CN114227383B - 一种可自动定位物料和换刀的四轴加工中心 - Google Patents

Abstract

本发明涉及四轴加工技术领域，具体是涉及一种可自动定位物料和换刀的四轴加工中心，包括机架和电磁连接器，机架上设有驱动箱和换刀机构，驱动箱内设有主动轴，以及驱动装置，驱动箱的顶端和底端还设有从动轴，从动轴的外端设有刀套，机架和驱动箱之间设有用于交换驱动箱的顶端和底端位置的回转器，电磁连接器设在主动轴和从动轴之间，电磁连接器以可释放的方式传动连接主动轴和从动轴，本申请通过电磁连接器能够选择两个从动轴中的一个与主动轴传动连接，使位于驱动箱底端的刀头始终高速转动以加工，而换刀机构更换位于驱动箱顶部且停机的刀头，通过回转器连续回转驱动箱底端和顶端被更换的刀头，从而能够在不停机的状态下，连续加工。

Description

一种可自动定位物料和换刀的四轴加工中心

技术领域

本发明涉及四轴加工技术领域，具体是涉及一种可自动定位物料和换刀的四轴加工中心。

背景技术

加工中心是金属切削机床中销量最广的机床之一,主要包括车削加工中心、卧式加工中心、立式加工中心、龙门式加工中心和万能加工中心。加工中心主要用于加工平面，沟槽，曲面，是数控机床中发展最快的产品，也是应用最为广泛的机床，加工中心适用于机械加工，模具，船舶行业，汽车及零部件、航空航天等领域。

一般工件在空间未定位时，有六个自由度，X\Y\Z三个线性位移自由度和与其对应的A\B\C三个旋转位移自由度。六个自由度通常用笛卡尔直角坐标系的X\Y\Z来表达三个线性轴，用与其对应的A\B\C来表达三个旋转轴。诸如多轴数控机床，就是加工中心在设计时，需要根据加工对象规划设置轴数。市面比较常见的是三轴加工中心，其具有X\Y\Z三个线性位移轴。所谓四轴加工中心一般是加了一个旋转轴，通常称为第四轴。相应的加工中心就是四轴加工中心。

现有的数控机床在实际加工过程中，需要通过更换刀具来满足加工需求，而大多数的数控机床需要停机后再对刀具进行的更换，频繁的更换刀具会使得加工效率变得低下；

中国专利CN201922125534.8公开了一种新型双头龙门铣,包括新型龙门铣本体，龙门架，铣头机构，在新型龙门铣本体上设有底座，Z轴螺纹杆，龙门架，铣头机构，X轴螺纹杆安装槽，高速电机安装基座，X轴电机安装槽，Y轴螺纹槽，X轴螺纹杆，铣头机构移动槽，新型龙门铣本体的底座两侧对称设有龙门架立柱A与龙门架立柱B，龙门架立柱A与龙门架立柱B的顶部均设有Y轴电机，Y轴电机间接驱动龙门架上下升降，同时带动龙门架内部的铣头机构在竖直方向上升或者下降，X轴电机驱动龙门架内部的铣头机构在水平方向来回移动，在需要更换铣头机构上的刀头的时候，转向电机转动高速电机安装基座进行切换，无需停下更换刀头，该龙门铣设计合理，有效提高铣床的加工效率。

该龙门铣的两个刀头水平高度相同，停机的刀头易影响旋转的刀头加工，且无法在加工的同时连续更换不同的刀头。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术问题，提供一种可自动定位物料和换刀的四轴加工中心。

为解决现有技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种可自动定位物料和换刀的四轴加工中心，包括机架，机架上设置有驱动箱和换刀机构，驱动箱内设置有轴线竖直的主动轴，以及用于驱动主动轴旋转的驱动装置，还包括有电磁连接器，驱动箱的顶端和底端还分别设置有从动轴，从动轴与主动轴同轴且无抵接，从动轴的外端设置有刀套，机架和驱动箱之间设置有用于交换驱动箱的顶端和底端位置的回转器，电磁连接器设置在主动轴和从动轴之间，电磁连接器以可释放的方式传动连接主动轴和从动轴，换刀机构用于更换位于驱动箱顶端的刀套内的刀头。

