用於小型鑽銑中心的高速換刀機構的製作方法

2023-09-19 11:34:00

專利名稱：用於小型鑽銑中心的高速換刀機構的製作方法
技術領域：
本實用新型屬機械加工中心技術領域，具體涉及一種用於小型鑽銑中心的高速換刀機構。
背景技術：
目前現有的立式加工中心中，主軸錐孔根據規格大小採用BT30、BT40及BT50等規格安裝刀具柄，而與之配套的刀庫有刀位數不等的鬥笠式、圓盤式刀庫，這些刀庫已經形成功能部件，立式加工中心生產商可以直接採購來安裝使用。而為了加工計算機硬碟等較小的精密零件需要的刀具直徑比較小，就需要採用比BT30還要小的BT15主軸錐孔以便達到高速切削，但由於BT15主軸錐孔尺寸較小，精度高，要求換刀速度高，換刀機構複雜，一直困擾著我國小型鑽銑中心及較小的精密零件加工的發展需求，因此有必要改進。

實用新型內容本實用新型解決的技術問題提供一種用於小型鑽銑中心的高速換刀機構，利用安裝在主軸箱內的凸輪和空心花鍵軸結構，實現程序控制的高速自動換刀，解決了小型鑽銑中心的高速換刀難題。本實用新型採用的技術方案用於小型鑽銑中心的高速換刀機構，具有主軸箱體，所述主軸箱體的A面上制有貫通於B面的1、I1、111軸孔和未貫通B面的IV軸孔，其C面制有VI軸孔，D面制有V和VII軸孔，所述I軸孔內安裝主軸系，所述III軸孔內安裝凸輪軸系，所述凸輪軸系的凸輪軸上套裝端面圓柱凸輪和平面凸輪且端面圓柱凸輪位於平面凸輪上方，所述端面圓柱凸輪制有端面曲線槽、圓周曲線槽I和圓周曲線槽II，所述平面凸輪制有圓周曲線面；所述II軸孔內安裝換刀及抓刀機構，槓桿機構一端與所述V軸孔為軸鉸接，槓桿機構中端與端面圓柱凸輪的圓周曲線槽I嵌入連接，另一端與換刀及抓刀機構上的限位套連接實現端面圓柱凸輪旋轉時換刀及抓刀機構的下伸上拉，複合槓桿機構與所述VI軸孔為軸鉸接，複合槓桿機構一端與圓周曲線槽II嵌入連接，另一端壓在所述主軸系上的銷軸兩端實現對刀柄的卡緊或鬆開，所述圓周曲線面通過軸承隨動器II與換刀與抓緊機構連接並實現平面凸輪轉動時換刀及抓刀機構的180°旋轉；所述IV軸孔內固定扇型齒輪，所述扇型齒輪端面制有的凹槽內固定有嵌在端面曲線槽內的軸承隨動器I，所述端面圓柱凸輪旋轉帶動扇型齒輪擺動，所述扇型齒輪同時與置於換刀及抓刀機構上端的齒輪軸嚙合實現刀爪的張開閉合動作。其中，所述槓桿機構包括上凸輪撥叉，所述V軸孔內固定有銷軸，上凸輪撥叉一端以銷軸為支點固定在V軸孔內上，中間與嵌入圓周曲線槽I內的軸承隨動器III連接，另一端設有與換刀及抓刀機構上的限位套上的外圓周槽連接的軸承隨動器IV，通過槓桿作用控制換刀及抓刀機構的下伸上拉動作；所述複合槓桿機構包括撥叉連杆和主軸內拉杆撥叉，所述撥叉連杆中部通過銷軸一端與置於VI軸孔內的螺母套緊固，所述撥叉連杆一端設有嵌入圓周曲線槽II內的軸承隨動器V，撥叉連杆另一端制有槽口，所述主軸內拉杆撥叉以鉸鏈銷為支點固定在νπ軸孔內，所述主軸內拉杆撥叉一端制有球頭銷且球頭銷置於槽口內，所述主軸內拉杆撥叉另一端制有開口 U型槽，所述開口 U型槽的兩耳壓在設於主軸系上端的銷軸兩端實現對刀柄的卡緊或鬆開。