专利名称：用于数控机床上的多功能可旋转刀架的制作方法
技术领域：
用于数控机床上的多功能可旋转刀架
一、 技术领域-
本实用新型涉及数控机床技术领域，更详细地讲是数控机床上使用的多 功能可旋转刀架。
二、 背景技术 -
目前， 一般的数控机床由于刀架只能进行上下移动、不能旋转，因而决 定了一种设备只能实现一种加工方式，如一台设备上只能对工件的上表面完 成切口或切断工序，另一台设备上只能对工件的上表面完成铣槽工序，到目 前为止还没有能对工件的上表面进行铣R槽或者对工件的四个垂直侧面进行 侧打孔的设备。因此，目前要进行侧打孔只能采取以下两种方法 一是，采 用带刀库的全自动设备，进行自动换刀，但设备的价格相当昂贵；二是，将 工件固定在设备底座的侧面，采用立式安装的方式进行侧打孔。但是要加工 出一个成品工件，却需要经过切V铣、钻等多种加工工序才能实现，这就需 要在多台设备上、多次装夹来分别完成；由于加工过程中需要装卸、转移工 件，因而大大地增加了工时和损耗，降低了加工精度、加工速度，降低了工 作效率，而且用工多，劳动强度大，设备投入大，加工成本高，设备的应用 范围窄。
三、 实用新型内容
本实甩新型的目的就是要提供一种能够克服上述不足的用于数控机床上 的多功能可旋转刀架，使用上述刀架的数控机床一次装夹工件，即可在同一 机床上对工件的上表面和四个垂直侧面自动完成切断、切口、铣槽、铣R槽、 侧打孔等多种加工工序，不仅节省了人力，降低了劳动强度，减少了设备投 入，减少了工时、损耗，而且还大大地降低了加工成本，提高了加工精度、
加工速度，扩大了设备的应用范围。
为了达到上述目的，本实用新型的技术解决方案是用于数控机床上的 多功能可旋转刀架，包括升降机，、可沿导轨做上下滑动的旋转机构，其中 该升降机构中的升降气缸固装在气缸座上，该气缸座上设有水平燕尾槽和导 轨，该导-轨与固装在主轴底板上的滑块形成上下滑动配合；该升降气缸上的 气缸杆与主轴底板相连接；该旋转机构中的旋转轴的上端与旋转座上端盖相 连接，该旋转轴通过轴承、旋转轴内套和旋转轴外套安装在旋转座的内腔中； 该摆动气缸的伸出轴穿过旋转座上端盖后与旋转轴的上端孔配合连接，该旋 转轴的下端与连接架相连接；该连接架上装有可以正反旋转卯°的锥度主轴 总成；该锥度主轴总成中的锥度主轴上装有主轴带轮，该主轴带轮通过皮带 与电机主动带轮相连接；电机固定在电机底板上，该电机底板的上、下端分 别固装在旋转座上端盖和连接架上；该锥度主轴的两端装有刀具，该刀具可 以是锯片、铣刀、钻头。
所述的锥度主轴总成中的锥度主轴的一端装有锯片，其另一端装有钻头。 所述的锥度主轴总成中的锥度主轴两端分别设有锥度内孔，其一端锥度 内孔中通过螺钉装有锯片刀柄，该锯片刀柄上装有由锯片压盘和左旋螺母锁 紧的锯片，其另一端锥度内孔中通过标准弹性夹头装有由锁紧螺母锁紧的钻头。
所述的锯片带有锯片防护罩和锯片防护罩盖。-
所述的锥度主轴总成中的锥度主轴的一端装有铣刀，另一端可装有钻头。 所述的锥度主轴总成中的锥度主轴的两端分别设有锥度内孔，在其一端 的锥度内孔中通过螺钉安装有铣刀柄，同时将铣刀柄伸出轴头插入吊瓦上的 轴承孔内，吊瓦固定在连接架上，该铣刀柄上装有由铣刀柄螺母锁紧的多个 铣刀。
所述的铣刀上带有固定在吊瓦上的卧铣护罩。 所述的锥度主轴总成中的锥度主轴的两端分别装有钻头。
所述的锥度主轴总成中的锥度主轴两端分别设有锥度内孔，其一端锥度 内孔中通过螺钉锁住标准刀柄，该标准刀柄上通过标准弹性夹头装有由锁紧
螺母锁紧的钻头；其另一端锥度内孔中通过标准弹性夹头装有由锁紧螺母锁 紧的钻头。
所述~的电机底板上设有电机张紧块。