优选地，电磁连接器包括第一电磁线圈和第二电磁线圈，所述第一电磁线圈和第二电磁线圈同轴固定设置在主动轴和从动轴的相对端，通电状态下第一电磁线圈和第二电磁线圈的相对端磁性相反。

优选地，电磁连接器包括第三电磁线圈和固定套，第三电磁线圈和固定套分别同轴固定设置在主动轴和从动轴的相对端，固定套的外圆周面上沿轴向布置有第一磁性片，第一磁性片沿固定套的径向向外延伸。

优选地，电磁连接器包括第四电磁线圈、固定筒、滑动环和弹簧，第四电磁线圈同轴固定设置在主动轴的两端，固定筒同轴固定设置在从动轴的内端，主动轴的端部延伸至固定筒中，主动轴的圆周面的两端均设置有位于固定筒内的限位沿，固定筒内朝向第四电磁线圈的一端沿周向设置有第一啮齿，第一啮齿沿固定筒的径向延伸，滑动环同轴滑动的设置在主动轴上，滑动环的外径小于固定筒的内径，滑动环的内圆周面上设置有沿其轴向延伸的限位齿，主动轴的圆周面上设置有与滑动环滑动配合的限位槽，滑动环朝向第四电磁线圈的一端沿周向设置有第二啮齿，第二啮齿沿滑动环的径向延伸，固定筒的内端与滑动环同轴抵接时，第一啮齿和第二啮齿相互啮合；弹簧套设在第一电磁线圈上，且弹簧的两端分别抵接在滑动环和固定筒的相对端。

优选地，固定筒内设置有第一啮齿，第一啮齿的内圈与主动轴同轴固定连接。

优选地，电磁连接器还包括有第五电磁线圈和固定环，第五电磁线圈设置在驱动箱内的底端和顶端，固定环与主动轴同轴，固定环同轴固定设置在从动轴上，固定环的端面沿其周向设置有第二磁性片，第二磁性片沿固定环的径向延伸。

优选地，还包括增速器，所述增速器包括输入轴和输出轴，增速器设置在驱动箱内的底端和顶端，增速器的输出轴与从动轴同轴固定连接，增速器的输入轴通过电磁连接器与主动轴连接。

优选地，还包括重力触发器，所述重力触发器包括第一安置板、第二安置板、连接杆、压力传感器和滑动块，第一安置板固定设置在驱动箱内的底端和顶端，第二安置板通过连接杆平行连接，连接杆与主动轴同轴向，压力传感器固定设置在第一安置板朝向第二安置板的一端，且压力传感器的检测端朝向第二安置板，滑动块沿轴向滑动设置在连接杆上，且滑动块位于第二安置板和压力传感器之间。

优选地，还包括加工台，所述加工台设置有沿水平方向延伸的第一横向移动器，第一横向移动器的移动部上设置有沿水平方向延伸的第二横向移动器，第一横向移动器和第二横向移动器的移动部的移动方式垂直，第一横向移动器的移动部上还设置有沿纵向延伸的纵向移动器，机架固定设置在纵向移动器的移动部上。

优选地，加工台还包括有固定轨、卡具、直线气缸和推板，设置有固定轨，固定轨沿第一横向移动器的移动部的移动方向延伸，固定轨上等间距设置有卡具，卡具的顶端设置有沿水平方向延伸的槽，直线气缸固定设置在卡具的一端，直线气缸的输出轴贯穿卡具并延伸至槽内，推板固定设置在直线气缸的输出轴上。

