CN108655798A - 一种自动换刀立式机床及其持续加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动换刀立式机床及其持续加工方法,包括从上到下依次设置的工作台、滑鞍座和底座，底座一侧设置有将主轴架设在工作台上的支架，支架上设置固定架，固定架上设置有圆盘刀库，圆盘刀库和主轴之间设置有换刀装置，换刀装置包括设置在换刀杆、驱动换刀杆转动的换刀驱动电机、驱动换刀杆上下移动的升降驱动件，换刀杆的中部和升降驱动件的驱动端固接，换刀杆的两端开制有夹持刀具的C型卡槽，卡槽内部设置有由夹持气缸驱动的顶杆。本发明结构合理，通过圆盘刀库和换刀装置，实现了立式机床的自动换刀工序，大大的提高了机床的生产效率；通过换刀杆两端的卡槽，快速的夹持换刀口处的刀具和主轴内的刀具，提高了换刀的效率。
Description
技术领域
本发明涉及加工机床技术领域,特别涉及一种自动换刀立式机床及其持续加工方法。
背景技术
随着社会的不断发展，高精密加工行业进入了快速发展阶段，高精密加工广泛应用在高铁、汽车、造船、精密机械、模具等行业，高精密加工高度依赖于数控机床，随着数控机床自动化程度的要求不断提高，传统的通过人工更换刀具的操作方法已经远远满足不了现在的生产方式，在高硬度的工件加工中，需要对工件进行长时间的加工，但是数控机床的一般的刀具在加工高硬度工件时的使用寿命都比较小，通常只有5-10小时，这就需要在加工一个高硬度工件时更换多个刀具，如果还是通过人工换刀的方式将大大的影响机床的生产效率，同时也会影响加工的精度。
发明内容
本发明解决的技术问题是针对上述现有技术中存在的缺陷,提供一种自动换刀立式机床及其持续加工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为解决上述技术问题,本发明采取的技术方案如下:一种自动换刀立式机床,包括从上到下依次设置的工作台、滑鞍座和底座，所述底座一侧设置有将主轴架设在工作台上的支架，所述支架上设置固定架，所述固定架上设置有圆盘刀库，所述圆盘刀库和主轴之间设置有换刀装置，所述换刀装置包括设置在换刀杆、驱动换刀杆转动的换刀驱动电机、驱动换刀杆上下移动的升降驱动件，所述换刀杆的中部和升降驱动件的驱动端固接，所述换刀杆的两端开制有夹持刀具的C型卡槽，所述卡槽内部设置有由夹持气缸驱动的顶杆。
作为对上述技术方案的进一步阐述：
在上述技术方案中,所述支架上设置有主轴箱，所述主轴插设在主轴箱上。
在上述技术方案中,所述圆盘刀库下端开制有换刀口，所述换刀杆设置在换刀口和主轴之间。
在上述技术方案中,所述圆盘刀库内设置有二十个插设刀具的套管，所述圆盘刀库设置有驱动套管沿圆盘刀库内壁移动的旋转电机，所述圆盘刀库内设置有将位于换刀口的套管向下翻转90度的驱动杆，所述驱动杆与套管的一端固接，所述驱动杆驱动连接有驱动气缸。
在上述技术方案中,所述升降驱动件为气缸。
上述的一种自动换刀立式机床的持续加工方法，所述工作台上放置待加工的工件，所述圆盘刀库的二十四个套管中分别放置有a个相同的刀具，所述工件需要该刀具加工b小时，所述刀具的寿命为c小时,所述主轴使用第n个刀具对工件加工c小时后；所述圆盘刀库的旋转电机将第n+1个刀具旋转到换刀口，所述换刀装置将主轴上的第n个刀具收入圆盘刀库内，并将换刀口的第n+1个刀具换到主轴上，所述第n+1个刀具对工件继续加工，直到工件持续加工满b小时；其中n≦a，c<b，0≦(a-(b/c))<1。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明结构合理，通过圆盘刀库和换刀装置，实现了立式机床的自动换刀工序，大大的提高了机床的生产效率；通过换刀杆两端的卡槽，快速的夹持换刀口处的刀具和主轴内的刀具，提高了换刀的效率。
附图说明
图1是本发明立体结构示意图；
图2是本发明正视方向结构示意图。
图中：11、底座；12、滑鞍座；13、工作台；14、支架；15、主轴箱；16、主轴；2、固定架；3、圆盘刀库；31、套管；32、刀具；33、换刀口；34、驱动杆；41、换刀驱动电机；42、升降驱动件；43、换刀杆；44、卡槽；45、顶杆。
具体实施方式
下面结合附图1至附图2对本发明作进一步详细的说明。
通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,“若干个”、“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接；可以是机械连接,也可以是电连接；可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
如图1-2所示，一种自动换刀立式机床,包括从上到下依次设置的工作台13、滑鞍座12和底座11，底座11一侧设置有将主轴16架设在工作台13上的支架14，支架14上设置固定架2，固定架2上设置有圆盘刀库3，圆盘刀库3和主轴16之间设置有换刀装置，换刀装置包括设置在换刀杆43、驱动换刀杆43转动的换刀驱动电机41、驱动换刀杆43上下移动的升降驱动件42，换刀杆43的中部和升降驱动件42的驱动端固接，换刀杆43的两端开制有夹持刀具32的C型卡槽44，卡槽44内部设置有由夹持气缸驱动的顶杆45。
支架14上设置有主轴16箱15，主轴16插设在主轴16箱15上。
