一种数控机床换刀装置的制作方法

本发明涉及机床相关设备，尤其涉及一种数控机床换刀装置。

背景技术：

机床是指制造机器的机器，亦称工作母机或工具机，习惯上简称机床。机床一般分为金属切削机床、锻压机床和木工机床等。现代机械制造中加工机械零件的方法很多，除切削加工外，还有铸造、锻造、焊接、冲压、挤压等，但凡属精度要求较高和表面粗糙度要求较细的零件，一般都需在机床上用切削的方法进行最终加工。

在切削加工以后，被加工的零件常常具有毛刺，故切削之后还需要对零件进行打磨，以去除零件上的毛刺，提高零件表面的光滑程度。而现有的机床大多只能单独完成切削或者打磨工作，切削之后的零件需要额外转移到磨床上进行打磨，操作过程较为复杂。故设计一种既能进行切削又能进行打磨的机床是解决上述问题的关键。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种数控机床换刀装置，以实现零件的切削和打磨在同一机床上进行。

为达到上述目的，本发明的基础技术方案是：一种数控机床换刀装置，包括第一固定板，第一固定板的中部设有第一通孔，第一通孔内转动连接有转动管，转动管的一端固定连接有第一直齿轮，转动管的另一端的管壁上设有正对的两个圆孔，两个圆孔之间转动连接有丝杠，丝杠的两端延伸到转动管的外侧，转动管的侧壁上固定连接有分别与丝杠平行的第一滑轨和第二滑轨，丝杠与第一滑轨平行的部位设有第一螺纹，丝杠与第二滑轨平行的部位设有第二螺纹，第二螺纹与第一螺纹的旋向相反，第一滑轨上滑动连接有与第一螺纹螺纹连接的切削刀具，第二滑轨上滑动连接有打磨电机，打磨电机上固定连接有与第二螺纹螺纹连接的底座，打磨电机的输出轴上固定连接有打磨轮，第一直齿轮上啮合有第二直齿轮，第二直齿轮上连接有第一驱动机构，第二直齿轮上滑动连接有第二固定板，丝杠上固定连接有位于转动管内的第三直齿轮，第三直齿轮啮合有齿条，齿条的外壁与转动管的内壁相抵，齿条的一端固定连接有圆柱杆，圆柱杆的外壁上设有若干环形的凸起，凸起上啮合有第四直齿轮，第四直齿轮上连接有第二驱动机构。

本方案的工作原理及优点在于：第一固定板用于固定支撑转动管，第二固定板用于固定支撑第二直齿轮，并且，第一固定板和第二固定板用于将本装置固定到机床上。第一驱动机构用于驱动第二直齿轮转动，第二驱动机构用于驱动第四直齿轮转动。因第四直齿轮与圆柱杆上的凸起啮合，故第四直齿轮转动时带动圆柱杆轴向移动，圆柱杆带动齿条移动。因齿条与第三直齿轮啮合，故齿条移动时带动第三直齿轮转动，第三直齿轮带动丝杠转动。丝杠转动时，因丝杠上的第一螺纹与切削刀具螺纹连接，故丝杠转动带动切削刀具在第一滑轨上移动，因丝杠上的第二螺纹与底座连接，故丝杠转动时带动底座在第二滑轨上移动，底座移动时，带动打磨电机和打磨轮一同移动。因第一螺纹和第二螺纹的旋向相反，故切削刀具和打磨轮的移动方向相反，从而实现切削刀具向远离转动管方向移动对零件进行切削时，打磨轮靠近转动管，进而远离零件和操作员工，防止打磨轮将操作员工误伤，或者打磨轮向远离转动管方向移动对零件进行打磨时，切削刀具靠近转动管，进而远离零件和操作员工，防止切削刀具将操作员工误伤。当零件切削完毕后，第一驱动机构驱动第二直齿轮转动，第二直齿轮带动第一直齿轮转动，第一直齿轮带动转动管转动，转动管带动第一滑轨和第二滑轨转动，使第二滑轨与零件正对，从而使打磨轮与零件正对，打磨轮对零件进行打磨。因齿条的外壁与转动管的内壁相抵，齿条与第三直齿轮啮合，转动管转动时，转动管带动丝杠围绕转动管转动，丝杠带动第三直齿轮转动，齿条在第三直齿轮和转动管内壁相互抵紧的作用下跟随转动管转动，从而使第三直齿轮与齿条始终保持啮合状态。齿条跟随转动管转动时，齿条带动圆柱杆转动，因圆柱杆上的凸起为环形，故凸起跟随圆柱杆转动时，凸起始终与第四直齿轮啮合，从而保证凸起与第四直齿轮正常啮合。综上，本装置实现了切削刀具和打磨轮在同一机床上转换，操作简单，并且，当切削刀具或者打磨轮不对零件进行加工时，切削刀具或者打磨轮远离零件和操作人员，提高了零件加工的安全性。

进一步，第一驱动机构为第一电机，第二驱动机构为第二电机。电机为常见的驱动机构，便于购买和配置，成本较低。

进一步，打磨轮与第二滑轨之间具有间隙。打磨轮转动时，打磨轮与第二滑轨之间较远，打磨轮不会与第二滑轨相贴，防止打磨轮触碰到第二滑轨将第二滑轨磨损。

进一步，齿条的外壁为与转动管内壁相贴的圆弧形。齿条外壁的圆弧形与转动管的内壁的弧形相匹配，这样增大了转动管与齿条的接触面积，转动管将齿条抵的更加牢固。

进一步，第一直齿轮与第二直齿轮之间、第三直齿轮与齿条之间、第四直齿轮与凸起之间均涂有润滑油。润滑油可减小第一直齿轮与第二直齿轮之间、第三直齿轮与齿条之间、第四直齿轮与凸起之间的摩擦，减小磨损。

