[发明专利]一种微型加工机床的自动换刀装置及方法

权利要求书

1.一种微型加工机床的自动换刀装置，由换刀机构(10)、刀库移动机构(20)、主轴拉刀机构(30)和选刀传感器(9)组成，其特征在于：所述换刀机构(10)通过一块托板(23)和所述刀库移动机构(20)相连，而处在机床的加工平面上方，从而在刀库移动机构(20)的带动下左右移动；所述刀库移动机构(20)通过一个横梁(21)被固定在机床的立柱(2)上；所述主轴拉刀机构(30)固定在机床的主轴部件(3)上；这样，通过换刀机构(10)选择刀具，通过刀库移动机构(20)将换刀机构(10)带动到正确的换刀位置，最后通过机床主轴和换刀机构(10)间的相对运动及主轴拉刀机构(30)中拉刀电磁铁（35）的吸合和释放完成换刀动作。

2.  根据权利1所述的微型加工机床自动换刀装置，其特征在于：所述换刀机构(10)由一个圆盘式刀库(11)、5个控位螺钉(12)、一个刀架(13)、一个槽轮机构(14)和联接件(15)组成，槽轮机构(14)由主动拨盘(14-1)、从动槽轮(14-2)和机架(14-3)组成，槽轮机构(14)的主动拨盘(14-1)与刀盘驱动电机(7)的输出轴相连，并通过联接件(15)固定在刀架(13)上；

槽轮机构(14)的从动槽轮(14-2)与圆盘式刀库(11)相连，并通过机架(14-3)固定在刀架(13)上；

圆盘式刀库(11)的圆盘上均匀存放着5把刀具，并且在圆盘上表面对应安装有5个控位螺钉(12)，分别用于触发各自的由5个限位开关构成选刀传感器(9)，从而实现正确选刀。

3.  根据权利要求1所述的微型加工机床自动换刀装置其特征在于：所述的刀库移动机构(20)，它由横梁(21)、导轨(22)、托板(23)、框架(24)、行程开关(25)、步进电机(8)组成，框架(24)中有两根导轨(22)，在导轨(22)上安装有可以滑动的托板(23)；托板(23)一方面与换刀机构(10)相连，一方面与步进电机(8)的输出轴相连，这样，当步进电机(8)转动时，带动托板(23)左右移动；最后利用横梁(21)把刀库移动机构(20)固定在机床的立柱(2)上。

4. 根据权利要求1所述的微型加工机床自动换刀装置，其特征在于：所述的主轴拉刀机构(30)由夹头(31)、转轴(32)、拉杆(33)、弹簧(34)和拉刀电磁铁（35）组成，夹头(31)固定在主轴上，它的上面套有转轴(32)和弹簧(34)；拉刀电磁铁（35）固定在立柱(2)上，另一端和拉杆(33)相连；拉杆(33)通过螺钉和转轴(32)固定联接。

5.一种微型加工机床的自动换刀方法，采用权利1要求所述微型加工机床的自动换刀装置进行自动换刀，其特征在于基本操作步骤是：

1) 系统接到更换新刀具指令时，主轴(4)停止转动，步进电机(8)带动圆盘式刀库(11)旋转至被换刀具对应的刀座；

2) 主轴(4)运行至换刀点位置，由限位传感器(5)来实现准停；

3) 圆盘式刀库(11)在托板(24)带动下慢速前进至换刀位置，由行程开关(25)实现准停，使在主轴(4)上的被换刀具进入对应的刀座；

4) 主轴(4)上用于抓刀的电磁铁得电，被换刀具和主轴(4)分离，

主轴(4)上升至零点位置；

5) 圆盘式刀库(11)在槽轮机构(14)的驱动下旋转，利用选刀传感器(9)选刀，将新刀具旋转至所需位置；

6) 主轴(4)下降至换刀点位置，将新刀具装入主轴(4)，电磁铁失电，主轴(4)夹紧新刀具；

7) 圆盘式刀库(11)后退至初始位置；

8) 主轴(4)返回至原点位置，完成整个换刀过程。