臥式加工中心換刀裝置的製作方法

2023-11-09 01:10:12 3

專利名稱：臥式加工中心換刀裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種機加工設備部件，特別是一種臥式加工中心換刀裝置， 主要用於完成臥式加工中心主軸刀具的交換動作。
技術背景ATC是一種用於加工中心的換刀裝置，它是加工中心上的關鍵部件。換刀 時間的長短直接影響到工具機的加工節拍，是工具機高效高速的一個重要指標。現 有的換刀裝置結構是有一個與工具機床身相接的箱體，在箱體上裝有換刀主軸， 換刀主軸的端頭裝有刀臂，在刀臂的兩端頭裝有刀杆，在箱體上這安裝有與液 壓控制裝置相接的油缸，通過油缸帶動齒輪齒條來實現換刀主軸的軸向移動和 轉動，換刀主軸的軸向移動和轉動可完成拔刀、轉換、插刀動作，這種結構的 換刀裝置換刀速度緩慢，換刀動作不能重疊進行，換刀時間一般在10~15秒左 右，運行不平穩，衝擊力大。發明內容本實用新型的目的是提供一種換刀動作可重疊進行、速度快、運行平穩、 無衝擊的臥式加工中心換刀裝置，克服現有技術的不足。本實用新型的臥式加工中心換刀裝置，它包括箱體9和安裝在箱體9上的 換刀主軸18，其特徵在於在箱體9上軸承裝有凸輪軸6，凸輪軸6與固定在 箱體9上的電機1相接，凸輪軸6上的凸輪17外側加工有傳動套滾珠軌道24 和擺動輪滾珠軌道27，位於箱體9內側換刀主軸18上套有與箱體9固定連接的 支撐座19，位於支撐座19內換刀主軸18上花鍵連接有傳動套10，傳動套10 上加工有與滾珠7相配的凹坑，滾珠7的一部分位於凹坑內，另一部分位於傳 動套滾珠軌道24內或支撐座19內側的圓周溝槽28內，在箱體9內有與箱體9 軸連接的擺動輪14，擺動輪14接擺臂13，擺臂13的端頭接撥軸12，撥軸12 位於換刀主軸18端頭上的撥槽11內，在擺動輪14上加工有與滾珠15相配的 凹坑，滾珠15的一部分位於凹坑內，另一部分位於擺動輪滾珠軌道27內。本實用新型的臥式加工中心換刀裝置，其中所述的電機1固定在支座4上， 在支座4內側鑲嵌有固定套3，固定套3內孔設有相對於固定套3可轉動的連接套5，電機軸2和凸輪軸6均插入連接套5的內孔並與連接套5鍵連接，支座4 與箱體9固定連接。本實用新型的臥式加工中心換刀裝置，其中所述的連接套5上裝有齒輪21， 箱體9上設有與控制裝置相接的編碼器26，齒輪21與編碼器26上的齒輪25相 嚙合。本實用新型的臥式加工中心換刀裝置，與現有技術相比具有如下優點由 於採用了電機帶動凸輪轉動，凸輪上的傳動套滾珠軌道和擺動輪滾珠軌道中的 滾珠同時撥動傳動套和擺動輪轉動，傳動套的轉動通過其內孔的花鍵帶動換刀 主軸轉動，擺動輪的轉動可通過擺動臂及撥軸驅動換刀主軸軸向移動，兩個動 作可重疊，使整個換刀動作時間縮短，可在l秒內換刀完畢，機構傳動平穩，運 動性好，無衝擊，轉位精確，提高了臥式加工中心的換刀質量，本裝置中的凸輪 機構取代了液壓油缸裝置，結構簡單，易加工。