本实用新型与己有技术相比，.具有以下优点和积极效果。本实用新型主 要应用于数控机床上，可以实现一机多能，刀架不仅可以上下移动，而且还 可以正反旋转90° ;使用上述旋转刀架的数控机床一次装夹工件，即可在同 一台机床上实现多种加工工序，如在一个工件的上表面和四个垂直侧面进行 切断、切口、铣槽、铣R槽、侧打孔等；节省了人力，降低了劳动强度，减 少了设备投入，降低了投入成本；提高了加工精度和加工速度，减少了工时 损耗，大大降低了加工成本与工时成本，进一步扩大了数控机床的应用范围。
四、
图1为本实用新型在切断或切口及钻孔时刀具为锯片和钻头的结构示意
图
图2为图1的左侧视图 图3为图2的A—A剖视图
图4为本实用新型在卧铣及钻孔时刀具为铣刀的结构示意图 图5为图4的B—B剖视图 ' 图6为本实用新型在两端分别钻孔时刀具均为钻头的结构示意图 图7为图6的C一C剖视图
五具体实施方式
-
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型做进一步详细地说明。
图1、图2和图3是在切断或切口及钻孔时刀具为锯片和钻头的多功能可 旋转刀架结构示意图。它包括升降机构和旋转机构，该旋转机构在升降气缸l 的带动下可沿导轨15做上下滑动，其中
该升降机构包括升降气缸1、.气缸连接板2、气缸杆3、气缸头固定座7、 气缸座4、导轨15、主轴底板8、滑块14，其中升降气缸1通过气缸连接 板2固装在气缸座4上，该气缸座的一个侧面上设有可与数控机床上的水平 导轨相配合的水平燕尾槽，另一个侧面上固装有沿垂直方向的导轨15;该导 轨与固装fe主轴底板一个侧面上的滑块14之间形成上下滑动配合，该主轴底 板的另一个侧面上固装有旋转座22;该升降气缸1上的气缸杆3通过气缸头 固定座7与主轴底板8的上端相连接。
该旋转机构包括摆动气缸5、摆动气缸固定架9、旋转座ll、旋转轴20、 轴承17、旋转轴内套19、旋转轴^^套18、旋转座上端盖IO、连接架13、电 机底板12、电机6、电机主动带轮21、皮带和锥度主轴总成。该锥度主轴总 成在摆动气缸5的带动下可以正反旋转90° 。
其中该锥度主轴总成又包括ISO30锥度主轴25、主轴带轮23、锁紧螺 母24、轴承27、轴承盖26、前轴承盖30、隔套28、锯片刀柄32、螺钉29、 锯片31、锯片压盘33、左旋螺母34、锯片防护罩35和锯片防护罩盖36。
该旋转座11固定在主轴底板8上，该旋转座又与摆动气缸固定架9固装 为一体，该摆动气缸5固装在摆动气缸固定架9上。当然，也可将旋转座与 摆动气缸固定架直接加工成一体结构。该摆动气缸的伸出轴穿过旋转座上端 盖10上的通孔后与旋转轴20的上端孔之间通过平键相连接，并且旋转座上 端盖10是与旋转轴20固定连接为一体的；该旋转轴上装有轴承17和给轴承 起定位作用的旋转轴内套19、旋转轴外套18，其下端与连接架13的上部相 连接。
在连接架13的下部内孔中装有由轴承盖26、隔套28和前轴承盖30进行 定位固定的轴承27以及穿过上述部件的锥度主轴25的中间部分。
在锥度主轴的两端分别设有锥度内孔，其一端锥度内孔中通过螺钉29锁 住锯片刀柄32，同时将锯片刀柄伸出轴头插入吊瓦40上的轴承41孔内辅助 固定在连接架13的另一端上，该锯片刀柄上装有锯片31并由锯片压盘33和
左旋螺母34锁紧，该锯片带有锯片防护罩35和锯片防护罩盖36;其另一端 锥度内孔中可装有标准弹性夹头45，再将钻头47装有标准弹性夹头内，并通 过锁紧螺母46将钻头锁紧。
另外，该锥度主轴25上还通过平键装有主轴带轮23和用于紧固主轴带 轮的锁紧i累母24，另一端装有前轴承盖30，使锥度主轴只能旋转但不能轴向 移动。该主轴带轮23通过皮带与电机主动带轮21相连接。
电机6固定在电机底板12上，该电机底板的上、下端分别固装在旋转座 上端盖10和连接架13上。该电机底板12上还设有电机张紧块16，用于拉紧 电机主动带轮21和主轴带轮23之间的皮带，该皮带位于皮带盒22内。
