一种机床用换刀装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开一种机床用换刀装置，包括主轴、驱动电机和驱动箱，所述主轴位于驱动箱的左侧、并与驱动箱相固定，所述主轴的下端设置有驳接头，所述驳接头的两端设置有夹爪，所述左侧的夹爪设置有备用刀具，所述右侧的夹爪设置有刀具，所述驱动电机位于驱动箱的上方，所述驱动电机的下端设置有连接座，所述连接座与驱动箱相固定，所述连接座上设置有活动杆，所述连接座的下端设置有驱动轴，所述驱动轴位于驱动箱内，所述驱动箱内设置有减速轮，所述减速轮内设置有啮合齿轮，所述驱动箱的下端设置有钻头；该机床用换刀装置具有换刀方便快捷、效率高和便于控制的优点，以及硬度高和韧性好的主轴。
【专利说明】
一种机床用换刀装置
技术领域
[0001] 本发明涉及一种机床用换刀装置。
【背景技术】
[0002] 目前，在现有的加工中心圆盘刀库换刀中，大都实现了自动化。通过预先设计的控 制系统结合机械结构实现刀具的自动更换。在刀具的自动更换中，为了防止换刀运动轴与 刀库机械手碰撞的控制系统及结构因为设计得不够合理、完善，一旦自动换刀多段动作中 途出现异常停止，经常会有运动轴撞击机械手臂导致刀库损坏的现象发生，造成巨大损失。
[0003] 此外，现有的机床用换刀装置换刀困难、效率低和不方便控制，且现有的主轴多为 硬度低、脆弱容易崩断和韧性低。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的技术问题是提供一种换刀方便快捷、效率高和便于控制的机床用 换刀装置，以及硬度高和韧性好的主轴。
[0005] 为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：
[0006] -种机床用换刀装置，包括主轴、驱动电机和驱动箱，所述主轴位于驱动箱的左 侦叭并与驱动箱相固定，所述主轴的下端设置有驳接头，所述驳接头的两端设置有夹爪，所 述左侧的夹爪设置有备用刀具，所述右侧的夹爪设置有刀具，所述驱动电机位于驱动箱的 上方，所述驱动电机的下端设置有连接座，所述连接座与驱动箱相固定，所述连接座上设置 有活动杆，所述连接座的下端设置有驱动轴，所述驱动轴位于驱动箱内，所述驱动箱内设置 有减速轮，所述减速轮内设置有啮合齿轮，所述驱动箱的下端设置有钻头。
[0007] 进一步的，所述主轴由以下重量份数配比的材料制成，包括生铁120-200份、碳粉 40-50份、锆英砂12-20份、钨粉22-30份、铝锭50-58份、二氧化硅12-18份、稀土 15-23份、硼 粉3_7份、纳米钦粉11_23份、氧化纪5_11份、二氧化猛6_12份、氮气12_26份、碳化络4_8份、 金属精炼剂4-8份和120-240份。
[0008] 进一步的，所述主轴的上端与活动杆相连接，通过活动杆控制主轴转动，能够更换 刀具。
[0009] 进一步的，所述主轴为可旋转设置，有利旋转刀具，使得钻头下的刀具能够更换。
[0010] 进一步的，所述夹爪为液压夹爪，有利于夹紧刀具。
[0011] 进一步的，所述刀具与钻头相固定，有利于刀具转动切削工件。
[0012] 进一步的，所述驱动轴为可伸缩设置，与利于与驱动箱相接触传动，或不接触停止 传动。
[0013] 进一步的，所述驱动轴的下端设置有锥齿轮。
[0014] 进一步的，所述锥齿轮与啮合齿轮相啮合，能够使得驱动轴驱动减速轮旋转。
[0015] 进一步的，所述钻头内设置有液压器，有利于夹紧刀具。
[0016] 一种主轴的制备方法，包括以下步骤：
