加工中心圆盘刀库刀具夹取机构的制作方法

本发明涉及大型铣车复合加工中心刀库装刀装置，更具体地说，涉及加工中心自动装卸刀具以及主轴换刀时重复定位精度的准确性以及对于延长刀库中刀爪使用寿命的新型结构。

背景技术：

目前，加工中心的刀库种类繁多，常见的有盘式与链式两类；而其中圆盘式刀库由于制造成本较低，装配调整比较方便，维护简单，并且分离式持刀夹同圆盘支撑，长期保持刀杆垂直度。间隙，取刀顺畅，故而较多使用。

现有圆盘式刀库多采用直接使用定位销轴与分离式刀夹通过过度配合直接将刀夹安装在刀库齿轮盘上，然后使用螺钉加垫片的形式与定位销轴端面上的螺纹孔进行锁紧，使分离式刀夹紧紧地依附在刀库齿轮盘上，这样便可以使分离式刀夹的左右卡爪在安装刀柄的过程中会向左右旋转，使刀柄顺利的进入刀夹中；并且在每幅刀夹的左右端都会安装上模具弹簧，这样因为刀柄的进入而左右旋转的刀夹便会由于弹簧的弹力恢复到原来的位置；这样刀柄与刀夹的定位面便会紧紧地重合，而不会使刀柄滑落。

上述现有的装置会产生的缺陷则在于，如果对于人手进行安装的刀柄到刀夹内则会很容易进行定位安装准确；但是为了应对大型工件的加工则需要大型的加工中心，而刀库离地距离较高的情况下，则需要一套自动提升刀具至刀库并自动进行安装至刀库时便会产生问题。问题集中在以下几点：

1、由于电气与床身震动的原因会使刀夹与刀具的刀柄接触定位处产生上下位置偏移，虽然可能误差十分微小，但是长时间会对刀夹以及刀柄产生严重的摩擦变形，降低定位精度，加工效率以及使用寿命。

2、虽然分离式刀夹在安装到刀库齿轮盘上的时候使用的是刀夹后端安装孔与定位销轴通过间隙配合固定的，但是由于长期的使用，刀夹必然会发生不同方向的位移，以及长时间的左右旋转，会使刀夹后端的安装孔产生严重的摩擦变形，这样也会使刀夹的使用寿命降低，刀夹的成本较高。

在机加工换刀的过程中，会对刀库中的分离式持刀夹与刀柄定位的接触处发生碰撞，由于使用磨损的以及加工中心自身震动以及刀库刀盘的自身旋转等 一些列外部因素，长期使用，必定会使分离式刀夹与刀具刀柄的定位产生误差，从而影响了降低了加工的效率，并且大大降低了分离式刀夹与刀柄的使用寿命，增加了不必要的支出，降低了企业的利润；故而研究出一种安全可靠，设计合理，便于制造安装并且可以提高分离式刀夹与刀柄定位精度与使用寿命的刀库机构则是十分必要的。

综上所述，大型的加工中心由于刀库较高，无法实现人手进行安装刀具至刀库内，必须通过一套机械手进行传递，这样由于电气控制原因以及机床自身的振动等原因，会降低安装定位精度以及降低刀夹与刀柄的使用寿命。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供一种高效、精准的大型铣车复合加工中心刀库刀具装夹机构，并以此延长刀库的寿命，提高经济效益。

为了达到上述目的，本发明提供一种加工中心圆盘刀库刀具夹取机构，包括环形刀库齿轮盘，以及在所述环形刀库齿轮盘周向间隔设置的刀夹组件；所述刀夹组件包括由刀夹隔片左右分隔定位的左侧刀夹和右侧刀夹；所述左侧刀夹和右侧刀夹分别设置于所述刀库齿轮盘中的刀夹安装孔内；所述刀夹安装孔内设置改性聚四氟乙烯材质的复合衬套，所述复合衬套与所述刀夹安装孔以过盈配合安装在一起；定位销轴通过所述刀夹安装孔内的复合衬套以间隙配合的方式安装在所述刀库齿轮盘上。