本申请相比较于现有技术的有益效果是：

1. 本申请通过电磁连接器能够选择两个从动轴中的一个与主动轴传动连接，使位于驱动箱底端的刀头始终高速转动以加工，而换刀机构更换位于驱动箱顶部且停机的刀头，通过回转器连续回转驱动箱底端和顶端被更换的刀头，从而能够在不停机的状态下，连续加工，加工效率更高；

2.本申请的第一实施例通过在主动轴和从动轴相对端分别设置与其同轴的第一电磁线圈和第二电磁线圈，使主动轴和从动轴之间通过磁力传导扭矩；

3.本申请的第二实施例通过在主动轴和从动轴的相对端分别同轴设置第三电磁线圈和固定套，使第三电磁线圈牵引第一磁性片和从动轴同步转动；

4.本申请的第三实施例通过第四电磁线圈牵引限位齿和固定筒啮合以传输扭矩，传动效率高；

5.本申请通过第五电磁线圈和第二磁性片，使主动轴和从动轴之间的连接作用消失后，启动第五电磁线圈使第二磁性片切割第五电磁线圈的磁感线，使得旋转的第二磁性片受到阻力而逐渐停止转动，进而使因惯性转动的从动轴能够迅速停止转动；

6.本申请通过在驱动箱内设置增速器，使得增速器的输出轴与从动轴同轴固定连接，而其输入轴通过电磁连接器与主动轴连接，以此能够提高刀头的转速，大大提高加工效率；

7.本申请通过重力触发器能够引导驱动箱底部和顶部的电磁连接器是否工作；

8.本申请通过在加工台上设置第一横向移动器、第二横向移动器和纵向移动器，使得机架以及机架上的结构能够沿水平和竖直方向移动，以便于满足加工需求；

9.本申请通过在加工台上设置固定轨，而在固定轨上设置卡具，将物料水平放置在槽中，启动直线气缸后，其输出带通过推板将物料抵接并固定在槽中，以此实现对物料的定位。

附图说明

图1是本申请的加工中心的立体图；

图2是本申请的加工中心的俯视图；

图3是本申请的加工中心的第一实施例的局部立体图；

图4是本申请的加工中心的第一实施例的正视图；

图5是图4的B-B截面处的剖视图；

图6是图5的C处局部放大图；

图7是图5的D处局部放大图；

图8是本申请的加工中心的第二实施例的正视图；

图9是图8的E-E截面处的剖视图；

图10是图9的F处局部放大图。

图11是本申请的加工中心的第三实施例的正视图；

图12是图11的G-G截面处的剖视图；

图13是本申请的第五电磁线圈和固定环的立体图。

图中标号为：

1-机架；2-驱动箱；2a-主动轴；2a1-限位沿；2a2-限位槽；2b-从动轴；2b1-刀套；3-换刀机构；3a-换刀板；3b-刀盘；4-回转器；5a-第一电磁线圈；5b-第二电磁线圈；5c-第三电磁线圈；5d-固定套；5d1-第一磁性片；5e-第四电磁线圈；5f-固定筒；5f1-第一啮齿；5f2-轴承；5g-滑动环；5g1-限位齿；5h-弹簧；5i-第五电磁线圈；5j-固定环；5j1-第二磁性片；6-增速器；7a-第一安置板；7b-第二安置板；7c-连接杆；7d-压力传感器；8a-第一横向移动器；8b-第二横向移动器；8c-纵向移动器；8d-固定轨；8e-卡具；8f-直线气缸；8g-推板。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

如图1-13所示，本申请提供：

一种可自动定位物料和换刀的四轴加工中心，包括机架1，机架1上设置有驱动箱2和换刀机构3，驱动箱2内设置有轴线竖直的主动轴2a，以及用于驱动主动轴2a旋转的驱动装置，还包括有电磁连接器，驱动箱2的顶端和底端还分别设置有从动轴2b，从动轴2b与主动轴2a同轴且无抵接，从动轴2b的外端设置有刀套2b1，机架1和驱动箱2之间设置有用于交换驱动箱2的顶端和底端位置的回转器4，电磁连接器设置在主动轴2a和从动轴2b之间，电磁连接器以可释放的方式传动连接主动轴2a和从动轴2b，换刀机构3用于更换位于驱动箱2顶端的刀套2b1内的刀头。

