一種能在數(shù)控立式銑床實現(xiàn)自動換刀的刀架的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及數(shù)控加工設備領域，具體是一種能在數(shù)控立式銑床實現(xiàn)自動換刀的刀架。
【背景技術】
[0002]與普通立式數(shù)控銑床相比，立式銑加工中心帶有自動旋轉刀庫，能快速交換刀具，在使用多把刀具進行復雜特征零件的加工時，加工中心能顯現(xiàn)出高效、快捷的特點。但加工中心的刀庫的價格昂貴，若能在普通數(shù)控立式銑床實現(xiàn)自動交換刀具，就可以充分發(fā)揮其加工潛能，使其達到加工中心約80%的效率，大量節(jié)約設備資金。
[0003]普通數(shù)控立式銑床實現(xiàn)自動交換刀具通常存在以下困難:
[0004](I)刀庫存刀位中的鏈式刀位或圓盤旋轉刀位，需經過PLC換刀程序呼叫刀位號，使伺服電機旋轉移動到換刀機械臂指定位置。ATC換刀機械臂又需要多種液壓單向閥與電器原件配合，才能完成刀具存放歸位與換刀抓取動作。這些自動換刀裝置結構復雜，自行制造困難。
[0005](2)PLC交換刀具邏輯程序需專業(yè)人員編寫。
[0006]由于這些困難，大多機床廠提供了整套換刀刀庫，但改造過程需要專業(yè)人員完成，且價格昂貴改造周期長，故大多工廠選擇直接購買價格昂貴的加工中心。

【發(fā)明內容】

[0007]為克服現(xiàn)有技術中存在的自動換刀裝置結構復雜、自行制造困難、使用成本高的不足，本發(fā)明提出了一種能在數(shù)控立式銑床實現(xiàn)自動換刀的刀架。
[0008]本發(fā)明所述刀架的長度小于或等于數(shù)控立式銑床的工作臺的寬度，所述刀架的高度大于常規(guī)標準銑刀刀桿的長度。在所述刀架上分布有多個刀具安放孔，各刀具安放孔的孔徑根據(jù)不同刀具刀柄的直徑確定。所述各刀具安放孔的孔口對稱的分布有一對定位鍵安裝槽，用于安裝刀具角度定位鍵。所述角度定位鍵裝入定位鍵安裝槽后，該角度定位鍵的上表面需高出定位止口的平面10?15_。
[0009]所述定位止口位于該刀具安放孔的孔口處，在該刀柄定位止口處墊有毛氈墊。
[0010]所述角度定位鍵為矩形塊，在所述角度定位鍵的幾何中心有貫通該角度定位鍵上表面與下表面的螺栓孔。當該角度定位鍵安裝在所述定位鍵安裝槽內后，通過分別位于定位鍵安裝槽內的螺栓孔和角度定位鍵上的螺栓孔將當該角度定位鍵固緊。
[0011]在所述刀架兩側邊的下表面均有鎖緊裝置，用于將該刀架固定在工作臺上。
[0012]本發(fā)明提出的可用于自動換刀的簡易刀架利用數(shù)控程序控制機床主軸準確移動到刀架位置，將刀具放入存刀位。然后再根據(jù)數(shù)控程序使主軸到達指定刀位抓取刀具。用這種方法可以代替復雜的ATC機械手換刀動作，實現(xiàn)在普通立式數(shù)控銑床以低廉的改造成本完成十把以內刀具的簡易自動交換。
[0013]本發(fā)明中刀架的外型為長方體，上面有一排存刀孔位，四周底部設有幾處鎖緊裝置用于安裝定位，刀架的寬度比存刀孔的直徑略大，長度由存刀位的數(shù)目和孔距決定，高度由刀具的長度決定。存刀位孔兩側有角度定位鍵，能夠控制存刀位上刀柄的角度。刀柄定位止口處墊毛氈墊，在刀具進入主軸時起緩沖作用，保護主軸不受擠壓損傷。刀架可放置在工作臺邊緣空閑處，用鎖緊裝置進行定位安裝。
[0014]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下積極效果:
[0015](I)技術改造成本低廉。
[0016]刀架的形狀簡易、制作方便，只需投入極少量資金制作刀架，配合簡單的數(shù)控程序，即可在數(shù)控立式銑床實現(xiàn)自動換刀，充分發(fā)揮設備的加工潛能。
[0017](2)安裝方便且通用性好。
[0018]刀架的尺寸、安裝位置、安裝個數(shù)及定位方式等均可根據(jù)機床的實際情況進行調整，在各型號的數(shù)控立式銑床均能實現(xiàn)自動換刀。
[0019]利用本發(fā)明設計的刀架能以低廉的改造成本在普通數(shù)控立式銑床實現(xiàn)完成十把以內刀具的自動交換。
【附圖說明】
[0020]圖1a是刀架的軸測圖，圖1b是刀架的剖視圖，圖1c刀架的是俯視圖。
[0021]圖2是實例一中刀架沿坐標系的Y軸放置示意圖
[0022]圖3是實例二中刀架沿坐標系的X軸和Y軸組合放置示意圖。
[0023]圖4是存刀位處的定位鍵示意圖。圖中:
[0024]1.刀架;2.鎖緊裝置;3.存刀位孔;4.刀具角度定位鍵;5.定位止口； 6.刀具;7.機床主軸;8.工作臺。