[0017] 1)将生铁120-200份、碳粉40-50份、锆英砂12-20份、钨粉22-30份、铝锭50-58份和 二氧化硅12-18份依次投入炉中，保持熔炼炉中的温度为1500 °C -1800 °C，使得材料熔融成 金属液体，然后添加金属精炼剂4-8份，对金属进行精炼，精炼时间为25-30分钟，精炼完成 后进行2次电磁搅拌，静置5分钟后除去熔炉表层的杂质，备用；
[0018] 2)将稀土 15-23份、硼粉3-7份、纳米钛粉11-23份、氧化钇5-11份、二氧化锰6-12份 和碳化铬4-8份依次投入到投入到真空电弧熔炉中，在1600-1800°C温度下冶炼5-8分钟，再 添加氮气12-26份将真空电弧熔炉充满，使用电磁搅拌5-6次，备用；
[0019] 3)将步骤1)所得合金与步骤2)所得合金混合一同投入到中频炉中，保持温度为 2000°C-2200°C下加热4-6分钟分钟，浇铸到模具中保温静置，直到温度温度降到700°C，取 出毛坯，备用；
[0020] 4)将步骤3)制得的毛坯上进行固溶处理25-30分钟，再进行100-150°c时效处理3-6小时，清除毛坯表面的杂质，备用；
[0021] 5)将步骤4)处理好的毛坯放置到电弧熔炉中加热至800-850°C，再将毛坯插入盐 120-240份中进行等温盐浴淬火10-12小时，取出后自然冷却至室温，除去表面杂质，备用；
[0022] 6)将步骤5)所得毛坯通过锤锻成合金棒，再使用乳机乳制均匀，备用；
[0023] 7)将步骤6)所得的合金板材进行表面抛光处理，即得。
[0024] 本发明的有益效果为：由于设置有主轴，能够控制夹爪旋转，并将夹爪内刀具固定 在钻头上，由于设置有驱动电机，能够通过驱动轴使得驱动箱运作，由于设置有驱动箱，通 过驱动箱内的减速轮能够控制转速，能够控制钻头的钻速，由于设置有钻头，能够放松便于 更换刀具，或夹紧刀具便于旋转切削工件，同时，主轴采用本发明中的材料能够增大硬度、 提尚初性，有利于防止崩断和扭断等情况。
【附图说明】
[0025] 图1为本发明一种机床用换刀装置的整体结构示意图。
【具体实施方式】
[0026] 实施例1
[0027] 如图1所示，一种机床用换刀装置，包括主轴1、驱动电机2和驱动箱3,所述主轴1位 于驱动箱3的左侧、并与驱动箱3相固定，所述主轴1的下端设置有驳接头4,所述驳接头4的 两端设置有夹爪5，所述左侧的夹爪5设置有备用刀具6，所述右侧的夹爪5设置有刀具7，所 述驱动电机2位于驱动箱3的上方，所述驱动电机2的下端设置有连接座8,所述连接座8与驱 动箱3相固定，所述连接座8上设置有活动杆9,所述连接座8的下端设置有驱动轴10,所述驱 动轴10位于驱动箱3内，所述驱动箱3内设置有减速轮11，所述减速轮11内设置有啮合齿轮 12,所述驱动箱3的下端设置有钻头13。
[0028]所述主轴1由以下重量份数配比的材料制成，包括生铁200份、碳粉40份、锆英砂12 份、钨粉22份、铝锭50份、二氧化硅12份、稀土 15份、硼粉3份、纳米钛粉11份、氧化钇5份、二 氧化锰6份、氮气12份、碳化铬4份、金属精炼剂4份和120份。
[0029] 所述主轴1的上端与活动杆9相连接，通过活动杆9控制主轴1转动，能够更换刀具。
[0030] 所述主轴1为可旋转设置，有利旋转刀具，使得钻头13下的刀具能够更换。
[0031] 所述夹爪5为液压夹爪，有利于夹紧刀具7。
[0032] 所述刀具7与钻头13相固定，有利于刀具7转动切削工件。
[0033] 所述驱动轴10为可伸缩设置，与利于与驱动箱3相接触传动，或不接触停止传动。
[0034] 所述驱动轴10的下端设置有锥齿轮。
[0035] 所述锥齿轮与啮合齿轮12相啮合，能够使得驱动轴10驱动减速轮11旋转。
[0036]所述钻头13内设置有液压器(未图示），有利于夹紧刀具7。
[0037] -种主轴的制备方法，包括以下步骤：
