CN102756296B - 双圆盘刀库结构 - Google Patents
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Abstract
双圆盘刀库结构，包括刀库连接体，箱体、中心轴、定位盘、外刀盘、外刀套，外刀套端头的滚轮与定位盘周边侧面上的定位槽相配；在箱体下方连接有倒刀块，倒刀块接拉杆；双圆盘刀库结构还包括内刀盘，内刀盘的中心部分位于中心轴和外刀盘的中心孔之间，在内刀盘与中心轴和外刀盘之间均设有轴承，在内刀盘的盘体周边通过内刀套夹爪装夹有多个内刀套；在中心轴的端头通过气缸支架和销轴安装有推刀气缸，与推刀气缸相配的活塞杆外端头通过法兰盘连接有与内刀套相配的夹推刀爪装置；在外刀盘的周边上其中一个外刀套支撑耳连接有交换刀夹，交换刀夹上有与内刀套相配的交换夹爪。具有容量大、重载、效率高等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种机械加工中心设备上的刀库结构，特别是一种双圆盘刀库结构。
背景技术
加工中心机床中使用的圆盘刀库由单刀盘、分度机构、倒刀机构等部分组成，刀盘完成刀具的安装、定位、选刀；倒刀机构完成刀具选刀状态与换刀状态之间的切换；换刀机构完成刀具在刀库与主轴之间的自动交换。其工作原理如下：
1. 刀盘由圆柱凸轮机构驱动进行间歇分度运动进行选刀；
2. 倒刀机构动作，将导套由轴线水平方向摆动到轴线竖直方向，并实现刀具的精确定位；
3. 由换刀机构动作，完成刀具在刀刀库与加工中心机床主轴之间的交换；
4. 换刀机构将刀套（刀具）摆动回到轴线水平方向，圆柱凸轮分度机构动作，进行下一次选刀、倒刀、换刀循环。
目前大中型加工中心机床所配置的圆盘刀库，通常为BT50规格，最大装刀容量通常为24，刀具中心分度圆直径为1m左右，最大刀具直径为200mm，最大刀具重量为25(MDV75 kg，单位选刀时间为1s，最大选刀时间为12s。随着加工中心机床主机功能的复合化、高速化，圆盘刀库目前的技术水平成为提高机床工作效率的一大瓶颈，主要体现为以下几点：
1. 刀库容量有限：由于刀库安装直径大于100mm的刀具需要占有两个刀位，而机床进行重型切削时需要8把大直径刀具，此时则只能安装8把小直径刀具，刀套使用率较低，这种配置情况对于发动机箱体等大型、复杂零件的加工时远远不够的，需要提高刀库容量；
2. 刀库选刀时间（换刀辅助时间）过长：由于刀库选刀动作由圆柱凸轮分度机构驱动，刀盘间歇运动完成，最大选刀时间为12s。对于高速、高进给加工时，单位切削时间往往在10s左右，辅助时间已经超过了切削时间，大大降低了机床工作效率。需要提高刀库选刀速度，降低辅助时间；
3. 重型刀具无法使用。大型加工中心越来越多的进行重型切削，需要使用大直径的盘式铣刀，同时，箱体类零件需要使用加长镗刀，这些特殊刀具的重量可达到30kg，已超过现有刀库、换刀机构的承载能力。
发明内容
本发明的目的是提供一种大容量、高速、重载、工作范围大、工作效率高的双圆盘刀库结构，克服现有技术的不足。
本发明的双圆盘刀库结构，包括刀库连接体，与刀库连接体相接有箱体、中心轴，箱体上固定连接有定位盘，在中心轴外侧转动连接有外刀盘，外刀盘的周边通过连接架和外刀套支撑耳连接有多个外刀套，外刀套端头的刀套滚轮与定位盘周边侧面上的定位槽相配；在箱体下方连接有倒刀块，倒刀块侧面有与所述的刀套滚轮相配的倒刀槽；倒刀块接拉杆；所述的双圆盘刀库结构还包括内刀盘，内刀盘的中心部分位于中心轴和外刀盘的中心孔之间，在内刀盘与中心轴和外刀盘之间均设有轴承，在内刀盘的盘体周边通过内刀套夹爪装夹有多个内刀套；在中心轴的端头通过气缸支架和销轴安装有推刀气缸，与推刀气缸相配的活塞杆外端头通过法兰盘连接有与内刀套相配的夹推刀爪装置；在外刀盘的周边上其中一个外刀套支撑耳连接有交换刀夹，交换刀夹上有与内刀套相配的交换夹爪。
本发明的双圆盘刀库结构，其中所述的夹推刀爪装置结构是在所述的法兰盘上接有连接板，连接板与框架相接，在框架上设有夹紧气缸，与夹紧气缸相配的活塞杆端头接有锥形顶靠块，在框架上通过爪轴连接有对称的夹推刀爪，夹推刀爪上端搭靠在与框架固定连接的限位轴上，在框架上有顶靠钢珠的弹簧，钢珠压靠在夹推刀爪上部外侧。
本发明的双圆盘刀库结构，共有两个刀盘相互配合使用，明显增加了刀套的数量，即刀库容量增大，整体结构承重能力增强，不但高了工作效率，还增大了使用范围，满足了机械加工中心发展的需要。
附图说明
图1是本发明具体实施方式的结构示意图；
图2是图1所示的右视示意图；
图3是本发明具体实施方式中夹推刀爪装置结构示意图；
图4是图3所示的左视示意图；
