刀库转位快捷的加工中心制造技术

本实用新型专利技术公开了一种刀库转位快捷的加工中心，包括机架和机架上设置的主轴箱，主轴箱上连接有驱动主轴转动的主轴电机，主轴箱由拖动机构驱动沿机架上的导轨限定的方向移动，主轴自主轴箱中伸出的轴端设置有夹持刀具A的刀夹，刀库总成整体呈锥盘状，且盆状刀架与刀库支架相连后由第二铰接轴铰接在机架上，主轴箱移动时由所设的凸轮机构驱动刀库总成转位至主轴的正对位置处实施换刀，或转位至主轴旁侧，主轴实施切削的正常转动和移动动作不受干涉，本实用新型专利技术中刀库支架在换刀到位和等待换刀之间的摆动路径断、响应快捷，且无需复杂的传动机构即可实现换位，动力节省显著。

Quick processing center for tool magazine translocation

The utility model discloses a fast turning machining center of a tool storehouse, which comprises a spindle box arranged on a frame and a rack, and a spindle motor connected to the spindle box to drive the spindle to rotate. The spindle box is driven by a dragging mechanism to move along the direction defined by the guide rail on the rack, and a clamping knife is arranged at the end of the spindle box protruding from the spindle box. With a tool holder A, the tool holder assembly is in the shape of a conical disc as a whole, and the basin tool holder is articulated on the rack by the second articulated shaft after connecting with the tool holder support. When the spindle box moves, the tool holder assembly is driven by the established cam mechanism to shift to the correct position of the spindle to change the tool, or to the side of the spindle, and the spindle performs the normal rotation and cutting. In the utility model, the swing path between the tool changing position and waiting for the tool changing is broken, and the response is quick, and the shift can be realized without complicated transmission mechanism, and the power saving is remarkable.

