高速重载通用型链式刀库的制作方法
【专利说明】
所属技术领域
[0001]本发明涉及一种高速重载通用型链式刀库，其主要用于程序控制铣床和加工中心，属于数控机床刀库技术领域。
【背景技术】
[0002]此类用于程序控制铣床和加工中心的链式刀库应用比较普遍，基本上都是由支撑与导向结构单元和链式移动结构单元组成，其支撑与导向结构单元与机床本体相对固定，其链式移动结构单元通过安装于链轮和支撑结构单元上，固定刀具刀柄通过铰链结构固定于链式移动单元上。链式移动结构单元由如干节用于固定夹持刀具柄的刀座链节组成，每节刀座链节包括固定刀柄锥面的刀座体和锁紧刀具刀柄后端拉钉的固持器，目前用于此种长刀柄型的固持器主要是以受弹簧挤压作用的钢球对拉钉施加后拉力的方式来实现刀具的夹持作用。该种固持器在应用重刀装载的情况下，易因弹簧预压载荷不足及失效问题而发生掉刀故障。
[0003]目前，该类链式刀库的链式移动结构单元所采用的刀柄插座主要有钢制刀套和模制塑料刀套两种，前者因适用装载重型刀具的同时限制了刀具链的移动速度和加速度，在刀具插入过程中钢制套筒对刀柄有明显的不利磨损，并且移动过程中发出较大的振动和噪音；后者提升了刀具链的移动速度和加速度，但依然会在应用重刀装载的情况下易因弹簧预压载荷不足和失效问题而发生掉刀故障。
[0004]通过对塑料刀套实际应用情况分析，国内外长柄主要有BT、CAT、SK等若干种，刀库供应商需要根据机床生产商的订货要求来选用不同类型的刀座来满足客户的要求，这就意味着刀库供应商需要根据客户要求预先开发出多套可供注塑生产用的模具，这样在很大程度上影响了企业生产成本及供货周期。
[0005]现代数控机床刀库所装载刀具的数量和重量较之前有很大提高，这就要求刀库的链式移动结构单元可在高的加速和速度下运行，在仅更换固定器的情况下安装适用不同规格的长刀柄刀具，当安装重型刀具时不发生发生掉刀问题，运转稳定以及振动小等特点。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种高速重载通用型链式刀库，其特别用于程序控制铣床和加工中心，所述的链式移动结构单元可在高的加速和速度下运行，在仅更换固定器的情况下安装适用不同规格的长刀柄刀具，且从源头上解决了当安装重型刀具时发生掉刀的根源问题，运转稳定以及振动小等特点。
[0006]其技术方案为:本
【发明内容】
涉及一种高速重载通用型链式刀库，其特别用于程序控制铣床和加工中心，其包括:固定式支撑结构，其中线性固持与导向装置、链轮和作为所述链轮中的至少一者的旋转传动机构的传动组件安装到所述固定式支撑结构，环状刀座链，其由一连串以铰接方式彼此连接的链节构成，每一链节通过支撑和导向元件在所述线性固持与导向装置上固持和导向，且每一链节具有各自收纳和固持长刀柄型刀具的刀座及固持器；其特征在于:
[0007]所述固持器包括卡刀法兰、自润滑轴承、卡刀销、限位销、复位弹簧及隔垫等，其中卡刀法兰⑶的径向孔两端分别安装有自润滑轴承，卡刀销安装于自润滑轴承内侧，由安装于卡刀法兰上的限位销对卡刀销径向转动和行程进行限位，卡刀销下端安装有复位弹黃。
[0008]根据本发明，其特征在于:刀座由尺寸稳定且耐磨损的轻合金或高强度非金属材料制成。
[0009]根据本发明，其特征在于:刀座的前端内锥状孔面上设有与该孔轴线平行的至少两个沉头孔，刀座的后端设有与锥状孔同轴心的固持器安装孔，在固持器安装孔内壁设有与该孔轴线相平行的固持器卡槽，刀座的上端面上设有孔，刀座下端设有导向轮安装槽，导向轮安装槽内设有孔。
[0010]根据本发明，其特征在于:刀座的链接耳的轴线与所述刀座的锥状孔的中心线平行，且布置在上述锥状孔的中心线的左下侧和右下侧两个位置。
[0011]根据本发明，其特征在于:卡刀销下端面轴向设有盲孔，上端设有轴槽，下圆外端面设有面和卡刀肩面，且两平面夹角与所示用的刀具拉钉角度一致，其中间部位设有平行于面的限位槽面。
[0012]其工作原理为:当刀具插入到刀座锥状孔之前，需要将固持器上的卡刀销压到底部，此时卡刀销上的卡刀肩面移出刀柄拉钉移动区域，当刀具完全装入刀座锥状孔后，撤消对卡刀销的外力，卡刀销会在复位弹簧的作用下弹回到最初位置，此时卡刀销卡的卡刀肩面移至刀柄拉钉移动区域，扣住刀柄尾端拉钉的端面，使其固定于刀座上。
[0013]综上所述，本发明具有以下优点:1、尺寸稳定且耐磨损的轻合金或高强度非金属材料制成刀座的应用，降低了刀具链的总体重量，提高了刀具链的移动速度和加速度，解决了刀套对刀柄的磨损问题，降低了制造成本；2、塑料链轮的使用，降低了振动，减少了噪音；3、易换扣拉式固持器的使用，从根源上解决了在应用重刀装载的情况下易因弹簧预压载荷不足和失效问题而发生掉刀故障问题，并且可以根据客户的要求，在刀库整体安装完毕的情况下，仅更换固持装置即可快速完成客户所需要刀具类型刀库的切换。
【附图说明】
[0014]图1是本发明实施例刀库部分链节装配的示意图；
[0015]图2是图1所示实施例的刀座链节5的结构爆炸示意图；
[0016]图3a是图2所示实施例中刀座链节5装配图；
[0017]图3b是图3a所示实施例中A_A剖视图；
[0018]图4a是图3a所示实施例中后视图；
[0029]图4b是图4a所示实施例中B-B剖视图；
[0020]图5是图2所示实施例中固持器13的结构爆炸示意图；
[0021]图6是图2所示实施例刀座6的示意图；
[0022]图7是图2所示实施例卡刀销9的示意图；
【具体实施方式】
[0023]图中标记如下:1、环状刀座链；2、3、线性固持与导向装置；4、链轮；5、链节；6、刀座；7、隔垫；8、卡刀法兰；9、卡刀销；10、11、自润滑轴承；12、限位销；13、固持器；14、复位弹簧；15、轴；16、轴用挡圈；17、19、垫圈；18、20、支撑和导向元件；21、轴套；22、24、25、螺钉；23、标牌；26、螺母；601、602、链接耳；603、604、链耳孔；605、锥状孔；606、沉头孔；607、固持器安装孔；608、固持器卡槽；609、导向轮安装槽；610、孔；611、613面；612、614孔；901、盲孔;902、轴槽;903、面;904、卡刀肩面;905、限位槽面。
[0024]在本实施例中，如图1所示，线性固持与导向装置2和3、链轮4和作为所述链轮中的至少一者的旋转传动机构的传动组件安装到所述固定式支撑结构，环状刀座链1，其由一连串以铰接方式彼此连接的链节5构成，每一链节5通过支撑和导向元件18、20在所述线性固持与导向装置2和3上固持和导向，且每一链节5具有各自收纳和固持长刀柄型刀具的刀座6及固持器13。
[0025]如图6所示，构成链节5的刀座6