CN102601658A - 自动换刀装置的换位传动机构 - Google Patents

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邱新桥
杨威
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Abstract

本发明提出了自动换刀装置的换位传动机构，由刀具换位部分和传动离合部分组成，其技术要点是：刀具换位部分采用齿条机构与空套在刀臂主轴上的传动齿轮啮合，齿条机构通过一个换位摆杆与复合凸轮的运动关联；传动离合部分的结构：空套在刀臂主轴上的轴套的一侧与传动齿轮固定连接，刀具锁紧机构的推杆的中部加工有底面与推杆的轴线呈一定角度的T型槽，T型销安装在T型槽内，并插入刀臂主轴定位孔中，轴套上设有对应的轴向槽。本发明通过齿轮齿条机构与复合凸轮结合，实现运动转换，通过传动离合部分控制刀臂主轴的转动与否，从而控制刀具的换位，完全替代了弧面分度凸轮为传动主体的刀具换位，具有结构简单、制造方便、成本低的特点。

Description

自动换刀装置的换位传动机构
技术领域
本发明涉及高速加工中心自动换刀装置，尤其是其换位传动机构。
背景技术
目前的一种高速加工中心自动换刀装置，包括箱体、刀臂主轴、换刀臂，动力传动机构、拔插刀机构、刀具换位机构、刀具锁紧机构，刀臂主轴通过轴承支撑在箱体，刀臂主轴可轴向往复运动，换刀臂固定在刀臂主轴前端；所述动力传动机构的结构：主要由电动机、减速器、多个齿轮、复合凸轮组成，电动机与减速器连接，减速器通过多个齿轮把动力传递给复合凸轮，复合凸轮通过转轴支撑在箱体上，复合凸轮的轴线与换刀臂的轴线垂直，复合凸轮上设有三条功能不同的轮廓曲线，分别控制拔插刀机构、刀具换位机构、刀具锁紧机构。
刀具换位机构的主体是：利用复合凸轮与弧面分度凸轮的结合，使刀臂主轴做正反向旋转运动。刀臂主轴带动换刀臂相应地正反向旋转，使换刀臂两端的刀具相互交换位置。
刀具换位是通过弧面分度凸轮为主体实现的，弧面分度凸轮的加工困难，售价昂贵，后续的维护费用也不容忽视。
发明内容
本发明提出自动换刀装置的换位传动机构，在现有的拔插刀机构及刀具锁紧机构的结构不变情况下，以替代弧面分度凸轮为主体的刀具换位机构，具有结构简单、制造方便、成本低的特点。
本发明的技术方案：自动换刀装置的换位传动机构，其特征在于：由刀具换位部分和传动离合部分组成，
所述刀具换位部分的结构：主要由换位摆杆、拨叉、传动齿轮、齿条、滚动导轨副组成，齿条由滚动导轨副支承在箱体内壁上，换位摆杆的中部铰接在箱体上，换位摆杆的一端通过拨叉与齿条联接；传动齿轮空套在刀臂主轴上，传动齿轮与齿条啮合；换位摆杆的另一端固定有轴承，复合凸轮与换位摆杆的另一端通过轴承联接，换位摆杆的轴承在复合凸轮的沟槽内滚动；传动齿轮又与传动离合部分传动联接；复合凸轮推动换位摆杆摆动，换位摆杆带动齿条往复运动，齿条驱动传动齿轮旋转，传动齿轮通过传动离合部分将动力传递给刀臂主轴，使刀臂主轴做正反向旋转运动；刀臂主轴的运动特性是由复合凸轮的轮廓曲线控制的； 
所述传动离合部分的结构：一个轴套空套在刀臂主轴上，轴套的一侧与刀具换位机构的传动齿轮固定连接，刀具锁紧机构的推杆的中部加工有T型槽，T型槽的底面与推杆的轴线呈一定角度；T型销安装在T型槽内，并插入刀臂主轴定位孔中，轴套上设有与T型销的轴颈相适应的轴向槽；当刀具锁紧机构的推杆往复运动时，T型槽推拉T 型销，使T型销沿自身轴线上下运动，从而联接或断开与轴套的传动，控制刀臂主轴的转位。
有益效果：本发明通过齿轮齿条机构与复合凸轮结合，实现运动转换，通过传动离合部分控制刀臂主轴的转动与否，从而控制刀具的换位，完全替代了弧面分度凸轮为传动主体的刀具换位，有效解决复合凸轮的推程与回程相等而换刀臂的正反转转动角度不相等的矛盾，具有结构简单、制造方便、成本低的特点。
附图说明
图1是本发明的主视图；
图2是图1所示的I处局部放大图；
图3是本发明的后视图(去掉图1中所示箱体2的后壁，同时省略了箱体2外面的部分结构)；
图4是图3中沿B-B剖视图（放大图）。
具体实施方式
自动换刀装置的换位传动机构，由刀具换位部分和传动离合部分组成。
如图1、3、4所示，刀具换位部分的结构：主要由换位摆杆10、拨叉9、传动齿轮6、齿条12、滚动导轨副（由导轨13、两个滑块14组成）组成，齿条12由滚动导轨副支承在箱体2内壁上，换位摆杆10的中部铰接在箱体2上，换位摆杆的一端通过拨叉9与齿条12联接；传动齿轮6空套在刀臂主轴4上，传动齿轮6与齿条12啮合；换位摆杆10的另一端固定有轴承8，复合凸轮1与换位摆杆的另一端通过轴承8联接，换位摆杆的轴承8在复合凸轮1的沟槽（轮廓曲线）1a内滚动；传动齿轮6又与传动离合部分传动联接；复合凸轮1推动换位摆杆10摆动，换位摆杆10带动齿条12往复运动，齿条驱动传动齿轮6旋转，传动齿轮6通过传动离合部分将动力传递给刀臂主轴4，使刀臂主轴4做正反向旋转运动；刀臂主轴4的运动特性是由复合凸轮1的轮廓曲线1a控制的； 
如图1、2所示，传动离合部分的结构：一个轴套5空套在刀臂主轴4上，轴套5的一侧与刀具换位机构的传动齿轮6固定连接，刀具锁紧机构的推杆3的中部加工有T型槽，T型槽的底面与推杆3的轴线呈一定角度；T型销7安装在T型槽内，并插入刀臂主轴4定位孔中，轴套5上设有与T型销的轴颈相适应的轴向槽；当刀具锁紧机构的推杆往复运动时，T型槽推拉T 型销7，使T型销7沿自身轴线上下运动，从而联接或断开与轴套5的传动，控制刀臂主轴4的转位。
所述T型槽的底面与推杆3的轴线呈一定角度，当推杆沿轴线运动时，T型槽的底面将推拉T型销14沿自身轴线运动，实现离合功能。角度范围及大小没有特殊要求，只要T型销沿自身轴线运动的行程足够，实现离合功能即可。一定角度一般取12-16°。
所述复合凸轮1的沟槽1a设置在复合凸轮的一个端面上。

