多功能铣头五轴龙门加工中心的双规格刀柄自动换刀装置的制作方法

本发明属于数控加工中心技术领域，具体涉及一种多功能铣头五轴龙门加工中心的双规格刀柄自动换刀装置。

背景技术：

传统的龙门加工中心换刀机构只设置有两个刀爪，刀爪的大小相同，只能实现一种刀柄刀具的自动更换。当龙门加工中心配置功能铣头时，若要实现自动换刀，只能配置与主铣头刀柄形式相同的铣头，则铣头功能受到限制；若配置不同刀柄形式的铣头，则无法实现自动换刀。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种多功能铣头五轴龙门加工中心的双规格刀柄自动换刀装置，可实现多功能铣头五轴龙门加工中心两种不同规格刀柄刀具的自动更换。

本发明多功能铣头五轴龙门加工中心的双规格刀柄自动换刀装置，所述换刀装置安装在五轴龙门加工中心后侧，包括刀库和换刀机构，所述刀库为链式刀库，链式刀库的刀座孔内设置有两种不同规格的刀套；所述换刀机构包括换刀臂和换刀臂移动装置，换刀臂移动装置安装在刀库内侧，换刀臂转动安装在换刀臂移动装置上，并通过翻转油缸进行翻转动作，换刀臂上设置有驱动其旋转的旋转马达和驱动其伸缩的伸缩油缸，换刀臂上设置有一对刀爪一和一对刀爪二。

所述刀库包括底板和主支架，底板通过地脚拉钉与地基固定，主支架安装在底板上方，主支架上设置有多个链轮，多个所述链轮上布置有链条，所述链条上设有刀座孔，所述两种规格的刀套间隔的设置在刀座孔里。

所述底板通过地脚螺栓调节整体刀库水平。方便调节刀库的水平。

所述主支架的两侧设置有调节座，调节座固定在底板上，调节座上通过螺纹安装有调节螺栓。可以调节主支架的位置，从而使得换刀更准确，安装更方便。

所述换刀臂移动装置包括移动基座，移动基座通过螺钉固定在主支架内侧，移动基座上设置有导轨，导轨上安装有可在其上滑动的滑座，移动基座上设置有移动油缸，移动油缸的活塞杆端与滑座铰接，滑座上设置有转轴，转轴上方的滑座上铰接有翻转油缸，换刀臂与转轴连接。

所述转轴上安装有旋转基座，旋转马达安装在旋转基座上，翻转油缸的液压杆端与旋转基座铰接，换刀臂中间处固定有伸缩油缸，伸缩油缸通过长键与旋转马达的输出轴连接，伸缩油缸的伸缩杆套在旋转马达的输出轴上，伸缩油缸的伸缩杆与旋转马达壳体固定。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

通过四个刀爪与刀库的配合，实现不同刀柄形式的功能铣头的自动换刀，使得可以配置不同刀柄形式的铣头，减少铣头功能的限制。

附图说明

图1为本发明的使用结构示意图；

图2为图1中a处的放大结构示意图；

图3为立铣头的结构示意图；

图4为直角铣头的结构示意图；

图5为叉式摆头的结构示意图；

图6为刀库部分的结构示意图；

图7为换刀机构的结构示意图；

图8为换刀臂的结构示意图；

图9为旋转电机部分的连接示意图；

图中：1、五轴龙门加工中心，2、换刀装置，3、刀库，4、换刀机构，5、立铣头，6、直角铣头，7、叉式摆头，8、地脚拉钉，9、地脚螺栓，10、调节螺栓，11、调节座，12、底板，13、刀套，14、主支架，15、链条，16、链轮，17、移动油缸，18、移动基座，19、导轨，20、滑座，21、换刀臂，22、转轴，23、翻转油缸，24、刀爪一，25、刀爪二，26、旋转基座，27、旋转马达，28、伸缩油缸，29、输出轴，30、伸缩杆，31、长键。

