專利名稱：加工中心機床用快速換刀機構的制作方法
技術領域：
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本實用新型涉及一種加工中心機床用快速換刀機構，尤其是一種結構簡單， 動作靈敏精確，安裝、維修方便的換刀機構。
技術背景-
現(xiàn)有的加工中心機床用換刀機構是在支撐架上安裝有與電控裝置相接的電 機，電機通過傳動裝置驅動安裝在支撐架上的凸輪軸和刀臂主軸動作，刀臂主 軸的轉動和軸向移動可實現(xiàn)換刀動作。其中刀臂主軸的轉動普遍采用氣缸提供
動力；其缺點是難以與機床數(shù)控形成一體化控制，且動作不夠精確、靈活。而 在換刀過程中，刀臂首先對刀庫上的刀具進行扣刀，然后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，其缺點是在換刀時刀臂易發(fā)生抖動，導致?lián)Q刀動作不流暢、不穩(wěn) 定，且?guī)в邪踩[患。 發(fā)明內容
本實用新型是為了解決現(xiàn)有技術所存在的上述問題，提供一種可避免換刀 過程中刀臂抖動，防止刀臂脫落，換刀動作流暢、穩(wěn)定的換刀機構。
本實用新型的技術解決方案是: 一種加工中心機床用快速換刀機構，包括 本體34和刀臂1，其特征在于在本體34上縱向固定有主軸套，位于主軸套 內的主軸19的底端與刀臂1固定連接，主軸19的上端設置有能與主軸19相對 轉動的連接塊2，連接塊2中設置有單桿軸承23，單桿軸承23的端頭嵌于設置 在本體34上的平板凸輪14的曲溝35內，平板凸輪14上設置有螺母50，與之 相配的螺桿7和固定在本體34上的步進馬達6的輸出軸相連。
所述主軸19上套裝有能沿主軸19軸向滑動的齒輪18，設置在排齒基板52 上的排齒30與齒輪18相配，排齒基板52上設置有螺母51，與之相配的螺桿 28和固定在本體34上的步進馬達4的輸出軸相連。
所述的平板凸輪14通過橫向設置的導軌8、導軌16與本體34連接。 所述的排齒基板52通過橫向設置的導軌3、導軌17與本體34連接。 所述的螺桿7通過螺桿座32和軸承座31固定在平版凸輪14上。
所述的螺桿28通過螺桿座33和軸承座29固定在排齒基板52上。 本實用新型同現(xiàn)有技術相比，具有如下優(yōu)點
1、 刀臂主軸的轉動和縱向運動改用螺桿與步進馬達相互配合的方式 實現(xiàn)，可以較容易的與機床實現(xiàn)數(shù)控一體化，符合現(xiàn)代化生產(chǎn)的 要求；
2、 整體結構簡單，動作數(shù)控化制造成本低，動作數(shù)控靈敏精確，結 構簡化，可使整體機構易制造、好安裝，方便維修，提高工作效 率和安全性能，最終使機加工零件加工成本降低；
3、 拉刀機構部分采用平板凸輪設計，使該換刀機構在快速拉刀的過 程中不會有抖動的現(xiàn)象，從而達到換刀動作流暢、穩(wěn)定的目的；
4、 平板凸輪的在動作后固定不動，相當于機構本身帶有自鎖功能， 避免了原有設計因斷電使刀臂自動下落，保證安全；
5、 排齒采用雙導軌設計連接在換刀機構上，可以在快速換刀時不可 避免的產(chǎn)生振動的時候保證動作的流暢性、穩(wěn)定性。


圖1為本實用新型實施例的主視圖。
圖2為本實用新型實施例的側視圖。
圖3為本實用新型實施例扣刀機構的結構示意圖。
圖4為本實用新型實施例的立體圖。
具體實施方式
下面將結合附圖說明本實用新型的具體實施方式
。如圖1、圖2、圖3所 示本實用新型的加工中心用數(shù)控快速換刀機構，包括本體34和刀臂1，在本 體34上縱向固定有主軸套，主軸19套接在主軸套內并可在主軸套轉動，主軸 19的底端與刀臂1固定連接，主軸19的上端設置有連接塊2，連接塊2套接在 主軸19上，且可以相對于主軸19進行轉動，但不能軸向運動；連接塊12中設 置有單桿軸承23，單桿軸承23的端頭嵌于設置在本體34上的平板凸輪14的 曲溝35內，曲溝35斜向設置在平板凸輪14上，平板凸輪14的上下兩端分別 與固定在本體34上的導軌8、導軌16連接，平板凸輪14上設置有螺桿座32 和軸承座31，軸承座31支撐著螺桿7，使螺桿7可以與設置在螺桿座32上的 螺母50相配合，螺桿7的另一端和固定在本體34上的步進馬達6的輸出軸相 連。