图4和图5为本实用新型在卧铣及钻孔时刀具为铣刀的结构示意图。铣 刀柄37通过螺钉安装在锥度主轴25 —端的锥度内孔中，该铣刀柄上可以装 有多个铣刀38，并由铣刀柄螺母.39锁紧；该铣刀上还带有卧铣护罩43，该 卧铣护罩固定在内设轴承41的吊瓦40上，吊瓦轴承压盖42固定在吊瓦上， 起到了轴承防尘作用。根据加工需要，可在锥度主轴的另一端锥度内孔中装 有标准弹性夹头45，再将钻头47装有标准弹性夹头内，并通过锁紧螺母46 将钻头锁紧。当然，也可以不安装钻头，只安装铣刀。除了上述结构不同外， 其它结构均与上一实施例相同。
图6和图7为本实用新型在两端分别钻孔时刀具均为钻头的结构示意图。 在锥度主轴25的一端锥度内孔中装有标准刀柄44—，通过螺钉将其紧固；再装 有标准弹性夹头45，然后将钻头'47装有标准弹性夹头内，并通过锁紧螺母 46将钻头锁紧；其另一端锥度内孔中也可装有标准弹性夹头45，然后将钻头 47装有标准弹性夹头内，并通过锁紧螺母46将钻头锁紧。除了上述结构不同 夕卜，其它结构均与第一实施例相同。
本实用新型装夹刀具在锥度主轴的一端装夹钻头，其另一端可根据需 要更换不同的刀柄夹具和刀具，另外若不需要，也可以只在锥度主轴的一端
安装刀具而其另一端不安装刀具。即装上锯片刀柄可装夹锯片；装上铣刀
柄可装夹铣刀；装上标准刀柄可装夹钻头。当然根据需要，还可以在锥度主 轴上安装另外种类的刀柄夹具、刀具。
本实用新型的工作原理是(一)工作时，首先由机床的驱动装置通过与 气缸座4的燕尾槽的连接，驱动整体刀架水平移动至所需位置；(二)由升降 气缸1的一气缸杆3与气缸头固定座7的连接驱动，使滑块14及其整体刀架沿 导轨15下降移动至下终端位置，而非加工时，刀架则始终停留在上止端位置； (三)此时电机6得到工作指令后开始运转，即通过电机主动带轮21、主轴 带轮23及皮带的传动，使锥度主轴25及装夹好的刀具一同运转；(四)这时 在机床驱动下，使得刀架按工作指令，不断前后、左右移动，达到各种加工 目的。
如需改变加工方式，例如用锯片切口，需装上锯片刀柄32，并用螺钉 29紧固，再装上锯片31、锯片瓦盘33，然后用左旋螺母34紧固即可。加工 时重复上述(一)(二)(三)(四)的过程达到加工目的。
如需用卧铣刀铣长槽或铣R槽，需更换上铣刀柄37,并用螺钉将其紧固， 再装上铣刀38，同时用铣刀柄螺母39紧固，根据需要还可用吊瓦40、吊瓦 轴承压盖42及轴承41给予铣刀柄37以辅助定位支撑。加工时仍按(一)(二) (三)(四)的过程进行。
如需用钻头钻孔，则需更换上ISO30标准刀柄44，用螺钉将其紧固，再 装上标准弹性夹头45及钻头47，然后用锁紧螺母46将标准弹性夹头45及钻 头47锁紧牢固。加工时也是按(一)(二)(三)(四)的过程进行。
如需改变加工方向，即将刀具的加工方向掉转90°时，首先控制摆动气 缸5旋转，摆动气缸的伸出轴驱动旋转轴20及与其相连接的旋转座上端盖10、 电机底板12、连接架13等沿旋转轴心做90°旋转，而锥度主轴总成同时跟 随连接架掉转90。，从而达到掉转90。后可以对工件的四个垂直侧面进行不 同加工的目的。
