用于铣床的换刀装置的制造方法
【专利摘要】本申请涉及机械加工设备领域，具体为用于铣床的换刀装置；包括铣床外壳，处于铣床外壳内的铣床加工台和铣床主轴，所述铣床主轴设置于铣床加工台正上方，铣床外壳设置有数控操作箱，还包括换刀箱，所述铣床加工台两侧设置有滑轨，所述换刀箱通过滑轨与铣床加工台连接，所述换刀箱内部设置有带动换刀箱移动的丝杆，丝杆和滑轨平行设置，所述丝杆通过伺服电机带动，所述换刀箱上表面设置有呈矩阵排列的刀具架，所述伺服电机与数控操作箱电信号连接，其有益效果在于：对于没有带有刀库的数控铣床换刀实现了定制刀库，并且可随时拆除，保证换刀箱的一个通用性。
【专利说明】
用于铣床的换刀装置
技术领域
[0001]本实用新型属于机械加工设备领域，特别涉及一种用于铣床的换刀装置。
【背景技术】
[0002]数控铣床是在一般铣床的基础上发展起来的一种自动加工设备，铣床系主要指用铣刀在工件上加工多种表面的机床。通常铣刀旋转运动为主运动，工件(和)铣刀的移动为进给运动。它可以加工平面、沟槽，也可以加工各种曲面、齿轮等。铣床是用铣刀对工件进行铣削加工的机床。铣床除能铣削平面、沟槽、轮齿、螺纹和花键轴外，还能加工比较复杂的型面，效率较刨床高，在机械制造和修理部门得到广泛应用。两者的加工工艺基本相同，结构也有些相似。数控铣床有分为不带刀库和带刀库两大类。其中带刀库的数控铣床又称为加工中心。
[0003]对于不带刀库的数控铣床来说，在控制程序上减除了刀库的控制，虽然成本上较为便宜，但是在进行换刀只能依靠人工换刀，使得换刀非常麻烦，对于带有刀库的加工中心而言，设置的刀库一般具有很大局限性，一般表现在刀库的数量固定，刀库维修较为麻烦的问题。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是提供用于铣床的换刀装置，已解决现有对于没有带有刀库的数控铣床换刀麻烦的问题。
[0005]为了解决上述问题的，本实用新型提供的用于铣床的换刀装置，包括铣床外壳，处于铣床外壳内的铣床加工台和铣床主轴，所述铣床主轴设置于铣床加工台正上方，铣床外壳设置有数控操作箱，还包括换刀箱，所述铣床加工台两侧设置有滑轨，所述换刀箱通过滑轨与铣床加工台连接，所述换刀箱内部设置有带动换刀箱移动的丝杆，丝杆和滑轨平行设置，所述丝杆通过伺服电机带动，所述换刀箱上表面设置有呈矩阵排列的刀具架，所述伺服电机与数控操作箱电信号连接。
[0006]本实用新型的使用原理:在使用过程中，先在换刀箱中加入需要使用的刀库，由于铣床加工台具有水平和纵向移动的功能，而铣床主轴具有垂直方向运动的功能，通过在数控操作箱中设置带动换刀箱移动的伺服电机的步数，就可以精确将换刀箱移动到铣床主轴的正下方，如果需要具体的哪把刀具，只需要通过数控程序对铣床加工台进行移动，就可以将具体的刀具对准铣床主轴，铣床主轴本身具有加紧和松开刀具的功能，这样先将铣床主轴的刀具放置下来，在移动铣床加工台，使得铣床主轴换上新的刀具。
[0007]当刀具更换完成后，数控操作箱控制伺服电机带动丝杆，使得换刀箱从铣床加工台上移开，这样铣床主轴更换上新的刀具，就可以进行下一步加工操作，如需下一步换刀，重复上述顺序即可。
[0008]本实用新型的优点在于:1、在数控铣床加入换刀箱，使得普通数控铣床具有加工中心的功能并且可根据数控铣床本生的需求，对整个换刀装置进行拆装，极大的增强了普通数控铣床的加工灵活性，2、将换刀箱整个换刀的过程加入到数控铣床本生的控制程序中，使得整个换刀过程不再进行人为操作，实现换刀的自动化，3、通过伺服电机作为驱动换刀箱移动的动力，不仅能够提高换刀箱移动的精度，并且便于数控操作箱程序控制。4、加入丝杆和滑轨的双重配合，滑轨用于支撑换刀箱，丝杆只作用与传动，这样丝杆不会受到换刀箱的重力，保证丝杆传动的可靠性。
[0009]进一步，所述铣床加工台上固定连接有一支撑横梁，所述支撑横梁与滑轨平行设置，所述支撑横梁一端与铣床加工台固定，另一端连接有悬空的连接板，所述滑轨一端连接在连接板上，伺服电机固定在连接板上;这样进一步对整个传动系统进行加固，滑轨的弯矩力可以通过连接板传递到支撑横梁上，而支撑横梁本身不参与传动，支撑横梁的设计可以根据换刀箱承载重量而设计；同时伺服电机可以连接在连接板上，伺服电机不但可以将动力直接输送到丝杆上，并且使得伺服电机本身重量不会对丝杆造成负担。