其中，換刀及抓刀機構的前法蘭和後法蘭分別安裝在主軸箱體的B面II軸孔內和A面II軸孔內，所述換刀及抓刀機構上設有安裝在所述主軸箱體D面上的軸承座，前法蘭和軸承座孔內均設有支撐空心花鍵軸的球軸承，所述空心花鍵軸下端固定連接換刀爪箱體，所述換刀爪箱體中心通孔內套裝有驅動軸，所述驅動軸置於空心花鍵軸內孔中，所述驅動軸一端制有扁孔，所述空心花鍵軸上套裝有花鍵套，所述花鍵套中部大圓臺沿周向制有八個均勻分布的圓孔，一面四個間隔90度的圓孔內有四個軸承隨動器II，另一面四個間隔90度的圓孔也有四個軸承隨動器II，所述兩面的軸承隨動器II與所述平面凸輪的兩處圓周曲線面嚙合接觸，所述平面凸輪隨凸輪軸轉動時撥動軸承隨動器II並通過花鍵套帶動空心花鍵軸及與之固定連接的換刀爪箱體旋轉180度；所述空心花鍵軸中上部固接有限位套，所述限位套上制有外圓周槽，與上凸輪撥叉組一端固定連接的軸承隨動器IV嵌入外圓周槽內，所述端面圓柱凸輪隨凸輪軸轉動時通過上凸輪撥叉組端部的軸承隨動器IV帶動空心花鍵軸及與之固接的換刀爪箱體下伸上拉運動；所述空心花鍵軸內部套裝有與所述齒輪軸固定連接的傳動杆，所述傳動杆下端制有錐扁可插入所述驅動軸一端的扁孔內，所述驅動軸另一端對稱制有兩個凸緣且支撐在架體上，所述凸緣分別與對稱布置在架體上的主換刀爪一端凸臺I接觸，主換刀爪上制有內孔I，另一端制有與刀柄相配的弧形凹臺I，主換刀爪內孔I通過支點銷I與換刀爪箱體鉸接，形成了以主換刀爪內孔支點銷I為支點，一端凸臺I為主動端，另一端弧形凹臺I為被動端的槓桿，主換刀爪中部凸臺II與副換刀爪中部凸臺III接觸，副換刀爪上制有內孔II，通過支點銷II與換刀爪箱體鉸接，副換刀爪另一端制有與刀柄相配的弧形凹臺II，形成了以副換刀爪內孔支點銷II為支點，副換刀爪中部凸臺II為主動端，另一端弧形凹臺II為被動端的槓桿；所述傳動杆錐扁插入所述驅動軸一端的扁孔時所述驅動軸另一端的兩個凸緣壓撥主換刀爪一端凸臺I，主換刀爪中部凸臺II頂撥副換刀爪中部凸臺III，形成主換刀爪和副換刀爪同時張開的動作；所述驅動軸與傳動杆脫離時位於主換刀爪和副換刀爪一端之間的壓縮彈簧釋放迫使主換刀爪和副換刀爪同時收縮，主換刀爪和副換刀爪的弧形凹臺I和弧形凹臺II同時卡住刀柄。
其中，所述主軸系包括套筒、主軸、前法蘭、後法蘭、角接觸球軸承、外隔套、內隔套、拉杆、連接套、模具彈簧、鋼球、鎖緊螺母及圓柱銷，所述套筒固定安裝在主軸箱體的B面I軸孔內，所述主軸通過前法蘭、角接觸球軸承、外隔套、內隔套、後法蘭、鎖緊螺母安裝在所述套筒內孔中，所述主軸下端制有與刀柄配合的錐孔，還制有孔J，孔K，主軸上端制有腰型通槽，所述主軸孔內設有拉杆，所述拉杆下端制有內孔，所述刀柄的拉釘設於拉杆下端的內孔中，所述拉杆下端的內孔周向制有三個未貫通球形沉孔，所述球形沉孔內裝有鋼球，所述刀柄位於主軸孔K處鋼球抱住拉釘端部的錐面，刀柄位於主軸孔J處鋼球與錐面脫離，所述拉杆上端制有外螺紋，並與下端制有內螺紋的連接套旋合，所述連接套上端制有與腰型通槽貫通的銷孔，所述圓柱銷置於腰型通槽內，所述圓柱銷兩端被主軸內拉杆撥叉端部的開口 U型槽兩耳擠壓帶動拉杆向下滑動，所述拉杆上套有模具彈簧，模具彈簧下端面與主軸內孔肩面接觸固定不動，模具彈簧上端面與連接套下端面接觸，所述主電機輸出軸與主軸連接。[0008]其中，所述凸輪軸系包括端面圓柱凸輪、凸輪軸、平面凸輪和副電機，所述凸輪軸下端通過軸承座安裝在主軸箱體B面的III軸孔內，凸輪軸上端套裝在置於主軸箱體A面的III軸孔內軸承孔內，所述副電機輸出軸通過聯軸器與凸輪軸的上端連接，凸輪軸中部外圓上套裝有端面圓柱凸輪和平面凸輪且兩者之間設有隔套，固定在V電機座側邊的檢測支架上設有的檢測開關檢測套裝在聯軸器上的檢測環位置，所述端面圓柱凸輪的端面曲線槽內嵌有固定在扇形齒輪上的軸承隨動器I，所述扇形齒輪與換刀及抓刀機構上的齒輪軸嚙合控制刀爪的張開閉合動作；所述端面圓柱凸輪的圓周曲線槽I內嵌有與上凸輪撥叉組連接的軸承隨動器III，通過槓桿作用控制換刀及抓刀機構下伸上拉動作；所述端面圓柱凸輪的圓周曲線槽II嵌有位於撥叉連杆組一端的軸承隨動器V，通過撥叉連杆及主軸內拉杆撥叉的槓桿作用控制主軸系卸刀柄和拉緊刀柄的動作；所述平面凸輪上的圓周曲線面與所述花鍵套中部大圓兩面的軸承隨動器II嚙合控制空心花鍵軸及與之固接的換刀爪箱體旋轉180度動作。