【技术实现步骤摘要】
刀库转位快捷的加工中心
本技术涉及自动化机床，具体讲是具有刀库的机床换刀技术。
技术介绍
加工中心(ComputerizedNumericalControlMachine)简称cnc，是由机械设备与数控系统组成的适用于加工工件的高效率自动化机床。加工中心备有刀库，具有自动换刀功能，是对工件一次装夹后进行多工序加工的数控机床。加工中心是高度机电一体化的产品，工件装夹后，数控系统能控制机床按不同工序自动选择、更换刀具、自动对刀、自动改变主轴转速、进给量等，可连续完成钻、镗、铣、铰、攻丝等多种工序，因而大大减少了工件装夹时间、测量和机床调整等辅助工序时间，对加工形状比较复杂，精度要求较高，品种更换频繁的零件具有良好的经济效果。在带有刀库的自动换刀数控机床中，为实现刀具在主轴上的自动装卸，其主轴必须设计有刀具的自动夹紧机构。如自动换刀立式钻、铣、镗床主轴上设置刀具夹紧机构，刀夹以适当锥度的锥柄在主轴前端的锥孔中定位，并通过拧紧在锥柄尾部的拉钉1拉紧在锥孔中。刀夹的夹口开合动作由与主轴同芯套接式相连的拉杆或拉管的位移来实现的，现有技术中，驱动刀夹的夹口开合动作的拉杆或拉管由弹簧、油或气缸及活塞、油或气路控制单元等部件构成的复杂结构，再结合相关位置布置的传感器采集位置信号一并综合处理、控制，驱动刀夹的夹口启闭的机构复杂，造价昂贵；再者，存布刀具的刀库自备一套传动机构连接在刀库支架上，主轴在实施切削动作时，刀库由传动机构移位至主轴及刀夹旁侧，需要换刀时刀库转位至刀夹对应的位置处，刀库通常为环形框架，弹性卡布置环形框架周边部位，环形框架的框面与主轴垂直，上述结构的刀库及刀库转位机构占据空间大、换刀时的转位区域大，不仅增大了设备体积，而且也使得设备大大增加，另外，上述结构必然导致换刀效率低下。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种刀库转位快捷的加工中心，旨在临近布置刀库和主轴，在确保主轴的正常动作的前提下实现快捷的换刀响应。为实现上述技术目的，本技术采用了以下技术方案：一种刀库转位快捷的加工中心，包括机架和机架上设置的主轴箱，主轴箱上连接有驱动主轴转动的主轴电机，主轴箱由拖动机构驱动沿机架上的导轨限定的方向移动，主轴自主轴箱中伸出的轴端设置有夹持刀具A的刀夹，其特征在于：刀库总成整体呈锥盘状，刀库总成包括盆状刀架，盆状刀架的盆口处布置有刀库支架且两者构成绕第一回转轴芯转动的配合连接，第一回转轴芯垂直于盆状刀架的盆底且位于盆底中心，刀库支架上连接的电机与盆状刀架上的转轴相连，该转轴的轴芯即构成第一回转轴芯，刀库支架与机架由第二铰接轴铰接，第二铰接轴分别与主轴轴芯、第一回转轴芯间距布置，第二铰接轴与主轴轴芯、第一回转轴芯所共面垂直，刀库支架与主轴箱之间设置有凸轮机构配合，凸轮机构驱动刀库总成绕第二铰接轴摆动，刀库总成摆动时刀库总成上的刀具A处与主轴上的刀夹正对或偏离位置处。上述技术的技术效果主要体现在以下方面：刀库总成设计成整体呈锥盘状的形状，且盆状刀架与刀库支架相连后由第二铰接轴铰接在机架上，主轴箱移动时由所设的凸轮机构驱动刀库总成转位至主轴的正对位置处实施换刀，或转位至主轴旁侧，主轴实施切削的正常转动和移动动作不受干涉，本技术中刀库支架在换到位和等待换刀之间的摆动路径断、响应快捷，且无需复杂的传动机构即可实现换位，动力节省显著。附图说明图1、2、3、4是本技术的立体结构示意图，其中图2、3是拆卸了弹簧80，图4中拆卸了主轴箱20；图5是拆卸了刀具总成后的侧视图；图6是刀具总成的背面的立体结构示意图；图7是仿形凸轮板50的立体结构；图8是主轴上刀夹31的启闭机构的立体结构示意图；图9是本技术中换刀位状态的立体结构示意图；图10是图9的左视图。具体实施方式结合图1、2、3、4，刀库转位快捷的加工中心包括机架10和机架10上设置的主轴箱20，主轴箱20上连接有驱动主轴30转动的主轴电机21，主轴箱20由拖动机构驱动沿机架10上的导轨11限定的方向移动，主轴30自主轴箱20中伸出的轴端设置有夹持刀具A的刀夹31，刀库总成40整体呈锥盘状，刀库总成40包括盆状刀架41，盆状刀架41的盆边缘处布设有弹性开口状的刀具卡口411，结合图6，图6中所示的最低位的刀具卡口411处卡置有刀具A，刀具A的钉头a朝上，该状态为刚接受刀具或备就刀具等待主轴30的刀夹31夹持以便换刀，盆状刀架41的盆口处布置有刀库支架42且两者构成绕第一回转轴芯423转动的配合连接，第一回转轴芯423垂直于盆状刀架41的盆底且位于盆底中心，刀库支架42上连接的电机与盆状刀架41上的转轴相连，该转轴的轴芯即构成第一回转轴芯423，图6中转轴未示出，只是示出了安装转轴的轴孔44，第一回转轴芯423与轴孔44是重合的，刀库支架42与机架10由第二铰接轴421铰接，第二铰接轴421分别与主轴30轴芯、第一回转轴芯间距布置，第二铰接轴421与主轴30轴芯、第一回转轴芯所共面垂直，刀库支架42与主轴箱20之间设置有凸轮机构配合，凸轮机构驱动刀库总成40绕第二铰接轴421摆动，刀库总成40摆动时刀库总成40上的刀具A处与主轴30上的刀夹31正对或偏离位置处。即本技术中，刀库总成40与机架10的上端铰接连接，刀库总成40呈垂吊式姿态紧邻主轴箱20和主轴30布置，刀库总成40在换刀位和换刀等待位之间转位路径小，实际上刀库总成40在换刀位和换刀等待位之间转位角度只有30～40°，响应十分快捷、可靠，转位时利用重力、弹力和纯机械的凸轮机构便可实现，无需电力拖动机构驱动，节能效果显著。上述方案中，主轴箱20由丝杆螺母滑块构成的拖动机构驱动，螺母滑块与主轴箱20相连，滑块同时与导轨11配合。优选方案是，所述的机架10和其上的导轨11沿上下方向立式布置，机架10顶端设置悬置支架13，悬置支架13的悬置端设置铰接孔133，刀库支架42上有轴支座422，第二铰接轴421设置在轴支座422上并与铰接孔133构成铰接转动配合，轴支座422靠近刀库总成40上部边沿设置、刀库总成40下部边沿呈自由垂摆状态，机架10与刀库支架42之间连接有弹簧80，弹簧80提供弹力驱使刀库总成40绕第二铰接轴421向主轴30一侧转动。弹簧80的设置就是让刀库总成40下部边沿的自由垂摆受到约束，确保凸轮机构处在配合状态，从而保证刀库总成40处在适当位置。为了保证刀库总成40的布置位置适当且可靠连接，如图2、5所示，优选方案是悬置支架13包括两悬置杆131，两悬置杆131的一端固定在架10顶部，两悬置杆131的悬置端连接有横杆132，横杆132上布设铰接孔133，悬置支架13围成的上下畅通区域构成主轴箱20及主轴电机21移动通路。这样保证了刀库总成40的垂吊状态下避免相关支架部件干涉主轴箱20及主轴电机21移动的正常进行。结合图7、9，主轴箱20与刀库总成40之间的凸轮机构包括设置在主轴箱20上的仿形凸轮板50，仿形凸轮板50面向刀库总成40的板边为凸轮仿形边51，刀库总成40的刀库支架42上设置滚轮43与凸轮仿形边51构成滚动配合，滚轮43的回转轴芯与主轴30轴芯、第一回转轴芯所共面垂直。具体优选方案是，仿形凸轮板50的凸轮仿形边51包括下段的直边511和上段的曲线边512，直本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种刀库转位快捷的加工中心，包括机架(10)和机架(10)上设置的主轴箱(20)，主轴箱(20)上连接有驱动主轴(30)转动的主轴电机(21)，主轴箱(20)由拖动机构驱动沿机架(10)上的导轨(11)限定的方向移动，主轴(30)自主轴箱(20)中伸出的轴端设置有夹持刀具A的刀夹(31)，其特征在于：刀库总成(40)整体呈锥盘状，刀库总成(40)包括盆状刀架(41)，盆状刀架(41)的盆口处布置有刀库支架(42)且两者构成绕第一回转轴芯(423)转动的配合连接，第一回转轴芯(423)垂直于盆状刀架(41)的盆底且位于盆底中心，刀库支架(42)上连接的电机与盆状刀架(41)上的转轴相连，该转轴的轴芯即构成第一回转轴芯(423)，刀库支架(42)与机架(10)由第二铰接轴(421)铰接，第二铰接轴(421)分别与主轴(30)轴芯、第一回转轴芯(423)间距布置，第二铰接轴(421)与主轴(30)轴芯、第一回转轴芯(423)所共面垂直，刀库支架(42)与主轴箱(20)之间设置有凸轮机构配合，凸轮机构驱动刀库总成(40)绕第二铰接轴(421)摆动，刀库总成(40)摆动时刀库总成(40)上的刀具A处于主轴(30)上的刀夹(31)正对或偏离位置处。...