基于上述实施例，本申请想要解决的技术问题是加工中心如何在不停机的状态下，能够连续更换刀头，以提高加工效率。为此，本申请通过电磁连接器能够选择两个从动轴2b中的一个与主动轴2a传动连接，使位于驱动箱2底端的刀头始终高速转动以加工，而换刀机构3更换位于驱动箱2顶部且停机的刀头，通过回转器4连续回转驱动箱2底端和顶端被更换的刀头，从而能够在不停机的状态下，连续加工，加工效率更高。

机架1用于支撑驱动箱2以位于物料的顶部；

“电磁连接器以可释放的方式传动连接主动轴2a和从动轴2b”可以理解为，电磁连接器可以选择传动连接主动轴2a和从动轴2b，使得高速旋转主动轴2a能够通过电磁连接器对从动轴2b产生扭矩；或者是电磁连接器选择不传动连接主动轴2a和从动轴2b，主动轴2a即使高速旋转，主动轴2a也无法对从动轴2b产生扭矩。

工作状态下，主动轴2a的轴线竖直，主动轴2a底端的从动轴2b与主动轴2a通过电磁连接器传动连接，使得主动轴2a能够带动底端的从动轴2b高速旋转，进而使底端的从动轴2b带动底端的刀套2b1和刀头高速旋转，从而对物料进行加工；

位于驱动箱2顶部的从动轴2b和主动轴2a之间的电磁连接器关闭，使得高速旋转的主动轴2a无法对顶部的从动轴2b产生扭矩，从而使得顶部的从动轴2b以可更换刀头的状态下位于换刀机构3的换刀区域内，换刀机构3包括换刀板3a和刀盘3b，换刀板3a通过旋转交换顶部的刀套2b1和刀盘3b中的刀头，现有技术较为成熟，在此不作介绍，从而更换驱动箱2顶部的刀头；

当需要更换驱动箱2底部的刀头时，使驱动箱2底部的刀头离开物料的表面，启动回转器4，使得原本位于驱动箱2底部的刀头移动至顶部，而原本位于驱动箱2顶部的刀头移动至底部，同时，原先顶部的电磁连接器启动以传动连接原先顶部的从动轴2b和主动轴2a，原先位于底部的电磁连接器关闭以释放原先底部的从动轴2b和主动轴2a，使得原先底部的从动轴2b因无传动源而逐渐静止，从而再由换刀机构3对已位于顶部的刀头进行更换，更换下一次加工用的刀头，整个过程中用于驱动主动轴2a旋转的驱动装置无需停机，且能够一直连续更换加工用的刀头，加工效率更高。

如图6所示，进一步的：

电磁连接器包括第一电磁线圈5a和第二电磁线圈5b，所述第一电磁线圈5a和第二电磁线圈5b同轴固定设置在主动轴2a和从动轴2b的相对端，通电状态下第一电磁线圈5a和第二电磁线圈5b的相对端磁性相反。

基于上述实施例，本申请想要解决的技术问题是电磁连接器如何以可释放的方式连接主动轴2a和从动轴2b。为此，作为本申请的第一实施例，本申请通过在主动轴2a和从动轴2b相对端分别设置与其同轴的第一电磁线圈5a和第二电磁线圈5b，当第一电磁线圈5a和第二电磁线圈5b同时通电时，第一电磁线圈5a和第二电磁线圈5b的相对端的磁性相吸，使得高速旋转的主动轴2a能够带动从动轴2b同步旋转，使得位于驱动箱2底部的刀头旋转以加工，而位于驱动箱2顶部的第一电磁线圈5a和第二电磁线圈5b处于断电状态，即第一电磁线圈5a和第二电磁线圈5b之间并无相互吸引力，使得高速旋转的主动轴2a无法牵引从动轴2b旋转，进而使得驱动箱2顶部的刀头处于可被拆卸且能够被更换的状态，由换刀机构3将驱动箱2顶部的刀头进行更换；且因主动轴2a和从动轴2b之间并无刚性连接力，使得主动轴2a的输出扭矩过大时，从动轴2b不会因扭矩过大而出现断刀现象。