[0038] 1)将生铁200份、碳粉40份、锆英砂12份、钨粉22份、铝锭50份和二氧化硅12份依次 投入炉中，保持熔炼炉中的温度为1500°C-1800°C，使得材料熔融成金属液体，然后添加金 属精炼剂4份，对金属进行精炼，精炼时间为25-30分钟，精炼完成后进行2次电磁搅拌，静置 5分钟后除去熔炉表层的杂质，备用；
[0039] 2)将稀土 15份、硼粉3份、纳米钛粉11份、氧化钇51份、二氧化锰6份和碳化铬4份依 次投入到投入到真空电弧熔炉中，在1600-1800°C温度下冶炼5-8分钟，再添加氮气12份将 真空电弧熔炉充满，使用电磁搅拌5-6次，备用；
[0040] 3)将步骤1)所得合金与步骤2)所得合金混合一同投入到中频炉中，保持温度为 2000°C-2200°C下加热4-6分钟分钟，浇铸到模具中保温静置，直到温度温度降到700°C，取 出毛坯，备用；
[0041 ] 4)将步骤3)制得的毛坯上进行固溶处理25-30分钟，再进行100-150 °C时效处理3- 6小时，清除毛坯表面的杂质，备用；
[0042] 5)将步骤4)处理好的毛坯放置到电弧熔炉中加热至800-850°C，再将毛坯插入盐 120份中进行等温盐浴淬火10-12小时，取出后自然冷却至室温，除去表面杂质，备用；
[0043] 6)将步骤5)所得毛坯通过锤锻成合金棒，再使用乳机乳制均匀，备用；
[0044] 7)将步骤6)所得的合金板材进行表面抛光处理，即得。
[0045] 实施例2
[0046] 如图1所示，一种机床用换刀装置，包括主轴1、驱动电机2和驱动箱3,所述主轴1位 于驱动箱3的左侧、并与驱动箱3相固定，所述主轴1的下端设置有驳接头4,所述驳接头4的 两端设置有夹爪5，所述左侧的夹爪5设置有备用刀具6，所述右侧的夹爪5设置有刀具7，所 述驱动电机2位于驱动箱3的上方，所述驱动电机2的下端设置有连接座8,所述连接座8与驱 动箱3相固定，所述连接座8上设置有活动杆9,所述连接座8的下端设置有驱动轴10,所述驱 动轴10位于驱动箱3内，所述驱动箱3内设置有减速轮11，所述减速轮11内设置有啮合齿轮 12,所述驱动箱3的下端设置有钻头13。
[0047]所述主轴1由以下重量份数配比的材料制成，包括生铁120份、碳粉50份、锆英砂20 份、钨粉30份、铝锭58份、二氧化硅18份、稀土 23份、硼粉7份、纳米钛粉23份、氧化钇11份、二 氧化锰12份、氮气26份、碳化铬8份、金属精炼剂8份和240份。
[0048]所述主轴1的上端与活动杆9相连接，通过活动杆9控制主轴1转动，能够更换刀具。 [0049]所述主轴1为可旋转设置，有利旋转刀具，使得钻头13下的刀具能够更换。
[0050]所述夹爪5为液压夹爪，有利于夹紧刀具7。
[00511所述刀具7与钻头13相固定，有利于刀具7转动切削工件。
[0052]所述驱动轴10为可伸缩设置，与利于与驱动箱3相接触传动，或不接触停止传动。
[0053]所述驱动轴10的下端设置有锥齿轮。
[0054]所述锥齿轮与啮合齿轮12相啮合，能够使得驱动轴10驱动减速轮11旋转。
[0055] 所述钻头13内设置有液压器(未图示），有利于夹紧刀具7。
[0056] -种主轴的制备方法，包括以下步骤：
[0057] 1)将生铁120份、碳粉50份、锆英砂20份、钨粉30份、铝锭58份和二氧化硅18份依次 投入炉中，保持熔炼炉中的温度为1500°C-1800°C，使得材料熔融成金属液体，然后添加金 属精炼剂8份，对金属进行精炼，精炼时间为25-30分钟，精炼完成后进行2次电磁搅拌，静置 5分钟后除去熔炉表层的杂质，备用；
[0058] 2)将稀土 23份、硼粉7份、纳米钛粉23份、氧化钇11份、二氧化锰12份和碳化铬8份 依次投入到投入到真空电弧熔炉中，在1600-1800°C温度下冶炼5-8分钟，再添加氮气26份 将真空电弧熔炉充满，使用电磁搅拌5-6次，备用；
