加工中心圓盤刀庫刀具夾取機構的製作方法

2023-05-22 12:34:52 1

本發明涉及大型銑車複合加工中心刀庫裝刀裝置，更具體地說，涉及加工中心自動裝卸刀具以及主軸換刀時重複定位精度的準確性以及對於延長刀庫中刀爪使用壽命的新型結構。

背景技術：

目前，加工中心的刀庫種類繁多，常見的有盤式與鏈式兩類；而其中圓盤式刀庫由於製造成本較低，裝配調整比較方便，維護簡單，並且分離式持刀夾同圓盤支撐，長期保持刀杆垂直度。間隙，取刀順暢，故而較多使用。

現有圓盤式刀庫多採用直接使用定位銷軸與分離式刀夾通過過度配合直接將刀夾安裝在刀庫齒輪盤上，然後使用螺釘加墊片的形式與定位銷軸端面上的螺紋孔進行鎖緊，使分離式刀夾緊緊地依附在刀庫齒輪盤上，這樣便可以使分離式刀夾的左右卡爪在安裝刀柄的過程中會向左右旋轉，使刀柄順利的進入刀夾中；並且在每幅刀夾的左右端都會安裝上模具彈簧，這樣因為刀柄的進入而左右旋轉的刀夾便會由於彈簧的彈力恢復到原來的位置；這樣刀柄與刀夾的定位面便會緊緊地重合，而不會使刀柄滑落。

上述現有的裝置會產生的缺陷則在於，如果對於人手進行安裝的刀柄到刀夾內則會很容易進行定位安裝準確；但是為了應對大型工件的加工則需要大型的加工中心，而刀庫離地距離較高的情況下，則需要一套自動提升刀具至刀庫並自動進行安裝至刀庫時便會產生問題。問題集中在以下幾點：

1、由於電氣與床身震動的原因會使刀夾與刀具的刀柄接觸定位處產生上下位置偏移，雖然可能誤差十分微小，但是長時間會對刀夾以及刀柄產生嚴重的摩擦變形，降低定位精度，加工效率以及使用壽命。

2、雖然分離式刀夾在安裝到刀庫齒輪盤上的時候使用的是刀夾後端安裝孔與定位銷軸通過間隙配合固定的，但是由於長期的使用，刀夾必然會發生不同方向的位移，以及長時間的左右旋轉，會使刀夾後端的安裝孔產生嚴重的摩擦變形，這樣也會使刀夾的使用壽命降低，刀夾的成本較高。

在機加工換刀的過程中，會對刀庫中的分離式持刀夾與刀柄定位的接觸處發生碰撞，由於使用磨損的以及加工中心自身震動以及刀庫刀盤的自身旋轉等 一些列外部因素，長期使用，必定會使分離式刀夾與刀具刀柄的定位產生誤差，從而影響了降低了加工的效率，並且大大降低了分離式刀夾與刀柄的使用壽命，增加了不必要的支出，降低了企業的利潤；故而研究出一種安全可靠，設計合理，便於製造安裝並且可以提高分離式刀夾與刀柄定位精度與使用壽命的刀庫機構則是十分必要的。

綜上所述，大型的加工中心由於刀庫較高，無法實現人手進行安裝刀具至刀庫內，必須通過一套機械手進行傳遞，這樣由於電氣控制原因以及工具機自身的振動等原因，會降低安裝定位精度以及降低刀夾與刀柄的使用壽命。

技術實現要素：

針對上述問題，本發明提供一種高效、精準的大型銑車複合加工中心刀庫刀具裝夾機構，並以此延長刀庫的壽命，提高經濟效益。

為了達到上述目的，本發明提供一種加工中心圓盤刀庫刀具夾取機構，包括環形刀庫齒輪盤，以及在所述環形刀庫齒輪盤周向間隔設置的刀夾組件；所述刀夾組件包括由刀夾隔片左右分隔定位的左側刀夾和右側刀夾；所述左側刀夾和右側刀夾分別設置於所述刀庫齒輪盤中的刀夾安裝孔內；所述刀夾安裝孔內設置改性聚四氟乙烯材質的複合襯套，所述複合襯套與所述刀夾安裝孔以過盈配合安裝在一起；定位銷軸通過所述刀夾安裝孔內的複合襯套以間隙配合的方式安裝在所述刀庫齒輪盤上。