如图10所示，进一步的：

电磁连接器包括第三电磁线圈5c和固定套5d，第三电磁线圈5c和固定套5d分别同轴固定设置在主动轴2a和从动轴2b的相对端，固定套5d的外圆周面上沿轴向布置有第一磁性片5d1，第一磁性片5d1沿固定套5d的径向向外延伸。

基于上述实施例，本申请想要解决的技术问题是电磁连接器如何以可释放的方式连接主动轴2a和从动轴2b。为此，作为本申请的第二实施例，本申请通过在主动轴2a和从动轴2b的相对端分别同轴设置第三电磁线圈5c和固定套5d，其当第三电磁线圈5c通电，而主动轴2a旋转时，第一磁性片5d1切割第三电磁线圈5c的磁感线方向，使得第一磁性片5d1被磁力牵引者沿周向转动，从而旋转的主动轴2a通过磁力能够引导从动轴2b旋转，便于与控制驱动箱2底部和顶部刀头的旋转，且因主动轴2a和从动轴2b之间并无刚性连接力，使得主动轴2a的输出扭矩过大时，从动轴2b不会因扭矩过大而出现断刀现象。

如图12所示，进一步的：

电磁连接器包括第四电磁线圈5e、固定筒5f、滑动环5g和弹簧5h，第四电磁线圈5e同轴固定设置在主动轴2a的两端，固定筒5f同轴固定设置在从动轴2b的内端，主动轴2a的端部延伸至固定筒5f中，主动轴2a的圆周面的两端均设置有位于固定筒5f内的限位沿2a1，固定筒5f内朝向第四电磁线圈5e的一端沿周向设置有第一啮齿5f1，第一啮齿5f1沿固定筒5f的径向延伸，

滑动环5g同轴滑动的设置在主动轴2a上，滑动环5g的外径小于固定筒5f的内径，滑动环5g的内圆周面上设置有沿其轴向延伸的限位齿5g1，主动轴2a的圆周面上设置有与滑动环5g滑动配合的限位槽2a2，滑动环5g朝向第四电磁线圈5e的一端沿周向设置有第二啮齿，第二啮齿沿滑动环5g的径向延伸，固定筒5f的内端与滑动环5g同轴抵接时，第一啮齿5f1和第二啮齿相互啮合；

弹簧5h套设在第一电磁线圈5a上，且弹簧5h的两端分别抵接在滑动环5g和固定筒5f的相对端。

基于上述实施例，本申请想要解决的技术问题是电磁连接器如何以可释放的方式连接主动轴2a和从动轴2b。为此，作为本申请的第三实施例，本申请通过在主动轴2a上固定设置第四电磁线圈5e，在从动轴2b上固定设置固定筒5f，且在固定筒5f内设置能够沿其轴向滑动的滑动环5g，当第四电磁线圈5e断电时，滑动环5g因弹簧5h的弹力而抵接在限位沿2a1上，使得第一啮齿5f1和第二啮齿处于非啮合状态，使得主动轴2a的旋转无法牵引固定筒5f和从动轴2b旋转；当第四电磁线圈5e通电时，滑动环5g克服弹簧5h的弹力而在从动轴2b上滑动，因限位槽2a2和限位齿5g1沿从动轴2b的轴向滑动配合，使得限位齿5g1能够抵接在第一啮齿5f1上并与其啮合，从而使旋转的主动轴2a能够带动固定筒5f同轴转动，而固定筒5f带动从动轴2b转动，使主动轴2a向从动轴2b输出扭矩，进而能够控制驱动箱2顶部和底部的刀头是否旋转。

