CN204036104U - 卧式数控镗铣床的圆盘式刀库*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种卧式数控镗铣床的圆盘式刀库***，该圆盘式刀库***包括可旋转的储刀盘和换刀爪，储刀盘上设置有多个刀具安装座，储刀盘带动刀具安装座旋转，使得不同的刀具安装座都可以旋转至圆盘式刀库***外壳上的换刀口位置，以便于刀具的更换拆装，所述刀具安装座可以在储刀盘上作90度旋转，以便于换刀爪抓紧刀具进行换刀作业；所述换刀爪通过换刀电机控制旋转，并且换刀电机上的换刀主轴可以向外伸出，带动换刀爪上抓紧的刀具向外伸出或缩回，从而将刀具从主轴或者刀具安装座内拔出或者嵌入；另外，所述卧式数控镗铣床还包括主轴***和进给***，通过主轴***控制主轴旋转，通过进给***控制主轴进给。

Description

卧式数控镗铣床的圆盘式刀库***

技术领域

本实用新型涉及一种数控机床的刀库***，具体涉及一种卧式数控镗铣床的圆盘式刀库***。

背景技术

数控镗铣床是现代机械加工中常见的一种数控机床，然而，专门用来加工回转体端面的数控镗铣床则较为少见，现在常见的数控镗铣床工作精度较低，效率不高，刀具的更换较为不便。

由于上述原因，本发明人对现有的数控机床，尤其是数控机床的刀库***进行了深入研究，以便研制出能够解决上述问题的新型数控镗铣床的刀库***。

实用新型内容

为了克服上述问题，本发明人进行了锐意研究，设计出一种卧式数控镗铣床的的圆盘式刀库***，该圆盘式刀库***包括可旋转的储刀盘和换刀爪，储刀盘上设置有多个刀具安装座，储刀盘带动刀具安装座旋转，使得不同的刀具安装座都可以旋转至圆盘式刀库***外壳上的换刀口位置，以便于刀具的更换拆装，所述刀具安装座可以在储刀盘上作90度旋转，使得刀具朝外，以便于换刀爪抓紧刀具进行换刀作业；所述换刀爪通过换刀电机控制旋转，并且换刀电机上的换刀主轴可以向外伸出，带动换刀爪上抓紧的刀具向外伸出或缩回，从而将刀具从主轴或者刀具安装座内拔出或者嵌入；另外，所述卧式数控镗铣床还包括主轴***和进给***，通过主轴***控制主轴旋转，通过进给***控制主轴进给，从而完成本实用新型。

具体来说，本实用新型的目的在于提供以下方面：

(1)一种卧式数控镗铣床的圆盘式刀库***，其特征在于，该圆盘式刀库***包括可旋转的储刀盘8和换刀爪9，

在所述储刀盘8的外部设置有外壳81，在所述外壳81的侧面上开设有供刀具通过的换刀口82，在所述储刀盘8上均布有多个用于安放刀具的刀具安装座83，所述刀具安装座83随着储刀盘8在外壳81内部旋转，所述刀具安装座83与所述储刀盘8之间可转动地连接，所述刀具安装座83与所述储刀盘8之间的转动角度为90度；

所述换刀爪9安装在换刀电机91的换刀主轴92上，所述换刀爪9随着换刀主轴92转动，所述换刀电机的换刀主轴92驱动换刀爪9沿着换刀主轴的轴线方向滑动，所述换刀电机91固定安装在所述外壳81上；

所述卧式数控镗铣床还包括主轴***和进给***，其中，主轴***包括通过主轴电机12驱动旋转的中空的主轴1，在主轴1的一端上固定安装有切削刀具2，且切削刀具的刀柄伸入到主轴的空腔内，在主轴1的另一端上设置有打刀缸3，打刀缸3上的芯杆31沿着主轴轴线方向伸入到主轴内部；

进给***包括底座4，在底座4的顶面上设置有X轴滑鞍41，在X轴滑鞍41上安装有X轴滑板42，在底座4上还设置有X轴驱动电机43，在X轴滑板42上安装有随着X轴滑板一起滑动的立柱5，在底座4左侧，即在底座4沿着Y轴正方上的一侧上设置有用于安装工件固定座71的工作台7，

