[实用新型]一种立式钻铣加工中心的换刀机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种换刀机构，特别是一种立式钻铣加工中心的换刀机构。

背景技术

现有的加工中心机床用换刀机构在换刀过程中，刀臂首先对刀库上的道具进行扣刀，然后由电控装置驱动刀库进行松刀的动作，目前松刀的动作是由凸轮轴通过链轮链条带动信号链轮进行感应控制的，这种换刀机构的结构较复杂，换刀速度较慢，而且换刀时刀臂容易发生抖动，导致换刀动作不流畅、不稳定，且带有安全隐患。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种换刀辅助部件少、换刀速度快，而且稳定性高的立式钻铣加工中心换刀机构。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：一种立式钻铣加工中心的换刀机构，包括主轴、主轴箱、滑轨导块、滚珠丝杠、滚珠丝杠驱动电机和立柱，主轴装配在主轴箱内，主轴箱装配在滑轨导块和滚珠丝杠上，滑轨导块通过滑轨联接在立柱上，滚珠丝杠通过两端的支撑座联接在立柱上，滚珠丝杠驱动电机与滚珠丝杠顶部相连接并固定在立柱上，其特征在于：所述主轴箱的下部、靠近主轴下端位置处设有鼻梁上凸轮和鼻梁下凸轮，在主轴箱内部、主轴的右侧安装有一打刀杆；在立柱上、打刀杆上方安装有一打刀滚轮；在所述立柱上安装有一刀库固定架，在刀库固定架上安装有一刀库箱体总成，该刀库箱体总成包括刀盘固定轴和刀库电机；在刀库箱体总成的刀盘固定轴上安装有一刀盘总成；该刀盘总成位于鼻梁上凸轮和鼻梁下凸轮的一侧，它包括刀盘体和至少两个安装在刀盘体上的刀爪。

所述刀爪沿刀盘体周向均匀分布。

所述打刀杆由打刀杆体、打刀凸轮和打刀钉组成，其中，打刀杆体呈直角形，其一端装配有打刀钉并位于主轴的打刀销上方，另一端装配有打刀凸轮并位于打刀滚轮的下方位置。

本实用新型的有益效果是：由于在主轴作上下运动的过程中即可完成换刀，而没有其他的辅助动作，因此本实用新型的换刀速度快，节约了换刀的时间；此外，通过刀爪、鼻梁上凸轮、鼻梁下凸轮的配合，使得本实用新型抓刀可靠稳定，出错机率小，机构的稳定性高。

附图说明

图1为本实用新型的整体装配图。

图2为本实用新型的刀库箱体总成和刀盘总成的装配图。

图3为本实用新型主轴的结构图。

图4为本实用新型打刀杆的结构图。

图5为本实用新型加工时的状态图。

图6为本实用新型主轴上升时状态图。

图7为本实用新型打刀杆开始打刀的状态图。

图8为本实用新型刀具从主轴内脱出的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的优选实施方式做详细的描述：

本实用新型涉及一种立式钻铣加工中心的换刀机构，如图1所示，它包括主轴1、主轴箱2、滑轨导块3、滚珠丝杠4、滚珠丝杠驱动电机5和立柱6，其中，主轴1装配在主轴箱2内，主轴箱2装配在滑轨导块3和滚珠丝杠4上，滑轨导块3通过滑轨联接在立柱6上，滚珠丝杠4通过两端的支撑座联接在立柱6上，滚珠滚珠丝杠驱动电机5与滚珠丝杠4顶部相连接并固定在立柱6上，在滚珠丝杠电机5的带动下，主轴1、主轴箱2通过滑轨导块3可以沿固定在立柱6上的滑轨上下移动。

如图1所示，在主轴箱2的下部、靠近主轴1下端位置处设有鼻梁上凸轮21和鼻梁下凸轮22，这两个凸轮的作用在于可以使刀盘总成20上的刀爪202按照限定的轨迹运动。在主轴箱2内部、主轴1的右侧安装有一打刀杆7，在立柱6上、打刀杆7上方安装有一打刀滚轮8，其中，打刀杆7由打刀杆体71、打刀凸轮72和打刀钉73组成，打刀杆体71呈直角形，其一端装配有打刀钉73并位于主轴1的打刀销11上方，另一端装配有打刀凸轮72并位于打刀滚轮8的下方位置。当打刀杆7随主轴箱2向上运动而碰到打刀滚轮8时，打刀滚轮8将给打刀杆7施加一推力，从而使打刀杆7的另一端给打刀销11施加一外力，从而可以使主轴1实现松开刀具30。

如图2所示，在立柱6上安装有一刀库固定架9，在刀库固定架9上安装有一刀库箱体总成10，该刀库箱体总成10包括刀盘固定轴101和刀库电机102；在刀库箱体总成10的刀盘固定轴101上安装有一刀盘总成20；该刀盘总成20位于鼻梁上凸轮21和鼻梁下凸轮22的一侧，它包括刀盘体201和至少两个安装在刀盘体201上的刀爪202，该刀爪202沿刀盘体201周向均匀分布。上述刀盘总成20在刀库电机102的作用下可以绕刀盘固定轴101旋转，从而可以带动刀爪202旋转，实现更换刀具。

本实用新型换刀的动作过程为：如图5所示，为加工中心加工工件的状态，刀具30在主轴1内，主轴1旋转将带动刀具30旋转，实现加工功能，此时，刀爪202处于向外旋转至最大角度的状态。如图6所示，当系统接到换到命令时，主轴1将停止加工，做上升运动，此时，刀爪202将会在鼻梁上凸轮21和鼻梁下凸轮22的作用下旋转如图7所示，当主轴1上升到一定的距离，打刀杆7上的打刀凸轮71将受到打刀滚轮9的作用，打刀杆7的另一端对主轴1上的打刀销11施加作用力，使得主轴1的卡刀抓12张开，而此时，刀爪202已经抓住刀具30；如图8所示，当主轴1继续上升，打刀杆7继续给打刀销11施加作用力，卡刀抓12保持张开状态，此时，刀具30的刀柄从主轴1内完全脱出，刀爪202也已经完全抓住刀具30，然后刀盘总成20在刀库电机102的作用下旋转，当旋转至所需刀位时停止；如图7所示，然后主轴1下降，当主轴1下降到打刀杆7即将结束打刀的位置时，刀具30完全进入主轴1，主轴1内的卡刀抓12开始抓刀；如图6所示，主轴1继续下降，打刀杆7结束打刀，卡刀抓12完全抓住刀具30，而刀爪202则在鼻梁上凸轮21和鼻梁下凸轮22的作用下，向外旋转从刀具30中脱出；然后主轴1则继续下降到加工位置，刀具30开始加工，至此，整个换刀过程结束，等待下一次换刀。