CN108687555A - 端铣刀快换结构 - Google Patents

Abstract

端铣刀快换结构，由气缸底座、气缸、顶块、弹簧压盖、拉杆、弹簧、下轴承压盖、箱体、轴承、主轴、紧定螺母、角接触轴承、上轴承压盖、防尘罩、同步带轮、键条、压紧块、压紧块轴、紧定螺钉、同步带、拉杆复位检测开关支架、拉杆复位检测开关、气缸复位检测开关和组合刀具组成，同步带轮通过键条和紧定螺钉连接并固定在主轴上，压紧块通过压紧块轴连接在拉杆顶端，压紧块轴镶嵌在拉杆顶端加工好的安装孔内，同步带一端连接在电机带轮上，一端连接在同步带轮上，同步带联动主轴进行旋转，主轴旋转通过同时卡入主轴及刀具卡槽内的压紧块带动组合刀具旋转。本发明结构简单，成本低，刀柄轴精度高，使得铣削效果和刀具寿命都有一定程度的提升。

Description

端铣刀快换结构

技术领域

本发明涉及端铣设备辅件技术领域，具体涉及一种端铣刀快换结构。

背景技术

原有的端铣设备刀具使用螺母锁紧在刀轴上的，在换刀时，需要使用两把扳手，费事费力，并且进行换刀操作时，手的位置距离刀具刃部很近，稍有不慎便有伤手的情况发生。此外原有的设计刀柄轴一般通过固定键同电机进行连接，安装时经常出现累计误差大，刀轴跳动严重超标的问题。

发明内容

本发明提供了一种端铣刀快换结构，以解决现有技术存在的换刀费时费力和容易造成人员伤害的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种端铣刀快换结构，由气缸底座、气缸、顶块、弹簧压盖、拉杆、弹簧、下轴承压盖、箱体、轴承、主轴、紧定螺母、角接触轴承、上轴承压盖、防尘罩、同步带轮、键条、压紧块、压紧块轴、紧定螺钉、同步带、拉杆复位检测开关支架、拉杆复位检测开关、气缸复位检测开关和组合刀具组成，气缸座通过螺钉连接并固定气缸，气缸内置磁环外装气缸复位开关，气缸通过自带螺纹连接顶块，在气缸无动作时，顶块与弹簧压盖保持一定的安全距离，弹簧压盖通过螺钉固定在拉杆尾端并将弹簧压紧在弹簧压盖与主轴之间的空间内，下轴承压盖作用为将两件轴承压紧在箱体内加工好的安装孔内，紧定螺母将两件角接触轴承压紧在主轴上，上轴承压盖将两件角接触轴承压紧在箱体内加工好的安装孔内，同步带轮通过键条和紧定螺钉连接并固定在主轴上，压紧块通过压紧块轴连接在拉杆顶端，压紧块轴镶嵌在拉杆顶端加工好的安装孔内，同步带一端连接在电机带轮上，一端连接在同步带轮上，同步带并在键条的作用下联动主轴进行旋转，主轴旋转通过同时卡入主轴及刀具卡槽内的压紧块带动组合刀具旋转，检测开关支架通过螺钉一端固定在箱体上，检测开关支架另一端通过螺钉连接并紧固检测开关。

上述组合刀具加工有与压紧块相配合的槽，组合刀具顶部开有刀具防转固定槽。

上述主轴顶部开有与压紧块相配合的主轴防转固定槽。

上述拉杆顶部开有拉杆防转固定槽。

本发明装置的工作原理是：当需要更换刀具时，电机停止转动的条件下，机头位于回程原点，这时通过按钮或是开关给使气缸动作，向上推出气缸杆，使顶块与弹簧压盖接触并推动拉杆向上运动，此时检测开关及气缸复位开关同时关闭检测信号，电机将无法被启动，压紧块可以在拉杆和主轴及组合刀具加工的配合槽内活动并旋转，组合刀具可以很方便的从主轴上取出，将新的组合刀具放置在主轴上之后，再将压紧块活动并旋转，关闭按钮或开关使气缸动作，向下拉回气缸杆，使顶块与弹簧压盖脱离并离开一段距离，弹簧压盖和拉杆在弹簧的作用下向下运动，拉动压紧块并使其固定在拉杆和主轴及组合刀具加工的配合槽内，将刀具固定在主轴上，并且防止了组合刀具相对于主轴出现旋转的问题。这时检测开关及气缸复位开关同时输出信号，便可开动电机加工，电机的旋转在同步带的作用下带动同步带轮，通过键条和紧定螺钉联动主轴旋转，在压紧块的作用下带动刀具加工。