所述立柱5的底部与X轴滑板42的顶部固连，在立柱5的顶部安装有Z轴驱动电机51，在立柱上相对的两个侧面上分别设置有Z轴滑鞍52和配重块53，在Z轴滑鞍52上安装有Z轴滑板54；

所述Z轴滑板54一侧与Z轴滑鞍52滑动连接，在Z轴滑板54的另一侧上设置有Y轴滑鞍61和Y轴驱动电机62，在Y轴滑鞍61上安装有Y轴滑板63。

(2)根据上述(1)所述的卧式数控镗铣床的圆盘式刀库***，其特征在于，所述多个刀具安装座83都设置在靠近储刀盘8边缘的位置处，且呈圆周状分布。

(3)根据上述(1)所述的卧式数控镗铣床的圆盘式刀库***，其特征在于，所述刀具安装座83的数量为12或15或20。

(4)根据上述(1)所述的卧式数控镗铣床的圆盘式刀库***，其特征在于，在换刀爪9的两端分别设置有内凹的刀具卡槽93。

(5)根据上述(1)所述的卧式数控镗铣床的圆盘式刀库***，其特征在于，储刀盘8和换刀爪9安装在底座4的顶部，并且位于X轴滑鞍41的一侧。

(6)根据上述(1)所述的卧式数控镗铣床的圆盘式刀库***，其特征在于，主轴电机12安装在主轴上方，并固定在主轴箱的顶部，主轴电机12和主轴1之间通过皮带传动。

(7)根据上述(1)所述的卧式数控镗铣床的圆盘式刀库***，其特征在于，在芯杆31上靠近刀柄的位置安装有卡爪32，在刀具2的柄部安装有拉钉21，所述拉钉21由卡爪32卡紧。

(8)根据上述(1)所述的卧式数控镗铣床的圆盘式刀库***，其特征在于，在立柱5顶部还设置有通过两端分别连接配重块53和Z轴滑板54来调整立柱两侧重力的平衡滑轮架55。

(9)根据上述(1)所述的卧式数控镗铣床的圆盘式刀库***，其特征在于，Z轴滑板54与Y轴滑鞍61是一体成型的。

(10)根据上述(1)所述的卧式数控镗铣床的圆盘式刀库***，其特征在于，底座4和立柱5都是整体铸造成型的。

本实用新型所具有的有益效果包括：

(1)本实用新型提供的储刀盘可在外壳内部旋转，使得不同的刀具安装座都能旋转至靠近换刀口位置，从而可以将储刀盘上的任意一柄刀具通过换刀口取出；

(2)本实用新型提供的刀具安装座与储刀盘之间可转动90度，带动刀具安装座上的刀具旋转90度，使得刀具与换刀主轴平行，从而便于换刀爪抓取刀具，完成换刀操作；

(3)本实用新型提的主轴为空心的主轴，其内部具有打刀缸的芯杆，通过打刀缸及芯杆将主轴上安装的刀具快速打出，使得刀具的拆卸更换更为方便、快速；

(4)本实用新型提供的卧式数控镗铣床具有X轴方向的驱动***、Y轴方向的驱动***和Z轴方向的驱动***，使得刀具可以同时沿着三个方向进行进给，实现刀具的复合运动，从而便于加工出具有复杂截面形状的被加工工件；

