CN110788657A - 静音无撞击的换刀锁刀臂 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种静音无撞击的换刀锁刀臂，包括锁刀臂、锁刀杆、和与之相配的锁刀杆弹簧，锁刀臂的中心处设置有中心轴孔，中心轴孔外圆二侧设置二通孔，锁刀臂的头部设置有半圆形的锁刀槽，锁刀杆沿锁刀臂的一侧横向设置，所述锁刀杆的尾部穿过锁刀臂后，与设置在锁刀臂上的锁刀杆固定块发生接触，锁刀杆固定块上设置斜坡面，锁刀杆的尾部与斜坡面相配合；锁刀杆固定块穿设置在锁刀臂的二通孔内，二通孔竖向设置有固定块轴套，并设置有固定块弹簧，固定块弹簧将锁刀杆固定块向上推动。本发明整个锁刀和换刀过程，仅仅依赖锁刀杆的斜坡面相切，避免锁刀杆端部和刀具的相互冲击力，不发生现有技术中的碰撞结构，因此全程静音，延长了主轴的使用寿命。

Description

静音无撞击的换刀锁刀臂
技术领域
本发明涉及一种自动机床上换刀锁刀臂，特别是一种静音无撞击换刀锁刀臂结构。
背景技术
自动数控加工中心机床一般采用自动换刀装置对加工刀具更换，换刀锁刀臂是数控加工中心更换刀具的关键部件。但目前在使用的换刀臂存在的问题是:刀具换刀是以刀柄外侧撞击换刀臂中的锁刀杆的外侧触碰点，使锁刀杆向换刀臂圆心缩回，到达预定缩入行程后，固定块在插入锁刀杆的对应位置，锁紧锁刀杆。并使得锁刀杆的前端紧固刀具的刀柄外侧。
该方式虽然能实现锁刀和换刀操作，但是每次换刀都完全依赖锁刀杆的端部和刀柄的外侧撞击产生的冲力，将锁刀杆推移。不仅会发出较大的声响，产生噪音污染，还会因反复撞击锁刀杆，导致主轴的精度和寿命受到影响，且锁刀杆的端部发生变形甚至碎裂，进而导致换刀过程中刀具飞脱，造成加工中心设备的损坏和人员的伤亡。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种静音无撞击的换刀锁刀臂，能在自动数控机床在加工过程对刀库和加工中心交换刀具过程中，换刀臂设置的锁刀杆无撞击的避开刀库和数控加工中心主轴上刀具，解决现有换刀技术中撞击声，避免锁刀杆端部和刀具的相互冲击力，逹到保护主轴的使用寿命，同时也能达到目前的紧锁刀具的目的。
本发明解决上述问题所采用的技术方案为：该静音无撞击的换刀锁刀臂，包括锁刀臂、锁刀杆、和与之相配的锁刀杆弹簧，锁刀臂的中心处设置有中心轴孔，中心轴孔外圆二侧设置二通孔，锁刀臂的头部设置有半圆形的锁刀槽，锁刀杆沿锁刀臂的一侧横向设置，在锁刀杆上设置有锁刀杆弹簧，锁刀杆弹簧将锁刀杆向锁刀臂的中心方向推进，所述锁刀杆的尾部穿过锁刀臂后，与设置在锁刀臂上的锁刀杆固定块发生接触，锁刀杆固定块上设置斜坡面，锁刀杆的尾部与斜坡面相配合；锁刀杆固定块穿设置在锁刀臂的二通孔内，二通孔竖向设置有固定块轴套，并设置有固定块弹簧，固定块弹簧将锁刀杆固定块向上推动。
所述锁刀杆的头部为斜面，中间处开设凹槽，设置锁刀杆弹簧，锁刀杆弹簧的一端设置在锁刀杆的凹槽上，另一端设置在锁刀杆弹簧固定块上，锁刀杆弹簧的回复力将锁刀杆向锁刀臂中的锁刀杆固定块方向推进。
所述锁刀杆固定块的斜坡面与竖直方向成α度角，角度范围8-25度。
所述锁刀臂穿设锁刀杆固定块在锁刀臂必须为通孔。
