一种数控车床上的自动换刀架的制作方法

本实用新型涉及一种数控车床配件，特别涉及一种数控车床上的自动换刀架。

背景技术：

车床是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床。在车床上还可用钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙和滚花工具等进行相应的加工。车床加工对象广，主轴转速和进给量的调整范围大，能加工工件的内外表面、端面和内外螺纹。这种车床主要由工人手工操作，生产效率低，适用于单件、小批生产和修配车间。一台车床包括床身、主轴箱、大拖板、中拖板、小拖板、刀架、尾座等主要加工部件，以及进给箱、拖板箱、溜板箱、等传动部件和水泵、照明灯等辅助部件，此外还有丝杆、光杆等传动部件。床身是车床带有精度要求很高的导轨(山形导轨和平导轨)的一个大型基础部件。用于支撑和连接车床的各个部件，并保证各部件在工作时有准确的相对位置。主轴箱中的主轴是车床的关键零件。主轴在轴承上运转的平稳性直接影响工件的加工质量，一旦主轴的旋转精度降低，进给箱主要是传递力至各个拖板上实现切削路径，冷却装置主要通过冷却水泵将水箱中的切削液加压后喷射到切削区域，降低切削温度，冲走切屑，润滑加工表面，以提高刀具使用寿命和工件的表面加工质量。

目前，随着科技的发展，人们发明并制造了数控车床。相对于普通车床，数控车床在加工大批量工件的效率上具有很大的优势，为了实现自动加工过程和提高加工精度，需要在加工流程中进行换刀操作，目前的数控车床上的刀架有立式刀架、卧式刀架、排刀架、塔式刀架等多种，这些刀架或结构复杂、或性能不稳定，影响数控车床的生产效率，因此人们希望有一种结构简单、换刀快捷的数控刀架来进行换刀，从而提升数控车床的加工效率。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种数控车床上的自动换刀架，解决了现有的数控刀架功能性的不足，实现数控刀架快速的换刀操作，从而提升其加工效率。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

本实用新型提供了一种数控车床上的自动换刀架，包括刀架主体、转轴、刀盘、蜗轮、单向锁孔、单向锁销和变速箱，所述刀架主体是一个矩形箱体，所述刀架主体的一侧通过预紧轴承组活动安装有所述转轴，所述转轴的一端固定安装有所述刀盘，所述刀盘的边侧通过螺钉固定安装有若干刀头，所述转轴的另一端穿接固定有所述蜗轮，所述蜗轮的一侧对称分布有若干所述单向锁孔，所述刀架主体另一侧的内壁垂直设有若干导向管，若干所述导向管中均活动嵌合安装有所述单向锁销，所述单向锁销的销头是单边圆弧结构，所述单向锁销的销头活动插合于所述单向锁孔中，所述单向锁销的另一端抵触连接有弹簧，所述刀架主体侧壁的顶端固定安装有所述变速箱，所述变速箱的入力轴连接有换刀电机，所述变速箱的出力轴连接有蜗杆，所述蜗杆贯穿所述刀架主体的顶端并啮合所述蜗轮的一侧。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述刀架主体底端的边侧延伸设有安装板，所述安装板上对称设有安装孔。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述转轴的另一端螺合有并抱螺母，所述并抱螺母抵触连接所述蜗轮。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述单向锁销的数量是一个至三十个，所述单向锁孔的数量与所述刀盘上的工位数量相同且互相对应。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述变速箱是蜗轮蜗杆变速箱或行星齿轮变速箱。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述刀架主体由铸铁材料或铸钢材料制成。

本实用新型所达到的有益效果是：本实用新型结构简单，使用方便，设置一个矩形箱体作为刀架主体，刀架主体的一侧通过预紧轴承组活动安装有转轴，转轴一端固定安装刀盘和若干刀头，转轴的另一端穿接固定有蜗轮，蜗轮一侧对称分布有若干单向锁孔，刀架主体另一侧的内壁通过若干垂直设置的导向管嵌合有单向锁销，单向锁销的销头活动插合于单向锁孔中，刀架主体的另一侧安装有变速箱和换刀电机，变速箱的出力轴连接的蜗杆啮合蜗轮的一侧，换刀电机正转，则依次通过变速箱、蜗杆和蜗轮带动刀盘旋转进行换刀，换刀电机反传，蜗轮上的单向锁孔与单向锁销啮合并锁死，对刀盘和刀头进行固定，实现换刀流程，解决了现有的数控刀架功能性的不足，实现数控刀架快速的换刀操作，从而提升其加工效率，此外，单向锁孔与单向锁销在弹簧的弹力的作用下可以实现精准的定位，提升本实用新型的工作精度。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型的主体结构示意图；