本實用新型與現有技術相比巧妙利用安裝在主軸箱內的凸輪結構和空心花鍵軸結構，使主軸箱結構緊湊，且換刀機構高速可靠，降低了工人勞動強度，提高了生產效率。

圖1為本實用新型立體結構分解示意圖；圖2為本實用新型的主軸箱體結構示意圖一；圖3為本實用新型的主軸箱體的結構示意圖二 ；圖4為本實用新型凸輪及與其連接的撥叉結構示意圖；圖5為本實用新型的主換刀爪和副換刀爪卡緊刀柄結構時示意圖；圖6為本實用新型去掉換刀爪箱體時主換刀爪和副換刀爪卡緊刀柄時結構示意圖；圖7為本實用新型去掉換刀爪箱體時主換刀爪和副換刀爪鬆開刀柄時結構示意圖；圖8為本實用新型的主換刀爪結構示意圖；圖9為本實用新型的副換刀爪結構示意圖；圖10為本實用新型的主換刀爪和副換刀爪鬆開刀柄時俯視圖；圖11為圖10的A-A剖視圖；圖12本實用新型的抓刀機構卡緊刀柄時俯視圖；圖13為圖12的C-C剖視圖；圖14為本實用新型的凸輪軸繫結構示意圖；圖15為圖14的F-F剖視圖；圖16為本實用新型的主軸卡緊刀柄時結構示意圖；圖17為本實用新型的主軸伸出刀柄時退刀結構示意圖；圖18為本實用新型的端面圓柱凸輪結構示意圖；圖19為本實用新型的主軸結構示意圖。
具體實施方式
[0029]
以下結合附圖1-19描述本實用新型的一種實施例。用於小型鑽銑中心的高速換刀機構，具有主軸箱體1，如圖2-3所示，所述主軸箱體I的A面上制有貫通於B面的1、I1、111軸孔和未貫通B面的IV軸孔，其C面制有VI軸孔，D面制有V和VI!軸孔；如圖1所示，所述I軸孔內安裝主軸系4，所述III軸孔內安裝凸輪軸系3，所述凸輪軸系3的凸輪軸16上套裝端面圓柱凸輪15和平面凸輪21且端面圓柱凸輪15位於平面凸輪21上方，所述端面圓柱凸輪15制有端面曲線槽7、圓周曲線槽I 8和圓周曲線槽II 12，所述平面凸輪21制有圓周曲線面86 ;所述II軸孔內安裝換刀及抓刀機構2，從動端與主動端移動距離之比約為2. 75 1的槓桿機構14 一端與所述V軸孔固定連接，槓桿機構14中端與端面圓柱凸輪15圓周曲線槽I 8連接，另一端與換刀及抓刀機構2上的限位套68連接實現端面圓柱凸輪15旋轉時換刀及抓刀機構2的下伸上拉,從動端與主動端移動距離之比約為1:2的複合槓桿機構17與所述VI軸孔固定連接，複合槓桿機構17 —端與圓周曲線槽II 12連接，另一端壓在所述主軸系4上的銷軸36兩端實現對刀柄74的卡緊或鬆開，所述圓周曲線面86通過軸承隨動器II 57與換刀與抓緊機構2連接並實現平面凸輪21轉動時換刀及抓刀機構2的180°旋轉；所述IV軸孔內固定扇型齒輪6，所述扇型齒輪6端面制有的凹槽內固定有嵌在端面曲線槽7內的軸承隨動器I 51，所述端面圓柱凸輪15旋轉帶動扇型齒輪6擺動，所述扇型齒輪6同時與置於換刀及抓刀機構2上端的齒輪軸67嚙合實現刀爪的張開閉合動作。