一種立式鑽銑加工中心的換刀機構的製作方法

2023-04-27 09:07:11 4

專利名稱：一種立式鑽銑加工中心的換刀機構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種換刀機構，特別是一種立式鑽銑加工中心的換刀機構。
背景技術：
現有的加工中心工具機用換刀機構在換刀過程中，刀臂首先對刀庫上的道具進行扣 刀，然後由電控裝置驅動刀庫進行松刀的動作，目前松刀的動作是由凸輪軸通過鏈輪鏈條 帶動信號鏈輪進行感應控制的，這種換刀機構的結構較複雜，換刀速度較慢，而且換刀時刀 臂容易發生抖動，導致換刀動作不流暢、不穩定，且帶有安全隱患。

發明內容本實用新型的目的在於提供一種換刀輔助部件少、換刀速度快，而且穩定性高的 立式鑽銑加工中心換刀機構。 為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案為一種立式鑽銑加工中心的換刀 機構，包括主軸、主軸箱、滑軌導塊、滾珠絲槓、滾珠絲槓驅動電機和立柱，主軸裝配在主軸 箱內，主軸箱裝配在滑軌導塊和滾珠絲槓上，滑軌導塊通過滑軌聯接在立柱上，滾珠絲槓通 過兩端的支撐座聯接在立柱上，滾珠絲槓驅動電機與滾珠絲槓頂部相連接並固定在立柱 上，其特徵在於所述主軸箱的下部、靠近主軸下端位置處設有鼻梁上凸輪和鼻梁下凸輪， 在主軸箱內部、主軸的右側安裝有一打刀杆；在立柱上、打刀杆上方安裝有一打刀滾輪；在 所述立柱上安裝有一刀庫固定架，在刀庫固定架上安裝有一刀庫箱體總成，該刀庫箱體總 成包括刀盤固定軸和刀庫電機；在刀庫箱體總成的刀盤固定軸上安裝有一刀盤總成；該刀 盤總成位於鼻梁上凸輪和鼻梁下凸輪的一側，它包括刀盤體和至少兩個安裝在刀盤體上的 刀爪。 所述刀爪沿刀盤體周向均勻分布。 所述打刀杆由打刀杆體、打刀凸輪和打刀釘組成，其中，打刀杆體呈直角形，其一 端裝配有打刀釘並位於主軸的打刀銷上方，另一端裝配有打刀凸輪並位於打刀滾輪的下方 位置。 本實用新型的有益效果是由於在主軸作上下運動的過程中即可完成換刀，而沒 有其他的輔助動作，因此本實用新型的換刀速度快，節約了換刀的時間；此外，通過刀爪、鼻 梁上凸輪、鼻梁下凸輪的配合，使得本實用新型抓刀可靠穩定，出錯機率小，機構的穩定性高。