[0010]进一步，为了防止换刀箱移动出现程序错误或是伺服电机出现故障，所述铣床加工台上设置有至少两个用于检测换刀箱位置的传感器，所述传感器与数控操作箱电信号连接，当数控操作箱中程序出现错误或是伺服电机出现故障，通过传感器的检测，可实现换刀箱的紧急停车，从而保证设备的安全。
[0011]进一步，所述连接板处于铣床外壳外部，连接板与铣床外壳之间的距离大于换刀箱移动方向的长度，当换刀箱不工作时候或是换刀完成后，将换刀箱移动到铣床外壳之外，保证换刀箱对加工造成不会产生干扰外，还可以防止铣床外壳内的肩渣和冷却液对换刀箱造成破坏。
[0012]进一步，所述铣床外壳设置有保证换刀箱顺利从铣床外壳进出的自动门，所述自动门通过电信号与数控操作箱连接;在铣床外壳上安装上自动门，依靠数控操作箱的控制，可以保证换刀箱在推出铣床外壳后能够将铣床内部和外部隔绝，省去了人工的操作。
[0013]进一步，所述自动门上设置有绕开支撑横梁、滑轨和丝杆的敞口，这样自动门在关闭和开启均不会对支撑横梁、滑轨和丝杆造成影响。
[0014]进一步，所述连接板靠近换刀箱一面设置有缓冲块，换刀箱上设置有与缓冲块相匹配的防撞块，设置缓冲块和防撞块的目的是进一步保证换刀箱和连接板的耐用性。
[0015]进一步，考虑到滑轨和丝杆一部分处于铣床外壳的内部，会有铣肩粘在上面，所述换刀箱上设置有清洁滑轨和丝杆铣肩的毛刷;这样在每次移动过程中会提前通过毛刷对滑轨和丝杆进行清理，保证换刀箱运行的可靠性。
[0016]进一步，述换刀箱上表面铰接设置有将换刀架覆盖起来的换刀箱门，当不使用换刀箱时候，为了防止刀具丢失或是粉尘对刀具产生污染，通过换刀箱门对换刀架进行保护。
[0017]最后，为了保证线路的安全性，所述连接板上设置有用于将电线集中的接线器。
【附图说明】
[0018]图1为用于铣床的换刀装置的结构示意图；
[0019]图2为图1中A处的结构示意图；
[0020]图3为图1的右视图；
[0021]图4为实施例中换刀箱的结构示意图。
[0022]附图标记列举:铣床外壳1、数控操作箱12、接线器101、缓冲块102、铣床主轴2、铣床加工台3、换刀箱4、换刀架41、换刀箱门42、防撞块43、支撑横梁5、丝杆61、滑轨62、传感器
7、自动门8、敞口 81、伺服电机9、连接板1。
【具体实施方式】
[0023]下面通过【具体实施方式】结合附图对本实用新型作进一步详细的说明:
[0024]如图1、图2、图3和图4所示，用于铣床的换刀装置，包括铣床外壳I，处于铣床外壳I内的铣床加工台3和铣床主轴2;铣床主轴2设置与铣床加工台3正上方，铣床外壳I设置有数控操作箱12，换刀装置还包括换刀箱4，铣床加工台3两侧设置有滑轨62，换刀箱4通过滑轨62与铣床加工台3连接，铣床加工台3上固定连接有一支撑横梁5，支撑横梁5与滑轨62平行设置，支撑横梁5—端与铣床加工台3固定，另一端连接有悬空的连接板10，滑轨62—端连接在连接板10上，伺服电机9固定在连接板10上，换刀箱4内部设置有带动换刀箱4移动的丝杆61，丝杆61和滑轨62平行设置，丝杆61通过伺服电机9带动，换刀箱4上表面设置有呈矩阵排列的刀具架41，伺服电机9与数控操作箱12电信号连接。
[0025]在使用过程中，先在换刀箱4中加入需要使用的刀库，由于铣床加工台3具有水平和纵向移动的功能，而铣床主轴2具有垂直方向运动的功能，通过在数控操作箱12中设置带动换刀箱4移动的伺服电机9的步数，就可以精确将换刀箱4移动到铣床主轴2的正下方，如果需要具体的哪把刀具，只需要通过数控程序对铣床加工台3进行移动，就可以将具体的刀具对准铣床主轴2，铣床主轴2本身具有加紧和松开刀具的功能，这样先将铣床主轴2的刀具放置下来，在移动铣床加工台3，使得铣床主轴2换上新的刀具。
[0026]当刀具更换完成后，数控操作箱12控制伺服电机9带动丝杆61，使得换刀箱4从铣床加工台3上移开，这样铣床主轴2更换上新的刀具，就可以进行下一步加工操作，如需下一步换刀，重复上述顺序即可。
[0027]铣床加工台3上固定连接的支撑横梁5，使得滑轨62的弯矩力可以通过连接板10传递到支撑横梁5上，而支撑横梁5本身不参与传动，支撑横梁5的设计可以根据换刀箱4承载重量而设计；同时伺服电机9可以连接在连接板10上，伺服电机9不但可以将动力直接输送到丝杆61上，并且使得伺服电机9本身重量不会对丝杆61造成负担