【技术特征摘要】
1.一种刀库转位快捷的加工中心，包括机架(10)和机架(10)上设置的主轴箱(20)，主轴箱(20)上连接有驱动主轴(30)转动的主轴电机(21)，主轴箱(20)由拖动机构驱动沿机架(10)上的导轨(11)限定的方向移动，主轴(30)自主轴箱(20)中伸出的轴端设置有夹持刀具A的刀夹(31)，其特征在于：刀库总成(40)整体呈锥盘状，刀库总成(40)包括盆状刀架(41)，盆状刀架(41)的盆口处布置有刀库支架(42)且两者构成绕第一回转轴芯(423)转动的配合连接，第一回转轴芯(423)垂直于盆状刀架(41)的盆底且位于盆底中心，刀库支架(42)上连接的电机与盆状刀架(41)上的转轴相连，该转轴的轴芯即构成第一回转轴芯(423)，刀库支架(42)与机架(10)由第二铰接轴(421)铰接，第二铰接轴(421)分别与主轴(30)轴芯、第一回转轴芯(423)间距布置，第二铰接轴(421)与主轴(30)轴芯、第一回转轴芯(423)所共面垂直，刀库支架(42)与主轴箱(20)之间设置有凸轮机构配合，凸轮机构驱动刀库总成(40)绕第二铰接轴(421)摆动，刀库总成(40)摆动时刀库总成(40)上的刀具A处于主轴(30)上的刀夹(31)正对或偏离位置处。2.根据权利要求1所述的刀库转位快捷的加工中心，其特征在于：所述的机架(10)和其上的导轨(11)沿上下方向立式布置，机架(10)顶端设置悬置支架(13)，悬置支架(13)的悬置端设置铰接孔(133)，刀库支架(42)上有轴支座(422)，第二铰接轴(421)设置在轴支座(422)上并与铰接孔(133)构成铰接转动配合，轴支座(422)靠近刀库总成(40)上部边沿设置、刀库总成(40)下部边沿呈自由垂摆状态，机架(10)与刀库支架(42)之间连接有弹簧(80)，弹簧...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹建贺，蒋辉东，郑胜华，
申请(专利权)人：宣城市建林机械有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽,34