[发明专利]一种换刀机构及车铣复合机床

说明书

技术领域

本发明涉及金属切削加工设备领域，特别涉及一种换刀机构，以及包括该换刀机构的车铣复合机床。

背景技术

车铣复合机床将铣削功能和车削功能集成于一身，减少了工件的装夹定位次数，提高了工件加工效率，被越来越广泛地应用于金属切削加工中。铣削主轴是车铣复合机床上带动刀具旋转的轴，铣削主轴的刚性对加工工件的精度起着重要作用，刚性越大，径向跳动越小，则工件的加工精度越高。铣削主轴的轴向尺寸对其铣削主轴的刚性有很大影响。

为了满足复合加工要求，车铣复合机床的铣削主轴需要集成丰富的功能，例如铣削主轴上的自动拉刀、车铣转换、中心出水及各种动作的检测确认等功能。现有技术的铣削主轴上，一般设置有用于装卸刀具的换刀机构。该换刀机构主要包括松紧机构和打刀杆。刀具安装在松紧机构上，该松紧机构与打刀杆连接。当打刀杆伸出时，松紧机构松开刀具，实现打刀作业（卸刀作业）；当打刀杆回退时，松紧机构紧固刀具，实现拉刀作业（装刀作业）。现有技术中，该打刀杆的伸出和回退均由液压驱动，受液压油腔及液压管路的限制，其占用体积大，不利于其他部件的空间布局。此外，该结构还具有可靠性差、加工复杂、成本高等缺点。

与此同时，为了进行动作检测，往往还会设置打刀检测机构。该打刀检测机构一般安装在前述铣削主轴的后部，这会加大铣削主轴的轴向尺寸，降低铣削主轴的刚性，增大机床整体的结构尺寸，降低加工工件的精度。

随着车铣复合机床的使用和需求日益增加，用户对其性能的要求也越来越高。因此，如何提供一种刚性高、可靠性好的车铣复合机床，以满足用户对其日益增多的需求，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种换刀机构，该换刀机构能够减小占用体积，提高可靠性。此外，本发明的换刀机构还可以增加铣削主轴的刚性，保证加工精度。

本发明的换刀机构，包括：

设置于主轴内腔的连接部件，所述连接部件连接松紧机构，所述连接部件以不同方向直线运动时，所述松紧机构相应地松开或紧固刀具；

第一弹性元件和液压驱动的液压部件，液压油进油时，推动所述液压部件，进而推动所述连接部件以第一方向运动；液压油回油时，连接部件在第一弹性元件的作用下以第二方向运动。

进一步地，所述换刀机构还包括：

与所述液压部件同步运动的检测部件；

位置开关，所述位置开关固定设置，当所述检测部件运动至接近或接触所述位置开关时，所述位置开关改变得失电状态，所述位置开关包括一个或两个。

进一步地，所述换刀机构还包括：

中心回转接头，所述中心回转接头设置于所述液压部件的内腔，所述中心回转接头包括相对旋转的第一部件和第二部件，所述第一部件固定设置，所述第二部件与所述连接部件固定连接；

设置于所述连接部件上的出水孔，所述出水孔与所述中心回转接头连通，水依次经过所述中心回转接头和所述出水孔后，流至刀具所在的位置。

进一步地，所述换刀机构还包括：

轴承，所述轴承包括内圈和外圈，所述中心回转接头的第一部件设置于所述内圈内侧，所述液压部件的内腔设置于所述外圈外侧。

进一步地，所述换刀机构还包括：

第二弹性元件，所述第二弹性元件的第一端作用于所述连接部件上、第二端作用于所述轴承上，在所述液压部件缩回到位时，所述连接部件的端部和所述液压部件的端部之间具有预设的间距。

进一步地，所述换刀机构还包括：

第一垫片，所述第一垫片设置于所述第二弹性元件第一端和所述连接部件端部之间；和/或

第二垫片，所述第二垫片设置于所述第二弹性元件第二端和所述轴承之间。

进一步地，所述第二弹性元件为套装于所述中心回转接头的第一部件上的碟簧。

进一步地，所述换刀机构还包括：

密封圈，所述密封圈的内圈套装于所述中心回转接头的第一部件上，所述密封圈的外圈与所述液压部件的内腔接触连接。

进一步地，所述第一弹性元件为套装于所述连接部件上的碟簧，所述第一弹性元件的第一端作用于所述主轴上、第二端作用于所述连接部件上。

本发明的另一方面，还提供一种车铣复合机床，其设置有前述的换刀机构。