本发明涉及一种自动换刀的组合铣刀装置。
背景技术：
随着技术的进步，目前在铣削加工过程中，厂家一般都采用数控铣或铣削加工中心。对于小企业，考虑到购买加工中心成本太高，很多厂家还是采用数控铣的方式进行铣削加工。但是数控铣床不能实现自动换刀，在需要更换不同的直径进行铣削加工时，需完全停止铣床，再进行人工拆卸刀具进行更换，效率低，而且安装拆卸极为不便。因此，有必要设计一种自动换刀的组合铣刀装置。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种自动换刀的组合铣刀装置。
实现本发明目的的技术方案是：一种自动换刀的组合铣刀装置，包括夹具和组合型刀具；所述夹具包括箱体、油缸机构和轴承；所述箱体的顶端面和底端面上均设有通孔，并且两个通孔呈同轴线设置；所述油缸机构设于箱体的内腔中，并且环绕通孔的轴线均布有多个；所述油缸机构包括升降油缸、刀柄支撑油缸、外槽刀柄油缸和油缸驱动组件；所述升降油缸驱动轴承垂直位移；所述外槽刀柄油缸和油缸驱动组件均与轴承的内圈固定连接；所述组合型刀具设于轴承的内圈中；所述油缸驱动组件驱动外槽刀柄油缸的活塞杆与组合型刀具配合；所述刀柄支撑油缸通过自身的活塞杆托住组合型刀具的底端边缘。
所述夹具的油缸机构的升降油缸的缸体固定在箱体的内顶面上，并且升降油缸的活塞杆与轴承的外圈固定连接；所述刀柄支撑油缸的缸体固定在箱体的内底面上；所述刀柄支撑油缸的伸缩杆的端部周面嵌有与组合型刀具底部配合的滚珠。
所述夹具的油缸机构还包括原动力油缸；所述原动力油缸的后腔通过油管分别与刀柄支撑油缸的后腔和升降油缸的前腔连通。
所述组合型刀具包括刀柄、弹性夹头和套装铣刀；所述刀柄的顶端伸出箱体顶端面上的通孔与铣床主轴配合；所述刀柄内部空心；所述弹性夹头设于刀柄的内腔底部上，并且弹性夹头的底部伸出刀柄的底端面；所述弹性夹头的底端中部沿轴线均布有多个向轴线方向延伸的弹片；所述套装铣刀设置在刀柄的内腔中，并且可通过挤压弹片由刀柄的内腔伸出。
所述组合型刀具的套装铣刀包括中心铣刀以及由内至外依次套设在中心铣刀上的若干个外环铣刀；所述中心铣刀的长度大于每个外环铣刀的长度；所述若干个外环铣刀的长度由内至外依次递减。
所述夹具的油缸机构的外槽刀柄油缸的活塞缸上固定有夹持帽；所述外槽刀柄油缸的活塞杆贯穿夹持组合型刀具的刀柄，并且通过夹持帽夹持套装铣刀的顶部。
所述夹具的油缸机构的外槽刀柄油缸的夹持帽上设有多级梯形缺口；所述多级梯形缺口的级数为组合型刀具的套装铣刀的中心铣刀与外环铣刀的数量之和。
所述夹具的油缸机构的油缸驱动组件包括可拆卸式电池、直流无刷电机和螺杆液压泵；所述可拆卸式电池为直流无刷电机供电；所述直流无刷电机的输出端连接螺杆液压泵的输入端；所述螺杆液压泵通过油管与外槽刀柄油缸的后腔连通。
所述夹具的箱体的顶端面上固定有连接筒体；所述连接筒体的内部空心，并且其内腔连通箱体的通孔；所述连接筒体的顶端敞口；所述连接筒体的周面上设有用于连接铣床的耳喉。
所述组合型刀具的刀柄的顶端周面上设有连接铣床主轴的平键。
采用了上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：(1)本发明结构巧妙，通过夹具与组合型刀具道具配合实现铣床上自动更换不同直径的铣刀，无需拆下铣刀便可以进行更换，操作方便快捷，大大提高了工作效率，结构稳定，不影响铣刀本身工作。
(2)本发明的刀柄支撑油缸的伸缩杆的端部周面嵌有与组合型刀具底部配合的滚珠，使组合型刀具的旋转更为流畅、平稳。
(3)本发明的组合型刀具的套装铣刀包括中心铣刀以及由内至外依次套设在中心铣刀上的若干个外环铣刀，中心铣刀的长度大于每个外环铣刀的长度，若干个外环铣刀的长度由内至外依次递减，便于更换工作的铣刀直径，操作方便。