圖1是本實用新型的臥式加工中心換刀裝置的具體實施方式
結構示意圖；圖2是圖1所示的A-A剖視示意圖。
具體實施方式
如圖所示9為箱體，在箱體9上支撐有換刀主軸18，換刀主軸18與箱體 9之間的安裝與現有技術相同，不再詳述。在箱體9上用軸承8和軸承16安裝 有凸輪軸6，位於上方的軸承8安裝在軸承座20內，軸承座20與箱體9之間螺 栓固定連接，也可以採用焊接方式連接。凸輪軸6與固定在箱體9上的伺服電 機1相接，其連接方式是電機1螺釘固定在支座4上，在支座4內側鑲嵌有 固定套3，固定套3內孔安裝有相對於固定套3可轉動的連接套5，電機軸2和 凸輪軸6均插入連接套5的內孔並與連接套5鍵連接，支座4與箱體9螺栓固 定連接。當電機軸2轉動時可通過連接套5帶動凸輪軸6相對於箱體9轉動。 凸輪軸6上接有凸輪17，凸輪17與凸輪軸6可為一體結構。凸輪17外側加工 有傳動套滾珠軌道24和擺動輪滾珠軌道27。位於箱體9內側換刀主軸18上套有與箱體9螺釘固定連接的支撐座19，位 於支撐座19內處換刀主軸18上花鍵連接有傳動套10，傳動套10上圓周處等間 距加工有與滾珠7相配的凹坑，滾珠7的一部分位於凹坑內，另一部分位於傳 動套滾珠軌道24內或支撐座19內側的圓周溝槽28內，本實施方式中，凹坑及 位於凹坑內的滾珠7為八個，在圓周上均勻分布，安裝後處於靜態時，其中兩個滾珠7位於傳動套滾珠軌道24內，其他滾珠7均位於支撐座19內側的圓周 溝槽28內。當凸輪17轉動時，可通過滾珠7撥動傳動套10轉動，從而傳動套 10通過花鍵帶動換刀主軸18轉動，完成了換刀主軸18的旋轉動作。在箱體9內用軸承及軸安裝有擺動輪14，擺動輪14的兩側均螺釘連接有擺 臂13，擺臂13的端頭接有撥軸12，撥軸12剛好位於換刀主軸18端頭上的撥 槽ll內，使兩個擺臂13及撥軸12跨在換刀主軸18端頭上的撥槽11的兩側。 在擺動輪14上加工有與滾珠15相配的凹坑，滾珠15的一部分位於凹坑內，另 一部分位於擺動輪滾珠軌道27內。當凸輪17轉動時，通過滾珠15撥動擺動輪 14轉動，同時帶動擺臂13轉動，位於撥槽ll內的撥軸12撥動換刀主軸18軸 向移動。在連接套5上裝有齒輪21，箱體9上安裝有與控制裝置相接的編碼器26， 齒輪21與編碼器26上的齒輪25相嚙合。通過編碼器26可識別連接套5及凸 輪軸6轉動是否到位準確，如出現誤差，可由控制裝置及時調整。通過上述動作，安裝在換刀主軸18的端頭的刀臂22和位於刀臂22兩端的 刀杆23可作出插拔和轉動的動作，達到換刀的目的。
權利要求1、一種臥式加工中心換刀裝置，它包括箱體(9)和安裝在箱體(9)上的換刀主軸(18)，其特徵在於在箱體(9)上軸承裝有凸輪軸(6)，凸輪軸(6)與固定在箱體(9)上的電機(1)相接，凸輪軸(6)上的凸輪(17)外側加工有傳動套滾珠軌道(24)和擺動輪滾珠軌道(27)，位於箱體(9)內側換刀主軸(18)上套有與箱體(9)固定連接的支撐座(19)，位於支撐座(19)內換刀主軸(18)上花鍵連接有傳動套(10)，傳動套(10)上加工有與滾珠(7)相配的凹坑，滾珠(7)的一部分位於凹坑內，另一部分位於傳動套滾珠軌道(24)內或支撐座(19)內側的圓周溝槽(28)內，在箱體(9)內有與箱體(9)軸連接的擺動輪(14)，擺動輪(14)接擺臂(13)，擺臂(13)的端頭接撥軸(12)，撥軸(12)位於換刀主軸(18)端頭上的撥槽(11)內，在擺動輪(14)上加工有與滾珠(15)相配的凹坑，滾珠(15)的一部分位於凹坑內，另一部分位於擺動輪滾珠軌道(27)內。
2、 根據權利要求l所述的臥式加工中心換刀裝置，其特徵在於所述的電 機(1)固定在支座(4)上，在支座(4)內側鑲嵌有固定套(3)，固定套(3) 內孔設有相對於固定套(3)可轉動的連接套(5)，電機軸(2)和凸輪軸(6) 均插入連接套(5)的內孔並與連接套(5)鍵連接，支座(4)與箱體(9)固 定連接。
3、 根據權利要求1或2所述的臥式加工中心換刀裝置，其特徵在於所述 的連接套(5)上裝有齒輪(21)，箱體(9)上設有與控制裝置相接的編碼器(26)， 齒輪(21)與編碼器(26)上的齒輪(25)相嚙合。
專利摘要臥式加工中心換刀裝置，包括箱體和換刀主軸。在箱體上軸承裝有凸輪軸，凸輪軸與固定在箱體上的電機相接。凸輪軸上的凸輪外側加工有傳動套滾珠軌道和擺動輪滾珠軌道。位於箱體內側換刀主軸上套有與箱體固定連接的支撐座，位於支撐座內換刀主軸上花鍵連接有傳動套。傳動套上加工有與滾珠相配的凹坑，滾珠的一部分位於凹坑內，另一部分位於傳動套滾珠軌道內或支撐座內側的圓周溝槽內。在箱體內有與箱體軸連接的擺動輪，擺動輪接擺臂，擺臂的端頭接撥軸，撥軸位於換刀主軸端頭上的撥槽內。在擺動輪上加工有與滾珠相配的凹坑，滾珠的一部分位於凹坑內，另一部分位於擺動輪滾珠軌道內。本裝置中的凸輪機構取代了液壓油缸裝置，結構簡單，易加工。
文檔編號B23Q3/157GK201102152SQ20072001449
公開日2008年8月20日 申請日期2007年9月11日 優先權日2007年9月11日
發明者任 劉, 偉 劉, 劉德棟, 姜美娜, 潘慶志 申請人:大連華根機械有限公司