圆盘刀库3下端开制有换刀口33，换刀杆43设置在换刀口33和主轴16之间。
圆盘刀库3内设置有二十个插设刀具32的套管31，圆盘刀库3设置有驱动套管31沿圆盘刀库3内壁移动的旋转电机，圆盘刀库3内设置有将位于换刀口33的套管31向下翻转90度的驱动杆34，驱动杆34与套管31的一端固接，驱动杆34驱动连接有驱动气缸。升降驱动件42为气缸。
本发明工作过程，主轴16箱15向上移动，使得主轴16的刀具32上升到换刀杆43的高度，圆盘刀库3内到套管31通过旋转电机移动到换刀口33，驱动气缸驱动驱动杆34将套管31连同刀具32向下转动90度，向下转动到换刀口33；换刀驱动电机41驱动换刀杆43旋转，使得两个卡槽44分别卡入换刀口33处的刀具32和主轴16端的刀具32，卡槽44内壁的顶杆45将刀具32夹持在卡槽44内，升降驱动件42驱动换刀杆43下降一定高度，将主轴16内的刀具32和套管31的刀具32向下拔出，换刀驱动电机41驱动换刀杆43旋转，使得套管31的刀具32移动到主轴16下方，主轴16拔下的刀具32移动到换刀口33的套管31下方，升降驱动件42驱动换刀杆43上升一定高度，将换刀口33下方的刀具32向上插设到套管31内，主轴16下方的刀具32向上插设到主轴16内，换刀驱动电机41驱动换刀杆43旋转复位，换刀口33的套管31在驱动杆34的带动下向上转动90度将刀具32收回到圆盘刀库3中，完成机床的自动换刀工序。
上述的一种自动换刀立式机床的持续加工方法，工作台上放置待加工的工件，圆盘刀库3的二十四个套管中分别放置有a个相同的刀具32，工件需要该刀具32加工b小时，刀具32的寿命为c小时,主轴使用第n个刀具32对工件加工c小时后；圆盘刀库3的旋转电机将第n+1个刀具32旋转到换刀口33，换刀装置将主轴上的第n个刀具32收入圆盘刀库3内，并将换刀口33的第n+1个刀具32换到主轴上，第n+1个刀具32对工件继续加工，直到工件持续加工满b小时，其中n≦a，c<b，0≦(a-(b/c))<1。
具体的，一种自动换刀立式机床的持续加工方法的第一种实施例，在圆盘刀库3中放置有3个刀具32，工件需要该刀具32一共加工20个小时，刀具32的使用寿命为7小时，主轴使用第1个刀具32对工件加工7小时后；圆盘刀库3的旋转电机将第2个刀具32旋转到换刀口33，换刀装置将主轴上的第1个刀具32收入圆盘刀库3内，并将换刀口33的第2个刀具32换到主轴上，第2个刀具32对工件继续加工7小时后，换刀装置将第3个刀具32换到主轴上对工件继续加工6小时，使得工件持续加工满20小时。
一种自动换刀立式机床的持续加工方法的第二种实施例，在圆盘刀库3中放置有3个刀具32，工件需要该刀具32一共加工21个小时，刀具32的使用寿命为7小时，主轴使用第1个刀具32对工件加工7小时后；圆盘刀库3的旋转电机将第2个刀具32旋转到换刀口33，换刀装置将主轴上的第1个刀具32收入圆盘刀库3内，并将换刀口33的第2个刀具32换到主轴上，第2个刀具32对工件继续加工7小时后，换刀装置将第3个刀具32换到主轴上对工件继续加工7小时，使得工件持续加工满21小时。
以上并非对本发明的技术范围作任何限制，凡依据本发明技术实质对以上的实施例所作的任何修该、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。
Claims (6)
1.一种自动换刀立式机床,其特征在于:包括从上到下依次设置的工作台、滑鞍座和底座，所述底座一侧设置有将主轴架设在工作台上的支架，所述支架上设置固定架，所述固定架上设置有圆盘刀库，所述圆盘刀库和主轴之间设置有换刀装置，所述换刀装置包括设置在换刀杆、驱动换刀杆转动的换刀驱动电机、驱动换刀杆上下移动的升降驱动件，所述换刀杆的中部和升降驱动件的驱动端固接，所述换刀杆的两端开制有夹持刀具的C型卡槽，所述卡槽内部设置有由夹持气缸驱动的顶杆。
2.根据权利要求1所述的一种自动换刀立式机床,其特征在于,所述支架上设置有主轴箱，所述主轴插设在主轴箱上。
3.根据权利要求1所述的一种自动换刀立式机床,其特征在于,所述圆盘刀库下端开制有换刀口，所述换刀杆设置在换刀口和主轴之间。
4.根据权利要求1所述的一种自动换刀立式机床,其特征在于,所述圆盘刀库内设置有二十四个插设刀具的套管，所述圆盘刀库设置有驱动套管沿圆盘刀库内壁移动的旋转电机，所述圆盘刀库内设置有将位于换刀口的套管向下翻转90度的驱动杆，所述驱动杆与套管的一端固接，所述驱动杆驱动连接有驱动气缸。
5.根据权利要求1所述的一种自动换刀立式机床,其特征在于,所述升降驱动件为气缸。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种自动换刀立式机床的持续加工方法，所述工作台上放置待加工的工件，所述圆盘刀库的二十四个套管中分别放置有a个相同的刀具，所述工件需要该刀具加工b小时，所述刀具的寿命为c小时；所述主轴使用第n个刀具对工件加工c小时后，所述圆盘刀库的旋转电机将第n+1个刀具旋转到换刀口，所述换刀装置将主轴上的第n个刀具收入圆盘刀库内，并将换刀口的第n+1个刀具换到主轴上，所述第n+1个刀具对工件继续加工，直到工件持续加工满b小时；其中n≦a，c<b，0≦(a-(b/c))<1。
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