快速换刀机构及其刀库的制作方法

本发明涉及一种快速换刀机构及刀库，尤其是一种钻铣设备的快速换刀机构及刀库。

背景技术：

目前市面上的钻铣设备的快速换刀都是采用拉爪拉紧拉钉来进行换刀，该结构换刀效果好，应用也广泛，目前市面上的加工中心基本都采用该结构；但这种结构比较复杂，制造成本高，因而在经济类的设备难以普及。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种结构简单，制造成本低的快速换刀机构及刀库。

为了达到上述的发明目的，本发明所采用的方案为：主轴单元的中心轴安装刀柄的内孔锥度设计为小锥度结构，使得其联接刚性好，锥角为2度到12度间；在主轴单元中心轴锥孔的大径端径向安装有弹性压紧件，刀柄对应弹性压紧件处的外圆加工有定位槽或孔，使得弹性压紧件压住刀柄的定位槽或孔时，刀柄有股向锥面贴紧的力，从而防止刀柄在切削加工中，锥面贴合分离；主轴单元中心轴的前端面安装有定位销或块，刀柄对该定位销或块加工有定位孔或槽。

工作时靠刀柄与主轴单元中心轴的锥面配合来保证联接刚性，靠定位销或块来保证大力回转力的传动，靠弹性压紧件来保证加工中刀柄与主轴单元中心轴的锥面的始终贴合；弹性压紧件安装在主轴单元中心轴锥孔的大径端，可减短刀柄的长度，并且由于直径大，可安装弹性件也可更大更多，弹力就更大，另外在前端也方便后期对弹性压紧件的更换和维护。该结构简单，易于生产制造，是经济钻铣设备的理想换刀方案。

为了方便自动换刀，本发明所采用换刀刀库结构为：卡刀爪为U型结构，其可直接卡入刀柄的卡槽中；卡刀爪在相对主轴单元前端的轴向方向上安装有压力弹性件，使其在装刀时可弹性迫使刀柄与主轴单元中心轴的两锥面配合；卡刀爪在相对主轴单元前端的轴向相反方向上安装有压力弹性限位件，从而使其在刀具放入刀库时，其轴向卡位恒定，并且在松刀时，压力弹性限位件可拉住卡刀爪，从而卡住刀柄，让刀柄与主轴单元的中心轴分离；卡刀爪上安装有定位销，限制其平面移动，从而使其仅能上下弹性移动；卡刀爪并列安装在滑台可移动到主轴单元轴线下方的范围上，它由一排或多排组成。换刀时，主轴单元定位，滑台移动使空卡刀爪卡住装在主轴单元上的刀柄，然后主轴上移，刀柄与主轴单元分离；接着滑台再移动新刀具到主轴单元的正下方，主轴单元下移，压缩卡刀爪下的压力弹性件，使刀柄与主轴单元中心轴的两锥面配合，滑台移动让卡刀爪离开刀柄。该结构该结构简单，易于生产制造，是经济钻铣设备的理想自动换刀刀库。

附图说明

图1是本发明第一实施例结构示意图。

图2是本发明第一实施例A-A部剖视图。

图3是本发明第二实施例结构示意图。

图4是本发明第二实施例B-B部剖视图。

图中：1为主轴单元的中心轴，2为刀柄，3为钢珠，4为压力弹簧，5为紧定螺丝，6为环形定位槽，7为定位销，8为定位孔，9为刀柄尾部支承圆柱，10为卡刀爪，11为压力弹簧，12为台阶定位销，13为台阶定位销的螺纹部，14为加工中心的滑台，15为台阶定位销的台阶部，16为弹性胶板，17为定位块。

具体实施方式

参照图1所示，本实施例主轴单元的中心轴1安装刀柄2的内孔锥度设计为8度；在主轴单元中心轴锥孔的大径端径向安装有由压力弹簧4、钢珠3、紧定螺丝5组成的弹性压紧件，该弹性压紧件圆周并列安装有5组，刀柄2对应弹性压紧件外的外圆加工有一个环形定位槽6；主轴单元中心轴1的前端面安装有定位销7，刀柄对该定位销加工有定位孔8。

参照图2所示，本实施例中为了更好保证刀柄2的重复定位精度，并保证换刀时可靠吹气；本发明在刀柄2的小径端增加一段与刀柄锥面同轴的圆柱9，并将该圆柱9铣掉多边，让圆柱面9只有窄面与主轴单元的中心轴1相接触，从而保证换刀吹气时更可靠。

参照图3、4所示，本实施例卡刀爪10为U型结构，为了方便卡入，卡刀爪10前端加工有两个R8的圆弧；卡刀爪10在下方安装有4个压力弹簧11；卡刀爪10上安装有4个台阶定位销12，该台阶定位销12一端用螺纹13固定在滑台14上，另一端有个台阶15限制压力弹簧11将卡刀爪10向上推的行程，使卡刀爪10的卡刀位恒定，卡刀爪10与4个台阶定位销12为间隙配合，本实施例设定间隙为0.03毫米。

为防止刀柄装在卡刀爪10上进行往复移动时，刀柄跑位，本实施例在卡刀爪10上安装有两块弹性胶板16压住刀柄外圆，从而防止刀柄移位。以进一步防止刀柄转位，本实施例在卡刀爪10上安装有一块定位块17，从而防止刀柄转位。

以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员，在本发明的领域内所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。