图2是本实用新型的侧剖结构示意图；

图3是本实用新型的锁紧机构示意图；

图中：1、刀架主体；2、预紧轴承组；3、转轴；4、刀盘；5、刀头；6、蜗轮；7、单向锁孔；8、导向管；9、单向锁销；10、弹簧；11、变速箱；12、换刀电机；13、蜗杆；14、安装板；15、并抱螺母。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1-3所示，本实用新型提供一种数控车床上的自动换刀架，包括刀架主体1、转轴3、刀盘4、蜗轮6、单向锁孔7、单向锁销9和变速箱11，刀架主体1是一个矩形箱体，刀架主体1的一侧通过预紧轴承组2活动安装有转轴3，转轴3的一端固定安装有刀盘4，刀盘4的边侧通过螺钉固定安装有若干刀头5，转轴3的另一端穿接固定有蜗轮6，蜗轮6的一侧对称分布有若干单向锁孔7，刀架主体1另一侧的内壁垂直设有若干导向管8，若干导向管8中均活动嵌合安装有单向锁销9，单向锁销9的销头是单边圆弧结构，单向锁销9的销头活动插合于单向锁孔7中，单向锁销9的另一端抵触连接有弹簧10，刀架主体1侧壁的顶端固定安装有变速箱11，变速箱11的入力轴连接有换刀电机12，变速箱11的出力轴连接有蜗杆13，蜗杆13贯穿刀架主体1的顶端并啮合蜗轮6的一侧。

本实用新型的工作原理和流程是：在正转状态下，换刀电机12依次通过变速箱11、蜗杆13、蜗轮6和转轴3带动刀盘4旋转进行换刀，当所需要的到位转动到工作位置后，数控机床上的控制系统指令换刀电机12反传，此时蜗轮6上的单向锁孔7与单向锁销9啮合并锁死，并在蜗轮6和蜗杆13啮合力的作用下保持锁定，从而对刀盘4和刀头5进行固定，实现换刀流程，并且单向锁孔7与单向锁销9在弹簧10的弹力的作用下可以实现精准的定位，提升本实用新型的工作精度。

进一步，刀架主体1底端的边侧延伸设有安装板14，安装板14上对称设有安装孔，安装孔用于将本实用新型固定于数控车床的移动部件上。

进一步，转轴3的另一端螺合有并抱螺母15，并抱螺母15抵触连接蜗轮6，并抱螺母15将蜗轮6牢固的固定于转轴3上，避免产生间隙而导致加工精度不良。

进一步，单向锁销9的数量是一个至三十个，单向锁孔7的数量与刀盘4上的工位数量相同且互相对应。

进一步，变速箱11是蜗轮蜗杆变速箱或行星齿轮变速箱，蜗轮蜗杆变速箱或行星齿轮变速箱可以将换刀电机12的高转速小力矩转变为低转速、大力矩，从而平稳的带动蜗轮6和刀盘4进行换刀。

进一步，刀架主体1由铸铁材料或铸钢材料制成，铸铁材料或铸钢材料具有很高的结构强度且造价低廉，适合本实用新型普及推广。

本实用新型结构简单，使用方便，设置一个矩形箱体作为刀架主体1，刀架主体1的一侧通过预紧轴承组2活动安装有转轴3，转轴3的固定安装刀盘4和若干刀头5，转轴3的另一端穿接固定有蜗轮6，蜗轮6一侧对称分布有若干单向锁孔7，刀架主体1另一侧的内壁通过若干垂直设置的导向管8嵌合有单向锁销9，单向锁销9的销头活动插合于单向锁孔7中，刀架主体1的另一侧安装有变速箱11和换刀电机12，变速箱11的出力轴连接的蜗杆13啮合蜗轮6的一侧，换刀电机12正转，则依次通过变速箱11、蜗杆13和蜗轮6带动刀盘4旋转进行换刀，换刀电机12反传，蜗轮6上的单向锁孔7与单向锁销9啮合并锁死，对刀盘4和刀头5进行固定，实现换刀流程，解决了现有的数控刀架功能性的不足，实现数控刀架快速的换刀操作，从而提升其加工效率，具有很好的实用价值。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。