如图12所示，进一步的：

固定筒5f内设置有第一啮齿5f1，第一啮齿5f1的内圈与主动轴2a同轴固定连接。

基于上述实施例，本申请想要解决的技术问题是主动轴2a如何带动固定筒5f同轴稳定转动。为此，本申请通过在固定筒5f内设置与主动轴2a同轴连接的轴承5f2，使得第四电磁线圈5e通电状态下，第一啮齿5f1和限位齿5g1啮合以使主动轴2a带动固定筒5f同轴稳定转动。

如图6、图10和图13所示，进一步的：

电磁连接器还包括有第五电磁线圈5i和固定环5j，第五电磁线圈5i设置在驱动箱2内的底端和顶端，固定环5j与主动轴2a同轴，固定环5j同轴固定设置在从动轴2b上，固定环5j的端面沿其周向设置有第二磁性片5j1，第二磁性片5j1沿固定环5j的径向延伸。

基于上述实施例，本申请想要解决的技术问题是主动轴2a和从动轴2b在无连接作用后，因惯性作用，从动轴2b仍会旋转而无法更换刀具。为此，本申请通过在驱动箱2内的底端和顶端设置第五电磁线圈5i，当主动轴2a和从动轴2b之间的连接作用消失后，启动第五电磁线圈5i，使得固定设置在从动轴2b上的固定环5j带动第二磁性片5j1沿周向转动，同时第二磁性片5j1切割第五电磁线圈5i的磁感线，使得旋转的第二磁性片5j1受到阻力而逐渐停止转动，进而使因惯性转动的从动轴2b能够迅速停止转动。

如图6所示，进一步的：

还包括增速器6，所述增速器6包括输入轴和输出轴，增速器6设置在驱动箱2内的底端和顶端，增速器6的输出轴与从动轴2b同轴固定连接，增速器6的输入轴通过电磁连接器与主动轴2a连接。

基于上述实施例，本申请想要解决的技术问题是如何提高主动轴2a向从动轴2b的输出扭矩。为此，本申请通过在驱动箱2内设置增速器6，使得增速器6的输出轴与从动轴2b同轴固定连接，而其输入轴通过电磁连接器与主动轴2a连接，以此能够提高刀头的转速，大大提高加工效率。

如图7所示，进一步的：

还包括重力触发器，所述重力触发器包括第一安置板7a、第二安置板7b、连接杆7c、压力传感器7d和滑动块，第一安置板7a固定设置在驱动箱2内的底端和顶端，第二安置板7b通过连接杆7c平行连接，连接杆7c与主动轴2a同轴向，压力传感器7d固定设置在第一安置板7a朝向第二安置板7b的一端，且压力传感器7d的检测端朝向第二安置板7b，滑动块沿轴向滑动设置在连接杆7c上，且滑动块位于第二安置板7b和压力传感器7d之间。

基于上述实施例，本申请想要解决的技术问题是如何位于驱动箱2底部的电磁连接器工作，而驱动箱2顶部的电磁连接器关机。为此，本申请通过重力触发器能够引导驱动箱2底部和顶部的电磁连接器是否工作，压力传感器7d与控制器电连接，第一安置板7a、第二安置板7b和连接杆7c组成了用于引导压力传感器7d沿竖直方向滑动的结构，位于驱动箱2底部的重力触发器上的滑动块在重力作用下抵接在压力传感器7d的检测端，使压力传感器7d检测到压力并发送信号给控制器，由控制器开启驱动箱2底部的电磁连接器，位于驱动箱2顶部的重力触发器上的滑动块在重力作用下脱离压力传感器7d，使得压力传感器7d未检测到压力，使位于驱动箱2顶部的电磁连接器处于关闭状态，从而在驱动箱2顶部和底部上的电磁连接器交换位置后，控制器能够控制两个电磁连接器的开关。