[0059] 3)将步骤1)所得合金与步骤2)所得合金混合一同投入到中频炉中，保持温度为 2000°C-2200°C下加热4-6分钟分钟，浇铸到模具中保温静置，直到温度温度降到700°C，取 出毛坯，备用；
[0060] 4)将步骤3)制得的毛坯上进行固溶处理25-30分钟，再进行100-150°c时效处理3-6小时，清除毛坯表面的杂质，备用；
[0061 ] 5)将步骤4)处理好的毛坯放置到电弧熔炉中加热至800-850°C，再将毛坯插入盐 240份中进行等温盐浴淬火10-12小时，取出后自然冷却至室温，除去表面杂质，备用；
[0062] 6)将步骤5)所得毛坯通过锤锻成合金棒，再使用乳机乳制均匀，备用；
[0063] 7)将步骤6)所得的合金板材进行表面抛光处理，即得。
[0064] 实施例3
[0065] 如图1所示，一种机床用换刀装置，包括主轴1、驱动电机2和驱动箱3,所述主轴1位 于驱动箱3的左侧、并与驱动箱3相固定，所述主轴1的下端设置有驳接头4,所述驳接头4的 两端设置有夹爪5，所述左侧的夹爪5设置有备用刀具6，所述右侧的夹爪5设置有刀具7，所 述驱动电机2位于驱动箱3的上方，所述驱动电机2的下端设置有连接座8,所述连接座8与驱 动箱3相固定，所述连接座8上设置有活动杆9,所述连接座8的下端设置有驱动轴10,所述驱 动轴10位于驱动箱3内，所述驱动箱3内设置有减速轮11，所述减速轮11内设置有啮合齿轮 12,所述驱动箱3的下端设置有钻头13。
[0066]所述主轴1由以下重量份数配比的材料制成，包括生铁160份、碳粉45份、锆英砂16 份、钨粉26份、铝锭54份、二氧化硅15份、稀土 19份、硼粉5份、纳米钛粉17份、氧化钇8份、二 氧化锰9份、氮气19份、碳化铬6份、金属精炼剂6份和盐180份。
[0067]所述主轴1的上端与活动杆9相连接，通过活动杆9控制主轴1转动，能够更换刀具。 [0068]所述主轴1为可旋转设置，有利旋转刀具，使得钻头13下的刀具能够更换。
[0069]所述夹爪5为液压夹爪，有利于夹紧刀具7。
[0070]所述刀具7与钻头13相固定，有利于刀具7转动切削工件。
[0071] 所述驱动轴10为可伸缩设置，与利于与驱动箱3相接触传动，或不接触停止传动。
[0072] 所述驱动轴10的下端设置有锥齿轮。
[0073] 所述锥齿轮与啮合齿轮12相啮合，能够使得驱动轴10驱动减速轮11旋转。
[0074]所述钻头13内设置有液压器(未图示），有利于夹紧刀具7。
[0075] 一种主轴的制备方法，包括以下步骤：
[0076] 1)将生铁160份、碳粉45份、锆英砂16份、钨粉26份、铝锭54份和二氧化硅15份依次 投入炉中，保持熔炼炉中的温度为1500°C-1800°C，使得材料熔融成金属液体，然后添加金 属精炼剂6份，对金属进行精炼，精炼时间为25-30分钟，精炼完成后进行2次电磁搅拌，静置 5分钟后除去熔炉表层的杂质，备用；
[0077] 2)将稀土 19份、硼粉5份、纳米钛粉17份、氧化钇8份、二氧化锰9份和碳化铬6份依 次投入到投入到真空电弧熔炉中，在1600-1800°C温度下冶炼5-8分钟，再添加氮气19份将 真空电弧熔炉充满，使用电磁搅拌5-6次，备用；
[0078] 3)将步骤1)所得合金与步骤2)所得合金混合一同投入到中频炉中，保持温度为 2000°C-2200°C下加热4-6分钟分钟，浇铸到模具中保温静置，直到温度温度降到700°C，取 出毛坯，备用；
[0079] 4)将步骤3)制得的毛坯上进行固溶处理25-30分钟，再进行100-150°C时效处理3- 6小时，清除毛坯表面的杂质，备用；
[0080] 5)将步骤4)处理好的毛坯放置到电弧熔炉中加热至800-850°C，再将毛坯插入盐 180份中进行等温盐浴淬火10-12小时，取出后自然冷却至室温，除去表面杂质，备用；