进一步，第一电机和第二电机上均设有散热片。散热片利于第一电机和第二电机的散热，提高第一电机和第二电机的使用寿命。

附图说明

图1为本发明实施例的示意图；

图2为图1中a的局部放大图；

图3为图1的俯视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：第一电机1、第二电机2、第四直齿轮3、圆柱杆4、齿条5、第一直齿轮6、第一固定板7、第二固定板8、第二直齿轮9、转动管10、第二滑轨13、第三直齿轮14、切削刀具15、打磨电机23、打磨轮24、丝杠25。

实施例基本如附图1-图3所示：一种数控机床换刀装置，包括第一固定板7，第一固定板7的中部设有第一通孔，第一通孔内转动连接有转动管10，转动管10的底端焊接有第一直齿轮6，转动管10的顶端的管壁上设有正对的两个圆孔，两个圆孔之间转动连接有丝杠25，丝杠25的两端延伸到转动管10的外侧，转动管10的侧壁上焊接有与丝杠25平行的第一滑轨和第二滑轨13，丝杠25上还设有切削刀具15和打磨电机23,切削刀具15与第一滑轨滑动连接,打磨电机23与第二滑轨13滑动连接,其具体的连接方式为：丝杠25与第一滑轨平行的部位设有第一螺纹，丝杠25与第二滑轨13平行的部位设有第二螺纹，第二螺纹与第一螺纹的旋向相反，第一滑轨上滑动连接有切削刀具15，切削刀具15上焊接有固定块，固定块上设有螺纹孔，第一螺纹螺纹连接在螺纹孔内，第二滑轨13上滑动连接有打磨电机23，打磨电机23上焊接有与第二螺纹螺纹连接的底座，打磨电机23的输出轴上焊接有打磨轮24，打磨轮24与第二滑轨13之间具有间隙；第一直齿轮6的左侧部啮合有第二直齿轮9，第二直齿轮9的下端面连接有第一电机1，第二直齿轮9的底部滑动连接有第二固定板8，丝杠25上焊接有位于转动管10内的第三直齿轮14，第三直齿轮14的右侧啮合有齿条5，齿条5的外壁为圆弧形，且齿条5的外壁与转动管10的内壁相抵，齿条5的底端焊接有圆柱杆4，圆柱杆4的外壁上设有若干环形的凸起，凸起上啮合有第四直齿轮3，第四直齿轮3上连接有第二电机2。第一电机1和第二电机2上均设有散热片，第一直齿轮6与第二直齿轮9之间、第三直齿轮14与齿条5之间、第四直齿轮3与凸起之间均涂有润滑油。

使用本装置时，启动打磨电机23，打磨电机23带动打磨轮24转动。启动第一电机1，第一电机1带动第二直齿轮9转动，第二直齿轮9带动第一直齿轮6转动，第一直齿轮6带动转动管10转动，转动管10带动第一滑轨和第二滑轨13转动，并使第一滑轨远离转动管10的一端与零件正对。因丝杠25穿过两个圆孔转动连接在圆孔内，故转动管10转动时带动丝杠25跟随转动管10转动，丝杠25上的第三直齿轮14跟随转动，因第三直齿轮14与齿条5啮合，齿条5的外壁与转动管10的内壁相抵，故转动管10转动时，齿条5在第三直齿轮14和转动管10内壁共同挤压的作用下跟随转动管10转动。齿条5带动圆柱杆4转动，因圆柱杆4的凸起为环形，故无论圆柱杆4如何转动，凸起始终与第四直齿轮3啮合。

启动第二电机2，第二电机2带动第四直齿轮3转动，第四直齿轮3带动圆柱杆4在竖直方向上移动，圆柱杆4带动齿条5在竖直方向上移动，齿条5带动第三直齿轮14转动，第三直齿轮14带动丝杠25转动，使切削刀具15在第一滑轨上滑动，并靠近零件，使底座带动打磨电机23和打磨轮24在第二滑轨13上滑动，并靠近转动管10，防止打磨轮24位于第二滑轨13远离转动管10的一端，从而防止打磨轮24距离操作工人较近将人误伤。

当切削完毕后，使第二电机2反向带动第四直齿轮3转动，第四直齿轮3带动圆柱杆4反向移动，圆柱杆4带动齿条5反向移动，齿条5带动第三直齿轮14反向转动，第三直齿轮14带动丝杠25反向转动，从而使切削刀具15远离零件和工人，切削刀具15向靠近转动管10的方向移动，并且打磨电机23和打磨轮24向远离转动管10的方向移动。同时，使第一电机1反向转动，第一电机1带动第二直齿轮9反向转动，第二直齿轮9带动第一直齿轮6反向转动，第一直齿轮6带动转动管10反向转动，使第二滑轨13与零件对齐，打磨轮24对工件进行打磨。这时，切削刀具15滑动到第一滑轨靠近转动管10的一端，距离操作工人较远，不会将操作工人误伤。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本发明所省略描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。