圖1為本實用新型的整體裝配圖。
圖2為本實用新型的刀庫箱體總成和刀盤總成的裝配圖。 圖3為本實用新型主軸的結構圖。 圖4為本實用新型打刀杆的結構圖。[0012] 圖5為本實用新型加工時的狀態圖。 圖6為本實用新型主軸上升時狀態圖。 圖7為本實用新型打刀杆開始打刀的狀態圖。 圖8為本實用新型刀具從主軸內脫出的示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的優選實施方式做詳細的描述 本實用新型涉及一種立式鑽銑加工中心的換刀機構，如圖1所示，它包括主軸1、 主軸箱2、滑軌導塊3、滾珠絲槓4、滾珠絲槓驅動電機5和立柱6，其中，主軸1裝配在主軸 箱2內，主軸箱2裝配在滑軌導塊3和滾珠絲槓4上，滑軌導塊3通過滑軌聯接在立柱6上， 滾珠絲槓4通過兩端的支撐座聯接在立柱6上，滾珠滾珠絲槓驅動電機5與滾珠絲槓4頂 部相連接並固定在立柱6上，在滾珠絲槓電機5的帶動下，主軸1、主軸箱2通過滑軌導塊3 可以沿固定在立柱6上的滑軌上下移動。 如圖1所示，在主軸箱2的下部、靠近主軸1下端位置處設有鼻梁上凸輪21和鼻梁 下凸輪22，這兩個凸輪的作用在於可以使刀盤總成20上的刀爪202按照限定的軌跡運動。 在主軸箱2內部、主軸1的右側安裝有一打刀杆7，在立柱6上、打刀杆7上方安裝有一打刀 滾輪8，其中，打刀杆7由打刀杆體71、打刀凸輪72和打刀釘73組成，打刀杆體71呈直角 形，其一端裝配有打刀釘73並位於主軸1的打刀銷11上方，另一端裝配有打刀凸輪72並 位於打刀滾輪8的下方位置。當打刀杆7隨主軸箱2向上運動而碰到打刀滾輪8時，打刀 滾輪8將給打刀杆7施加一推力，從而使打刀杆7的另一端給打刀銷11施加一外力，從而 可以使主軸1實現鬆開刀具30。 如圖2所示，在立柱6上安裝有一刀庫固定架9，在刀庫固定架9上安裝有一刀庫 箱體總成IO，該刀庫箱體總成10包括刀盤固定軸101和刀庫電機102 ;在刀庫箱體總成10 的刀盤固定軸101上安裝有一刀盤總成20 ;該刀盤總成20位於鼻梁上凸輪21和鼻梁下凸 輪22的一側，它包括刀盤體201和至少兩個安裝在刀盤體201上的刀爪202，該刀爪202沿 刀盤體201周向均勻分布。上述刀盤總成20在刀庫電機102的作用下可以繞刀盤固定軸 101旋轉，從而可以帶動刀爪202旋轉，實現更換刀具。 本實用新型換刀的動作過程為如圖5所示，為加工中心加工工件的狀態，刀具30 在主軸1內，主軸1旋轉將帶動刀具30旋轉，實現加工功能，此時，刀爪202處於向外旋轉 至最大角度的狀態。如圖6所示，當系統接到換到命令時，主軸l將停止加工，做上升運動， 此時，刀爪202將會在鼻梁上凸輪21和鼻梁下凸輪22的作用下旋轉如圖7所示，當主軸1 上升到一定的距離，打刀杆7上的打刀凸輪71將受到打刀滾輪9的作用，打刀杆7的另一端 對主軸1上的打刀銷11施加作用力，使得主軸1的卡刀抓12張開，而此時，刀爪202已經 抓住刀具30 ;如圖8所示，當主軸1繼續上升，打刀杆7繼續給打刀銷11施加作用力，卡刀 抓12保持張開狀態，此時，刀具30的刀柄從主軸1內完全脫出，刀爪202也已經完全抓住 刀具30，然後刀盤總成20在刀庫電機102的作用下旋轉，當旋轉至所需刀位時停止；如圖7 所示，然後主軸1下降，當主軸1下降到打刀杆7即將結束打刀的位置時，刀具30完全進入 主軸l，主軸1內的卡刀抓12開始抓刀；如圖6所示，主軸1繼續下降，打刀杆7結束打刀， 卡刀抓12完全抓住刀具30，而刀爪202則在鼻梁上凸輪21和鼻梁下凸輪22的作用下，向
4外旋轉從刀具30中脫出；然後主軸1則繼續下降到加工位置，刀具30開始加工，至此，整個 換刀過程結束，等待下一次換刀。
權利要求一種立式鑽銑加工中心的換刀機構，包括主軸(1)、主軸箱(2)、滑軌導塊(3)、滾珠絲槓(4)、滾珠絲槓驅動電機(5)和立柱(6)，主軸(1)裝配在主軸箱(2)內，主軸箱(2)裝配在滑軌導塊(3)和滾珠絲槓(4)上，滑軌導塊(3)通過滑軌聯接在立柱(6)上，滾珠絲槓(4)通過兩端的支撐座聯接在立柱(6)上，滾珠絲槓驅動電機(5)與滾珠絲槓(4)頂部相連接並固定在立柱(6)上，其特徵在於所述主軸箱(2)的下部、靠近主軸(1)下端位置處設有鼻梁上凸輪(21)和鼻梁下凸輪(22)，在主軸箱(2)內部、主軸(1)的右側安裝有一打刀杆(7)；在立柱(6)上、打刀杆(7)上方安裝有一打刀滾輪(8)；在所述立柱(6)上安裝有一刀庫固定架(9)，在刀庫固定架(9)上安裝有一刀庫箱體總成(10)，該刀庫箱體總成(10)包括刀盤固定軸(101)和刀庫電機(102)；在刀庫箱體總成(10)的刀盤固定軸(101)上安裝有一刀盤總成(20)；該刀盤總成(20)位於鼻梁上凸輪(21)和鼻梁下凸輪(22)的一側，它包括刀盤體(201)和至少兩個安裝在刀盤體(201)上的刀爪(202)。
2. 按照權利要求1所述的換刀機構，其特徵在於所述刀爪(202)沿刀盤體(201)周 向均勻分布。
3. 按照權利要求1或2所述的換刀機構，其特徵在於所述打刀杆(7)由打刀杆體 (71)、打刀凸輪(72)和打刀釘(73)組成，其中，打刀杆體(71)呈直角形，其一端裝配有打 刀釘(73)並位於主軸(1)的打刀銷(11)上方，另一端裝配有打刀凸輪(72)並位於打刀滾 輪(8)的下方位置。
專利摘要本實用新型為一種立式鑽銑加工中心的換刀機構，它主要包括主軸、主軸箱、滑軌導塊、滾珠絲槓、滾珠絲槓驅動電機和立柱，在主軸箱的下部設有鼻梁上凸輪和鼻梁下凸輪，在主軸箱內安裝有一打刀杆；在打刀杆上方設有一打刀滾輪；在立柱上安裝有一刀庫固定架，在刀庫固定架上安裝有一刀庫箱體總成，該刀庫箱體總成包括刀盤固定軸和刀庫電機；在刀庫箱體總成的刀盤固定軸上安裝有一刀盤總 ，它包括刀盤體和刀爪。本實用新型通過主軸在立柱上的上下移動和刀盤總成的脫刀和換刀來完成對刀具的更換，由於在主軸運動的同時完成了換刀的動作，因此本實用新型的換刀速度快；此外，本實用新型還具有抓刀可靠穩定，出錯機率小，機構的穩定性高的優點。
文檔編號B23B19/00GK201529915SQ20092020943
公開日2010年7月21日 申請日期2009年9月8日 優先權日2009年9月8日
發明者郝金城 申請人:沃瑞克數控工具機(上海)有限公司