如图1所示，进一步的：

还包括，所述设置有沿水平方向延伸的第一横向移动器8a，第一横向移动器8a的移动部上设置有沿水平方向延伸的第二横向移动器8b，第一横向移动器8a和第二横向移动器8b的移动部的移动方式垂直，第一横向移动器8a的移动部上还设置有沿纵向延伸的纵向移动器8c，机架1固定设置在纵向移动器8c的移动部上。

基于上述实施例，本申请想要解决的技术问题是如何使机架1能够在物料上移动以精准加工。为此，本申请通过在上设置第一横向移动器8a、第二横向移动器8b和纵向移动器8c，使得机架1以及机架1上的结构能够沿水平和竖直方向移动，以便于满足加工需求。

如图1和图2所示，进一步的：

还包括有固定轨8d、卡具8e、直线气缸8f和推板8g，设置有固定轨8d，固定轨8d沿第一横向移动器8a的移动部的移动方向延伸，固定轨8d上等间距设置有卡具8e，卡具8e的顶端设置有沿水平方向延伸的槽，直线气缸8f固定设置在卡具8e的一端，直线气缸8f的输出轴贯穿卡具8e并延伸至槽内，推板8g固定设置在直线气缸8f的输出轴上。

基于上述实施例，本申请想要解决的技术问题是如何定位物料。为此，本申请通过在上设置固定轨8d，而在固定轨8d上设置卡具8e，将物料水平放置在槽中，启动直线气缸8f后，其输出带通过推板8g将物料抵接并固定在槽中，以此实现对物料的定位。

以上实施例仅表达了本发明的一种或几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种可自动定位物料和换刀的四轴加工中心，包括机架（1），机架（1）上设置有驱动箱（2）和换刀机构（3），驱动箱（2）内设置有轴线竖直的主动轴（2a），以及用于驱动主动轴（2a）旋转的驱动装置，其特征在于，还包括有电磁连接器，驱动箱（2）的顶端和底端还分别设置有从动轴（2b），从动轴（2b）与主动轴（2a）同轴且无抵接，从动轴（2b）的外端设置有刀套（2b1），机架（1）和驱动箱（2）之间设置有用于交换驱动箱（2）的顶端和底端位置的回转器（4），电磁连接器设置在主动轴（2a）和从动轴（2b）之间，电磁连接器以可释放的方式传动连接主动轴（2a）和从动轴（2b），换刀机构（3）用于更换位于驱动箱（2）顶端的刀套（2b1）内的刀头；

电磁连接器包括第四电磁线圈（5e）、固定筒（5f）、滑动环（5g）和弹簧（5h），第四电磁线圈（5e）同轴固定设置在主动轴（2a）的两端，固定筒（5f）同轴固定设置在从动轴（2b）的内端，主动轴（2a）的端部延伸至固定筒（5f）中，主动轴（2a）的圆周面的两端均设置有位于固定筒（5f）内的限位沿（2a1），固定筒（5f）内朝向第四电磁线圈（5e）的一端沿周向设置有第一啮齿（5f1），第一啮齿（5f1）沿固定筒（5f）的径向延伸，

滑动环（5g）同轴滑动的设置在主动轴（2a）上，滑动环（5g）的外径小于固定筒（5f）的内径，滑动环（5g）的内圆周面上设置有沿其轴向延伸的限位齿（5g1），主动轴（2a）的圆周面上设置有与滑动环（5g）滑动配合的限位槽（2a2），滑动环（5g）朝向第四电磁线圈（5e）的一端沿周向设置有第二啮齿，第二啮齿沿滑动环（5g）的径向延伸，固定筒（5f）的内端与滑动环（5g）同轴抵接时，第一啮齿（5f1）和第二啮齿相互啮合；

