专利名称：数控铣床快速手动换刀机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种换刀机构，尤其是一种数控铣床快速手动换刀机构。
背景技术：
数控铣床可以完成铣、钻、扩、镗、铰及攻螺纹等工序的加工。其加工效率 通常为普通机床如普通铣床、普通镗床、普通钻床的3-4倍。加工精度远高于普 通机床。适合于加工各种盘类、壳体及箱体类零件的加工，适于用在中、小批量， 多品种生产。因此，在生产、维修及教学中得到广泛应用。特别是在国外，在教 学及家庭中使用更为广泛。目前，经济型数控铣床换刀机构通常采用两种方式 一是采用气动打刀缸换刀，即利用高压气体推动气缸活塞运动，再将推力通过活 塞杆压下拉杆，达到松刀目的。这种换刀方式换刀迅速、快捷，效率高，操作者 劳动强度低。但这种换刀方式机床不但要配打刀刀缸，还须配备气泵即高压气源， 在学校教学、个人作坊及国外家庭中使用很不方便，另外，停电或无气源的情况 下无法换刀；二是依靠拉杆的拉紧与松开来手动换刀，即旋转拉杆，依靠螺纹副 拉紧或松开刀柄，达到换刀目的。这种换刀方式无须打刀缸及气源，成本较低， 但操作者劳动强度大，换刀时间长，效率低下，这种换刀方式与数控铣床高效性 能不匹配。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型的数控铣床快速手动换刀机构，以解决目前数 控铣床换刀机构使用不方便，结构复杂，换刀效率低，劳动强度大的问题。 为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为
一种数控铣床快速手动换刀机构，包括有换刀座，其特征在于所述的换刀 座下端有开孔，开孔内壁有一环台，所述的开孔内有一滑动配合的顶杆，顶杆上 方有一可转动的凸轮，凸轮上固定连接有换刀手柄，所述的顶杆上端有环边，顶
杆外套装有第一弹簧，所述的第一弹簧上端顶在顶杆上端的环边上，第一弹簧下 端顶在所述开孔内的环台上；所述换刀座下方有主轴，主轴中有一台阶孔，台阶孔内有拉杆位于所述的顶杆下方，所述的拉杆下段与台阶孔滑动配合，所述的拉 杆上端安装有锁紧螺母，所述的拉杆外套装碟型弹簧，所述的碟型弹簧顶抵于所 述的锁紧螺母与台阶孔内的环台之间，拉杆下端安装有刀柄座，刀柄座上安装有 刀柄。
所述的数控铣床快速手动换刀机构，其特征在于所述的锁紧螺母位于主轴 上方或者与主轴内的台阶孔滑动配合。
所述的数控铣床快速手动换刀机构，其特征在于所述的凸轮的高点与低点 的差值为6mm。
本发明是一种利用杠杆凸轮原理实现数控铣床快速换刀的机构。本发明的主 轴为BT锥孔主轴，松刀时拉杆移动距离短，刀具采用碟簧锁紧方式。本发明中 杠杆为换刀手柄，杠杆的一端设计成凸轮结构，利用杠杆的省力原理，换刀时轻 压杠杆一端，杠杆的另一端凸轮结构压下顶杆，通过顶杆压下拉杆，拉杆只需压 下5mm就可松开刀具，因此，凸轮的低点与高点的差值设计为6mm完全可以 满足松刀的要求；刀具的锁紧力约350kg，杠杆比设计为1:20，松刀时只需用 17.5kg力就可以克服刀具的锁紧力，所以换刀轻松、方便。
本发明同传统的换刀机构相比，减少打刀缸、气动元件及必备的气源，大大 降低了机床制造成本和使用成本，同时换刀时间接近气动换刀。相比目前采用的 手动换刀机构，换刀速度提高10倍以上，节省大量的换刀时间，操作者的劳动 强度大为降低，从而大大降低了使用成本。