三个碟簧按正反的安装方式置于耐磨上垫圈上，并依次套接在所述定位销轴上端，然后使用内六角圆柱头螺钉与垫圈通过所述定位销轴顶端螺纹孔锁紧；所述左侧刀夹和右侧刀夹下端面还设置有耐磨下垫圈；所述左侧刀夹和右侧刀夹的外侧安装有一对模具弹簧，以实现刀夹与刀夹之间的定位以及分隔。

优选方式下，每一所述刀夹组件还配设有用于刀柄限位的刀柄定位片，通过内六角平圆头螺钉锁紧所述刀柄定位片。

本发明可以提高加工效率，提高刀库的重复定位精度，以及延长刀库的寿命，提高了经济效益。

附图说明

图1是本发明加工中心圆盘刀库刀具夹取机构的侧视结构示意图。

图2是相对图1所示夹取机构的俯视结构示意图。

图3是图2中A处放大结构示意图。

图4是图3中B-B向剖面结构示意图。

图中：1.刀夹隔片；2.刀柄定位片；3.内六角平圆头螺钉；4.模具弹簧；5.左侧刀夹；6.碟簧；7.定位销轴；8.垫圈；9.内六角圆柱头螺钉；10.耐磨上垫圈；11.耐磨下垫圈；12.刀柄；13.复合衬套；14.右侧刀夹；15.刀库齿轮盘。

具体实施方式

如图1～4所示本发明加工中心圆盘刀库刀具夹取机构，用于提高使用寿命改善重复定位精度的加工中心刀库组件新型结构。将左侧刀夹5，右侧刀夹14的后端安装孔内加入复合衬套13，该衬套的的材料为新型材料改性聚四氟乙烯，具有良好的耐磨性以及自润滑功能，并且价格十分便宜有良好的性价比；将复合衬套13与左右刀夹后端的安装孔以过盈配合安装在一起，然后将定位销轴7通过刀夹安装孔内的复合衬套13以间隙配合的方式一起安装在刀库齿轮盘15上，并且在两侧刀夹后端的安装孔上下表面分别加耐磨上垫圈10、耐磨下垫圈11，该上下垫片材质都为改性聚四氟乙烯，具有良好的耐磨性能；再将三个碟簧6按正反的安装方式置于耐磨上垫圈10上面，然后使用内六角圆柱头螺钉9与垫圈8将上述零件锁紧安装在刀库齿轮盘15上。左右两侧刀夹中间放置刀夹隔片1进行分隔定位，每幅刀夹左右两侧安装有一对模具弹簧4，以实现刀夹与刀夹之间的定位以及分隔；

当通过机械传送刀具装置将刀具提升至刀库刀盘中刀夹相同高度的位置时，刀柄12通过机械传送装置垂直向里的作用力下向刀夹内推去，由于挤压力会使左右两侧的刀夹向两侧发生旋转偏移，由于复合衬套13的良好自润滑功能会使刀夹在长期的偏移中得到保护，并且刀夹后端安装孔上下的定位面也因为垫圈10.垫圈11的的保护下不至于磨损。当左右刀夹向两侧发生偏移后由于左右每对模具弹簧4的作用力又会是刀夹恢复到初始位置将刀柄夹紧；然后通过内六角平圆头螺钉3锁紧在刀夹上的刀柄定位片2对刀柄12限位，使刀柄不会在刀夹中发生旋转。

由于刀具与刀柄的自重力也会使刀夹在长期的持刀过程中发生变形，影响使用精度与寿命，故而安装在刀夹上的碟簧6便可以消除自重力而引起刀夹的变形。

通过上述的机构可以有效的对刀夹进行保护，防止刀夹只要定期对复合衬套以及碟簧等附件进行更换即可，提高了加工效率以及拥有良好的经济效益；

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。