本发明端铣刀快换结构结构简单，成本低，适用范围广；操作方便快捷，大量的节省了换刀工时，提高了生产效率；具有较高的操作安全性；通过更换电机和皮带轮的规格，还可以实现转速可调，以适应不同材料的铣削；结构稳定性好，刀柄轴精度高，使得铣削效果和刀具寿命都有一定程度的提升。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是具体实施例1中本发明的结构示意图；

图2是具体实施例1中本发明使用状态示意图；

图3是图1中B向示意图；

图4是图1中A-A截面结构示意图；

图5是图2中B-B截面结构示意图；

图6是具体实施例2中本发明的结构示意图；

图7是图6中B向示意图；

图8是图6中D-D截面结构示意图；

图9是具体实施例3中本发明的结构示意图；

图10是具体实施例3中本发明使用状态示意图；

图11是图9中B向示意图；

图12是图9中F-F截面的结构示意图；

图13是图10中G-G截面的结构示意图；

图14是具体实施例4中本发明的结构示意图；

图15是具体实施例1中组合刀具的结构示意图；

图16是具体实施例2中组合刀具的结构示意图；

图17是具体实施例3中组合刀具的结构示意图；

图18是具体实施例1中拉杆的结构示意图；

图19是具体实施例1中主轴的结构示意图；

图20是具体实施例2中主轴的结构示意图一；

图21是具体实施例2中主轴的结构示意图二；

图22是具体实施例2中主轴的结构示意图三；

图23是具体实施例3中主轴的结构示意图；

图24是具体实施例2和具体实施例3中使用的压紧块结构示意图；

图25是具体实施例3中拉杆的结构示意图。

图中1气缸底座、2气缸、3顶块、4弹簧压盖、5拉杆、6弹簧、7下轴承压盖、8箱体、9轴承、10主轴、11紧定螺母、12角接触轴承、13上轴承压盖、14防尘罩、15同步带轮、16键条、17压紧块、18压紧块轴、19紧定螺钉、20同步带、21拉杆复位检测开关支架、22拉杆复位检测开关、23气缸复位检测开关、24组合刀具、25主轴、27拉杆、28压紧块、29刀具防旋转件、30主轴、101拉杆防转固定槽、102主轴防转固定槽、103刀具防转固定槽、201刀具防旋转固定螺钉、202刀具防旋转固定键、203刀具防旋转固定凸起、204刀具防转固定槽、301刀具防旋转固定接口、302刀具防转固定槽、401气缸底座、402气缸、403顶块、404弹簧压盖、405拉杆、406弹簧、407主轴、408散热风扇、409风扇外壳、410下轴承锁紧螺母、411电机后法兰、412角接触轴承、413后法兰轴承压盖、414前法兰轴承压盖、415前轴承、416电机前法兰、417压紧块、418压紧块轴、419检测开关支架、420检测开关、421气缸复位检测开关。

