一种柔性自适应加工中心刀库的制作方法

本发明涉及数控机床刀库技术领域，更具体的说是涉及一种柔性自适应加工中心刀库。

背景技术：

随着科学技术的发展，数控机床成为如今生产加工业常用的工具。而其中，自动换刀数控机床多采用刀库式自动换刀装置。带刀库的自动换刀系统由刀库和刀具交换机构组成，它是多工序数控机床上应用最广泛的换刀方法。

换刀过程较为复杂，首先把加工过程中需要使用的全部刀具分别安装在标准的刀柄上，在机外进行尺寸预调整之后，按一定的方式放入刀库，换刀时先在刀库中进行选刀，并由刀具交换装置从刀库和主轴上取出刀具。在进行刀具交换之后，将新刀具装入主轴，把旧刀具放回刀库。存放刀具的刀库具有较大的容量，它既可安装在主轴箱的侧面或上方，也可作为单独部件安装到机床以外。

刀库包括直排刀库、圆盘刀库以及链式刀库等。现有的数控机床刀库一般使用本体支架通过刀盘转轴、轴承、轴盖组成的旋转支撑单元共同支撑刀盘；刀套均布安装在刀盘周边，并随刀盘旋转转动；刀盘驱动凸轮组件、旋转电机、单杆轴承共同组成旋转单元模块，完成对刀盘的旋转驱动；接近感应块、接近开关、接近开关支架共同组成旋转计数单元，完成对刀盘的旋转计数和刹车功能；气缸、气缸支架、加长杆、导刀滑板、倒刀块共同组成打刀单元完成打刀功能。

但是，对于加工零件较为复杂，需要刀具较多的数控机床来说，现有刀库仍然存在换刀数量少，换刀复杂度高的缺陷。

因此，如何提供一种换刀轻松且换刀数量多的数控机床加工刀库，是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种柔性自适应加工中心刀库，旨在解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种柔性自适应加工中心刀库，包括刀库座、链条、动力传动机构、弹性卡刀臂和刀具；

所述刀具座包括两块平行布置的支撑板；两块所述支撑板对应的板面中部通过支架固定连接；

所述链条首尾闭合环绕布置在两块所述支撑板边沿形成的间隙中；

所述动力传动机构固定在所述刀库座上，且用于支撑所述链条，并驱动所述链条转动；

所述弹性卡刀臂的数量为多个，且均匀固定在所述链条外环侧；

所述刀具卡接在所述弹性卡刀臂上。

通过上述技术方案，本发明提供了一种由链条转动传递的用于数控机床的柔性刀库，能够在链条上布置大数量的弹性卡刀臂，刀具和弹性卡刀臂通过弹性力卡接，取放轻松，能够满足主轴换刀的快速、顺畅的需求；本发明克服了现有的复杂零件加工时刀具不足，换刀繁复的问题，操作简单有效，换刀轻松可靠。

优选的，在上述一种柔性自适应加工中心刀库中，所述弹性卡刀臂包括支架、夹持臂和弹簧；所述支架与所述链条固定连接；所述夹持臂的数量为两个，且分别对称铰接在所述支架上；所述弹簧的两端固定在两个所述夹持臂之间。通过铰接设置并具有弹簧的卡刀臂结构，能够使刀具在放入时克服弹簧的弹力撑开两个夹持臂，并在弹簧的作用下卡紧刀具，当取刀时，向外拔出刀具，能够再次撑开两个夹持臂，将刀具取出，取放轻松，结构稳定可靠。

优选的，在上述一种柔性自适应加工中心刀库中，所述弹性卡刀臂的数量为72个。能够满足大数量的存刀需求，有利于提高对复杂零件加工的便捷性。

优选的，在上述一种柔性自适应加工中心刀库中，所述动力传动机构包括驱动电机、传动齿轮和支撑齿轮；所述驱动电机固定在所述支撑板上，且其动力输出轴伸入两块所述支撑板形成的间隙中；所述传动齿轮与所述动力输出轴固定连接，且与所述链条的内环侧啮合；所述支撑齿轮的数量至少为一个，且通过转轴转动连接在两块所述支撑板之间，并与所述链条的内环侧啮合。通过上述结构的动力传动机构能够保证对链条的稳定传动和支撑。

优选的，在上述一种柔性自适应加工中心刀库中，所述刀具一端为加工部，另一端为连接部；所述加工部和所述连接部之间为用于与所述弹性卡刀臂卡接的卡接部。能够实现对刀具的稳定夹持，并不会影响取刀，也不会对刀具的加工端造成损伤。

