专利名称：加工中心机床用快速换刀机构的制作方法
技术领域：
-
本实用新型涉及一种加工中心机床用快速换刀机构，尤其是一种结构简单， 动作灵敏精确，安装、维修方便的换刀机构。
技术背景-
现有的加工中心机床用换刀机构是在支撑架上安装有与电控装置相接的电 机，电机通过传动装置驱动安装在支撑架上的凸轮轴和刀臂主轴动作，刀臂主 轴的转动和轴向移动可实现换刀动作。其中刀臂主轴的转动普遍采用气缸提供
动力；其缺点是难以与机床数控形成一体化控制，且动作不够精确、灵活。而 在换刀过程中，刀臂首先对刀库上的刀具进行扣刀，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，其缺点是在换刀时刀臂易发生抖动，导致换刀动作不流畅、不稳 定，且带有安全隐患。 发明内容
本实用新型是为了解决现有技术所存在的上述问题，提供一种可避免换刀 过程中刀臂抖动，防止刀臂脱落，换刀动作流畅、稳定的换刀机构。
本实用新型的技术解决方案是: 一种加工中心机床用快速换刀机构，包括 本体34和刀臂1，其特征在于在本体34上纵向固定有主轴套，位于主轴套 内的主轴19的底端与刀臂1固定连接，主轴19的上端设置有能与主轴19相对 转动的连接块2，连接块2中设置有单杆轴承23，单杆轴承23的端头嵌于设置 在本体34上的平板凸轮14的曲沟35内，平板凸轮14上设置有螺母50，与之 相配的螺杆7和固定在本体34上的步进马达6的输出轴相连。
所述主轴19上套装有能沿主轴19轴向滑动的齿轮18，设置在排齿基板52 上的排齿30与齿轮18相配，排齿基板52上设置有螺母51，与之相配的螺杆 28和固定在本体34上的步进马达4的输出轴相连。
所述的平板凸轮14通过横向设置的导轨8、导轨16与本体34连接。 所述的排齿基板52通过横向设置的导轨3、导轨17与本体34连接。 所述的螺杆7通过螺杆座32和轴承座31固定在平版凸轮14上。
所述的螺杆28通过螺杆座33和轴承座29固定在排齿基板52上。 本实用新型同现有技术相比，具有如下优点
1、 刀臂主轴的转动和纵向运动改用螺杆与步进马达相互配合的方式 实现，可以较容易的与机床实现数控一体化，符合现代化生产的 要求；
2、 整体结构简单，动作数控化制造成本低，动作数控灵敏精确，结 构简化，可使整体机构易制造、好安装，方便维修，提高工作效 率和安全性能，最终使机加工零件加工成本降低；
3、 拉刀机构部分采用平板凸轮设计，使该换刀机构在快速拉刀的过 程中不会有抖动的现象，从而达到换刀动作流畅、稳定的目的；
4、 平板凸轮的在动作后固定不动，相当于机构本身带有自锁功能， 避免了原有设计因断电使刀臂自动下落，保证安全；
5、 排齿采用双导轨设计连接在换刀机构上，可以在快速换刀时不可 避免的产生振动的时候保证动作的流畅性、稳定性。
图1为本实用新型实施例的主视图。
图2为本实用新型实施例的侧视图。
图3为本实用新型实施例扣刀机构的结构示意图。
图4为本实用新型实施例的立体图。
具体实施方式
下面将结合附图说明本实用新型的具体实施方式
。如图1、图2、图3所 示本实用新型的加工中心用数控快速换刀机构，包括本体34和刀臂1，在本 体34上纵向固定有主轴套，主轴19套接在主轴套内并可在主轴套转动，主轴 19的底端与刀臂1固定连接，主轴19的上端设置有连接块2，连接块2套接在 主轴19上，且可以相对于主轴19进行转动，但不能轴向运动；连接块12中设 置有单杆轴承23，单杆轴承23的端头嵌于设置在本体34上的平板凸轮14的 曲沟35内，曲沟35斜向设置在平板凸轮14上，平板凸轮14的上下两端分别 与固定在本体34上的导轨8、导轨16连接，平板凸轮14上设置有螺杆座32 和轴承座31，轴承座31支撑着螺杆7，使螺杆7可以与设置在螺杆座32上的 螺母50相配合，螺杆7的另一端和固定在本体34上的步进马达6的输出轴相 连。