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4、图15、图18和图19所示，一种端铣刀快换结构，由气缸底座1、气缸2、顶块3、弹簧压盖4、拉杆5、弹簧6、下轴承压盖7、箱体8、轴承9、主轴10、紧定螺母11、12角接触轴承、13上轴承压盖、14防尘罩、15同步带轮、16键条、17压紧块、18压紧块轴、19紧定螺钉、20同步带、21拉杆复位检测开关支架、22拉杆复位检测开关、23气缸复位检测开关和24组合刀具组成。气缸座通过螺钉连接并固定2气缸，并通过螺钉固定在设备床身机架预定的安装位置上，如总示意图所示，为防止误动作，一般安装在机头回程的原点的正下方，这样在整个机头滑动出去进行加工工件时，气缸就算出现误动作也不会顶到4弹簧压盖的下面，不会造成刀具松脱。气缸内置磁环，外装23气缸复位开关，同时通过自带螺纹连接3顶块，在2气缸无动作时，3顶块与4弹簧压盖保持一定的安全距离。弹簧压盖通过螺钉固定在5拉杆尾端并将弹簧压紧在4弹簧压盖与10主轴之间的空间内。主轴10外形如图15所示顶部开有与17压紧块相配合的102主轴防转固定槽。拉杆如图13所示，顶部开有101拉杆防转固定槽，其截面为6角型，截面为圆形同样在本专利保护范围之内。7下轴承压盖作用为将两件9轴承压紧在8箱体内加工好的安装孔内。11紧定螺母作用为将两件12角接触轴承压紧在10主轴上。13上轴承压盖作用为将两件12角接触轴承压紧在8箱体内加工好的安装孔内。14防尘罩作用为防止加工碎屑进入15同步带轮和轴承的空间内。15同步带轮通过16键条和19紧定螺钉连接并固定在10主轴上。17压紧块通过18压紧块轴连接在5拉杆顶端，18压紧块轴镶嵌在5拉杆顶端加工好的安装孔内。5拉杆和10主轴加工有与17压紧块相配合的槽。20同步带一端连接在电机带轮上，一端连接在15同步带轮上，起到带动15同步带轮，并在16键条的作用线联动10主轴进行旋转。10主轴旋转通过同时卡入主轴及刀具卡槽内的17压紧块带动组合刀具旋转。组合刀具加工有与17压紧块相配合的槽。21检测开关支架通过螺钉一端固定在8箱体上，另一端通过螺钉连接并紧固22检测开关；检测开关及23气缸复位开关用于检测气缸是否复位及5拉杆是否在复位的位置上，两个开关的信号同电机的启动和机头的工件同时互锁，两个开关同时有信号才能代表刀具已经锁固，这时按启动按钮时电机才能被启动，否则电机不启动，以防刀具在没有锁固的情况下高速旋转飞出伤人。另外当电机旋转时，松刀按钮不起作用，无法启动2气缸推出3顶块。组合刀具顶部开有103刀具防转固定槽。

当需要更换刀具时，电机停止转动的条件下，机头位于回程原点，这时通过按钮或是开关给使2气缸动作，向上推出气缸杆，使3顶块与4弹簧压盖接触并推动5拉杆向上运动，达到如图2所示位置，此时，22检测开关及23气缸复位开关同时关闭检测信号，电机将无法被启动，17压紧块可以在5拉杆和10主轴及组合刀具加工的配合槽内活动并旋转到如图3所示位置，此时组合刀具可以很方便的从主轴上取出。将新的组合刀具放置在主轴上之后，再将17压紧块活动并旋转到如图2所示位置，关闭按钮或是开关使2气缸动作，向下拉回气缸杆，使3顶块与4弹簧压盖脱离并离开一段距离，4弹簧压盖和5拉杆在6弹簧的作用下向下运动，拉动17压紧块并使其固定在5拉杆和10主轴及组合刀具加工的配合槽内，如图1所示位置。这样便将刀具固定在主轴上，并且防止了组合刀具相对于主轴出现旋转的问题。这时22检测开关及23气缸复位开关同时输出信号，便可开动电机加工，电机的旋转在20同步带的作用下带动15同步带轮，通过16键条和19紧定螺钉联动10主轴旋转，在17压紧块的作用下带动刀具加工。

例2

如图6、图7、图8、图16、图20、图21、图22和图24所示：一种端铣刀快换结构去掉了18压紧块轴，增加了29刀具防旋转固定部件。将例1中的5拉杆更换为27拉杆，27拉杆截面为圆型。将例1中的10主轴更换为25主轴（如图20所示），25主轴（如图21所示），25主轴（如图22所示），其区别为在29刀具防旋转固定部件分别为201刀具防旋转固定螺钉、202刀具防旋转固定键和203加工预留的刀具防旋转固定凸起。将例1中的17压紧块更换为28压紧块（如图24所示），组合刀具底部开有204刀具防转固定槽。