如圖1和圖4所示，所述槓桿機構14包括上凸輪撥叉10，所述V軸孔內固定有銷軸59，上凸輪撥叉10—端以銷軸59為支點固定在V軸孔內，中間與嵌入圓周曲線槽I 8內的軸承隨動器III 44連接，另一端設有與換刀及抓刀機構2上的限位套68上的外圓周槽24連接的軸承隨動器IV 13，通過槓桿作用控制換刀及抓刀機構2的下伸上拉動作；所述複合槓桿機構17包括撥叉連杆5和主軸內拉杆撥叉9，所述撥叉連杆5中部通過銷軸41 一端與置於VI軸孔內的螺母套40緊固， 所述撥叉連杆5—端設有嵌入圓周曲線槽II 12內的軸承隨動器V 33，撥叉連杆5另一端制有槽口 58，所述主軸內拉杆撥叉9以鉸鏈銷55為支點固定在VII軸孔內，所述主軸內拉杆撥叉9 一端制有球頭銷54且球頭銷54置於槽口 58內，所述主軸內拉杆撥叉9另一端制有開口 U型槽23，所述開口 U型槽23的兩耳壓在設於主軸系4上端的銷軸36兩端實現對刀柄74的卡緊或鬆開。如圖5-圖13所示，換刀及抓刀機構2的前法蘭20和後法蘭64分別安裝在主軸箱體I的B面II軸孔內和A面II軸孔內，所述換刀及抓刀機構2上設有安裝在所述主軸箱體ID面上的軸承座70，前法蘭20和軸承座70孔內均設有支撐空心花鍵軸71的球軸承59，所述空心花鍵軸71下端固定連接換刀爪箱體63，所述換刀爪箱體63中心通孔內套裝有驅動軸60，所述驅動軸60置於空心花鍵軸71內孔中，所述驅動軸60 —端制有扁孔85，所述空心花鍵軸71上套裝有花鍵套69，所述花鍵套69中部大圓臺沿周向制有八個均勻分布的圓孔，一面四個間隔90度的圓孔內有四個軸承隨動器II 57，另一面四個間隔90度的圓孔也有四個軸承隨動器II 57，所述兩面的軸承隨動器II 57與所述平面凸輪21的兩處圓周曲線面86嚙合接觸，所述平面凸輪21隨凸輪軸16轉動時撥動軸承隨動器II 57並通過花鍵套69帶動空心花鍵軸71及與之固定連接的換刀爪箱體63旋轉180度；所述空心花鍵軸71中上部固接有限位套68，所述限位套68上制有外圓周槽24，與上凸輪撥叉組10 —端固定連接的軸承隨動器IV 13嵌入外圓周槽24內，所述端面圓柱凸輪15隨凸輪軸16轉動時通過上凸輪撥叉組10端部的軸承隨動器IV 13帶動空心花鍵軸71及與之固接的換刀爪箱體63下伸上拉運動；所述空心花鍵軸71內部套裝有與所述齒輪軸67固定連接的傳動杆61，所述傳動杆61下端制有錐扁可插入所述驅動軸60 —端的扁孔85內，所述驅動軸60另一端對稱制有兩個凸緣25且支撐在架體87上，所述凸緣25分別與對稱布置在架體87上的主換刀爪66 —端凸臺I 72接觸，主換刀爪66上制有內孔I 73，另一端制有與刀柄74相配的弧形凹臺I 26，主換刀爪66內孔I 73通過支點銷I 62與換刀爪箱體63鉸接，形成了以主換刀爪66內孔支點銷I 62為支點，一端凸臺I 72為主動端,另一端弧形凹臺I 26為被動端的槓桿，主換刀爪66中部凸臺II 76與副換刀爪65中部凸臺III 77接觸，副換刀爪65上制有內孔II 78，通過支點銷II 27與換刀爪箱體63鉸接，副換刀爪65另一端制有與刀柄74相配的弧形凹臺II 28，形成了以副換刀爪65內孔支點銷II 27為支點，副換刀爪65中部凸臺II 76為主動端，另一端弧形凹臺II 28為被動端的槓桿；所述傳動杆61錐扁插入所述驅動軸60 —端的扁孔85時所述驅動軸60另一端的兩個凸緣25壓撥主換刀爪66 —端凸臺I 72，主換刀爪66中部凸臺II 76頂撥副換刀爪65中部凸臺III 77，形成主換刀爪66和副換刀爪65同時張開的動作；所述驅動軸60與傳動杆61脫離時位於主換刀爪66和副換刀爪65 —端之間的壓縮彈簧73釋放迫使主換刀爪66和副換刀爪65同時收縮,主換刀爪66和副換刀爪65的弧形凹臺I 26和弧形凹臺II 28同時卡住刀柄74。