所述的主轴19上套装有能沿主轴19轴向滑动的齿轮18，齿轮18能够在 主轴19上转动，与齿轮18相配有排齿30，排齿30设置在通过导轨3和导轨 17与本体34连接在一起的排齿基板52上，排齿基板52上设置有螺杆座33和 轴承座29，轴承座33支撑着螺杆28，使螺杆28可以与设置在螺杆座33上的 螺母51相配合，螺杆28的另一端和固定在本体34上的步进马达4的输出轴相 连。
工作时，数控机床的控制系统首先发出信号，步进马达4感应到信号以后 开始工作，与步进马达4的输出轴相连的螺杆28随之转动，在设置在排齿基板 52上的螺杆座33的作用下，带动排齿基板52沿着导轨3、导轨17做平动，此 时与固定在排齿基板52上的排齿30相啮合的齿轮18在排齿30的带动下转动， 由于齿轮18与主轴19通过六栓槽连接，因此可以实现主轴19和固定连接于其 上的刀臂1的转动，即扣刀动作。
需要向下拉刀时，数控机床的控制系统发出信号，步进马达6感应到信号 以后开始工作，与步进马达6的输出轴相连的螺杆7随之转动，在设置在平板 凸轮14上的螺杆座32的作用下，拉动平板凸轮14，平板凸轮14沿着导轨8、 导轨16做平动，由于其上的曲沟35为斜向设计，因此嵌于平板凸轮14的曲沟 35内的单杆轴承23在曲沟35的作用下向下运动，达到使主轴19向下运动的 目的，以完成向下拉刀的动作。
向下拉刀动作完成后，步进马达4带动螺杆28反向转动，先前所述的动 作过程也随之反向运动，从而带动主轴19和刀臂1反向转动到既定位置。
最后，步进马达6带动螺杆7反向转动，前述运动过程反向运动，从而带 动主轴19向上运动的目的，以完成向上拉刀的动作。
如此反复，以实现刀具的自动更换。
权利要求1、一种加工中心机床用快速换刀机构，包括本体(34)和刀臂(1)，其特征在于在本体(34)上纵向固定有主轴套，位于主轴套内的主轴(19)的底端与刀臂(1)固定连接，主轴(19)的上端设置有能与主轴(19)相对转动的连接块(2)，连接块(2)中设置有单杆轴承(23)，单杆轴承(23)的端头嵌于设置在本体(34)上的平板凸轮(14)的曲沟(35)内，平板凸轮(14)上设置有螺母(50)，与之相配的螺杆(7)和固定在本体(34)上的步进马达(6)的输出轴相连。
2、 根据权利要求l所述的加工中心机床用快速换刀机构，其特征在于所 述主轴(19)上套装有能沿主轴(19)轴向滑动的齿轮(18)，设置在排齿基板(52)上的排齿(30)与齿轮(18)相配，排齿基板(52)上设置有螺母(51)， 与之相配的螺杆(28)和固定在本体(34)上的步进马达(4)的输出轴相连。
3、 根据权利要求2所述的加工中心机床用快速换刀机构，其特征在于所 述的平板凸轮(14)通过横向设置的导轨(8)、导轨(16)与本体(34)连接。
4、 根据权利要求3所述的加工中心机床用快速换刀机构，其特征在于所 述的排齿基板(52)通过横向设置的导轨(3)、导轨(17)与本体(34)连接。
5、 根据权利要求4所述的加工中心机床用快速换刀机构，其特征在于所 述的螺杆(7)通过螺杆座(32)和轴承座(31)固定在平版凸轮(14)上。
6、 根据权利要求5所述的加工中心机床用快速换刀机构，其特征在于所 述的螺杆(28)通过螺杆座(33)和轴承座(29)固定在排齿基板(52)上。
专利摘要本实用新型公开一种加工中心机床用快速换刀机构，包括本体(34)和刀臂(1)，其特征在于在本体(34)上纵向固定有主轴套，位于主轴套内的主轴(19)的底端与刀臂(1)固定连接，主轴(19)的上端设置有能与主轴(19)相对转动的连接块(2)，连接块(2)中设置有单杆轴承(23)，单杆轴承(23)的端头嵌于设置在本体(34)上的平板凸轮(14)的曲沟(35)内，平板凸轮(14)上设置有螺母(50)，与之相配的螺杆(7)和固定在本体(34)上的步进马达(6)的输出轴相连。具有结构简单，动作灵敏精确，安装、维修方便等优点。
文档编号B23Q3/157GK201175844SQ20082001211
公开日2009年1月7日 申请日期2008年4月14日 优先权日2008年4月14日
发明者刘怡君 申请人:大连首轮机械工业有限公司