权利要求1、用于数控机床上的多功能可旋转刀架，其特征在于a、包括升降机构和可沿导轨(15)做上下滑动的旋转机构；b、该升降机构中的升降气缸(1)固装在气缸座(4)上，该气缸座上设有水平燕尾槽和导轨(15)，该导轨与固装在主轴底板上的滑块(14)形成上下滑动配合；该升降气缸(1)上的气缸杆(3)与主轴底板(8)相连接；c、该旋转机构中的旋转轴(20)的上端与旋转座上端盖(10)相连接，该旋转轴(20)通过轴承(17)、旋转轴内套(19)和旋转轴外套(18)安装在旋转座(11)的内腔中；该摆动气缸(5)的伸出轴穿过旋转座上端盖后与旋转轴(20)的上端孔配合连接，该旋转轴的下端与连接架(13)相连接；该连接架(13)上装有可以正反旋转90°的锥度主轴总成；d、该锥度主轴总成中的锥度主轴(25)上装有主轴带轮(23)，该主轴带轮通过皮带与电机主动带轮(21)相连接；电机(6)固定在电机底板(12)上，该电机底板的上、下端分别固装在旋转座上端盖(10)和连接架(13)上；该锥度主轴(25)的两端装有刀具，该刀具可以是锯片、铣刀、钻头。
2、 根据权利要求l所述的用于数控机床上的多功能可旋转刀架，其特征在 于所述的锥度主轴总成中的锥度主轴(25)的一端装有锯片(31)，其另一端装 有钻头(47)。
3、 根据权利要求2所述的用于数控机床上的多功能可旋转刀架，其特征在 于所述的锥度主轴总成中的锥度主轴(25)两端分别设有锥度内孔，其一端锥 度内孔中通过螺钉(29)装有锯片刀柄(32)，该锯片刀柄上装有由锯片压盘(33) 和左旋螺母(34)锁紧的锯片(31X其另一端锥度内孔中通过标准弹性夹头(45) 装有由锁紧螺母(46)锁紧的钻头(47)。
4、 根据权利要求3所述的用于数控机床上的多功能可旋转刀架，其特征在 于所述的锯片(31)带有锯片防护罩(35)和锯片防护罩盖(36)。
5、
6、 裉据权利要求1所述的用于数控机床上的多功能可旋转刀架，其特征在于所述的锥度主轴总成中的锥度丰轴(")的一端装有铣刀(38)，另一端可装 入钻头(47)。
7、 根据权利要求6所述的用于数控机床上的多功能可旋转刀架，其特征在 于所述的-锥度主轴总成中的锥度主轴(25)的两端分别设有锥度内孔，在其一 端的锥度内孔中通过螺钉安装有铣刀柄(37)，同时将铣刀柄伸出轴头插入吊瓦(40)上的轴承(41)孔内，吊瓦固定在连接架(13)上，该铣刀柄上装有由 铣刀柄螺母(39)锁紧的多个铣刀(38)。
8、 根据权利要求7所述的用于数控机床上的多功能可旋转刀架，其特征在 于所述的铣刀(38)上带有固定在吊瓦(40)上的卧铣护罩(43)。
9、 根据权利要求l所述的用于数控机床上的多功能可旋转刀架，其特征在 于所述的锥度主轴总成中的锥度主轴(25)的两端分别装有钻头(47)。
10、 根据权利要求9所述的用于数控机床上的多功能可旋转刀架，其特征 在于所述的锥度主轴总成中的锥度主轴(25)两端分别设有锥度内孔，其一端 锥度内孔中通过螺钉锁住标准刀柄(44)，该标准刀柄上通过标准弹性夹头(45) 装入由锁紧螺母(46)锁紧的钻头(47);其另一端锥度内孔中通过标准弹性夹 头(45)装入由锁紧螺母(46)锁紧的钻头。
11、 根据权利要求1至10中任何一项所述的用于数控机床上的多功能可旋 转刀架，其特征在于所述的电机底板(12)上设有电机张紧块(16)。
专利摘要本实用新型公开了一种用于数控机床上的多功能可旋转刀架，它包括升降机构和旋转机构，其中摆动气缸的伸出轴与旋转轴上端孔相连接，该旋转轴的下端与连接架相连接，该连接架上装有锥度主轴，该锥度主轴上通过刀柄装有刀具。本实用新型在升降气缸的带动下可以上下移动，在摆动气缸的带动下可以正反旋转90°，从而能实现一机多能，使用上述旋转刀架的数控机床一次装夹工件，即可在同一台机床上实现多种加工工序；节省了人力，降低了劳动强度，减少了设备投入，降低了投入成本；提高了加工精度和加工速度，减少了工时损耗，大大降低了加工成本与工时成本，进一步扩大了数控机床的应用范围。
文档编号B23Q5/00GK201009085SQ200620159250
公开日2008年1月23日 申请日期2006年11月17日 优先权日2006年11月17日
发明者王建军 申请人:莱州市精密木工机械有限公司