快速換刀機構及其刀庫的製作方法

2023-05-27 02:49:06

本發明涉及一種快速換刀機構及刀庫，尤其是一種鑽銑設備的快速換刀機構及刀庫。

背景技術：

目前市面上的鑽銑設備的快速換刀都是採用拉爪拉緊拉釘來進行換刀，該結構換刀效果好，應用也廣泛，目前市面上的加工中心基本都採用該結構；但這種結構比較複雜，製造成本高，因而在經濟類的設備難以普及。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種結構簡單，製造成本低的快速換刀機構及刀庫。

為了達到上述的發明目的，本發明所採用的方案為：主軸單元的中心軸安裝刀柄的內孔錐度設計為小錐度結構，使得其聯接剛性好，錐角為2度到12度間；在主軸單元中心軸錐孔的大徑端徑向安裝有彈性壓緊件，刀柄對應彈性壓緊件處的外圓加工有定位槽或孔，使得彈性壓緊件壓住刀柄的定位槽或孔時，刀柄有股向錐面貼緊的力，從而防止刀柄在切削加工中，錐面貼合分離；主軸單元中心軸的前端面安裝有定位銷或塊，刀柄對該定位銷或塊加工有定位孔或槽。

工作時靠刀柄與主軸單元中心軸的錐面配合來保證聯接剛性，靠定位銷或塊來保證大力迴轉力的傳動，靠彈性壓緊件來保證加工中刀柄與主軸單元中心軸的錐面的始終貼合；彈性壓緊件安裝在主軸單元中心軸錐孔的大徑端，可減短刀柄的長度，並且由於直徑大，可安裝彈性件也可更大更多，彈力就更大，另外在前端也方便後期對彈性壓緊件的更換和維護。該結構簡單，易於生產製造，是經濟鑽銑設備的理想換刀方案。

為了方便自動換刀，本發明所採用換刀刀庫結構為：卡刀爪為U型結構，其可直接卡入刀柄的卡槽中；卡刀爪在相對主軸單元前端的軸向方向上安裝有壓力彈性件，使其在裝刀時可彈性迫使刀柄與主軸單元中心軸的兩錐面配合；卡刀爪在相對主軸單元前端的軸向相反方向上安裝有壓力彈性限位件，從而使其在刀具放入刀庫時，其軸向卡位恆定，並且在松刀時，壓力彈性限位件可拉住卡刀爪，從而卡住刀柄，讓刀柄與主軸單元的中心軸分離；卡刀爪上安裝有定位銷，限制其平面移動，從而使其僅能上下彈性移動；卡刀爪並列安裝在滑臺可移動到主軸單元軸線下方的範圍上，它由一排或多排組成。換刀時，主軸單元定位，滑臺移動使空卡刀爪卡住裝在主軸單元上的刀柄，然後主軸上移，刀柄與主軸單元分離；接著滑臺再移動新刀具到主軸單元的正下方，主軸單元下移，壓縮卡刀爪下的壓力彈性件，使刀柄與主軸單元中心軸的兩錐面配合，滑臺移動讓卡刀爪離開刀柄。該結構該結構簡單，易於生產製造，是經濟鑽銑設備的理想自動換刀刀庫。

附圖說明

圖1是本發明第一實施例結構示意圖。

圖2是本發明第一實施例A-A部剖視圖。

圖3是本發明第二實施例結構示意圖。

圖4是本發明第二實施例B-B部剖視圖。

圖中：1為主軸單元的中心軸，2為刀柄，3為鋼珠，4為壓力彈簧，5為緊定螺絲，6為環形定位槽，7為定位銷，8為定位孔，9為刀柄尾部支承圓柱，10為卡刀爪，11為壓力彈簧，12為臺階定位銷，13為臺階定位銷的螺紋部，14為加工中心的滑臺，15為臺階定位銷的臺階部，16為彈性膠板，17為定位塊。

具體實施方式

參照圖1所示，本實施例主軸單元的中心軸1安裝刀柄2的內孔錐度設計為8度；在主軸單元中心軸錐孔的大徑端徑向安裝有由壓力彈簧4、鋼珠3、緊定螺絲5組成的彈性壓緊件，該彈性壓緊件圓周並列安裝有5組，刀柄2對應彈性壓緊件外的外圓加工有一個環形定位槽6；主軸單元中心軸1的前端面安裝有定位銷7，刀柄對該定位銷加工有定位孔8。

參照圖2所示，本實施例中為了更好保證刀柄2的重複定位精度，並保證換刀時可靠吹氣；本發明在刀柄2的小徑端增加一段與刀柄錐面同軸的圓柱9，並將該圓柱9銑掉多邊，讓圓柱面9隻有窄面與主軸單元的中心軸1相接觸，從而保證換刀吹氣時更可靠。

參照圖3、4所示，本實施例卡刀爪10為U型結構，為了方便卡入，卡刀爪10前端加工有兩個R8的圓弧；卡刀爪10在下方安裝有4個壓力彈簧11；卡刀爪10上安裝有4個臺階定位銷12，該臺階定位銷12一端用螺紋13固定在滑臺14上，另一端有個臺階15限制壓力彈簧11將卡刀爪10向上推的行程，使卡刀爪10的卡刀位恆定，卡刀爪10與4個臺階定位銷12為間隙配合，本實施例設定間隙為0.03毫米。

為防止刀柄裝在卡刀爪10上進行往復移動時，刀柄跑位，本實施例在卡刀爪10上安裝有兩塊彈性膠板16壓住刀柄外圓，從而防止刀柄移位。以進一步防止刀柄轉位，本實施例在卡刀爪10上安裝有一塊定位塊17，從而防止刀柄轉位。

以上所述僅為本發明的具體實施例，但本發明的結構特徵並不局限於此，任何本領域的技術人員，在本發明的領域內所作的變化或修飾皆涵蓋在本發明的專利範圍之中。