CN105479232A - 一种数控铣床与刀库连接的改造结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及数控铣床的技术领域，具体为一种数控铣床与刀库连接的改造结构，包括设置在所述铣床上且内设主轴的主轴箱和驱动主轴箱上下运动的第一驱动装置，所述的刀库通过至少一组铰接装置与主轴箱连接并实现更换刀具，所述的主轴箱内设有用于夹紧或松开刀具的夹紧装置，所述的主轴箱上设有用于驱动夹紧装置夹紧或松开刀具的摇摆装置。本发明结构简单，实用性强。

Description

一种数控铣床与刀库连接的改造结构

技术领域

本发明涉及数控铣床的技术领域，具体为一种数控铣床与刀库连接的改造结构。

背景技术

刀库***是提供自动化加工过程中所需之储刀及换刀需求的一种装置。其自动换刀机构及可以储放多把刀具的刀库，改变了传统以人为主的生产方式。借由电脑程序的控制，可以完成各种不同的加工需求，如铣削、钻孔、镗孔、攻牙等，大幅缩短加工时程，降低生产成本，这是刀库***的最大特点。

传统的数控铣床与刀库的安装结构在换刀的过程中，换刀用时较长，换刀较慢，工作效率较低；同时，传统的刀库在与数控铣床换刀的过程中，因刀库上分布着不同加工需求的刀具（如铣削、钻孔、镗孔、攻牙等刀具），当对工件完成一项加工（如铣削）后，再对工件进行攻牙加工时，且攻牙刀具未安装在铣削刀具相邻的位置，那么刀库就需要旋转数次，才能将攻牙刀具换装到铣床上，换刀效率底。

传统的数控铣床在加工过程中，残留在工件内的铁屑容易划伤刀具，进而导致刀具变得迟钝，更有甚者，使刀具报废。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种数控铣床与刀库换刀速度快、换刀方便的改造结构。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种数控铣床与刀库连接的改造结构，包括设置在所述铣床上且内设主轴的主轴箱和驱动主轴箱上下运动的第一驱动装置，所述的刀库通过至少一组铰接装置与主轴箱连接并实现更换刀具，所述的主轴箱内设有用于夹紧或松开刀具的夹紧装置，所述的主轴箱上设有用于驱动夹紧装置夹紧或松开刀具的摇摆装置；

还包括用于驱动刀库旋转至任意角度的第二驱动装置。

本发明进一步设置为，包括中心出水装置，中心出水装置包括高压水泵和设在主轴内的通孔，高压水泵的出口与通孔连通。

本发明进一步设置为所述的铰接装置包括固定在刀库上且铰链连接在所述铣床上的铰链件和固定在主轴箱上的第一导板，所述的铰链件上设有第一滚轮，第一滚轮与第一导板抵触连接；所述的铰接装置还包括一端固定在铰链件上、另一端固定在所述铣床上的弹簧。

本发明进一步设置为，所述的夹紧装置包括固定在所述主轴内的拉丁锥套和套设在拉丁锥套内的拉套，所述的拉套内设有若干个滚珠。

本发明进一步设置为，所述的摇摆装置包括铰链连接在主轴箱的摆臂和设在所述铣床上的第二导板，摆臂的一端设有第二滚轮，另一端通过连接杆与拉套相连，所述的第二滚轮与第二导板抵触连接。

