改进式重型ATC换刀装置的制作方法

本发明涉及智能化加工中心技术领域，尤其是一种改进式重型atc换刀装置。

背景技术：

自动换刀系统简称atc，是加工中心的重要部件，由它实现零件工序之间连续加工的换刀要求，即在每一工序完成后自动将下一工序所用的新刀具更换到主轴上，从而保证了加工中心工艺集中的特点，刀具的更换一般通过机械手、刀库及机床主轴的协调动作共同完成。

带刀库和自动换刀装置的数控机床，其主轴箱和转塔主轴头相比较，由于主轴箱内只有一个主轴，主轴部件具有足够刚度，因而能够满足各种精密加工的要求。另外，刀库可以存放数量很多的刀具，以进行复杂零件的多工步加工，可明显提高数控机床的适应性和加工效率。因此自动换刀系统特别适用于加工中心。现有技术中，换刀装置采用四方结构连接刀臂，由于四方结构的尺寸较小，整体刚性不高，作为输出轴时强度不够，不便加工使用。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术中之不足，本发明提供一种可增加整体刚性和输出强度的改进式重型atc换刀装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种改进式重型atc换刀装置，包括箱体，箱体内部设有凸轮轴、安装在凸轮轴外圆的凸轮以及设在凸轮表面的平面凸轮机构，所述平面凸轮机构一侧安装有摇臂，摇臂下端安装有摇臂旋转点，摇臂近平面凸轮机构侧位置安装有平面单杆轴承，摇臂上端安装有摇臂单杆轴承，所述的箱体前端面固连有前端固定座，箱体后端面对应固连有转塔固定座，转塔固定座内安装有圆锥滚子轴承，所述圆锥滚子轴承内安装有转塔四方轴，伸向前端固定座方向的转塔四方轴前端套装有出力轴，所述出力轴前端安装有出力杆前套，位于箱体一侧的出力杆前套上安装有重型刀臂，前端固定座前端面安装有前端固定座垫片，所述出力轴外周与前端固定座内孔配合处设有ush密封圈，与摇臂单杆轴承相对应位置的出力轴上开设有拨杆槽，所述转塔四方轴中部设有单杆轴承，所述凸轮的圆周表面设有凸轮槽。

具体说，为实现转塔四方轴随凸轮旋转，所述的转塔四方轴的圆周表面均匀安装有六个单杆轴承，且转塔四方轴套入出力轴的前端具有正四方结构。

进一步地，为实现出力轴的伸缩和转动运动，所述的转塔四方轴与出力轴通过正四方结构滑动配合且在转塔四方轴转动时带动出力轴转动。

为实现摇臂相对于出力轴的伸缩运动，所述的平面单杆轴承安装在平面凸轮机构的槽内，且平面单杆轴承与平面凸轮机构的槽内侧面相切，所述摇臂单杆轴承安装在出力轴上的拨杆槽内，且摇臂单杆轴承与拨杆槽的槽侧壁相切。

所述的重型刀臂通过紧固螺栓固定在出力杆前套内侧，前端固定座垫片与前端固定座之间通过紧固螺栓固定。

所述的前端固定座与箱体之间通过卡槽卡合连接固定，且前端固定座与箱体之间的连接处设有密封圈。

本发明的有益效果是：本发明将转塔与四方结构一体而形成转塔四方轴，增加了换刀装置的整体刚性，出力轴一端通过出力杆前套直接连接重型刀臂，便于增加出力轴直径，提高工作稳定性，在箱体的靠近出力轴的位置安装前端固定座支撑后，使出力轴伸缩或转动时运动更加稳定可靠，整体输出强度更好，从而达到作为重型换刀机构的要求。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的剖视结构示意图。

