CN114310365B - 一种自动换刀的数控加工设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自动换刀的数控加工设备,包括机架,所述机架为日字形,所述机架的内部通过第一旋转机构安装有工作台,所述工作台的底部安装有支撑机构,所述工作台的顶部安装有工件放置槽,所述机架的内部通过升降机构安装有升降板,所述升降板上通过第二旋转机构安装有三棱柱,所述机架的内部安装有液压缸,所述液压缸的活塞杆上固定有壳体,所述壳体的内部安装有取物机构,所述机架的内部固定有固定板,所述固定板上通过第三旋转机构安装有刀具架。本发明可方便的根据需要对刀具架上的铣刀进行更换,操作灵活方便。

Description

一种自动换刀的数控加工设备
技术领域
本发明涉及数控机床技术领域,尤其涉及一种自动换刀的数控加工设备。
背景技术
数控机床是数字控制机床的简称,是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序,并将其译码,用代码化的数字表示,通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号,控制机床的动作,按图纸要求的形状和尺寸,自动地将零件加工出来。数控机床较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题,是一种柔性的、高效能的自动化机床,代表了现代机床控制技术的发展方向,是一种典型的机电一体化产品。
现有的数控机床的刀具一般是固定的,这样当需要取用不同型号的刀具时就需要工作人员安排更换,这样手动换刀非常耽误时间,影响了加工的效率,针对这样的问题我们提出一种自动换刀的数控加工设备。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种自动换刀的数控加工设备。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种自动换刀的数控加工设备,包括机架,所述机架为日字形,所述机架的内部通过第一旋转机构安装有工作台,所述工作台的底部安装有支撑机构,所述工作台的顶部安装有工件放置槽,所述机架的内部通过升降机构安装有升降板,所述升降板上通过第二旋转机构安装有三棱柱,所述机架的内部安装有液压缸,所述液压缸的活塞杆上固定有壳体,所述壳体的内部安装有取物机构,所述机架的内部固定有固定板,所述固定板上通过第三旋转机构安装有刀具架。
优选的,所述第一旋转机构包括第一电机、第一丝杆、丝母块、连杆、柱体、第一滑块、导向槽、第一转轴,所述第一电机安装在机架内,所述第一电机的输出轴连接有第一丝杆,所述第一丝杆上通过螺纹套接有丝母块,所述丝母块的侧边固定有连杆,所述连杆固定有第一滑块,所述第一转轴固定在工作台上,所述第一转轴与机架转动连接,所述第一转轴上固定套接有柱体,所述柱体的侧边开设有导向槽,所述第一滑块滑动安装在导向槽内。
优选的,所述支撑机构包括滑座和滑轨,所述滑座固定在机架上,所述滑轨固定在工作台上,所述滑座和滑轨均为环形,所述滑轨转动套接在滑座上。
优选的,所述升降机构包括第二电机、第二丝杆、导向杆,所述第二电机安装在机架内,所述第二电机的输出轴连接有第二丝杆,所述升降板通过螺纹套接在第二丝杆上,所述导向杆固定在机架内,所述导向杆滑动贯穿升降板。
优选的,所述第二旋转机构包括第三电机、第一齿轮、第二齿轮、第二转轴,所述第三电机安装在升降板上,所述第三电机的输出轴安装有第一齿轮,所述第二转轴转动贯穿升降板,所述第二转轴的顶端安装有第二齿轮,所述第二转轴的底端固定有三棱柱。
优选的,所述取物机构包括第一支撑杆、电磁铁、第二滑块、升降板、第二支撑杆、第三滑块,所述第一支撑杆铰接在壳体的内部,所述第一支撑杆的另一端铰接有第二滑块,所述第二滑块滑动安装在升降板上,所述升降板的底部安装有电磁铁,所述升降板的顶部铰接有第二支撑杆,所述第二支撑杆的另一端铰接有第三滑块,所述第三滑块滑动安装在壳体的内部。
优选的,所述第一支撑杆和第二支撑杆铰接,所述第一支撑杆和第二支撑杆呈X形布置。
优选的,所述第三旋转机构包括固定座、蜗杆、蜗轮、第四电机、第三转轴,所述固定座固定在固定板的顶部,所述固定座上安装有第四电机,所述第四电机的输出轴连接有蜗杆,所述固定板上转动贯穿有第三转轴,所述第三转轴的顶端安装有蜗轮,所述蜗轮与蜗杆啮合传动。
