一种换刀机构及车铣复合机床制造技术

本发明专利技术公开了一种换刀机构及车铣复合机床。该换刀机构包括：设置于主轴内腔的连接部件，所述连接部件连接松紧机构，所述连接部件以不同方向直线运动时，所述松紧机构相应地松开或紧固刀具；第一弹性元件和液压驱动的液压部件，液压油进油时，推动所述液压部件，进而推动所述连接部件以第一方向运动；液压油回油时，连接部件在第一弹性元件的作用下以第二方向运动。本发明专利技术换刀机构的拉刀和打刀动作中，其中一个动作由液压力驱动，另一个动作由弹簧力驱动。与现有技术相比，本发明专利技术具有刚性好、功能完备、加工简单、可靠性高等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属切削加工设备领域，特别涉及ー种换刀机构，以及包括该换刀机构的车铣复合机床。
技术介绍
车铣复合机床将铣削功能和车削功能集成于一身，減少了エ件的装夹定位次数，提高了エ件加工效率，被越来越广泛地应用于金属切削加工中。铣削主轴是车铣复合机床上带动刀具旋转的轴，铣削主轴的刚性对加工エ件的精度起着重要作用，刚性越大，径向跳动越小，则エ件的加工精度越高。铣削主轴的轴向尺寸对其铣削主轴的刚性有很大影响。为了满足复合加工要求，车铣复合机床的铣削主轴需要集成丰富的功能，例如铣削主轴上的自动拉刀、车铣转换、中心出水及各种动作的检测确认等功能。现有技术的铣削 主轴上，一般设置有用于装卸刀具的换刀机构。该换刀机构主要包括松紧机构和打刀杆。刀具安装在松紧机构上，该松紧机构与打刀杆连接。当打刀杆伸出时，松紧机构松开刀具，实现打刀作业(卸刀作业);当打刀杆回退吋，松紧机构紧固刀具，实现拉刀作业(装刀作业)。现有技术中，该打刀杆的伸出和回退均由液压驱动，受液压油腔及液压管路的限制，其占用体积大，不利于其他部件的空间布局。此外，该结构还具有可靠性差、加工复杂、成本高等缺点。与此同时，为了进行动作检测，往往还会设置打刀检测机构。该打刀检测机构一般安装在前述铣削主轴的后部，这会加大铣削主轴的轴向尺寸，降低铣削主轴的刚性，増大机床整体的结构尺寸，降低加工エ件的精度。随着车铣复合机床的使用和需求日益増加，用户对其性能的要求也越来越高。因此，如何提供一种刚性高、可靠性好的车铣复合机床，以满足用户对其日益增多的需求，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出了ー种换刀机构，该换刀机构能够减小占用体积，提高可靠性。此外，本专利技术的换刀机构还可以增加铣削主轴的刚性，保证加工精度。本专利技术的换刀机构，包括设置于主轴内腔的连接部件，所述连接部件连接松紧机构，所述连接部件以不同方向直线运动时，所述松紧机构相应地松开或紧固刀具；第一弾性元件和液压驱动的液压部件，液压油进油吋，推动所述液压部件，进而推动所述连接部件以第一方向运动；液压油回油时，连接部件在第一弾性元件的作用下以第二方向运动。进ー步地，所述换刀机构还包括与所述液压部件同步运动的检测部件；位置开关，所述位置开关固定设置，当所述检测部件运动至接近或接触所述位置开关时，所述位置开关改变得失电状态，所述位置开关包括ー个或两个。进ー步地，所述换刀机构还包括中心回转接头，所述中心回转接头设置于所述液压部件的内腔，所述中心回转接头包括相对旋转的第一部件和第二部件，所述第一部件固定设置，所述第二部件与所述连接部件固定连接；设置于所述连接部件上的出水孔，所述出水孔与所述中心回转接头连通，水依次经过所述中心回转接头和所述出水孔后，流至刀具所在的位置。进ー步地，所述换刀机构还包括轴承，所述轴承包括内圈和外圈，所述中心回转接头的第一部件设置于所述内圈内侧，所述液压部件的内腔设置于所述外圈外侧。 进ー步地，所述换刀机构还包括第二弾性元件，所述第二弾性元件的第一端作用于所述连接部件上、第二端作用于所述轴承上，在所述液压部件缩回到位时，所述连接部件的端部和所述液压部件的端部之间具有预设的间距。进ー步地，所述换刀机构还包括第一垫片，所述第一垫片设置于所述第二弾性元件第一端和所述连接部件端部之间；和/或第二垫片，所述第二垫片设置于所述第二弾性元件第二端和所述轴承之间。进ー步地，所述第二弾性元件为套装于所述中心回转接头的第一部件上的碟簧。进ー步地，所述换刀机构还包括密封圈，所述密封圈的内圈套装于所述中心回转接头的第一部件上，所述密封圈的外圈与所述液压部件的内腔接触连接。进ー步地，所述第一弾性元件为套装于所述连接部件上的碟簧，所述第一弾性元件的第一端作用于所述主轴上、第二端作用于所述连接部件上。本专利技术的另一方面，还提供一种车铣复合机床，其设置有前述的换刀机构。本专利技术换刀机构的拉刀和打刀动作中，其中ー个动作由液压カ驱动，另ー个动作由弹簧カ驱动。与现有技术相比，本专利技术的整体结构紧凑，铣削主轴的轴向尺寸小，因而具有更好的刚性。此外，本专利技术只需要具有一个液压油腔，省去了主轴箱的进油回油管路，节省了空间，使得加工制造更加简单；而且，本专利技术采用碟簧结构的弹性元件，其相比于液压机构具有更高的可靠性。