(5)本实用新型提供的立柱上还设置有配重块，使得立柱更为稳定，减弱了主轴***的震动，提高了加工精度；

(6)本实用新型提供的主轴电机通过皮带与主轴相连，使得调节主轴转速更为方便。

附图说明

图1示出根据本实用新型一种优选实施方式的卧式数控镗铣床的圆盘式刀库***的整体结构示意图；

图2示出根据本实用新型一种优选实施方式的卧式数控镗铣床的圆盘式刀库***的储刀盘结构示意图；

图3示出根据本实用新型一种优选实施方式的卧式数控镗铣床的主轴***结构示意图；

图4示出根据本实用新型一种优选实施方式的卧式数控镗铣床的主轴结构示意图；

图5示出根据本实用新型一种优选实施方式的卧式数控镗铣床的卡爪和拉钉结构示意图，既图4的局部放大图；

图6示出根据本实用新型一种优选实施方式的卧式数控镗铣床的整体结构主视图；

图7示出根据本实用新型一种优选实施方式的卧式数控镗铣床的整体结构侧视图；

图8示出根据本实用新型一种优选实施方式的卧式数控镗铣床的整体结构俯视图；

图9示出根据本实用新型一种优选实施方式的卧式数控镗铣床的立柱部分剖视图。

附图标号说明：

1-主轴

11-主轴外壳

12-主轴电机

2-切削刀具

21-拉钉

3-打刀缸

31-芯杆

32-卡爪

4-底座

41-X轴滑鞍

42-X轴滑板

43-X轴驱动电机

5-立柱

51-Z轴驱动电机

52-Z轴滑鞍

53-配重块

54-Z轴滑板

55-平衡滑轮架

56-链条

61-Y轴滑鞍

62-Y轴驱动电机

63-Y轴滑板

7-工作台

71-工件固定座

72-被加工工件

8-储刀盘

81-外壳

82-换刀口

83-刀具安装座

83a-旋转90度的刀具安装座

9-换刀爪

91-换刀电机

92-换刀主轴

具体实施方式

下面通过附图和实施例对本实用新型进一步详细说明。通过这些说明，本实用新型的特点和优点将变得更为清楚明确。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

本实用新型中的X轴、Y轴和Z轴都是虚拟的假想方向直线，Z轴为竖直放置的直线，X轴和Y轴构成一个平面，Z轴垂直与该平面，且X轴和Y轴互相垂直，在本实用新型中X轴、Y轴和Z轴的方向参照附图6、图7、图8中示出的方向，其中，标有箭头的方向为正向，即为正方向。

在根据本实用新型提供的卧式数控镗铣床的圆盘式刀库***，该***包括可旋转的储刀盘8和换刀爪9，且储刀盘8和换刀爪9固定安装在一起，都设置在卧式数控镗铣床的底座上，为机床主轴更换和存储刀具。

在一个优选的实施方式中，如图1和图2中所示，在所述储刀盘8的外部设置有外壳81，在所述外壳的侧面上开设有供刀具通过的换刀口82，在所述储刀盘8上均布有多个用于安放刀具的刀具安装座83，所述刀具安装座83随着储刀盘8在外壳内部旋转，所述刀具安装座83与所述储刀盘8之间可转动地连接，所述刀具安装座83与所述储刀盘8之间的转动角度为90度；各个刀具安装座上都开设有一个盲孔，用以装载刀具，所示盲孔的开口方向一致，都朝向外侧，在储刀盘未工作时，盲孔的轴线与X轴方向一致或者与Y轴方向一致，可根据实际情况选取，当盲孔的轴线与X轴方向一致时，刀库***占据的空间较小，但换刀时需要刀具安装座带动刀具旋转90度，当盲孔的轴线与Y轴方向一致时，刀库工作时，不需要刀具旋转90度，可以直接进行换刀作业。本实用新型中优选地设定盲孔的轴线与X轴方向一致，换刀时刀具旋转90度，如图1、图2中所示。

在另一个优选的实施方式中，如图6、图7、图8中所示，盲孔的轴线与Y轴方向一致，换刀时刀具不需要旋转。

在一个优选的实施方式中，各个刀具安装座的回转中心互相平行，用附图标记83表示，而附图标记83a表示位于换刀口位置并且旋转了90度的刀具安装座。

在一个优选的实施方式中，如图1和图2中所示，所述换刀爪9安装在换刀电机91的换刀主轴92上，所述换刀爪9随着换刀主轴92转动，所述换刀电机的换刀主轴92还可带着换刀爪9沿着换刀主轴的轴线方向滑动，所述换刀电机91固定安装在所述外壳81上；所述换刀主轴的轴线方向与主轴的轴线方向一致，换刀爪9沿着换刀主轴的轴线方向滑动使得换刀爪上抓紧的刀具沿着主轴方向移动，从而将刀具从主轴上取出或者从刀具安装座上取出，或者将刀具安装在主轴上，或者安装在刀具安装座上，从而实现了刀库***的功能作用，提高数控机床的加工效率。