具体实施方式

下面对照附图，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

如图1至图9所示的多功能铣头五轴龙门加工中心的双规格刀柄自动换刀装置，所述换刀装置2安装在五轴龙门加工中心1后侧，包括刀库3和换刀机构4，所述刀库3为链式刀库，链式刀库的刀座孔内设置有两种不同规格的刀套13；所述换刀机构4包括换刀臂21和换刀臂移动装置，换刀臂移动装置安装在刀库3内侧，换刀臂21转动安装在换刀臂移动装置上，并通过翻转油缸23进行翻转动作，换刀臂21上设置有驱动其旋转的旋转马达27和驱动其伸缩的伸缩油缸28，换刀臂21上设置有一对刀爪一24和一对刀爪二25。

如图1所示的五轴龙门加工中心1，为实现不同的切削功能，配置多个功能铣头。如图3和图4所示其中为实现重切削配置立铣头5和直角铣头6，其刀柄形式为hsk-a100；为实现高速精密加工，配置叉式摆头7(如图5)，其刀柄形式为hsk-a63。刀爪一24对应hsk-a100刀柄，刀爪二25对应hsk-a63刀柄。

所述刀库3包括底板12和主支架14，底板12通过地脚拉钉8与地基固定，主支架14安装在底板12上方，主支架14上设置有多个链轮16，多个所述链轮16上布置有链条15，所述链条15上设有刀座孔，所述两种规格的刀套13间隔的设置在刀座孔里。

所述底板12通过地脚螺栓9调节整体刀库3水平。

所述主支架14的两侧设置有调节座11，调节座11固定在底板12上，调节座11上通过螺纹安装有调节螺栓10。

所述换刀臂移动装置包括移动基座18，移动基座18通过螺钉固定在主支架14内侧，移动基座18上设置有导轨19，导轨19上安装有可在其上滑动的滑座20，移动基座18上设置有移动油缸17，移动油缸17的活塞杆端与滑座20铰接，滑座20上设置有转轴22，转轴22上方的滑座20上铰接有翻转油缸23，换刀臂21与转轴22连接。

所述转轴22上安装有旋转基座26，旋转马达27安装在旋转基座26上，翻转油缸23的液压杆端与旋转基座26铰接，换刀臂21中间处固定有伸缩油缸28，伸缩油缸28通过长键31与旋转马达27的输出轴29连接，伸缩油缸28的伸缩杆30套在旋转马达27的输出轴29上，伸缩油缸28的伸缩杆30与旋转马达27壳体固定，输出轴29与伸缩杆30之间设置有密封圈。伸缩油缸28设置有供长键31移动的键槽。

换刀过程：

第一步，装刀，将刀具装入刀库3上的刀套13中；

第二步，选刀，根据不同的功能铣头，从刀库3中选出对应刀柄形式的刀具；

第三步，立铣头5或叉式摆头7换刀，换刀臂21通过旋转马达27将相对应刀柄形式的刀爪旋转至取刀位置，换刀臂21通过移动油缸17在导轨19上移动至刀库3侧，伸缩油缸28移动，将刀具从刀库3中取出；换刀臂21通过移动油缸17在导轨19上移动至中间位置，换刀臂21通过翻转油缸23翻转90°，然后换刀臂21通过移动油缸17在导轨19上移动至立铣头5或叉式摆头7侧，换刀臂21通过旋转马达27旋转180°，然后通过伸缩油缸28伸缩，将刀具装入立铣头5或叉式摆头7中；

直角铣头6换刀，换刀臂21通过旋转马达27将与hska100刀柄对应的刀爪一24旋转至取刀位置，换刀臂21通过移动油缸17在导轨19上移动至刀库3侧，伸缩油缸28移动，将刀具从刀库3中取出。然后通过移动油缸17在导轨19上移动至直角铣头6侧，同时换刀臂21通过旋转马达27旋转180°，然后通过伸缩油缸28伸缩，将刀具装入直角铣头6中。

最后，换刀臂21通过移动油缸17在导轨19上移动至中间位置，完成换刀过程。

综上所述，本发明通过四个刀爪与刀库的配合，实现不同刀柄形式的功能铣头的自动换刀，使得可以配置不同刀柄形式的铣头，减少铣头功能的限制。