Claims (3)

1.自动换刀装置的换位传动机构，其特征在于：由刀具换位部分和传动离合部分组成，
所述刀具换位部分的结构：主要由换位摆杆、拨叉、传动齿轮、齿条、滚动导轨副组成，齿条由滚动导轨副支承在箱体内壁上，换位摆杆的中部铰接在箱体上，换位摆杆的一端通过拨叉与齿条联接；传动齿轮空套在刀臂主轴上，传动齿轮与齿条啮合；换位摆杆的另一端固定有轴承，复合凸轮与换位摆杆的另一端通过轴承联接，换位摆杆的轴承在复合凸轮的沟槽内滚动；传动齿轮又与传动离合部分传动联接；复合凸轮推动换位摆杆摆动，换位摆杆带动齿条往复运动，齿条驱动传动齿轮旋转，传动齿轮通过传动离合部分将动力传递给刀臂主轴，使刀臂主轴做正反向旋转运动；刀臂主轴的运动特性是由复合凸轮的轮廓曲线控制的； 
所述传动离合部分的结构：一个轴套空套在刀臂主轴上，轴套的一侧与刀具换位机构的传动齿轮固定连接，刀具锁紧机构的推杆的中部加工有T型槽，T型槽的底面与推杆的轴线呈一定角度；T型销安装在T型槽内，并插入刀臂主轴定位孔中，轴套上设有与T型销的轴颈相适应的轴向槽；当刀具锁紧机构的推杆往复运动时，T型槽推拉T 型销，使T型销沿自身轴线上下运动，从而联接或断开与轴套的传动，控制刀臂主轴的转位。
2.根据权利要求1所述的自动换刀装置的换位传动机构，其特征在于：所述T型槽的底面与推杆（3）的轴线呈12-16°的角度。
3.根据权利要求1所述的自动换刀装置的换位传动机构，其特征在于：所述沟槽（1a）设置在复合凸轮（1）的一个端面上。
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PB01 Publication
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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