需要特别说明的是，图1中示出了两个换刀爪，但事实上，换刀爪只有一个，图1中的两个换刀爪表示的是换刀爪的旋转方式，和旋转后的状态，即，两个换刀爪中的一个是换刀爪本体，另外一个则是换刀爪绕着换刀主轴旋转后所在的位置。

在一个优选的实施方式中，如图2、图3中所示，所述多个刀具安装座都设置在靠近储刀盘边缘的位置处，且呈圆周状分布，即多个刀具安装座围成一个圆形。

在一个优选的实施方式中，所述刀具安装座11的数量为12或15或20，可根据实际使用需求进行选取。

在一个优选的实施方式中，在换刀爪9的两端分别设置有内凹的刀具卡槽93，通过刀具卡槽93抓紧刀具，设置有两个刀具卡槽93，使得换刀爪的工作行程更短，效率更高。

在一个优选的实施方式中，储刀盘和换刀爪安装在底座的顶部，并且位于X轴滑鞍的一侧。

在一个优选的实施方式中，如图3-9中所示，卧式数控镗铣床还包括主轴***和驱动***，其中，主轴***包括主轴、主轴电机和打刀缸等，所述主轴是中空的，即主轴呈筒状，主轴的旋转通过主轴电机12来驱动，在主轴1的一端上固定安装有切削刀具2，且切削刀具的刀柄部分伸入到主轴的空腔内，在主轴1的另一端上固定安装有打刀缸3，打刀缸3上的芯杆31沿着主轴轴线方向伸入到主轴内部。

在进一步优选的实施方式中，如图4、图5中所示，切削刀具2一般为铣刀或镗刀，并且在所有的刀具柄部安装有尺寸规格一致的拉钉21，拉钉一端与刀柄完全固接，拉钉另一端上设置有凸头，在芯杆上靠近刀具柄部的一端上安装有卡爪32，所述卡爪用于拉紧凸头，从而固定刀具，当需要换刀时，打刀缸工作，促使芯杆向前移动，进而带动卡爪一同向前移动，而且主轴内部空间的直径不是均匀的，在刀具卡紧位置处的主轴内径较小，当卡爪和拉钉向前移动时，卡爪和拉钉都进入到主轴内径较大的位置处，从而卡爪向外张开，松开拉钉，卡爪对拉钉的卡紧效果消除，使得刀具和拉钉能够自由地从主轴内移出，从而完成刀具的拆卸，当新的刀具和拉钉伸入到主轴内部时，拉钉推动卡爪向后移动，回到卡爪固定拉钉的位置，并且通过卡爪卡住拉钉，从而完成刀具的固定，本实用新型中所述的前和后是沿着Y轴方向的两个相对方向，其中，前方为Y轴正方向，后方为Y轴负方向。

在更进一步优选的实施方式中，伸入到主轴内部的芯杆外部还套设有弹簧片，通过弹簧片拉紧芯杆，使得主轴旋转时，芯杆与刀柄上的拉钉之间留有预定的间隙。

在一个优选的实施方式中，如图3、图6、图7、图8中所示，主轴电机12位于主轴的上方，主轴电机通过皮带轮将扭转力矩传递给主轴，从而使得主轴旋转，而主轴的转速一般通过控制主轴电机的转速来进行控制，这种设计使得机床整体的安全性提高，方便了主轴转速的调控，同时使得机床整体的空间结构更为合理，节省机床空间。

在一个优选的实施方式中，如图3、图6、图7、图8中所示，主轴外部包裹有主轴外壳11，所述主轴外壳11用于固定并保护主轴，主轴以及刀具、主轴电机、打刀缸等都固定安装在主轴外壳上，主轴外壳固定安装在Y轴滑板63上，使得主轴、主轴电机等主轴***可以随着Y轴滑板63一起做进给运动；所述的进给运动为复合运动，包括沿着X轴方向的运动、沿着Y轴方向的运动和沿着Z轴方向的运动，从而使得刀具可以加工出复杂形状的工件端面。