图5是图4所示的锥形顶靠块***对称的夹推刀爪之间的结构示意图。
具体实施方式
如图1、2所示：1为刀库连接体，与刀库连接体1相接有箱体3、管状中心轴4，箱体3上固定连接有定位盘7。在中心轴4外侧转动连接有外刀盘8，外刀盘8通过齿轮与驱动机构连接。外刀盘8的周边通过连接架9和外刀套支撑耳12连接有多个外刀套13，外刀套13端头的刀套滚轮11与定位盘7周边侧面上的定位槽10相配。
在箱体3下方连接有倒刀块24，倒刀块24侧面有与刀套滚轮11相配的倒刀槽26。倒刀块24接拉杆2。位于最下面的外刀套13上的刀套滚轮11刚好进入倒刀槽26内，通过拉杆2可向上提升倒刀块24，从面带动外刀套支撑耳12相对于连接架9转动，使外刀套13随之转动，便于换刀作业。
上述均为现有技术部分，不再详述。
双圆盘刀库结构还包括内刀盘16，内刀盘16的中心部分位于中心轴4和外刀盘8的中心孔之间，在内刀盘16与中心轴4和外刀盘8之间均设有轴承，使外刀盘8和内刀盘16均可相对于中心轴4各自转动。在内刀盘16的盘体周边通过相对称的内刀套夹爪15装夹有多个内刀套14。内刀套夹爪15为弹性材料制作，靠其弹性对内刀套14进行夹持，取下时只要克服其弹力即可。内刀盘16通过螺钉5连接有齿轮6，齿轮6与动力机构相接。
在中心轴4的端头通过螺栓、气缸支架17和销轴18安装有推刀气缸19，与推刀气缸19相配的活塞杆向下且外端头连接有法兰盘21，通过法兰盘21和螺栓固定连接有与内刀套14相配的夹推刀爪装置。
如图2所示：在外刀盘8的周边上其中一个外刀套支撑耳12连接有交换刀夹27，交换刀夹27上有对称的与内刀套14相配的弹性材料的交换夹爪28。
如图1、3、4、5所示：上述的夹推刀爪装置结构是在所述的法兰盘21上接有连接板22，连接板22与框架25相接，在框架25上安装有夹紧气缸20，与夹紧气缸20相配的活塞杆端头通过螺杆接有锥形顶靠块33。在框架25上通过爪轴29连接有对称的夹推刀爪23，夹推刀爪23的中部有间隙34。夹推刀爪23上端搭靠在与框架25固定连接的限位轴32上，在框架25上有顶靠钢珠31的弹簧30，钢珠31压靠在夹推刀爪23上部外侧。
本刀库中外刀盘8上的外刀套13换刀动作不变，与现有技术相同，内刀盘16上的内刀套14换刀动作如下：先由控制机构驱动外刀盘8转动使外刀盘8上的交换刀夹27转动到最底位置，推刀气缸19动作，活塞杆下移，带动夹紧气缸20、夹推刀爪23向下，紧气缸20随之动作，使夹推刀爪23夹持其下方的内刀套14，同时下移使内刀套14自内刀套夹爪15上取下，然后再继续下移将内刀套14送至交换刀夹27上并由交换夹爪28夹持，然后按原换刀动作进行，即拉杆2作向上提升动作使交换刀夹27和其上的内刀套14向下转动进行换刀。
Claims (1)
1.一种双圆盘刀库结构，包括刀库连接体（1），与刀库连接体（1）相接有箱体（3）、中心轴（4），箱体（3）上固定连接有定位盘（7），在中心轴（4）外侧转动连接有外刀盘（8），外刀盘（8）的周边通过连接架（9）和外刀套支撑耳（12）连接有多个外刀套（13），外刀套（13）端头的刀套滚轮（11）与定位盘（7）周边侧面上的定位槽（10）相配；在箱体（3）下方连接有倒刀块（24），倒刀块（24）侧面有与所述的刀套滚轮（11）相配的倒刀槽（26）；倒刀块（24）接拉杆（2）；其特征在于：
所述的双圆盘刀库结构还包括内刀盘（16），内刀盘（16）的中心部分位于中心轴（4）和外刀盘（8）的中心孔之间，在内刀盘（16）与中心轴（4）和外刀盘（8）之间均设有轴承，在内刀盘（16）的盘体周边通过内刀套夹爪（15）装夹有多个内刀套（14）；
在中心轴（4）的端头通过气缸支架（17）和销轴（18）安装有推刀气缸（19），与推刀气缸（19）相配的活塞杆外端头通过法兰盘（21）连接有与内刀套（14）相配的夹推刀爪装置；
在外刀盘（8）的周边上其中一个外刀套支撑耳（12）连接有交换刀夹（27），交换刀夹（27）上有与内刀套（14）相配的交换夹爪（28）；
所述的夹推刀爪装置结构是在所述的法兰盘（21）上接有连接板（22），连接板（22）与框架（25）相接，在框架（25）上设有夹紧气缸（20），与夹紧气缸（20）相配的活塞杆端头接有锥形顶靠块（33），在框架（25）上通过爪轴（29）连接有对称的夹推刀爪（23），夹推刀爪（23）上端搭靠在与框架（25）固定连接的限位轴（32）上，在框架（25）上有顶靠钢珠（31）的弹簧（30），钢珠（31）压靠在夹推刀爪（23）上部外侧。
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