本发明进一步设置为，所述的刀库包括转盘，转盘的圆周上设有若干个用于夹紧刀具的夹持装置。

本发明进一步设置为，所述的第一导板上设有不在同一平面上的第一面和第二面，第一面和第二面通过第一曲面连接。

本发明进一步设置为，所述的第二导板上设有不在同一平面上的第三面和第四面，第三面和第四面通过第二曲面连接。

本发明进一步设置为，所述的拉丁锥套内设有用于使滚珠弹出的环形锥面。

本发明进一步设置为，所述的铰接装置的组数为两组。

对比现有技术的不足，本发明提供的技术方案所带来的有益效果：1.本发明利用铰接装置对刀库上的刀具进行装刀或退刀，与此同时进行的是，摇摆装置驱动夹紧装置进行锁紧或松开刀具，实现了全自动化的换刀，且换刀时速度快，用时少，提高了工作效率。2.刀库在与数控铣床换刀的过程中，当对工件完成一项加工（如铣削）后，再对工件进行攻牙加工时，且攻牙刀具未安装在铣削刀具相邻的位置，那么刀库第二驱动装置一次性驱动转盘上的攻牙刀具落位，然后将攻牙刀具换装至主轴上，换刀效率高。3.本发明的主轴安装刀具后，刀具包括刀柄和钻头，在刀柄轴心线和钻头的轴心线处开设有与通孔连通的轴孔，工作中，利用高压水泵将冷却水依次从通孔、刀柄轴孔和转头轴孔打出，一方面，对钻头进行冷却作用，另一方面，利用从钻头出来的高压水柱直接将钻头加工工件时残留在工件内的铁屑或铁丝打碎、打散，防止铁屑或铁丝划伤钻头，导致钻头钝化或报废的现象发生。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为中心出水装置的结构示意图。

图3为铰接装置的结构示意图。

图4为摇摆装置的结构示意图。

图5为刀具与主轴安装后的结构示意图。

图6为刀具与主轴安装前的结构示意图。

图7为刀库的结构示意图。

图8为刀具的结构示意图。

具体实施方式

参照图1-图7对本发明做进一步说明,以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书揭露的内容轻易的了解本发明的其他优点及功效。

参照图1-图7，须知，本说明书所附图式所绘制的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具有技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内；同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明的可实施的范畴。

以下将通过具体实施例来对本发明的改造结构进行详细的说明。

如图1所示：一种数控铣床与刀库2连接的改造结构，包括设置在所述铣床01上且内设主轴11的主轴箱1和驱动主轴箱1上下运动的第一驱动装置，所述的刀库2通过至少一组铰接装置与主轴箱1连接并实现更换刀具23，所述的主轴箱1内设有用于夹紧或松开刀具23的夹紧装置，所述的主轴箱1上设有用于驱动夹紧装置夹紧或松开刀具23的摇摆装置；

还包括用于驱动刀库2旋转至任意角度的第二驱动装置。

换刀原理：第二驱动装置驱动刀库2旋转，并将刀库2中夹有刀具23的夹持装置旋转至主轴11的对应处，此时，第一驱动装置驱动主轴箱1上升，刀库2在铰接装置的作用下使刀具23位于主轴11的正下方，此后，第一驱动装置驱动主轴箱1下降，使刀具23装入主轴11上，刀库2铰接装置的驱动下慢慢退出，与此同时进行的是，摇摆装置驱动连接杆54锁紧夹紧装置，进而使夹紧装置夹紧刀具23，进而利用该刀具23对工件进行加工，加工完成后，需换刀进行加工时，第一驱动装置驱动主轴箱1上升，刀库2在铰接装置的作用下，使夹持装置夹紧刀具23，此后第一驱动装置驱动主轴箱1继续上升，同时，第二驱动装置驱动刀库2旋转，并将刀库2中夹有所需刀具23的夹持装置旋转至主轴11的对应处，此时，第一驱动装置驱动主轴箱1上升，刀库2在铰接装置的作用下使刀具23位于主轴11的正下方，此后，第一驱动装置驱动主轴箱1下降，使刀具23装入主轴11上，刀库2慢慢退出，与此同时进行的是，摇摆装置驱动连接杆54锁紧夹紧装置，进而使夹紧装置夹紧刀具23，进而利用该刀具23对工件进行加工，以此循环，利用不同作用的刀具23对工件进行加工。

本发明利用铰接装置对刀库2上的刀具23进行装刀或退刀，与此同时进行的是，摇摆装置驱动夹紧装置进行锁紧或松开刀具23，实现了全自动化的换刀，且换刀时速度快，用时少，提高了工作效率。

其中的第一驱动装置和第二驱动装置均为电机。

如图1、图2和图8所示：包括中心出水装置，中心出水装置包括高压水泵31和设在主轴11内的通孔32，而通孔32是设置在连接杆54内的，连接杆54又安装在主轴11内的，高压水泵31的出口与通孔32连通。