所述锁刀杆固定块的顶部设置有缓冲块。
所述缓冲块由工程塑料制成。
与现有技术相比，本发明所采用的换刀锁刀臂结构是一种无撞击设计，换刀锁刀臂在换刀前，凸轮箱先整体抬升换刀锁刀臂原位，凸轮箱上设置的松刀块压碰缓冲块，下压锁刀杆固定块，在固定块轴盖内下沉同时压缩固定块弹簧，固定块上的斜坡面对应锁刀杆的尾部，此时锁刀杆的尾部失去阻挡，留出一段退后行程，锁刀杆弹簧以弹簧固定块为支点将锁刀杆向锁刀杆固定块的斜坡面方向推进，锁刀杆头部斜面和刀具刀柄保持一定距离不干涉，换刀锁刀臂为松刀状态。
整个锁刀和换刀过程，仅仅依赖锁刀杆的斜坡面相切，避免锁刀杆端部和刀具的相互冲击力，不发生现有技术中的碰撞结构，因此全程静音，延长了主轴的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的结构分解图。
图3为本发明的局部剖视图。
图4为本发明锁刀杆解锁状态的结构示意图。
图5为本发明锁刀杆锁紧状态的结构示意图。
图6为图5的A处放大图。
具体实施方式
下面结合附图1至图6对本发明的实施例作进一步描述。
如图1、图2、图3所示，一种静音无撞击的换刀锁刀臂，包括锁刀臂10、锁刀杆20、锁刀杆弹簧21，锁刀臂10的中心处设置有中心轴孔11，通过中心轴孔11安装在机床工作臂30下方的凸轮箱31上。
锁刀臂10的头部设置有半圆形的锁刀槽12，以容纳刀具的刀柄40部分，锁刀杆20沿锁刀臂10的一侧横向设置，且锁刀杆20的前部伸入到锁刀槽12内，形成锁舌结构。
锁刀杆弹簧21的一端设置在锁刀杆20的凹槽23上，另一端设置弹簧固定块22在锁刀臂10上，锁刀杆弹簧21将锁刀杆20向锁刀臂10的中心方向推进，在锁刀杆20的头部没有抵住刀具的刀柄40时，锁刀杆20在锁刀杆弹簧21的推力下，锁刀杆20头部斜面均向外伸出。
所述锁刀杆20的头部为斜面，斜面顺着锁刀槽12的外缘向内延伸，形成卡口。
所述锁刀杆20的尾部穿过锁刀臂10后，与设置在锁刀臂10上的锁刀杆固定块50发生接触，锁刀杆固定块50上设置有斜坡面51，锁刀杆20的尾部与斜坡面51配合；
锁刀杆固定块50设置在锁刀臂10的中心轴孔11外圆二侧设置二通孔13内，并设置有固定块弹簧52，固定块弹簧52的对锁刀杆固定块50施加向上推动力。
锁刀杆固定块50下方套接有固定块轴盖54，固定块弹簧52设置在固定块轴盖54和锁刀杆固定块50的弹簧孔内。
锁刀杆固定块50的斜坡面51竖直方向成α度角,角度范围8-25度。
锁刀杆固定块50的顶部设置有缓冲块53，该缓冲块53由工程塑料制成。
如图4、图5、图6所示，原点时，锁刀臂10被提升至换刀点位置，锁刀杆20处于图4的解锁状态，锁刀杆固定块50被凸轮箱31的触碰点下压，固定块弹簧52被压缩，锁刀杆20的尾部与锁刀杆固定块50的斜坡面51接触，锁刀杆20具有退后的行程，锁刀杆弹簧21以弹簧固定块22为支点将锁刀杆20向锁刀杆固定块50斜坡面51方向推进，锁刀杆20头部斜面和刀具刀柄40保持一定距离不干涉，换刀锁刀臂10为松刀状态。