弹簧（5h）套设在第一电磁线圈（5a）上，且弹簧（5h）的两端分别抵接在滑动环（5g）和固定筒（5f）的相对端；

固定筒（5f）内设置有第一啮齿（5f1），第一啮齿（5f1）的内圈与主动轴（2a）同轴固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种可自动定位物料和换刀的四轴加工中心，其特征在于，电磁连接器包括第一电磁线圈（5a）和第二电磁线圈（5b），所述第一电磁线圈（5a）和第二电磁线圈（5b）同轴固定设置在主动轴（2a）和从动轴（2b）的相对端，通电状态下第一电磁线圈（5a）和第二电磁线圈（5b）的相对端磁性相反。

3.根据权利要求1所述的一种可自动定位物料和换刀的四轴加工中心，其特征在于，电磁连接器包括第三电磁线圈（5c）和固定套（5d），第三电磁线圈（5c）和固定套（5d）分别同轴固定设置在主动轴（2a）和从动轴（2b）的相对端，固定套（5d）的外圆周面上沿轴向布置有第一磁性片（5d1），第一磁性片（5d1）沿固定套（5d）的径向向外延伸。

4.根据权利要求2或3所述的一种可自动定位物料和换刀的四轴加工中心，其特征在于，电磁连接器还包括有第五电磁线圈（5i）和固定环（5j），第五电磁线圈（5i）设置在驱动箱（2）内的底端和顶端，固定环（5j）与主动轴（2a）同轴，固定环（5j）同轴固定设置在从动轴（2b）上，固定环（5j）的端面沿其周向设置有第二磁性片（5j1），第二磁性片（5j1）沿固定环（5j）的径向延伸。

5.根据权利要求2或3所述的一种可自动定位物料和换刀的四轴加工中心，其特征在于，还包括增速器（6），所述增速器（6）包括输入轴和输出轴，增速器（6）设置在驱动箱（2）内的底端和顶端，增速器（6）的输出轴与从动轴（2b）同轴固定连接，增速器（6）的输入轴通过电磁连接器与主动轴（2a）连接。

6.根据权利要求2或3所述的一种可自动定位物料和换刀的四轴加工中心，其特征在于，还包括重力触发器，所述重力触发器包括第一安置板（7a）、第二安置板（7b）、连接杆（7c）、压力传感器（7d）和滑动块，第一安置板（7a）固定设置在驱动箱（2）内的底端和顶端，第二安置板（7b）通过连接杆（7c）平行连接，连接杆（7c）与主动轴（2a）同轴向，压力传感器（7d）固定设置在第一安置板（7a）朝向第二安置板（7b）的一端，且压力传感器（7d）的检测端朝向第二安置板（7b），滑动块沿轴向滑动设置在连接杆（7c）上，且滑动块位于第二安置板（7b）和压力传感器（7d）之间。

7.根据权利要求2或3所述的一种可自动定位物料和换刀的四轴加工中心，其特征在于，还包括加工台，所述加工台设置有沿水平方向延伸的第一横向移动器（8a），第一横向移动器（8a）的移动部上设置有沿水平方向延伸的第二横向移动器（8b），第一横向移动器（8a）和第二横向移动器（8b）的移动部的移动方式垂直，第一横向移动器（8a）的移动部上还设置有沿纵向延伸的纵向移动器（8c），机架（1）固定设置在纵向移动器（8c）的移动部上。

8.根据权利要求7所述的一种可自动定位物料和换刀的四轴加工中心，其特征在于，加工台还包括有固定轨（8d）、卡具（8e）、直线气缸（8f）和推板（8g），设置有固定轨（8d），固定轨（8d）沿第一横向移动器（8a）的移动部的移动方向延伸，固定轨（8d）上等间距设置有卡具（8e），卡具（8e）的顶端设置有沿水平方向延伸的槽，直线气缸（8f）固定设置在卡具（8e）的一端，直线气缸（8f）的输出轴贯穿卡具（8e）并延伸至槽内，推板（8g）固定设置在直线气缸（8f）的输出轴上。

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