在一个优选的实施方式中，如图6、图7、图8中所示，所述驱动***包括底座4，在底座4的上表面上设置有X轴滑鞍41，在X轴滑鞍41上安装有X轴滑板42，在底座4上还设置有X轴驱动电机43，X轴驱动电机43通过滚珠丝杠驱动X轴滑板42沿着X轴方向在X轴滑鞍41上滑动，从而实现主轴***在X轴方向上的进给；在X轴滑板42上安装有随着X轴滑板一起滑动的立柱5，在底座4左侧，即在底座4沿着Y轴正方上的一侧上设置有用于安装工件固定座71的工作台7，所述工作台与X轴滑鞍相邻，其高度可调，一般优选地设置为与X轴滑鞍上表面等高的高度，工作台上设置有T型槽，通过T型槽将工件固定座71固定安装在工作台7上，再将被加工工件72固定安放在工件固定座上并固定，最后再进行机械加工。

在进一步优选的实施方式中，由于被加工工件72一般为回转体，而且本实用新型提供的机床主要负责加工工件的端面，所以工件固定座为V型固定座，便于工件的安放，再通过两端固定在工件固定座上的链条勒紧被加工工件，从而使得工件的安装稳定，便于机械加工。

在一个优选的实施方式中，如图6、图7、图8、图9中所示，机床上的立柱5的底部与X轴滑板42的顶部固连，在立柱5的顶部安装有Z轴驱动电机51，在立柱上相对的两个侧面上分别设置有Z轴滑鞍52和配重块53，在Z轴滑鞍52上安装有Z轴滑板，Z轴驱动电机通过滚珠丝杠驱动Z轴滑板沿着Z轴方向在Z轴滑鞍上滑动；从而实现主轴***在Z轴方向上的进给。

在进一步优选的实施方式中，如图9中所示，在立柱的顶部还设置有平横滑轮架55，其两端分别吊装有配重块53和Z轴滑板54，且通过链条56实现配重块和Z轴滑板之间的吊装，通过平横滑轮架的调整，使得立柱两侧的重力平衡，保证了立柱的稳定性，减弱了立柱的震动，从而提高了加工精度。

在一个优选的实施方式中，如图6、图7、图8中所示，Z轴滑板54一侧与Z轴滑鞍52滑动连接，在Z轴滑板54的另一侧上安装有Y轴滑鞍61和Y轴驱动电机62，在Y轴滑鞍上安装有Y轴滑板63，Y轴驱动电机62通过滚珠丝杠驱动Y轴滑板沿着Y轴方向在Y轴滑鞍上滑动，从而实现主轴***在Y轴方向上的进给。

在进一步优选的实施方式中，Z轴滑板54和Y轴滑鞍61是一体成型的，或者是通过螺栓拧合或者焊接在一起的。

所述驱动***还可以包括：X轴方向驱动***、Y轴方向驱动***和Z轴方向驱动***；其中，所述X轴方向驱动***包括X轴滑鞍、X轴滑板和X轴驱动电机；Y轴方向驱动***包括Y轴滑鞍、Y轴滑板和Y轴驱动电机；Z轴方向驱动***包括Z轴滑鞍、Z轴滑板和Z轴驱动电机。

在一个优选的实施方式中，各个滑板和滑鞍之间都通过滑槽连接、定位，通过滚珠丝杠传递动力进行运动，如X轴滑鞍和X轴滑板、Y轴滑鞍和Y轴滑板、Z轴滑鞍和Z轴滑板。各个轴的驱动电机与该轴上的滚珠丝杠回转中心共线，滚珠丝杠和驱动电机之间通过弹性联轴器固定连接。

以上结合了优选的实施方式对本实用新型进行了说明，不过这些实施方式仅是范例性的，仅起到说明性的作用。在此基础上，可以对本实用新型进行多种替换和改进，这些均落入本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种卧式数控镗铣床的圆盘式刀库***，其特征在于，该圆盘式刀库***包括可旋转的储刀盘(8)和换刀爪(9)，