当锁刀臂10下沉后，锁刀杆20处于图5的锁紧状态。锁刀杆固定块50在固定块弹簧58推动向上移动，锁刀杆固定块50上的斜坡面51部强行将锁刀杆20向刀具刀柄40方向推出，锁刀杆20的头部斜面和刀具刀柄外侧干涉，锁刀杆20的后退行程失去，锁刀杆20不能退后将刀具牢牢固定，换刀锁刀臂10为锁刀状态。
开始交换刀具时，换刀锁刀臂10由原位旋转到刀具处，刀臂锁刀槽转动的弧线正好切入刀具的刀柄40，切入时锁刀杆20的头部斜面和刀具刀柄40保持一定距离不撞击；切入完成后，凸轮箱30开始下拉换刀锁刀臂10，锁刀杆固定块50上方的缓冲块53和松刀块31分离，锁刀杆固定块50在固定块弹簧52推动下上行，锁刀杆固定块50上的斜坡面51部强行将锁刀杆20向刀具方向推出，锁刀杆20的头部斜面和刀具刀柄干涉，锁刀杆20的后退行程失去，锁刀杆20不能退后将刀具牢牢固定，换刀锁刀臂10为锁刀状态，凸轮箱30下拉换刀锁刀臂10至固定位置时旋转 180度后凸轮箱30开始将换刀锁刀臂10拉升回刀。
凸轮箱30将换刀锁刀臂10拉升至缓冲块53压碰松刀块31。同步缓冲块53下压锁刀杆固定块50在固定块轴盖54内下沉同时压缩固定块弹簧52，锁刀杆固定块50上的斜坡面51对应锁刀杆20的尾部，此时锁刀杆20的尾部失去阻挡，留出一段退后行程，锁刀杆弹簧21以弹簧固定块22为支点将锁刀杆20向锁刀杆固定块50斜坡面51方向推进，直到凸轮箱30整体抬升换刀锁刀臂10至原位，锁刀杆20头部斜面脱离刀具刀柄40保持一定距离不干涉，换刀锁刀臂10为松刀状态，凸轮箱30回转到原点完成换刀流程。
本发明的换刀锁刀臂，在交换刀具时，不需要锁刀杆20和刀具刀柄40用撞击的方式切换，对主轴和锁刀杆20损伤小，无噪音，结构稳定，能提高设备的使用寿命。

Claims (6)

1.一种静音无撞击的换刀锁刀臂，包括锁刀臂、锁刀杆、和与之相配的锁刀杆弹簧，锁刀臂的中心处设置有中心轴孔，中心轴孔外圆二侧设置二通孔，锁刀臂的头部设置有半圆形的锁刀槽，锁刀杆沿锁刀臂的一侧横向设置，在锁刀杆上设置有锁刀杆弹簧，锁刀杆弹簧将锁刀杆向锁刀臂的中心方向推进，其特征在于：所述锁刀杆的尾部穿过锁刀臂后，与设置在锁刀臂上的锁刀杆固定块发生接触，锁刀杆固定块上设置斜坡面，锁刀杆的尾部与斜坡面相配合；锁刀杆固定块穿设置在锁刀臂的二通孔内，二通孔竖向设置有固定块轴套，并设置有固定块弹簧，固定块弹簧将锁刀杆固定块向上推动。
2.根据权利要求1所述的静音无撞击的换刀锁刀臂，其特征在于：所述锁刀杆的头部为斜面，中间处开设凹槽，设置锁刀杆弹簧，锁刀杆弹簧另一端设置在锁刀杆弹簧固定块上，锁刀杆弹簧的回复力将锁刀杆向锁刀臂中的锁刀杆固定块方向推进。
3.根据权利要求1所述的静音无撞击的换刀锁刀臂，其特征在于：所述锁刀杆的头部为斜面，斜面顺着锁刀槽的外缘向内延伸，形成卡口。
4.根据权利要求1所述的静音无撞击的换刀锁刀臂，其特征在于：所述锁刀杆固定块的斜坡面与竖直方向成α度角，α度角范围8~25度。
5.根据权利要求1所述的静音无撞击的换刀锁刀臂，其特征在于：所述锁刀杆固定块的顶部设置有缓冲块。
6.根据权利要求5所述的静音无撞击的换刀锁刀臂，其特征在于：所述缓冲块由工程塑料制成。
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