优选的，在上述一种柔性自适应加工中心刀库中，所述支撑板为l型板面，且内侧拐点为弧形结构。能够满足数控机床内部的安装形状需求。

优选的，在上述一种柔性自适应加工中心刀库中，所述支撑板上固定有用于与机床连接的连接架。便于与数控机床连接安装。

优选的，在上述一种柔性自适应加工中心刀库中，所述链条包括多个用于与所述弹性卡刀臂固定连接的单元链块；所述单元链块之间通过连接轴和轴承连接。能够保证链条传递的稳定性和转动的顺畅度。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种柔性自适应加工中心刀库，具有以下有益效果：

1、本发明提供了一种由链条转动传递的用于数控机床的柔性刀库，能够在链条上布置大数量的弹性卡刀臂，刀具和弹性卡刀臂通过弹性力卡接，取放轻松，能够满足主轴换刀的快速、顺畅的需求；本发明克服了现有的复杂零件加工时刀具不足，换刀繁复的问题，操作简单有效，换刀轻松可靠。

2、本发明提供的弹性卡刀臂通过铰接设置并具有弹簧结构，能够使刀具在放入时克服弹簧的弹力撑开两个夹持臂，并在弹簧的作用下卡紧刀具，当取刀时，向外拔出刀具，能够再次撑开两个夹持臂，将刀具取出，取放轻松，结构稳定可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明提供的结构示意图；

图2附图为本发明提供的结构的主视图；

图3附图为本发明提供的结构的俯视图；

图4附图为本发明提供的图1中局部a的结构示意图。

其中：

1-刀库座；

11-支撑板；

2-链条；

21-单元链块；

22-连接轴；

23-轴承；

3-动力传动机构；

31-驱动电机；

32-传动齿轮；

33-支撑齿轮；

4-弹性卡刀臂；

41-支架；

42-夹持臂；

5-刀具；

51-加工部；

52-连接部；

53-卡接部；

6-连接架。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见附图1至附图3，本发明实施例公开了一种柔性自适应加工中心刀库，包括刀库座1、链条2、动力传动机构3、弹性卡刀臂4和刀具5；

刀具座1包括两块平行布置的支撑板11；两块支撑板11对应的板面中部通过支架固定连接；

链条2首尾闭合环绕布置在两块支撑板11边沿形成的间隙中；

动力传动机构3固定在刀库座1上，且用于支撑链条2，并驱动链条2转动；

弹性卡刀臂4的数量为多个，且均匀固定在链条2外环侧；

刀具5卡接在弹性卡刀臂4上。

为了进一步优化上述技术方案，弹性卡刀臂4包括支架41、夹持臂42和弹簧；支架41与链条2固定连接；夹持臂2的数量为两个，且分别对称铰接在支架41上；弹簧的两端固定在两个夹持臂42之间。

为了进一步优化上述技术方案，弹性卡刀臂4的数量为72个。

为了进一步优化上述技术方案，动力传动机构3包括驱动电机31、传动齿轮32和支撑齿轮33；驱动电机31固定在支撑板11上，且其动力输出轴伸入两块支撑板11形成的间隙中；传动齿轮32与动力输出轴固定连接，且与链条2的内环侧啮合；支撑齿轮33的数量至少为一个，且通过转轴转动连接在两块支撑板11之间，并与链条2的内环侧啮合。

为了进一步优化上述技术方案，刀具5一端为加工部51，另一端为连接部52；加工部51和连接部52之间为用于与弹性卡刀臂4卡接的卡接部53。

为了进一步优化上述技术方案，支撑板11为l型板面，且内侧拐点为弧形结构。

为了进一步优化上述技术方案，支撑板11上固定有用于与数控机床连接的连接架6。

为了进一步优化上述技术方案，链条2包括多个用于与弹性卡刀臂4固定连接的单元链块21；单元链块21之间通过连接轴22和轴承23连接。

本发明的使用原理为：

根据安装和使用需求，设定刀库座1的某个位置上的弹性卡刀臂4为取刀位。主轴移至刀具5位置，与刀具5的连接部52连接，向外拔出刀具5，能够克服弹簧的弹力撑开两个夹持臂42，用刀完成后，将刀具5放回，刀具5在放入时克服弹簧的弹性撑开两个夹持臂42，并在弹簧的作用下卡紧刀具5，完成放刀。然后驱动电机31带动链条2转动，将下一把需要的刀具5转动到主轴处，再次进行取刀加工和放刀操作。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。