[0028]铣床加工台3上设置有两个用于检测换刀箱位置的传感器7，传感器7与数控操作箱12电信号连接，当数控操作箱12中程序出现错误或是伺服电机9出现故障，通过传感器7的检测，可实现换刀箱4的紧急停车，从而保证设备的安全。
[0029]连接板10处于铣床外壳I外部，连接板10与铣床外壳I之间的距离大于换刀箱4移动方向的长度，当换刀箱4不工作时候或是换刀完成后，将换刀箱4移动到铣床外壳I之外，保证换刀箱4对加工造成不会产生干扰外，还可以防止铣床外壳I内的肩渣和冷却液对换刀箱4造成破坏。
[0030]铣床外壳I设置有保证换刀箱4顺利从铣床外壳I进出的自动门8，自动门8通过电信号与数控操作箱12连接;在铣床外壳I上安装上自动门8，依靠数控操作箱12的控制，可以保证换刀箱4在推出铣床外壳I后能够将铣床内部和外部隔绝，省去了人工的操作。
[0031]自动门8上设置有绕开支撑横梁、滑轨和丝杆的敞口81，这样自动门8在关闭和开启均不会对支撑横梁、滑轨和丝杆造成影响。
[0032]连接板10靠近换刀箱4一面设置有缓冲块102，换刀箱4上设置有与缓冲块102相匹配的防撞块43，设置缓冲块102和防撞块43的目的是进一步保证换刀箱4和连接板10的耐用性。
[0033]考虑到滑轨62和丝杆61—部分处于铣床外壳I的内部，会有铣肩粘在上面，换刀箱4上设置有清洁滑轨和丝杆铣肩的毛刷;这样在每次移动过程中会提前通过毛刷对滑轨和丝杆进行清理，保证换刀箱运行的可靠性。
[0034]换刀箱4上表面铰接设置有将换刀架41覆盖起来的换刀箱门42，当不使用换刀箱4时候，为了防止刀具丢失或是粉尘对刀具产生污染，通过换刀箱门42对换刀架进行保护。
[0035]要保证线路的安全性，连接板上设置有用于将电线集中的接线器101。
[0036]以上的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。
【主权项】
1.用于铣床的换刀装置，包括铣床外壳，处于铣床外壳内的铣床加工台和铣床主轴，所述铣床主轴设置在铣床加工台正上方，铣床外壳设置有数控操作箱，其特征在于:还包括换刀箱，所述铣床加工台两侧设置有滑轨，所述换刀箱通过滑轨与铣床加工台连接，所述换刀箱内部设置有带动换刀箱移动的丝杆，丝杆和滑轨平行设置，所述丝杆通过伺服电机带动，所述换刀箱上表面设置有呈矩阵排列的刀具架，所述伺服电机与数控操作箱电信号连接。2.根据权利要求1所述的用于铣床的换刀装置，其特征在于:所述铣床加工台上固定连接有一支撑横梁，所述支撑横梁与滑轨平行设置，所述支撑横梁一端与铣床加工台固定，另一端连接有悬空的连接板，所述滑轨一端连接在连接板上，伺服电机固定在连接板上。3.根据权利要求1所述的用于铣床的换刀装置，其特征在于:所述铣床加工台上设置有至少两个用于检测换刀箱位置的传感器，所述传感器与数控操作箱电信号连接。4.根据权利要求2所述的用于铣床的换刀装置，其特征在于:所述连接板处于铣床外壳外部，连接板与铣床外壳之间的距离大于换刀箱移动方向的长度。5.根据权利要求1或3所述的用于铣床的换刀装置，其特征在于:所述铣床外壳设置有保证换刀箱顺利从铣床外壳进出的自动门，所述自动门通过电信号与数控操作箱连接。6.根据权利要求5所述的用于铣床的换刀装置，其特征在于:所述自动门上设置有绕开支撑横梁、滑轨和丝杆的敞口。7.根据权利要求4所述的用于铣床的换刀装置，其特征在于:所述连接板靠近换刀箱一面设置有缓冲块，换刀箱上设置有与缓冲块相匹配的防撞块。8.根据权利要求1或3所述的用于铣床的换刀装置，其特征在于:所述换刀箱上设置有清洁滑轨和丝杆铣肩的毛刷。9.根据权利要求5所述的用于铣床的换刀装置，其特征在于:所述换刀箱上表面铰接设置有将换刀架覆盖起来的换刀箱门。10.根据权利要求7所述的用于铣床的换刀装置，其特征在于:所述连接板上设置有用于将电线集中的接线器。
【文档编号】B23Q3/155GK205630072SQ201620351977
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年4月25日
【发明人】韦泰敢
【申请人】贵州航天职业技术学院, 遵义市晨升科技有限责任公司