【具體實施方式】
[0025]實施例1
[0026]本實施例是一種能在數(shù)控立式銑床實現(xiàn)自動換刀的刀架。所述刀架I為矩形條狀，采用45#鋼制成。所述刀架的長度小于或等于數(shù)控立式銑床的工作臺的寬度，所述刀架的高度大于常規(guī)標準銑刀刀桿的長度，若要放置非標準定制刀具，需根據(jù)刀具實際尺寸確定刀架的高度。本實施例中，所述銑刀為標準刀具，銑刀刀桿的長度為100mm，所述刀架的高度為I30mmο
[0027]在所述刀架I上分布有多個刀具安放孔，在該刀具安放孔的孔口處有定位止口5 ;所述刀柄定位止口處墊有毛氈墊。所述刀具安放孔的數(shù)量根據(jù)加工中所需刀具的數(shù)量確定;所述各刀具安放孔的孔徑根據(jù)不同刀具刀柄的直徑確定。如圖4所示，所述各刀具安放孔的孔口對稱的分布有一對定位鍵安裝槽，用于安裝刀具角度定位鍵4。在該定位鍵安裝槽內幾何中心有螺栓孔
[0028]所述角度定位鍵4為矩形塊，在該角度定位鍵的幾何中心有貫通該角度定位鍵上表面與下表面的螺栓孔。當該角度定位鍵4安裝在所述定位鍵安裝槽內后，通過分別位于定位鍵安裝槽內的螺栓孔和角度定位鍵4上的螺栓孔將當該角度定位鍵固緊。
[0029]所述角度定位鍵4裝入定位鍵安裝槽后，該角度定位鍵4的上表面需高出定位止口的平面1?15mm。
[0030]在所述刀架I兩側邊的下表面均有鎖緊裝置2，用于將該刀架固定在工作臺8上。[0031 ] 以FANUC0-0I數(shù)控銑床為例，該數(shù)控銑床工作臺的行程為1000mm*900mm*800mm。使用時，將刀架沿Y軸方向固定在該數(shù)控銑床工作臺上。將所需要的刀具逐一安放在所述刀架上的刀具安放孔中。通過設定的參數(shù)，使主軸移動至刀架上方，實施卸刀或裝刀。
[0032]使用時，主軸移至刀架空閑刀位的圓心處后定向停止，其停止角度與刀架上存刀位的定位鍵角度一致，然后主軸松開刀柄后抬起，刀具和刀柄則落入存刀位中，完成卸刀動作;主軸移至將要更換的刀具存刀位處，主軸下移使刀柄尾部進入主軸內，然后鎖緊刀具后抬起，完成裝刀的動作。以上卸刀、裝刀動作均能由簡單的數(shù)控程序自動完成。
【主權項】
1.一種能在數(shù)控立式銑床實現(xiàn)自動換刀的刀架，其特征在于，所述刀架的長度小于或等于數(shù)控立式銑床的工作臺的寬度，所述刀架的高度大于常規(guī)標準銑刀刀桿的長度;在所述刀架上分布有多個刀具安放孔，各刀具安放孔的孔徑根據(jù)不同刀具刀柄的直徑確定;所述各刀具安放孔的孔口對稱的分布有一對定位鍵安裝槽，用于安裝刀具角度定位鍵;所述角度定位鍵裝入定位鍵安裝槽后，該角度定位鍵的上表面需高出定位止口的平面10?15mm02.如權利要求1所述能在數(shù)控立式銑床實現(xiàn)自動換刀的刀架，其特征在于，所述定位止口位于該刀具安放孔的孔口處，在該刀柄定位止口處墊有毛氈墊。3.如權利要求1所述能在數(shù)控立式銑床實現(xiàn)自動換刀的刀架，其特征在于，所述角度定位鍵為矩形塊，在所述角度定位鍵的幾何中心有貫通該角度定位鍵上表面與下表面的螺栓孔；當該角度定位鍵安裝在所述定位鍵安裝槽內后，通過分別位于定位鍵安裝槽內的螺栓孔和角度定位鍵上的螺栓孔將當該角度定位鍵固緊。4.如權利要求1所述能在數(shù)控立式銑床實現(xiàn)自動換刀的刀架，其特征在于，在所述刀架兩側邊的下表面均有鎖緊裝置，用于將該刀架固定在工作臺上。
【專利摘要】一種能在數(shù)控立式銑床實現(xiàn)自動換刀的刀架，該刀架的長度小于或等于數(shù)控立式銑床的工作臺的寬度，所述刀架的高度大于常規(guī)標準銑刀刀桿的長度。在刀架上分布有多個刀具安放孔。各刀具安放孔的孔口對稱的分布有一對刀具角度定位鍵安裝槽。在所述刀架兩側邊的下表面均有固定的鎖緊裝置。本實用新型形狀簡單、制作方便，通過數(shù)控程序即可在數(shù)控立式銑床實現(xiàn)自動換刀，充分發(fā)揮設備的加工潛能。并且刀架的尺寸、安裝位置、安裝個數(shù)及定位方式等均可根據(jù)機床的實際情況進行調整，在各型號的數(shù)控立式銑床均能實現(xiàn)自動換刀。利用本實用新型設計的刀架能以低廉的改造成本在普通數(shù)控立式銑床實現(xiàn)完成十把以內刀具的自動交換。
【IPC分類】B23Q3/157
【公開號】CN205201149
【申請?zhí)枴緾N201520964964
【發(fā)明人】李柱宏, 陳云, 姚慶, 劉繁華, 潘斌, 王兆楠
【申請人】西安航天動力機械廠
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年11月27日