其操作原理为：

当需要更换刀具时，电机停止转动的条件下，机头位于回程原点，这时通过按钮或是开关给使2气缸动作，向上推出气缸杆，使3顶块与4弹簧压盖接触并推动27拉杆向上运动，此时，此时，22检测开关及23气缸复位开关同时关闭检测信号，电机将无法被启动，28压紧块可以容易的按照箭头所示方向被取出，此时组合刀具可以很方便的从主轴上取出。将新的组合刀具放置在主轴上并将刀具上开好的固定槽对准29刀具防旋转固定部件，再将17压紧块放回，关闭按钮或是开关使2气缸动作，向下拉回气缸杆，使3顶块与4弹簧压盖脱离并离开一段距离，4弹簧压盖和27拉杆在6弹簧的作用下向下运动，拉动28压紧块并使其固定并压紧刀具。这样便将刀具固定在主轴上，29刀具防旋转固定部件防止了组合刀具相对于主轴出现旋转的问题。这时22检测开关及23气缸复位开关同时输出信号，便可开动电机加工，电机的旋转在20同步带的作用下带动15同步带轮，通过16键条和19紧定螺钉联动10主轴旋转，在29刀具防旋转固定部件和17压紧块的作用下带动刀具加工。

例3

如图9、图10、图11、图12、图13、图17、图23、图24和图25所示，一种端铣刀快换结构，相对于例1去掉了18压紧块轴，将例1中的5拉杆更换为27拉杆，27拉杆如图25所示截面为圆型。将例1中的10主轴更换为30主轴（如图23所示），加工有301刀具防旋转固定接口。将例1中的17压紧块更换为28、压紧块（如图24所示）。

其操作原理为：

当需要更换刀具时，电机停止转动的条件下，机头位于回程原点，这时通过按钮或是开关给使2气缸动作，向上推出气缸杆，使3顶块与4弹簧压盖接触并推动27拉杆向上运动，此时，此时，22检测开关及23气缸复位开关同时关闭检测信号，电机将无法被启动，28压紧块可以容易的按照箭头所示方向被取出，此时组合刀具可以很方便的从主轴上取出。将新的组合刀具放置在主轴上并将刀具上开好的固定槽对准30主轴上加工好的301刀具防转固定接口，再将17压紧块放回，关闭按钮或是开关使2气缸动作，向下拉回气缸杆，使3顶块与4弹簧压盖脱离并离开一段距离，4弹簧压盖和27拉杆在6弹簧的作用下向下运动，拉动28压紧块并使其固定并压紧刀具。这样便将刀具固定在主轴上，301刀具防转固定接口防止了组合刀具相对于主轴出现旋转的问题。这时22检测开关及23气缸复位开关同时输出信号，便可开动电机加工，电机的旋转在20同步带的作用下带动15同步带轮，通过16键条和19紧定螺钉联动10主轴旋转，在301刀具防转固定接口和17压紧块的作用下带动刀具加工。

例4

如图14所示，一种端铣刀快换结构，将电机的转子轴设计为中空，并对电机的前后法兰盖进行设计，使转子轴能够承受较大的轴向力，然后增加相应的部件来实现快速换刀，由401气缸底座、402气缸、403顶块、404弹簧压盖、405拉杆、406弹簧、407主轴、408散热风扇、409风扇外壳、410下轴承锁紧螺母、411电机后法兰、412角接触轴承、413后法兰轴承压盖、414前法兰轴承压盖、415前轴承、416电机前法兰、417压紧块、418压紧块轴、419检测开关支架、420检测开关和421气缸复位检测开关等组成。401气缸座通过螺钉连接并固定402气缸，并通过螺钉固定在设备床身机架预定的安装位置上，如总示意图21所示，为防止误动作，一般安装在机头回程的原点的正下方，这样在整个机头滑动出去进行加工工件时，气缸就算出现误动作也不会顶到404弹簧压盖的下面，不会造成刀具松脱。402气缸内置磁环，外装421气缸复位开关，同时通过自带螺纹连接403顶块，在402气缸无动作时，403顶块与404弹簧压盖保持一定的安全距离。404弹簧压盖通过螺钉固定在405拉杆尾端并将弹簧压紧在404弹簧压盖与407主轴之间的空间内。407主轴顶部所示开有与417压紧块相配合的102主轴防转固定槽。405拉杆顶部开有101拉杆防转固定槽，其截面为6角型。413后法兰承压盖作用为将两件412角接触轴承压紧在411电机后法兰内加工好的安装孔内。410下轴承锁紧螺母作用为将两件412角接触轴承压紧在407主轴上。414前法兰轴承压盖作用为将两件415前轴承压紧在416电机前法兰内加工好的安装孔内。409风扇外壳地步开孔，以便于407主轴的伸出，其通过螺钉连接在电机外壳上，用于保护安装在407主轴上的408散热风扇。411电机后法兰和416电机前法兰通过螺钉固定在电机外壳上。417压紧块通过418压紧块轴连接在405拉杆顶端，418压紧块轴镶嵌在405拉杆顶端加工好的安装孔内。405拉杆和407主轴加工有与417压紧块相配合的槽。407主轴旋转通过同时卡入主轴及刀具卡槽内的417压紧块带动如图4所示刀具旋转。419检测开关支架通过螺钉一端固定在机头滑板上，另一端通过螺钉连接并紧固420检测开关；420检测开关及421气缸复位检测开关用于检测气缸是否复位及405拉杆是否在复位的位置上，两个开关的信号同电机的启动和机头的工件同时互锁，两个开关同时有信号才能代表刀具已经锁固，这时按启动按钮时电机才能被启动，否则电机不启动，以防刀具在没有锁固的情况下高速旋转飞出伤人。另外当电机旋转时，松刀按钮不起作用，无法启动402气缸。