如圖16-17和圖19所示，所述主軸系4包括套筒50、主軸49、前法蘭48、後法蘭47、角接觸球軸承40、外隔套46、內隔套45、拉杆43、連接套42、模具彈簧82、鋼球39、鎖緊螺母38及圓柱銷36，所述套筒50固定安裝在主軸箱體I的B面I軸孔內，所述主軸49通過前法蘭48、角接觸球軸承40、外隔套46、內隔套45、後法蘭47、鎖緊螺母38安裝在所述套筒50內孔中，所述主軸49下端制有與刀柄74配合的錐孔83，還制有孔J，孔K，主軸49上端制有腰型通槽84，所述主軸49孔內設有拉杆43，所述拉杆43下端制有內孔30，所述刀柄74的拉釘75設於拉杆43下端的內孔30中，所述拉杆43下端的內孔30周向制有三個未貫通球形沉孔35，所述球形沉孔35內裝有鋼球39，所述刀柄74位於主軸孔K處鋼球39抱住拉釘75端部的錐面34，刀柄74位於主軸孔J處鋼球39與錐面34脫離，此種主軸拉緊結構具有定位精度高，結構緊湊，對於精加工具有足夠強度的特點，所述拉杆43上端制有外螺紋，並與下端制有內螺紋的連接套42旋合，所述連接套42上端制有與腰型通槽84貫通的銷孔32，所述圓柱銷36置於腰型通槽84內，所述圓柱銷36兩端被主軸內拉杆撥叉9端部的開口 U型槽23兩耳擠壓帶動拉杆43向下滑動，所述拉杆43上套有模具彈簧82，模具彈簧82下端面與主軸49內孔肩面接觸固定不動，模具彈簧82上端面與連接套42下端面接觸,所述主電機11輸出軸與主軸49連接。如圖14-15和圖18所示，所述凸輪軸系3包括端面圓柱凸輪15、凸輪軸16、平面凸輪21和副電機52，所述凸輪軸16下端通過軸承座19安裝在主軸箱體IB面的III軸孔內，凸輪軸16上端套裝在置於主軸箱體IA面的III軸孔內軸承31孔內，所述副電機52輸出軸通過聯軸器29與凸輪軸16的上端連接，凸輪軸16中部外圓上通過平鍵79套裝有端面圓柱凸輪15，通過平鍵81套裝平面凸輪21，端面圓柱凸輪15和平面凸輪21之間通過隔套80定位，固定在V電機座56側邊的檢測支架53上設有的檢測開關37檢測套裝在聯軸器29上的檢測環22位置，所述端面圓柱凸輪15的端面曲線槽7內嵌有固定在扇形齒輪6上的軸承隨動器I 51，所述扇形齒輪6與換刀及抓刀機構2上的齒輪軸67嚙合控制刀爪的張開閉合動作；所述端面圓柱凸輪15的圓周曲線槽I 8內嵌有與上凸輪撥叉組10連接的軸承隨動器III 44，通過槓桿作用控制換刀及抓刀機構2下伸上拉動作；所述端面圓柱凸輪15的圓周曲線槽II 12嵌有位於撥叉連杆組5—端的軸承隨動器V 33，通過撥叉連杆5及主軸內拉杆撥叉9的槓桿作用控制主軸系4卸刀柄和拉緊刀柄的動作；所述平面凸輪21上的圓周曲線面86與所述花鍵套69中部大圓兩面的軸承隨動器II 57嚙合控制空心花鍵軸71及與之固接的換刀爪箱體63旋轉180度動作。本實用新型與小型鑽銑中心一體式刀庫組合構成獨立整體式高速換刀主軸箱，具有結構尺寸緊湊，定位精度高，換刀迅速可靠的特點。以上所述僅是本實用新型的較佳實施方式，故凡依本實用新型專利申請權利要求範圍所述的構造、特徵及原理所做的等效變化或修飾，均包括於本實用新型專利申請權利要求範圍內。
