[发明专利]一种五轴加工中心的高精度刀具锁紧装置及换刀方法

说明书

本发明公开了一种数控机床，尤其涉及一种五轴加工中心刀具锁紧装置及换刀方法，包括主轴和安装在主轴上的刀具，所述主轴内设有内腔，所述内腔内设有锁紧装置和驱动装置，所述驱动装置驱动锁紧装置动作锁紧刀具，所述驱动装置包括压力介质装置，所述主轴的前端端面设有可与所述刀具抵触的卡环，所述卡环上设有若干卡槽，所述刀具上设有若干与所述卡槽配合的卡块，相邻的所述卡槽之间设有减振垫。锁紧装置包括第一锁紧部和第二锁紧部，通过两个锁紧部能够加强对于刀具的锁紧效果，当其中一个锁紧部失效时仍有另一个锁紧部对刀具进行快速锁紧固定，能够防止刀具掉落。

技术领域

本发明属于数控机床技术领域，尤其涉及一种五轴加工中心刀具锁紧装置及其换刀方法。

背景技术

加工中心的主轴上安装刀具，刀具被设计为可更换的结构，使加工中心能够通过更换刀具实现不同的加工方式，对工件进行精密加工。

申请号为201480083399.2的中国发明专利公开了一种数控机床的自动换刀装置，换刀臂从刀库中以及主轴上夹取刀具并通过180°旋转完成刀具位置的互换，之后需要主轴将更换后的刀具锁定方可进行加工。

申请号为201680036465.X的中国发明专利公开了一种具有用于刀具的夹紧装置的刀具主轴和机床，上述专利中，需要锁紧刀具时通过弹簧组件复位推动锁紧机构锁紧刀具。对于一整个工件的加工需要进行多次换刀，因此需要多次对主轴内的刀具进行插拔更换，也就需要锁紧机构多次锁紧与解锁。当刀具安装产生偏差时，虽然能够顺利的安装且锁紧在主轴内，但会造成主轴内部结构的磨损，长此以往会影响加工精度。

发明内容

本发明的目的是针对上述存在的技术问题，提供一种具有较高安装精度的刀具锁紧装置。

本发明的目的是这样实现的：一种五轴加工中心的高精度刀具锁紧装置，包括主轴和安装在主轴上的刀具。刀具插入主轴的内腔内，在内腔内设置锁紧装置，换刀时刀具插入内腔后通过锁紧装置进行锁定，防止换刀时刀具掉落。驱动装置驱动锁紧装置的动作，驱动装置为压力介质供给装置，为驱动装置提供动力。主轴的端面设置与刀具抵触的卡环，卡环上设置卡槽，刀具上设置卡块，刀具插入主轴内时卡块插入卡槽内，保证主轴插入时的精度，减少刀具与主轴内部结构的磨损。同时相邻卡槽之间设置由减振垫，能够减少振动对于卡块与卡槽插接配合的影响，减少卡块与卡槽的磨损，保证使用寿命。

本技术方案中，锁紧装置包括第一锁紧部与第二锁紧部，通过两个锁紧部配合能够有效加强对于刀具的锁紧，防止刀具掉落。驱动装置包括活塞，活塞在内腔内分隔有第一腔室，第一腔室通过进气管道连接有气源，通过活塞的运动可驱动锁紧装置动作。

本技术方案中，第一锁紧部包括滑动杆，活塞连接滑动杆。活塞的前端设置挡块，活塞与挡块之间设置复位弹簧，第一腔室内压力介质气体被抽出时，通过复位弹簧能够使活塞复位，同时带动滑动杆复位。滑动杆的前端延伸至内腔的前端，内腔的前端内设置由卡钳，卡钳置于挡块的前端，滑动杆的前端设置可与卡钳配合的第一限位部，当滑动杆向内腔的前端移动时，第一限位部与卡钳松开，第一锁紧部解锁，当滑动杆向内腔的后端移动时，第一限位部与卡钳抵触，第一锁紧部锁定。

进一步的，第二锁紧部包括设置在滑动杆内的第一结构体，第一结构体内部设置第一真空管道，一结构体的前端设置第二限位部，第二限位部后端形状与第一限位部前端的形状相配，当滑动杆向内腔前端移动使，第一限位部可与第二限位部抵触贴合，通过第一限位部对第二限位部进行限位。第二限位部的前端侧壁上设有第一吸附孔，第一吸附孔与刀具抵触。第一吸附孔与第一真空管道连通，通过第一真空泵产生负压，使第一吸附孔能够吸附刀具，防止刀具在换刀时掉落。