三個碟簧按正反的安裝方式置於耐磨上墊圈上，並依次套接在所述定位銷軸上端，然後使用內六角圓柱頭螺釘與墊圈通過所述定位銷軸頂端螺紋孔鎖緊；所述左側刀夾和右側刀夾下端面還設置有耐磨下墊圈；所述左側刀夾和右側刀夾的外側安裝有一對模具彈簧，以實現刀夾與刀夾之間的定位以及分隔。

優選方式下，每一所述刀夾組件還配設有用於刀柄限位的刀柄定位片，通過內六角平圓頭螺釘鎖緊所述刀柄定位片。

本發明可以提高加工效率，提高刀庫的重複定位精度，以及延長刀庫的壽命，提高了經濟效益。

附圖說明

圖1是本發明加工中心圓盤刀庫刀具夾取機構的側視結構示意圖。

圖2是相對圖1所示夾取機構的俯視結構示意圖。

圖3是圖2中A處放大結構示意圖。

圖4是圖3中B-B向剖面結構示意圖。

圖中：1.刀夾隔片；2.刀柄定位片；3.內六角平圓頭螺釘；4.模具彈簧；5.左側刀夾；6.碟簧；7.定位銷軸；8.墊圈；9.內六角圓柱頭螺釘；10.耐磨上墊圈；11.耐磨下墊圈；12.刀柄；13.複合襯套；14.右側刀夾；15.刀庫齒輪盤。

具體實施方式

如圖1～4所示本發明加工中心圓盤刀庫刀具夾取機構，用於提高使用壽命改善重複定位精度的加工中心刀庫組件新型結構。將左側刀夾5，右側刀夾14的後端安裝孔內加入複合襯套13，該襯套的的材料為新型材料改性聚四氟乙烯，具有良好的耐磨性以及自潤滑功能，並且價格十分便宜有良好的性價比；將複合襯套13與左右刀夾後端的安裝孔以過盈配合安裝在一起，然後將定位銷軸7通過刀夾安裝孔內的複合襯套13以間隙配合的方式一起安裝在刀庫齒輪盤15上，並且在兩側刀夾後端的安裝孔上下表面分別加耐磨上墊圈10、耐磨下墊圈11，該上下墊片材質都為改性聚四氟乙烯，具有良好的耐磨性能；再將三個碟簧6按正反的安裝方式置於耐磨上墊圈10上面，然後使用內六角圓柱頭螺釘9與墊圈8將上述零件鎖緊安裝在刀庫齒輪盤15上。左右兩側刀夾中間放置刀夾隔片1進行分隔定位，每幅刀夾左右兩側安裝有一對模具彈簧4，以實現刀夾與刀夾之間的定位以及分隔；

當通過機械傳送刀具裝置將刀具提升至刀庫刀盤中刀夾相同高度的位置時，刀柄12通過機械傳送裝置垂直向裡的作用力下向刀夾內推去，由於擠壓力會使左右兩側的刀夾向兩側發生旋轉偏移，由於複合襯套13的良好自潤滑功能會使刀夾在長期的偏移中得到保護，並且刀夾後端安裝孔上下的定位面也因為墊圈10.墊圈11的的保護下不至於磨損。當左右刀夾向兩側發生偏移後由於左右每對模具彈簧4的作用力又會是刀夾恢復到初始位置將刀柄夾緊；然後通過內六角平圓頭螺釘3鎖緊在刀夾上的刀柄定位片2對刀柄12限位，使刀柄不會在刀夾中發生旋轉。

由於刀具與刀柄的自重力也會使刀夾在長期的持刀過程中發生變形，影響使用精度與壽命，故而安裝在刀夾上的碟簧6便可以消除自重力而引起刀夾的變形。

通過上述的機構可以有效的對刀夾進行保護，防止刀夾只要定期對複合襯套以及碟簧等附件進行更換即可，提高了加工效率以及擁有良好的經濟效益；

以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明披露的技術範圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。