權利要求1.用於小型鑽銑中心的高速換刀機構，具有主軸箱體(1)，所述主軸箱體(I)的A面上制有貫通於B面的1、I1、III軸孔和未貫通B面的IV軸孔，其C面制有VI軸孔，D面制有V和VII軸孔，其特徵在於所述I軸孔內安裝主軸系(4)，所述III軸孔內安裝凸輪軸系(3)，所述凸輪軸系(3 )的凸輪軸(16)上套裝端面圓柱凸輪(15)和平面凸輪(21)且端面圓柱凸輪(15)位於平面凸輪(21)上方，所述端面圓柱凸輪(15)制有端面曲線槽(7)、圓周曲線槽I (8)和圓周曲線槽II (12)，所述平面凸輪(21)制有圓周曲線面(86);所述II軸孔內安裝換刀及抓刀機構(2 )，槓桿機構(14) 一端與所述V軸孔為軸鉸接，槓桿機構(14)中端與端面圓柱凸輪(15)的圓周曲線槽I (8)嵌入連接，另一端與換刀及抓刀機構(2)上的限位套(68)連接實現端面圓柱凸輪(15)旋轉時換刀及抓刀機構(2)的下伸上拉，複合槓桿機構(17)與所述VI軸孔為軸鉸接，複合槓桿機構(17) —端與圓周曲線槽II (12)嵌入連接，另一端壓在所述主軸系(4)上的銷軸(36)兩端實現對刀柄(74)的卡緊或鬆開，所述圓周曲線面(86)通過軸承隨動器II (57)與換刀與抓緊機構(2)連接並實現平面凸輪(21)轉動時換刀及抓刀機構(2)的180度旋轉；所述IV軸孔內固定扇型齒輪(6),所述扇型齒輪(6)端面制有的凹槽內固定有嵌在端面曲線槽(7)內的軸承隨動器I (51)，所述端面圓柱凸輪(15)旋轉帶動扇型齒輪(6)擺動，所述扇型齒輪(6)同時與置於換刀及抓刀機構(2)上端的齒輪軸(67)嚙合實現刀爪的張開閉合動作。
2.根據權利要求1所述的用於小型鑽銑中心的高速換刀機構，其特徵在於所述槓桿機構(14)包括上凸輪撥叉(10)，所述V軸孔內固定有銷軸(59)，上凸輪撥叉(10) —端以銷軸(59)為支點固定在所述V軸孔內，中間與嵌入圓周曲線槽I (8)內的軸承隨動器111(44)連接，另一端設有與換刀及抓刀機構(2)上的限位套(68)上的外圓周槽(24)連接的軸承隨動器IV (13)，通過槓桿作用控制換刀及抓刀機構(2 )的下伸上拉動作；所述複合槓桿機構(17 )包括撥叉連杆(5 )和主軸內拉杆撥叉(9 )，所述撥叉連杆(5 )中部通過銷軸(41)與置於所述VI軸孔內的螺母套(40)鉸接緊固，所述撥叉連杆(5)—端設有嵌入圓周曲線槽II(12)內的軸承隨動器V (33)，撥叉連杆(5)另一端制有槽口(58)，所述主軸內拉杆撥叉(9)以鉸鏈銷(55)為支點固定在所述VII軸孔內，所述主軸內拉杆撥叉(9) 一端制有球頭銷(54)且球頭銷(54)置於槽口( 58 )內，所述主軸內拉杆撥叉(9 )另一端制有開口 U型槽(23 )，所述開口 U型槽(23)的兩耳壓在設於主軸系(4)上端的銷軸(36)兩端實現對刀柄(74)的卡緊或鬆開。
3.根據權利要求1或2所述的用於小型鑽銑中心的高速換刀機構，其特徵在於換刀及抓刀機構(2 )的前法蘭(20)和後法蘭(64)分別安裝在主軸箱體(I)的B面II軸孔內和A面II軸孔內，所述換刀及抓刀機構(2 )上設有安裝在所述主軸箱體(I) D面上的軸承座(70)，前法蘭(20)和軸承座(70)孔內均設有支撐空心花鍵軸(71)的球軸承(59)，所述空心花鍵軸(71)下端固定連接換刀爪箱體(63)，所述換刀爪箱體(63)中心通孔內套裝有驅動軸(60)，所述驅動軸(60)置於空心花鍵軸(71)內孔中，所述驅動軸(60)—端制有扁孔(85),所述空心花鍵軸(71)上套裝有花鍵套(69)，所述花鍵套(69)中部大圓臺沿周向制有八個均勻分布的圓孔，一面四個間隔90度的圓孔內有四個軸承隨動器II (57)，另一面四個間隔90度的圓孔也有四個軸承隨動器II (57)，所述兩面的軸承隨動器II (57)與所述平面凸輪(21)的兩處圓周曲線面(86)嚙合接觸，所述平面凸輪(21)隨凸輪軸(16)轉動時撥動軸承隨動器II (57 )並通過花鍵套(69 )帶動空心花鍵軸(71)及與之固定連接的換刀爪箱體(63)旋轉180度；所述空心花鍵軸(71)中上部固接有限位套(68)，所述限位套(68)上制有外圓周槽(24)，與上凸輪撥叉組(10)—端固定連接的軸承隨動器IV(13)嵌入外圓周槽(24)內，所述端面圓柱凸輪(15)隨凸輪軸(16)轉動時通過上凸輪撥叉組(10)端部的軸承隨動器IV(13)帶動空心花鍵軸(71)及與之固接的換刀爪箱體(63)下伸上拉運動；所述空心花鍵軸(71)內部套裝有與所述齒輪軸(67)固定連接的傳動杆(61)，所述傳動杆(61)下端制有錐扁可插入所述驅動軸(60) —端的扁孔(85)內，所述驅動軸(60)另一端對稱制有兩個凸緣(25)且支撐在架體(87)上，所述凸緣(25)分別與對稱布置在架體(87)上的主換刀爪(66) —端凸臺I (72)接觸，主換刀爪(66)上制有內孔I (73)，另一端制有與刀柄(74)相配的弧形凹臺I (26)，主換刀爪(66)內孔I (73)通過支點銷I (62)與換刀爪箱體(63)鉸接，形成了以主換刀爪(66)內孔支點銷I (62)為支點，一端凸臺I (72)為主動端，另一端弧形凹臺I (26)為被動端的槓桿，主換刀爪(66)中部凸臺II (76)與副換刀爪(65)中部凸臺III (77 )接觸，副換刀爪(65 )上制有內孔II (78 )，通過支點銷II (27 )與換刀爪箱體(63)鉸接，副換刀爪(65)另一端制有與刀柄(74)相配的弧形凹臺II (28)，形成了以副換刀爪(65)內孔支點銷II (27)為支點，副換刀爪(65)中部凸臺II (76)為主動端，另一端弧形凹臺II (28)為被動端的槓桿；所述傳動杆(61)錐扁插入所述驅動軸(60)—端的扁孔(85)時所述驅動軸(60)另一端的兩個凸緣(25)壓撥主換刀爪(66) —端凸臺I (72)，主換刀爪(66)中部凸臺II (76)頂撥副換刀爪(65)中部凸臺111(77)，形成主換刀爪(66)和副換刀爪(65)同時張開的動作；所述驅動軸(60)與傳動杆(61)脫離時位於主換刀爪(66)和副換刀爪(65)—端之間的壓縮彈簧(73)釋放迫使主換刀爪(66)和副換刀爪(65)同時收縮，主換刀爪(66)和副換刀爪(65)的弧形凹臺I (26)和弧形凹臺II (28)同時卡住刀柄(74)。
4.根據權利要求1所述的用於小型鑽銑中心的高速換刀機構，其特徵在於所述主軸系(4)包括套筒(50)、主軸(49)、前法蘭(48)、後法蘭(47)、角接觸球軸承(40)、外隔套(46)、內隔套(45)、拉杆(43)、連接套(42)、模具彈簧(82)、鋼球(39)、鎖緊螺母(38)及圓柱銷(36)，所述套筒(50)固定安裝在主軸箱體(I)的B面I軸孔內，所述主軸(49)通過前法蘭(48 )、角接觸球軸承(40 )、外隔套(46 )、內隔套(45 )、後法 蘭(47)、鎖緊螺母(38)安裝在所述套筒(50)內孔中，所述主軸(49)下端制有與刀柄(74)配合的錐孔(83)，還制有孔J，孔K，主軸(49)上端制有腰型通槽(84)，所述主軸(49)孔內設有拉杆(43)，所述拉杆(43)下端制有內孔(30)，所述刀柄(74)的拉釘(75)設於拉杆(43 )下端的內孔(30 )中，所述拉杆(43 )下端的內孔(30 )周向制有三個未貫通球形沉孔(35)，所述球形沉孔(35)內裝有鋼球(39)，所述刀柄(74)位於主軸孔K處鋼球(39)抱住拉釘(75)端部的錐面(34)，刀柄(74)位於主軸孔J處鋼球(39)與錐面(34)脫離，所述拉杆(43 )上端制有外螺紋，並與下端制有內螺紋的連接套(42 )旋合，所述連接套(42 )上端制有與腰型通槽(84)貫通的銷孔(32)，所述圓柱銷(36)置於腰型通槽(84)內，所述圓柱銷(36)兩端被主軸內拉杆撥叉(9)端部的開口 U型槽(23)兩耳擠壓帶動拉杆(43)向下滑動，所述拉杆(43 )上套有模具彈簧(82 )，模具彈簧(82 )下端面與主軸(49 )內孔肩面接觸固定不動，模具彈簧(82)上端面與連接套(42)下端面接觸，所述主電機(11)輸出軸與主軸(49)連接。
5.根據權利要求1所述的用於小型鑽銑中心的高速換刀機構，其特徵在於所述凸輪軸系(3)包括端面圓柱凸輪(15)、凸輪軸(16)、平面凸輪(21)和副電機(52)，所述凸輪軸(16)下端通過軸承座(19)安裝在主軸箱體(I)B面的III軸孔內，凸輪軸(16)上端套裝在置於主軸箱體(I)A面的III軸孔內軸承(31)孔內，所述副電機(52)輸出軸通過聯軸器(29)與凸輪軸(16)的上端連接，凸輪軸(16)中部外圓上套裝有端面圓柱凸輪(15)和平面凸輪(21)且兩者之間設有隔套(80)，固定在V電機座(56)側邊的檢測支架(53)上設有的檢測開關(37)檢測套裝在聯軸器(29)上的檢測環(22)位置，所述端面圓柱凸輪(15)的端面曲線槽(7)內嵌有固定在扇形齒輪(6)上的軸承隨動器I (51)，所述扇形齒輪(6)與換刀及抓刀機構(2 )上的齒輪軸(67)嚙合控制刀爪的張開閉合動作；所述端面圓柱凸輪(15)的圓周曲線槽I (8)內嵌有與上凸輪撥叉組(10)連接的軸承隨動器111(44)，通過槓桿作用控制換刀及抓刀機構(2)下伸上拉動作；所述端面圓柱凸輪(15)的圓周曲線槽II (12)嵌有位於撥叉連杆組(5 )—端的軸承隨動器V (33 )，通過撥叉連杆(5 )及主軸內拉杆撥叉(9 )的槓桿作用控制主軸系(4)卸刀柄和拉緊 刀柄的動作；所述平面凸輪(21)上的圓周曲線面(86)與所述花鍵套(69)中部大圓兩面的軸承隨動器II (57)嚙合控制空心花鍵軸(71)及與之固接的換刀爪箱體(63)旋轉180度動作。
專利摘要用於小型鑽銑中心的高速換刀機構，包括主軸箱體、主軸系、凸輪軸系和換刀及抓刀機構，輪軸系的凸輪軸上套裝端面圓柱凸輪和平面凸輪，槓桿機構與換刀及抓刀機構上的限位套連接實現端面圓柱凸輪旋轉時換刀及抓刀機構的下伸上拉，複合槓桿機構端部壓在所述主軸系上的銷軸兩端實現對刀柄的卡緊或鬆開，平面凸輪上的圓周曲線面與換刀與抓緊機構連接實現換刀及抓刀機構的180°旋轉；端面圓柱凸輪旋轉帶動扇型齒輪擺動，扇型齒輪同時與置於換刀及抓刀機構上端的齒輪軸嚙合實現刀爪的張開閉合動作。本實用新型巧妙利用安裝在主軸箱內的凸輪結構和空心花鍵軸結構，使主軸箱結構緊湊，且換刀機構高速可靠，降低了工人勞動強度，提高了生產效率。
文檔編號B23Q3/157GK202877985SQ201220308339
公開日2013年4月17日 申請日期2012年6月27日 優先權日2012年6月27日
發明者李道海, 秦耀忠 申請人:寶雞西力精密機械有限公司