(4)本发明的夹具的油缸机构还包括原动力油缸，原动力油缸的后腔通过油管分别与刀柄支撑油缸的后腔和升降油缸的前腔连通，能够同步驱动刀柄支撑油缸和升降油缸运动，大大提高了油缸机构的稳定性。
(5)本发明的夹具的油缸机构的外槽刀柄油缸的活塞缸上固定有夹持帽，外槽刀柄油缸的活塞杆贯穿夹持组合型刀具的刀柄，并且通过夹持帽夹持套装铣刀的顶部，能够平稳的夹持套装铣刀。
(6)本发明的夹具的油缸机构的外槽刀柄油缸的夹持帽上设有多级梯形缺口，多级梯形缺口的级数为组合型刀具的套装铣刀的中心铣刀与外环铣刀的数量之和，多级梯形缺口的每一级缺口的侧壁与一个中心铣刀或一个外环铣刀的顶端周面贴合，能够稳定的向下推出需要使用的中心铣刀或外环铣刀，并且有效固定中心铣刀与所有的外环铣刀，稳定性更佳。
(7)本发明的夹具的箱体的顶端面上固定有连接筒，连接筒体的内部空心，并且其内腔连通箱体的通孔，连接筒体的顶端敞口，连接筒体的周面上设有用于连接铣床的耳喉，便于将整体安装在铣床上。
(8)本发明的组合型刀具的刀柄的顶端周面上设有连接铣床主轴的平键，连接主轴更稳定。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的组合型刀具的结构示意图。
图3为本发明的夹具的油缸机构的油缸驱动组件的线框示意图。
附图中的标号为：
夹具1、箱体1-1、通孔1-1-1、连接筒体1-1-2、耳喉1-1-2-1、油缸机构1-2、升降油缸1-2-1、刀柄支撑油缸1-2-2、滚珠1-2-2-1、外槽刀柄油缸1-2-3、夹持帽1-2-3-、多级梯形缺口1-2-3-1-1、油缸驱动组件1-2-4、可拆卸式电池1-2-4-1、直流无刷电机1-2-4-2、螺杆液压泵1-2-4-3、油箱1-2-4-4、控制器1-2-4-5、单向电磁阀1-2-4-6、轴承1-3、原动力油缸1-4；
组合型刀具2、刀柄2-1、平键2-1-1、弹性夹头2-2、套装铣刀2-3、中心铣刀2-3-1、外环铣刀2-3-2。
具体实施方式
(实施例1)
见图1至图3，本实施例的自动换刀的组合铣刀装置，包括夹具1和组合型刀具2。
夹具1包括箱体1-1、油缸机构1-2和轴承1-3。箱体1-1的顶端面和底端面上均设有通孔1-1-1，并且两个通孔1-1-1呈同轴线设置。油缸机构1-2设于箱体1-1的内腔中，并且环绕通孔1-1-1-的轴线均布有多个。油缸机构1-2包括升降油缸1-2-1、刀柄支撑油缸1-2-2、外槽刀柄油缸1-2-3和油缸驱动组件1-2-4。升降油缸1-2-1驱动轴承1-3垂直位移。外槽刀柄油缸1-2-3和油缸驱动组件1-2-4均与轴承1-3的内圈固定连接。组合型刀具2设于轴承1-3的内圈中。油缸驱动组件1-2-4驱动外槽刀柄油缸1-2-3的活塞杆与组合型刀具2配合。刀柄支撑油缸1-2-2通过自身的活塞杆托住组合型刀具2的底端边缘。
夹具1的油缸机构1-2的升降油缸1-2-1的缸体固定在箱体1-1的内顶面上，并且升降油缸1-2-1的活塞杆与轴承1-3的外圈固定连接。刀柄支撑油缸1-2-2的缸体固定在箱体1-1的内底面上。为了使组合型刀具的旋转更为流畅、平稳，刀柄支撑油缸1-2-2的伸缩杆的端部周面嵌有与组合型刀具2底部配合的滚珠1-2-2-1。为了能够同步驱动刀柄支撑油缸和升降油缸运动，提高油缸机构的稳定性，夹具1的油缸机构1-2还包括原动力油缸1-4。原动力油缸1-4的后腔通过油管分别与刀柄支撑油缸1-2-2的后腔和升降油缸1-2-1的前腔连通。原动力油缸1-4由外部液压系统提供动力。
组合型刀具2包括刀柄2-1、弹性夹头2-2和套装铣刀2-3。刀柄2-1的顶端伸出箱体1-1顶端面上的通孔1-1-1与铣床主轴配合。刀柄2-1内部空心。弹性夹头2-2设于刀柄2-1的内腔底部上，并且弹性夹头2-2的底部伸出刀柄2-1的底端面。弹性夹头2-2的底端中部沿轴线均布有多个向轴线方向延伸的弹片2-2-1。套装铣刀2-3设置在刀柄2-1的内腔中，并且可通过挤压弹片2-2-1由刀柄2-1的内腔伸出。