附图说明构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进ー步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中图I是本专利技术一实施例的换刀机构的结构示意图。具体实施例方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将參考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。图I所示是本专利技术ー实施例的换刀机构的结构示意图，该换刀机构可以用于主轴2上的刀具的拉刀(装刀)和打刀(卸刀)作业，将当前状态的刀具通过打刀作业卸下，再将另一刀具通过拉刀作业安装，即可以实现刀具的切換。该换刀机构可以用于多种可能的机床，优选用于车纟先复合机床中。从图I中可以看出，本专利技术的换刀机构至少包括连接部件I、第一弾性元件31和液压部件4。其中，连接部件I设置于主轴2内腔，在该主轴2的前端设置有刀具以及用于松开和紧固刀具的松紧机构(图中未示出)。应当清楚，本专利技术所指前后是相对于刀具而言，刀具所在的方位即为前方(图I所示左方)。本专利技术的连接部件I连接松紧机构，并可以在其它部件的驱动或带动下进行直线运动。当连接部件I以不同方向直线运动时，松紧机构相应地松开或紧固刀具。本专利技术的连接部件I可以是图I所示的杆状结构。在图I所示的方位中，刀具和松紧机构位于左側，当连接部件I向左伸出时，松紧 机构可以松开刀具，从而实现打刀作业；当连接部件I向右缩回时，松紧机构可以紧固刀具，从而实现拉刀作业。应当清楚，本专利技术的连接部件I和松紧机构之间还可以有其它作用或连接关系，比如当连接部件I缩回时实现拉刀作业，其相对关系并不用以限制本专利技术。液压部件4由液压驱动，其可以直接或间接与液压油接触，液压油腔可以设置于该液压部件4的ー侧(在图I的实施例中为右侧)。本专利技术的液压部件4为单作用部件，仅在一个状态(推动连接部件I以第一方向运动)时由液压驱动，因此只需要具有一个液压油腔，节省了空间，并使得加工制造更加简単。当液压油进油时，推动液压部件4，进而推动连接部件I以第一方向运动；液压油回油时，连接部件I在第一弾性元件31的作用下以第二方向运动。在图I所示的方位中，液压油进油吋，液压部件4和连接部件I在液压カ的作用下向左运动(第一方向)实现打刀；液压油回油时，连接部件I和液压部件4在弹簧カ的作用下向左运动(第一方向)实现拉刀。应当清楚，第一弾性元件31、液压部件4和连接部件I的相对关系并不用以限制本专利技术。第一弾性元件31可以是多种结构的弾性件，本专利技术并不受限于此。鉴于连接部件I运动的行程及所需要的负荷，优选第一弾性元件31为碟簧。该碟簧套装在连接部件I上，其第一端作用于主轴2上、第二端作用于连接部件I上(图I中简化了第一端的部分)。在图I所示的方位中，第一弹性元件31给主轴2施加向前的推力，同时给连接部件I施加向后的推力，使得连接部件I具有向后移动的趋势。进ー步地，本专利技术还具有位置检测功能，可以自动检测换刀机构是处于打刀状态或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种换刀机构，其特征在于，包括 设置于主轴(2)内腔的连接部件(I )，所述连接部件(I)连接松紧机构，所述连接部件(I)以不同方向直线运动时，所述松紧机构相应地松开或紧固刀具； 第一弹性元件(31)和液压驱动的液压部件(4)，液压油进油时，推动所述液压部件(4)，进而推动所述连接部件(I)以第一方向运动；液压油回油时，连接部件(I)在第一弹性元件(31)的作用下以第二方向运动。2.根据权利要求I所述的换刀机构，其特征在于，还包括 与所述液压部件(4)同步运动的检测部件(5)； 位置开关(6)，所述位置开关(6)固定设置，当所述检测部件(5)运动至接近或接触所述位置开关(6)时，所述位置开关(6)改变得失电状态，所述位置开关(6)包括一个或两个。3.根据权利要求I所述的换刀机构，其特征在于，还包括 中心回转接头(7)，所述中心回转接头(7)设置于所述液压部件(4)的内腔，所述中心回转接头(7)包括相对旋转的第一部件(71)和第二部件(72)，所述第一部件(71)固定设置，所述第二部件(72)与所述连接部件(I)固定连接； 设置于所述连接部件(I)上的出水孔(10)，所述出水孔(10)与所述中心回转接头(7)连通，水依次经过所述中心回转接头(7)和所述出水孔(10)后，流至刀具所在的位置。4.根据权利要求3所述的换刀机构，其特征在于，还包括 轴承(8)，所述轴承(8)包括内圈和外圈，所述中心回转接头(7)的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖修颖，高沛，
申请(专利权)人：上海三一精机有限公司，
类型：发明
国别省市：