主轴11安装刀具23后，刀具23包括刀柄231和钻头232，在刀柄231轴心线和钻头232的轴心线处开设有与通孔32连通的轴孔，工作中，利用高压水泵31将冷却水依次从通孔32、刀柄231轴孔和转头232轴孔打出，一方面，对钻头进行冷却作用，另一方面，利用从钻头出来的高压水柱直接将钻头加工工件时残留在工件内的铁屑或铁丝打碎、打散，防止铁屑或铁丝划伤钻头，导致钻头钝化或报废的现象发生。

如图3所示：所述的铰接装置包括固定在刀库2上且铰链连接在所述铣床01上的铰链件41和固定在主轴箱1上的第一导板42，所述的铰链件41上设有第一滚轮43，第一滚轮43与第一导板42抵触连接；所述的铰接装置还包括一端固定在铰链件41上、另一端固定在所述铣床01上的弹簧44，所述的第一导板42上设有不在同一平面上且相互平行的第一面421和第二面422，第一面421和第二面422通过第一曲面423连接，第一曲面423可以为平面、凸弧面或凹弧面。

铰链件41包括铰链片411，铰链片411的一端与铣床01铰链连接，另一端固定在刀库2上，铰链片411的中间处设有支片412，而第一滚轮43是设在支片412上的，第一滚轮43与第一导板42抵触连接，当第一驱动装置驱动主轴箱1带动第一导板42运动时，至第一滚轮43位于第一面421和第一曲面423的连接处时，那么弹簧44拉紧刀库2，使刀库2中的夹持装置位于主轴11的正下方，此时，具有两种状态，分别为装刀状态和退刀状态；

当第一驱动装置驱动主轴箱1继续上升且带动第一导板42继续上升，至第一滚轮43位于第一面421上，那么弹簧44拉紧刀库2，刀库2中的夹持装置中带有刀具23且位于主轴11的正下方，此时，也具有两种状态，分别为刀具23正准备装入状态和刀具23完全退出状态；值得注意的是，只有在这两种状态下，第二驱动装置才能驱动刀库2旋转进而选择所需的刀具23；

当第一驱动装置驱动主轴箱1下降且带动第一导板42下降，至至第一滚轮43位于第二面422上，刀库2在支片412的支撑下退出，此时，此时的状态为刀具23已经装入主轴11中，进入加工的状态。

为了使本发明的结构更加稳定，将铰接装置的组数设为两组，且分别位于主轴箱1的两侧。

所述的铰接装置还包括一端固定在铰链件41上、另一端固定在所述铣床01上的弹簧44，弹簧44的作用在于使第一滚轮43与第一导板42一直抵触连接。

如图4所示：所述的摇摆装置包括铰链连接在主轴箱1的摆臂51和设在所述铣床01上的第二导板52，摆臂51的一端设有第二滚轮53，另一端通过连接杆54与拉套62相连，连接杆54设在主轴11内，所述的第二滚轮53与第二导板52抵触连接，所述的第二导板52上设有不在同一平面上且相互平行的第三面521和第四面522，第三面521和第四面522通过第二曲面523连接，第二曲面523连接可以为平面、凸弧面或凹弧面。

当第一驱动装置驱动主轴箱1带动第一导板42运动时，至第一滚轮43位于第一面421和第一曲面423的连接处时，此时，具有两种状态，分别为装刀状态和退刀状态，当为退刀状态时：第一驱动装置驱动主轴箱1继续上升，那么摆臂51上的第二滚轮53从第二曲面523进入至第四面522，使得一端连接有第二滚轮53的摆臂51位置发生改变，那么摆臂51的另一端通过连接杆54驱动拉套62向下运动，使得拉套62内的各滚珠63刚好隐藏了环形锥面611上，那么刀具23就可轻易的拔出；

当为装刀状态时：第一驱动装置驱动主轴箱1继续下降，那么摆臂51上的第二滚轮53从第二曲面523进入至第三面521，使得一端连接有第二滚轮53的摆臂51位置发生改变，那么摆臂51的另一端通过连接杆54驱动拉套62向上运动，使得拉套62内的各滚珠63刚好卡住刀具23，那么刀具23就被夹紧在主轴11上。