动作原理为：当需要更换刀具时，电机停止转动的条件下，机头位于回程原点，这时通过按钮或是开关给使402气缸动作，向上推出气缸杆，使403顶块与404弹簧压盖接触并推动405拉杆向上运动，此时，420检测开关及421气缸复位开关同时关闭检测信号，电机将无法被启动，417压紧块可以在405拉杆和407主轴及组合刀具加工的配合槽内活动并旋转到如图24所示位置，此时组合刀具可以很方便的从主轴上取出。将新的组合刀具放置在主轴上之后，再将417压紧块活动并旋转，关闭按钮或是开关使402气缸动作，向下拉回气缸杆，使403顶块与404弹簧压盖脱离并离开一段距离，404弹簧压盖和405拉杆在406弹簧的作用下向下运动，拉动417压紧块并使其固定在405拉杆和407主轴及组合刀具加工的配合槽内。这样便将刀具固定在主轴上，并且防止了组合刀具相对于主轴出现旋转的问题。这时420检测开关及421气缸复位开关同时输出信号，便可开动电机加工，电机的旋转，407主轴旋转，在417压紧块的作用下带动刀具加工。

Claims (4)

1.一种端铣刀快换结构，其特征是由气缸底座、气缸、顶块、弹簧压盖、拉杆、弹簧、下轴承压盖、箱体、轴承、主轴、紧定螺母、角接触轴承、上轴承压盖、防尘罩、同步带轮、键条、压紧块、压紧块轴、紧定螺钉、同步带、拉杆复位检测开关支架、拉杆复位检测开关、气缸复位检测开关和组合刀具组成，气缸座通过螺钉连接并固定气缸，气缸内置磁环外装气缸复位开关，气缸通过自带螺纹连接顶块，在气缸无动作时，顶块与弹簧压盖保持一定的安全距离，弹簧压盖通过螺钉固定在拉杆尾端并将弹簧压紧在弹簧压盖与主轴之间的空间内，下轴承压盖作用为将两件轴承压紧在箱体内加工好的安装孔内，紧定螺母将两件角接触轴承压紧在主轴上，上轴承压盖将两件角接触轴承压紧在箱体内加工好的安装孔内，同步带轮通过键条和紧定螺钉连接并固定在主轴上，压紧块通过压紧块轴连接在拉杆顶端，压紧块轴镶嵌在拉杆顶端加工好的安装孔内，同步带一端连接在电机带轮上，一端连接在同步带轮上，同步带并在键条的作用下联动主轴进行旋转，主轴旋转通过同时卡入主轴及刀具卡槽内的压紧块带动组合刀具旋转，检测开关支架通过螺钉一端固定在箱体上，检测开关支架另一端通过螺钉连接并紧固检测开关。

2.根据权利要求1所述的端铣刀快换结构，其特征是组合刀具加工有与压紧块相配合的槽，组合刀具顶部开有刀具防转固定槽。

3.根据权利要求1所述的端铣刀快换结构，其特征是主轴顶部开有与压紧块相配合的主轴防转固定槽。

4.根据权利要求1所述的端铣刀快换结构，其特征是拉杆顶部开有拉杆防转固定槽。