在所述储刀盘(8)的外部设置有外壳(81)，在所述外壳(81)的侧面上开设有供刀具通过的换刀口(82)，在所述储刀盘(8)上均布有多个用于安放刀具的刀具安装座(83)，所述刀具安装座(83)随着储刀盘(8)在外壳(81)内部旋转，所述刀具安装座(83)与所述储刀盘(8)之间可转动地连接，所述刀具安装座(83)与所述储刀盘(8)之间的转动角度为90度；

所述换刀爪(9)安装在换刀电机(91)的换刀主轴(92)上，所述换刀爪(9)随着换刀主轴(92)转动，所述换刀电机的换刀主轴(92)驱动换刀爪(9)沿着换刀主轴的轴线方向滑动，所述换刀电机(91)固定安装在所述外壳(81)上；

所述卧式数控镗铣床还包括主轴***和进给***，其中，主轴***包括通过主轴电机(12)驱动旋转的中空的主轴(1)，在主轴(1)的一端上固定安装有切削刀具(2)，且切削刀具的刀柄伸入到主轴的空腔内，在主轴(1)的另一端上设置有打刀缸(3)，打刀缸(3)上的芯杆(31)沿着主轴轴线方向伸入到主轴内部；

进给***包括底座(4)，在底座(4)的顶面上设置有X轴滑鞍(41)，在X轴滑鞍(41)上安装有X轴滑板(42)，在底座(4)上还设置有X轴驱动电机(43)，在X轴滑板(42)上安装有随着X轴滑板一起滑动的立柱(5)，在底座(4)左侧，即在底座(4)沿着Y轴正方上的一侧上设置有用于安装工件固定座(71)的工作台(7)，

所述立柱(5)的底部与X轴滑板(42)的顶部固连，在立柱(5)的顶部安装有Z轴驱动电机(51)，在立柱上相对的两个侧面上分别设置有Z轴滑鞍(52)和配重块(53)，在Z轴滑鞍(52)上安装有Z轴滑板(54)；

所述Z轴滑板(54)一侧与Z轴滑鞍(52)滑动连接，在Z轴滑板(54)的另一侧上设置有Y轴滑鞍(61)和Y轴驱动电机(62)，在Y轴滑鞍(61)上安装有Y轴滑板(63)。

2.根据权利要求1所述的卧式数控镗铣床的圆盘式刀库***，其特征在于，所述多个刀具安装座(83)都设置在靠近储刀盘(8)边缘的位置处，且呈圆周状分布。

3.根据权利要求1所述的卧式数控镗铣床的圆盘式刀库***，其特征在于，所述刀具安装座(83)的数量为12或15或20。

4.根据权利要求1所述的卧式数控镗铣床的圆盘式刀库***，其特征在于，在换刀爪(9)的两端分别设置有内凹的刀具卡槽(93)。

5.根据权利要求1所述的卧式数控镗铣床的圆盘式刀库***，其特征在于，储刀盘(8)和换刀爪(9)安装在底座(4)的顶部，并且位于X轴滑鞍(41)的一侧。

6.根据权利要求1所述的卧式数控镗铣床的圆盘式刀库***，其特征在于，主轴电机(12)安装在主轴上方，并固定在主轴箱的顶部，主轴电机(12)和主轴(1)之间通过皮带传动。

7.根据权利要求1所述的卧式数控镗铣床的圆盘式刀库***，其特征在于，在芯杆(31)上靠近刀柄的位置安装有卡爪(32)，在刀具(2)的柄部安装有拉钉(21)，所述拉钉(21)由卡爪(32)卡紧。

8.根据权利要求1所述的卧式数控镗铣床的圆盘式刀库***，其特征在于，在立柱(5)顶部还设置有通过两端分别连接配重块(53)和Z轴滑板(54)来调整立柱两侧重力的平衡滑轮架(55)。

9.根据权利要求1所述的卧式数控镗铣床的圆盘式刀库***，其特征在于，Z轴滑板(54)与Y轴滑鞍(61)是一体成型的。

10.根据权利要求1所述的卧式数控镗铣床的圆盘式刀库***，其特征在于，底座(4)和立柱(5)都是整体铸造成型的。