铣头本体3的横向短轴插装套34内部，从而组装形成万能铣头。
[0031] 对于立式扁直角铣头而言，是将中间连接体7的中间转轴71的伸出端插装进竖向短轴插装套321内部，然后，将短主轴驱动轴61的伸出端插装进中间过渡短轴插装套72内部，从而组装形成立式扁直角铣头。
[0032] 对于卧式扁直角铣头而言，是将中间连接体7的中间转轴71的伸出端插装进直角铣头本体3的横向短轴插装套34内部，然后，将短主轴驱动轴61的伸出端插装进中间过渡短轴插装套72内部，从而组装形成卧式扁直角铣头。
[0033] 以上铣头，均为C轴自动回转的高性能铣头，通过以上模块化设计，实现用户拥有多品种铣头的功能，消除了用户的成本障碍。
[0034] 本实施例中，拉头油缸机构4采用包含有至少两个油缸腔体471的串联油缸设计结构，在保证拉力的情况下，缩小了油缸的直径（径向）尺寸，使原本需要布置在主机滑枕里的拉头油缸机构4被袖珍化，而后创造性地布置集成到了直角铣头本体3内部，从而大大简化了主机接口结构，使得所有普通龙门铣床从技术角度都能通过加装自动铣头来获得五面加工功能；通过模块化设计，利用直角铣头本体3、中间连接体7和短主轴角铣头6，可以组装搭建出万能铣头、立式扁直角铣头以及卧式扁直角铣头，使得所有普通龙门不但能实现五面多功能加工，而且组装配置成本较低。
[0035] 对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附
权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0036] 此外，应当理解，虽然本
说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