图l为本发明的结构示意图。
具体实施例方式
一种数控铣床快速手动换刀机构，包括有换刀座l，换刀座l下端有开孔， 开孔内壁有一环台，所述的开孔内有一滑动配合的顶杆4，顶杆4上方有一可转 动的凸轮2，凸轮2上固定连接有换刀手柄3，所述的顶杆4上端有环边，顶杆 外套装有第一弹簧5，第一弹簧5上端顶在顶杆4上端的环边上，第一弹簧5下 端顶在所述开孔内的环台上；换刀座1下方有主轴9，主轴9中有一台阶孔，台 阶孔内有拉杆11位于顶杆4下方，所述的拉杆11下段与台阶孔滑动配合，拉杆 11上端安装有锁紧螺母7，所述的拉杆11外套装碟型弹簧8，碟型弹簧8顶抵于锁紧螺母7与台阶孔内的环台之间，拉杆'll下端安装有刀柄座，刀柄座上安 装有刀柄IO。
拉杆装配时调节锁紧螺母7，压縮碟型弹簧8，使拉杆11有一定的向上预紧 力，以保证刀具夹紧力。在进行刀具装夹时，右手拉下换刀座1上的换刀手柄3， 带动凸轮2顺时针转动，凸轮2转动时使顶杆4向下运动，通过与其相连的螺栓 6压下拉杆11，左手拿刀柄10沿主轴9锥孔轻轻插入，右手向上推换刀手柄3， 拉杆11在碟型弹簧8的弹力作用下复位，拉刀柄IO，同时，顶杆4在弹簧5的 作用下脱离拉杆，完成刀具装夹过程。
在进行卸刀时，右手拉下换刀座1上的手柄杆3，带动凸轮2顺时针转动， 凸轮2转动时使顶杆4向下运动，通过与其相连的螺栓6压下拉杆11。同时左 手握紧刀柄IO，当拉杆11压到一定位置时，即可取出刀柄IO，完成卸刀过程。
权利要求
1、一种数控铣床快速手动换刀机构，包括有换刀座，其特征在于所述的换刀座下端有开孔，开孔内壁有一环台，所述的开孔内有一滑动配合的顶杆，顶杆上方有一可转动的凸轮，凸轮上固定连接有换刀手柄，所述的顶杆上端有环边，顶杆外套装有第一弹簧，所述的第一弹簧上端顶在顶杆上端的环边上，第一弹簧下端顶在所述开孔内的环台上；所述换刀座下方有主轴，主轴中有一台阶孔，台阶孔内有拉杆位于所述的顶杆下方，所述的拉杆下段与台阶孔滑动配合，所述的拉杆上端安装有锁紧螺母，所述的拉杆外套装碟型弹簧，所述的碟型弹簧顶抵于所述的锁紧螺母与台阶孔内的环台之间，拉杆下端安装有刀柄座，刀柄座上安装有刀柄。
2、 根据权利要求1所述的数控铣床快速手动换刀机构，其特征在于 所述的锁紧螺母位于主轴上方或者与主轴内的台阶孔滑动配合。
3、 根据权利要求1所述的数控铣床快速手动换刀机构，其特征在于-所述的凸轮的高点与低点的差值为6mm。
全文摘要
本发明涉及一种数控铣床快速手动换刀机构，包括有换刀座，所述的换刀座中安装有凸轮，凸轮上连接有换刀手柄，凸轮下方安有顶杆，所述顶杆尾端连接有螺栓，顶杆周围套有弹簧，所述换刀座下方有主轴，主轴中套有拉杆，拉杆与顶杆位置相对，所述拉杆上端通过锁紧螺母与主轴连接，并在拉杆上端的周围套有碟型弹簧，所述拉杆尾部连接有刀具固定座，所述主轴尾部有锥形孔通往刀具固定座。本发明大大降低了机床的制造成本和使用成本，同时又提高了手动换刀机构的换刀效率，降低了劳动者的工作强度。本发明不仅具有气动式换刀机构的高效率与低劳动强度的特点，同时也具备了手动换刀机构结构简单，成本较低的特点。
文档编号B23Q3/157GK101422864SQ20081024309
公开日2009年5月6日 申请日期2008年11月28日 优先权日2008年11月28日
发明者陈华生 申请人:安徽池州家用机床股份有限公司