[实用新型]一种换刀装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及机械加工机床技术领域，特别涉及一种换刀装置。

背景技术

在自动化大批量生产过程中，工件是以毛坯面定位夹装到工作台上，产品装夹会存在一定误差，但对工件上要加工孔的位置要求又比较高。现有的定位装置不能满足精确定位的生产需要，由此造成了大量残次品的生成，原料浪费严重。

目前市场上微型CNC机床及其他机床大都采用主轴相对于机床水平位置不动，只沿Z向上下移动，使待加工工件在工作台上沿X和Y向前后左右移动带动待加工工件到主轴下方正对需要加工比如钻孔或者攻丝的位置，实现对待加工工件不同部位钻孔或者攻丝的加工过程。这种设计的机床，一般均是将待加工工件的X和Y向伺服装置设置于待加工工件下方。当冷却液对固定在主轴上的刀具或者待加工工件的加工面进行冷却喷洒时，很容易对X和Y轴向伺服装置造成污染，为了避免这种污染，X和Y轴向伺服装置的防护等级要求较高，机构复杂。而且，这种情况下，待加工工件的装夹和管理布置也很繁琐。

实用新型内容

为此，本实用新型的申请人设计开发了一种换刀装置。本实用新型中将固定在主轴上的换刀装置的各个零件，也即不固定在机床上的各零件的组成称为换刀机构，换刀机构不包括刀具夹头，将容纳刀具夹头和刀具的设置在机床上的各零件的组成称为刀库总成。将换刀装置的换刀机构部分固定在机床的Z向主轴上，并将该主轴设置为在机床的支撑下可沿前后方向Y、左右方向X和竖直方向Z移动，将钻攻等加工时所需要的刀具放置在刀库总成中，待加工工件固定在定位装置中。这样，随着主轴的移动，换刀机构在刀库总成和待加工工件的所在位置之间变化变换位置，通过将刀具取出和/或回位进行换刀动作，以用于在待加工工件上进行不同形式的比如钻孔或攻丝等加工。本实用新型解决了X和Y轴向伺服装置的防护等级要求较高、机构复杂的问题，同时解决了工件装夹和管路布置繁琐的问题。

本实用新型提供的技术方案为：

一种换刀装置，包括：

刀柄本体，其具有竖直向下开口的刀柄空腔，所述刀柄本体的上壁连接在支架上；

拉杆，其上端连接至所述刀柄本体的上壁的内侧，所述拉杆在所述刀柄空腔内向下延伸，而下端具有止档突块；

夹头座，其也具有竖直向下开口的夹头座空腔，所述夹头座空腔的中部设置有隔板，所述夹头座自由套设在所述拉杆的外周，上壁受到所述止档突块的支撑，所述夹头座的侧壁的下部设置有定位贯通孔，其中设置有夹头定位钢球；

夹头顶出滑套，其自由设置在所述夹头座空腔中的隔板与定位贯通孔之间的位置处，下端由设置在夹头座空腔内的夹头顶出滑套钢丝挡圈支撑，且所述夹头顶出滑套与隔板之间设置有夹头顶出弹簧；

夹头定位钢球限位套，其自由套设在所述夹头座的下部的外侧，下端由设置在夹头座外侧的定位钢球限位套钢丝挡圈支撑，所述夹头定位钢球限位套的下端的内壁处设置有扩容空腔，所述扩容空腔的上方设置有向中心突出的挤压块，所述挤压块与扩容空腔之间的过渡部分为锥形面；

其中，所述夹头定位钢球限位套与夹头座之间设置有夹头定位钢球限位套顶出弹簧，且待更换刀具的刀柄处设置有与所述夹头定位钢球的尺寸相匹配的第一球面凹坑。

优选的是，所述的换刀装置中，

所述支架为轴承支架，所述刀柄本体的上壁向上伸出有转轴，该转轴由电机驱动旋转；

所述夹头座的侧壁的外侧位于隔板上方的位置处设置有第二球面凹坑；

所述刀柄本体的侧壁与所述第二球面凹坑相对应的位置处设置有传动孔，在所述传动孔和第二球面凹坑中设置有传动钢球。

优选的是，所述的换刀装置，还包括：

刀柄固定座，其中空内部设置有所述轴承支架，所述转轴呈圆柱形结构，所述转轴插入所述轴承支架中，通过轴联器与电机的输出轴连接。

优选的是，所述的换刀装置，还包括：

铜基钢球保持架轴承，其为套筒状结构，套设在刀柄本体与夹头座之间，所述铜基钢球保持架轴承与所述夹头定位钢球限位套上下相对，所述铜基钢球保持架轴承的与第二球面凹坑对应的位置处设置有传动贯通孔，所述传动钢球嵌入所述第二球面凹坑、传动贯通孔和传动孔，所述传动孔的尺寸为相对于所述传动钢球沿上下方向存在一定的余量。

优选的是，所述的换刀装置，还包括：

传动钢球限位套，其套设在所述刀柄本体的外周，遮挡也为贯通孔的传动孔，所述传动钢球限位套的下端由设置在刀柄本体的外周的传动钢球限位套钢丝挡圈支撑。

优选的是，所述的换刀装置，所述夹头座的上壁受到所述止档突块的支撑是通过以下方式实现的：