图3为本发明的转塔四方轴安装结构示意图。

图4为本发明的侧视结构示意图。

图5为本发明的立体结构示意图。

图6为本发明的转塔四方轴和出力轴配合的剖视结构示意图。

图中：1.转塔四方轴，2.凸轮轴，3.箱体，4.凸轮，5.平面凸轮结构，6.摇臂旋转点，7.平面单杆轴承，8.摇臂，9.前端固定座，10.出力杆前套，11.重型刀臂，12.出力轴，13.摇臂单杆轴承，14.拨杆槽，15.单杆轴承，16.圆锥滚子轴承，17.转塔固定座，18.凸轮槽，19.前端固定座垫片，20.ush密封圈。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1～图6所示的一种改进式重型atc换刀装置，包括箱体3，箱体3内部设有凸轮轴2、安装在凸轮轴2外圆的凸轮4以及设在凸轮4表面的平面凸轮机构5，所述平面凸轮机构5一侧安装有摇臂8，摇臂8下端安装有摇臂旋转点6，摇臂8近平面凸轮机构5侧位置安装有平面单杆轴承7，摇臂8上端安装有摇臂单杆轴承13。

所述的箱体3前端面通过卡槽固连有材质为球墨铸铁的前端固定座9，前端固定座9与箱体3之间的连接处设有密封圈，位于箱体3后端面对应固连有转塔固定座17，转塔固定座17内安装有圆锥滚子轴承16，所述圆锥滚子轴承16内安装有转塔四方轴1，伸向前端固定座9方向的转塔四方轴1前端套装有出力轴12，位于转塔四方轴1中部的圆周表面均匀安装有六个单杆轴承15，转塔四方轴1套入出力轴12的前端具有正四方结构，所述的转塔四方轴1与出力轴12通过正四方结构滑动配合且在转塔四方轴1转动时带动出力轴12转动。

所述出力轴12前端安装有出力杆前套10，位于箱体3一侧的出力杆前套10上安装有重型刀臂11，所述的重型刀臂11通过紧固螺栓固定在出力杆前套10内侧，前端固定座9前端面安装有前端固定座垫片19，前端固定座垫片19与前端固定座9之间通过紧固螺栓固定；所述出力轴12外周与前端固定座9内孔配合处设有ush密封圈20，与摇臂单杆轴承13相对应位置的出力轴12上开设有拨杆槽14，所述凸轮4的圆周表面设有凸轮槽18。

所述的平面单杆轴承7安装在平面凸轮机构5的槽内，且平面单杆轴承7与平面凸轮机构5的槽内侧面相切，所述摇臂单杆轴承13安装在出力轴12上的拨杆槽14内，且摇臂单杆轴承13与拨杆槽14的槽侧壁相切。

使用时，安装在转塔四方轴1上的六个单杆轴承15同时与凸轮4上的凸轮槽18的侧面相切配合，凸轮4围绕凸轮轴2旋转时，凸轮槽18拨动单杆轴承15运动，从而驱动转塔四方轴1转动；同时安装在凸轮4上平面凸轮结构5槽内的平面单杆轴承7，与平面凸轮结构5侧面相切，从而平面凸轮结构5带动平面单杆轴承7和摇臂8运动。摇臂单杆轴承13安装在出力轴12上面的拨杆槽14内，与拨杆槽14侧面相切而带动出力轴12运动，摇臂8在受力时，摇臂8围绕摇臂旋转点6旋转，摇臂8的运动又带动出力轴12做前后伸缩运动，这样在凸轮4旋转时，即实现了出力轴12的前后最终伸缩和旋转动作，带动安装在出力轴12上的重型刀臂11实现换刀动作。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种改进式重型ATC换刀装置，包括箱体，所述箱体的内部中间位置设置有凸轮轴，凸轮轴的外圆周嵌套安装有凸轮，凸轮的表面设置有平面凸轮结构，平面凸轮结构的一侧安装有摇臂，摇臂的下端安装有摇臂旋转点，摇臂靠近平面凸轮结构的位置安装有平面单杆轴承，摇臂的上端安装有摇臂单杆轴承。本发明将转塔与四方结构一体而形成转塔四方轴，增加了换刀装置的整体刚性，出力轴一端通过出力杆前套直接连接重型刀臂，便于增加出力轴直径，提高工作稳定性，在箱体的靠近出力轴的位置安装前端固定座支撑后，使出力轴伸缩或转动时运动更加稳定可靠，整体输出强度更好，从而达到作为重型换刀机构的要求。

技术研发人员：彭子平
受保护的技术使用者：常州市德速机械有限公司
技术研发日：2019.04.01
技术公布日：2019.05.28