[0081] 6)将步骤5)所得毛坯通过锤锻成合金棒，再使用乳机乳制均匀，备用；
[0082] 7)将步骤6)所得的合金板材进行表面抛光处理，即得。
[0083] 实验例：
[0084]选取普通的主轴和特制的主轴与本发明的主轴相比较，并根据硬度、柔韧性和耐 磨性能作为对比依据，分析三组主轴的情况，并得出最好的主轴。
[0085]以普通的主轴为对照组一、特制的主轴为对照组二和本发明的主轴为对照组三， 具体数据如下表所示：
[0086]
[0087] 对比三组材料，得到本发明的主轴效果最好，与两组对照组相比具有硬度大、柔韧 性强和耐磨性好的优点。
[0088] 本发明的有益效果为：由于设置有主轴，能够控制夹爪旋转，并将夹爪内刀具固定 在钻头上，由于设置有驱动电机，能够通过驱动轴使得驱动箱运作，由于设置有驱动箱，通 过驱动箱内的减速轮能够控制转速，能够控制钻头的钻速，由于设置有钻头，能够放松便于 更换刀具，或夹紧刀具便于旋转切削工件，同时，主轴采用本发明中的材料能够增大硬度、 提尚初性，有利于防止崩断和扭断等情况。
[0089] 以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何 不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种机床用换刀装置，其特征在于:包括主轴、驱动电机和驱动箱，所述主轴位于驱 动箱的左侧、并与驱动箱相固定，所述主轴的下端设置有驳接头，所述驳接头的两端设置有 夹爪，所述左侧的夹爪设置有备用刀具，所述右侧的夹爪设置有刀具，所述驱动电机位于驱 动箱的上方，所述驱动电机的下端设置有连接座，所述连接座与驱动箱相固定，所述连接座 上设置有活动杆，所述连接座的下端设置有驱动轴，所述驱动轴位于驱动箱内，所述驱动箱 内设置有减速轮，所述减速轮内设置有啮合齿轮，所述驱动箱的下端设置有钻头。2. 如权利要求1所述的机床用换刀装置，其特征在于:所述主轴由以下重量份数配比的 材料制成，包括生铁120-200份、碳粉40-50份、锆英砂12-20份、钨粉22-30份、铝锭50-58份、 二氧化娃12 -18份、稀土15-23份、硼粉3_7份、纳米钦粉11-23份、氧化纪5_11份、二氧化猛6-12份、氮气12-26份、碳化铬4-8份、金属精炼剂4-8份和120-240份。3. 如权利要求3所述的机床用换刀装置，其特征在于：所述主轴的上端与活动杆相连 接。4. 如权利要求4所述的机床用换刀装置，其特征在于:所述主轴为可旋转设置。5. 如权利要求5所述的机床用换刀装置，其特征在于:所述夹爪为液压夹爪。6. 如权利要求6所述的机床用换刀装置，其特征在于:所述刀具与钻头相固定。7. 如权利要求7所述的机床用换刀装置，其特征在于:所述驱动轴为可伸缩设置。8. 如权利要求8所述的机床用换刀装置，其特征在于：所述驱动轴的下端设置有锥齿 轮。9. 如权利要求9所述的机床用换刀装置，其特征在于:所述锥齿轮与啮合齿轮相啮合。10. 如权利要求10所述的机床用换刀装置，其特征在于:所述钻头内设置有液压器。
【文档编号】B23P15/14GK106078304SQ201610697409
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月19日 公开号201610697409.2, CN 106078304 A, CN 106078304A, CN 201610697409, CN-A-106078304, CN106078304 A, CN106078304A, CN201610697409, CN201610697409.2
【发明人】肖双民, 吴杰锋, 王凯, 张卫卫, 胡泽睿
【申请人】宁波金凯机床股份有限公司