所述的主軸19上套裝有能沿主軸19軸向滑動的齒輪18，齒輪18能夠在 主軸19上轉動，與齒輪18相配有排齒30，排齒30設置在通過導軌3和導軌 17與本體34連接在一起的排齒基板52上，排齒基板52上設置有螺桿座33和 軸承座29，軸承座33支撐著螺桿28，使螺桿28可以與設置在螺桿座33上的 螺母51相配合，螺桿28的另一端和固定在本體34上的步進馬達4的輸出軸相 連。
工作時，數(shù)控機床的控制系統(tǒng)首先發(fā)出信號，步進馬達4感應到信號以后 開始工作，與步進馬達4的輸出軸相連的螺桿28隨之轉動，在設置在排齒基板 52上的螺桿座33的作用下，帶動排齒基板52沿著導軌3、導軌17做平動，此 時與固定在排齒基板52上的排齒30相嚙合的齒輪18在排齒30的帶動下轉動， 由于齒輪18與主軸19通過六栓槽連接，因此可以實現(xiàn)主軸19和固定連接于其 上的刀臂1的轉動，即扣刀動作。
需要向下拉刀時，數(shù)控機床的控制系統(tǒng)發(fā)出信號，步進馬達6感應到信號 以后開始工作，與步進馬達6的輸出軸相連的螺桿7隨之轉動，在設置在平板 凸輪14上的螺桿座32的作用下，拉動平板凸輪14，平板凸輪14沿著導軌8、 導軌16做平動，由于其上的曲溝35為斜向設計，因此嵌于平板凸輪14的曲溝 35內的單桿軸承23在曲溝35的作用下向下運動，達到使主軸19向下運動的 目的，以完成向下拉刀的動作。
向下拉刀動作完成后，步進馬達4帶動螺桿28反向轉動，先前所述的動 作過程也隨之反向運動，從而帶動主軸19和刀臂1反向轉動到既定位置。
最后，步進馬達6帶動螺桿7反向轉動，前述運動過程反向運動，從而帶 動主軸19向上運動的目的，以完成向上拉刀的動作。
如此反復，以實現(xiàn)刀具的自動更換。
權利要求1、一種加工中心機床用快速換刀機構，包括本體(34)和刀臂(1)，其特征在于在本體(34)上縱向固定有主軸套，位于主軸套內的主軸(19)的底端與刀臂(1)固定連接，主軸(19)的上端設置有能與主軸(19)相對轉動的連接塊(2)，連接塊(2)中設置有單桿軸承(23)，單桿軸承(23)的端頭嵌于設置在本體(34)上的平板凸輪(14)的曲溝(35)內，平板凸輪(14)上設置有螺母(50)，與之相配的螺桿(7)和固定在本體(34)上的步進馬達(6)的輸出軸相連。
2、 根據(jù)權利要求l所述的加工中心機床用快速換刀機構，其特征在于所 述主軸(19)上套裝有能沿主軸(19)軸向滑動的齒輪(18)，設置在排齒基板(52)上的排齒(30)與齒輪(18)相配，排齒基板(52)上設置有螺母(51)， 與之相配的螺桿(28)和固定在本體(34)上的步進馬達(4)的輸出軸相連。
3、 根據(jù)權利要求2所述的加工中心機床用快速換刀機構，其特征在于所 述的平板凸輪(14)通過橫向設置的導軌(8)、導軌(16)與本體(34)連接。
4、 根據(jù)權利要求3所述的加工中心機床用快速換刀機構，其特征在于所 述的排齒基板(52)通過橫向設置的導軌(3)、導軌(17)與本體(34)連接。
5、 根據(jù)權利要求4所述的加工中心機床用快速換刀機構，其特征在于所 述的螺桿(7)通過螺桿座(32)和軸承座(31)固定在平版凸輪(14)上。
6、 根據(jù)權利要求5所述的加工中心機床用快速換刀機構，其特征在于所 述的螺桿(28)通過螺桿座(33)和軸承座(29)固定在排齒基板(52)上。
專利摘要本實用新型公開一種加工中心機床用快速換刀機構，包括本體(34)和刀臂(1)，其特征在于在本體(34)上縱向固定有主軸套，位于主軸套內的主軸(19)的底端與刀臂(1)固定連接，主軸(19)的上端設置有能與主軸(19)相對轉動的連接塊(2)，連接塊(2)中設置有單桿軸承(23)，單桿軸承(23)的端頭嵌于設置在本體(34)上的平板凸輪(14)的曲溝(35)內，平板凸輪(14)上設置有螺母(50)，與之相配的螺桿(7)和固定在本體(34)上的步進馬達(6)的輸出軸相連。具有結構簡單，動作靈敏精確，安裝、維修方便等優(yōu)點。
文檔編號B23Q3/157GK201175844SQ20082001211
公開日2009年1月7日 申請日期2008年4月14日 優(yōu)先權日2008年4月14日
發(fā)明者劉怡君 申請人:大連首輪機械工業(yè)有限公司