组合型刀具2的套装铣刀2-3包括中心铣刀2-3-1以及由内至外依次套设在中心铣刀2-3-1上的若干个外环铣刀2-3-2。中心铣刀2-3-1的长度大于每个外环铣刀2-3-2的长度。若干个外环铣刀2-3-2的长度由内至外依次递减。
能够平稳的夹持套装铣刀，夹具1的油缸机构1-2的外槽刀柄油缸1-2-3的活塞缸上固定有夹持帽1-2-3-1。外槽刀柄油缸1-2-3的活塞杆贯穿夹持组合型刀具2的刀柄2-1，并且通过夹持帽1-2-3-1夹持套装铣刀2-3的顶部。
为了能够稳定的向下推出需要使用的中心铣刀或外环铣刀，并且有效固定中心铣刀与所有的外环铣刀，以及更佳的稳定性，夹具1的油缸机构1-2的外槽刀柄油缸1-2-3的夹持帽1-2-3-1上设有多级梯形缺口1-2-3-1-1。多级梯形缺口1-2-3-1-1的级数为组合型刀具2的套装铣刀2-3的中心铣刀2-3-1与外环铣刀2-3-2的数量之和。
夹具1的油缸机构1-2的油缸驱动组件1-2-4包括可拆卸式电池1-2-4-1、直流无刷电机1-2-4-2、螺杆液压泵1-2-4-3、油箱1-2-4-4、控制器1-2-4-5和单向电磁阀1-2-4-6。直流无刷电机1-2-4-2的输出端连接螺杆液压泵1-2-4-3的输入端。螺杆液压泵1-2-4-3通过油管与外槽刀柄油缸1-2-3的后腔连通。油箱1-2-4-4通过油管连通螺杆液压泵1-2-4-3。油箱1-2-4-4通过油管分别连通外槽刀柄油缸1-2-3的后腔和前腔。单向电磁阀1-2-4-6在油箱1-2-4-4连通外槽刀柄油缸1-2-3的后腔和前腔的油管上分别设有一个。可拆卸式电池1-2-4-1与控制器1-2-4-5电性连接，控制器1-2-4-5与直流无刷电机1-2-4-2电性连接。
为了便于将整体安装在铣床上，夹具1的箱体1-1的顶端面上固定有连接筒体1-1-2。连接筒体1-1-2的内部空心，并且其内腔连通箱体1-1的通孔1-1-1。连接筒体1-1-2的顶端敞口。连接筒体1-1-2的周面上设有用于连接铣床的耳喉1-1-2-1。为了更稳定的连接主轴，组合型刀具2的刀柄2-1的顶端周面上设有连接铣床主轴的平键2-1-1。
使用时，通过夹具1上的连接筒体1-1-2将夹具1安装在铣床上，将铣床的主轴联接组合型刀具2的刀柄2-1，外槽刀柄油缸1-2-3驱动夹持帽1-2-3夹持住套装铣刀2-3的中心铣刀2-3-1，原动力油缸1-4同步驱动升降油缸1-2-1使轴承1-3下移通过外槽刀柄油缸1-2-3使中心铣刀2-3-1克服弹性夹头2-2的弹片2-2-1的弹力伸出，同时刀柄支撑油缸1-2-2的伸缩杆伸出通过滚珠1-2-2-1托住刀柄2-1的底部，此时可进行铣削工作。
更换更大的直径的铣刀时，升降油缸1-2-1驱动轴承1-3上移，通过外槽刀柄油缸1-2-3将伸出的中心铣刀2-3-1拉回，升降油缸1-2-1驱动轴承1-3下移至外槽刀柄油缸1-2-3夹持帽1-2-3对准需使用直径的外环铣刀2-3-2，外槽刀柄油缸1-2-3驱动夹持帽1-2-3通过多级梯形缺口1-2-3-1-1夹持住需使用直径的外环铣刀2-3-2以及位于此外环铣刀2-3-2中间的外环铣刀2-3-2和/或中心铣刀2-3-1，再通过升降油缸1-2-1驱动轴承1-3下移使需使用直径的外环铣刀2-3-2以及位于此外环铣刀2-3-2中间的外环铣刀2-3-2和/或中心铣刀2-3-1克服弹性夹头2-2的弹片2-2-1的弹力伸出，此时可进行铣削工作。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。