值得注意的是，摇摆装置还包括一端固定在主轴箱1上，另一端固定摆臂51上的第二弹簧55，第二弹簧55保证第二滚轮53一直与第二导板52抵触连接。

如图5和图6所示：所述的夹紧装置包括固定在所述主轴11内的拉丁锥套61和套设在拉丁锥套61内的拉套62，所述的拉套62内设有用于卡紧刀具23的若干个滚珠63，所述的拉丁锥套61内设有用于使滚珠63弹出的环形锥面611。

刀具23包括刀柄231和钻头，刀柄231上设有与滚珠63适配的环槽2311，当处于装刀状态时，连接杆54驱动拉套62向上运动，拉套62内的滚珠63被拉丁锥套61的内壁顶出，使滚珠63刚好开在刀具23的环槽2311上，那么滚珠63就可以卡紧刀柄231；当处于退刀状态时，连接杆54驱动拉套62向下运动至滚珠63可隐藏至环形锥面611的位置，那么只要主轴箱1继续往上运动，刀具23就被拔出且留在刀库2的夹持装置内。

如图7所示：所述的刀库2包括转盘22，转盘22的圆周上设有若干个用于夹紧刀具23的夹持装置，若干个夹持装置可以夹紧若干把用于不同需求的刀具23（如铣削、钻孔、镗孔、攻牙等刀具23），刀库2在与数控铣床01换刀的过程中，当对工件完成一项加工（如铣削）后，再对工件进行攻牙加工时，且攻牙刀具23未安装在铣削刀具23相邻的位置，那么刀库2第二驱动装置一次性驱动转盘22上的攻牙刀具23落位，然后将攻牙刀具23换装至主轴11上，换刀效率高。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行通常的变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种数控铣床与刀库连接的改造结构，其特征在于:包括设置在所述铣床上且内设主轴的主轴箱和驱动主轴箱上下运动的第一驱动装置，所述的刀库通过至少一组铰接装置与主轴箱连接并实现更换刀具，所述的主轴箱内设有用于夹紧或松开刀具的夹紧装置，所述的主轴箱上设有用于驱动夹紧装置夹紧或松开刀具的摇摆装置；

还包括用于驱动刀库旋转至任意角度的第二驱动装置。

2.根据权利要求1所述的一种数控铣床与刀库连接的改造结构，其特征在于:还包括中心出水装置，中心出水装置包括高压水泵和设在主轴内的通孔，高压水泵的出口与通孔连通。

3.根据权利要求1所述的一种数控铣床与刀库连接的改造结构，其特征在于:所述的铰接装置包括固定在刀库上且铰链连接在所述铣床上的铰链件和固定在主轴箱上的第一导板，所述的铰链件上设有第一滚轮，第一滚轮与第一导板抵触连接；所述的铰接装置还包括一端固定在铰链件上、另一端固定在所述铣床上的弹簧。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种数控铣床与刀库连接的改造结构，其特征在于:所述的夹紧装置包括固定在所述主轴内的拉丁锥套和套设在拉丁锥套内的拉套，所述的拉套内设有若干个滚珠。

5.根据权利要求3所述的一种数控铣床与刀库连接的改造结构，其特征在于:所述的摇摆装置包括铰链连接在主轴箱的摆臂和设在所述铣床上的第二导板，摆臂的一端设有第二滚轮，另一端通过连接杆与拉套相连，所述的第二滚轮与第二导板抵触连接。

6.根据权利要求1所述的一种数控铣床与刀库连接的改造结构，其特征在于:所述的刀库包括转盘，转盘的圆周上设有若干个用于夹紧刀具的夹持装置。

7.根据权利要求2所述的一种数控铣床与刀库连接的改造结构，其特征在于:所述的第一导板上设有不在同一平面上的第一面和第二面，第一面和第二面通过第一曲面连接。

8.根据权利要求5所述的一种数控铣床与刀库连接的改造结构，其特征在于:所述的第二导板上设有不在同一平面上的第三面和第四面，第三面和第四面通过第二曲面连接。

9.根据权利要求4所述的一种数控铣床与刀库连接的改造结构，其特征在于:所述的拉丁锥套内设有用于使滚珠弹出的环形锥面。

10.根据权利要求1所述的一种数控铣床与刀库连接的改造结构，其特征在于:所述的铰接装置的组数为两组。