优选的,所述刀具架包括刀具盘、第四滑块、定位槽、套管、铣刀、弹簧,所述刀具盘固定在第三转轴上,所述刀具盘上开设有呈圆周阵列的通孔,所述通孔内转动套接有套管,所述套管的内部滑动套接有第四滑块,所述第四滑块的顶部开设有与三棱柱相匹配的定位槽,所述第四滑块的底端固定有铣刀,所述铣刀的刀杆上套接有弹簧。
优选的,所述套管的内部底部设置有环形的限位块。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明中,通过第一旋转机构可带动转动,第一旋转机构可精确定位,从而方便更换加工位、上料位、下料位;支撑机构可对转动的工作台进行支撑,提高工作台转动过程的稳定性,避免工作台晃动和倾覆,具有很好的支撑效果;工件放置槽用于收纳待加工工件,工件放入后可自动定位,从而可以进行铣加工;通过液压缸可推动壳体移动,从而将取物机构移动到工件放置槽的上方,并通过取物机构的电磁铁将工件吸出,然后运送到收纳箱内,方便工件的快速去除而无需人工取拿;升降机构可带动升降板升降,升降板升降可将三棱柱插入到刀具架上的定位槽,同时下压过程中可将铣刀推出,实现取用指定铣刀的目的;第二旋转机构可带动三棱柱转动,从而可带动铣刀转动,从而实现对工件的铣削加工,非常方便;通过第三旋转机构可带动刀具架转动,从而可方便的根据需要对刀具架上的铣刀进行更换,操作灵活方便。
附图说明
图1为本发明提出的一种自动换刀的数控加工设备的结构示意图;
图2为本发明提出的一种自动换刀的数控加工设备的第一旋转机构的结构示意图;
图3为本发明提出的一种自动换刀的数控加工设备的支撑机构的结构示意图;
图4为本发明提出的一种自动换刀的数控加工设备的升降机构的结构示意图;
图5为本发明提出的一种自动换刀的数控加工设备的第二旋转机构的结构示意图;
图6为本发明提出的一种自动换刀的数控加工设备的取物机构的结构示意图;
图7为本发明提出的一种自动换刀的数控加工设备的第三旋转机构的结构示意图;
图8为本发明提出的一种自动换刀的数控加工设备的刀具架的结构示意图。
图中:1机架、2第一旋转机构、21第一电机、22第一丝杆、23丝母块、24连杆、25柱体、26第一滑块、27导向槽、28第一转轴、3工作台、4支撑机构、41滑座、42滑轨、5工件放置槽、6液压缸、7取物机构、71第一支撑杆、72电磁铁、73第二滑块、74升降板、75第二支撑杆、76第三滑块、8升降机构、81第二电机、82第二丝杆、83导向杆、9升降板、10第二旋转机构、101第三电机、102第一齿轮、103第二齿轮、104第二转轴、11三棱柱、12固定板、13第三旋转机构、131固定座、132蜗杆、133蜗轮、134第四电机、135第三转轴、14刀具架、141刀具盘、142第四滑块、143定位槽、144套管、145铣刀、146弹簧、15壳体。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
参照图1,一种自动换刀的数控加工设备,包括机架1,机架1为日字形,机架1的内部通过第一旋转机构2安装有工作台3,工作台3的底部安装有支撑机构4,工作台3的顶部安装有工件放置槽5,机架1的内部通过升降机构8安装有升降板9,升降板9上通过第二旋转机构10安装有三棱柱11,机架1的内部安装有液压缸6,液压缸6的活塞杆上固定有壳体15,壳体15的内部安装有取物机构7,机架1的内部固定有固定板12,固定板12上通过第三旋转机构13安装有刀具架14。
参照图2,第一旋转机构2包括第一电机21、第一丝杆22、丝母块23、连杆24、柱体25、第一滑块26、导向槽27、第一转轴28,第一电机21安装在机架1内,第一电机21的输出轴连接有第一丝杆22,第一丝杆22上通过螺纹套接有丝母块23,丝母块23的侧边固定有连杆24,连杆24固定有第一滑块26,第一转轴28固定在工作台3上,第一转轴28与机架1转动连接,第一转轴28上固定套接有柱体25,柱体25的侧边开设有导向槽27,第一滑块26滑动安装在导向槽27内。
参照图3,支撑机构4包括滑座41和滑轨42,滑座41固定在机架1上,滑轨42固定在工作台3上,滑座41和滑轨42均为环形,滑轨42转动套接在滑座41上。
参照图4,升降机构8包括第二电机81、第二丝杆82、导向杆83,第二电机81安装在机架1内,第二电机81的输出轴连接有第二丝杆82,升降板9通过螺纹套接在第二丝杆82上,导向杆83固定在机架1内,导向杆83滑动贯穿升降板9。
参照图5,第二旋转机构10包括第三电机101、第一齿轮102、第二齿轮103、第二转轴104,第三电机101安装在升降板9上,第三电机101的输出轴安装有第一齿轮102,第二转轴104转动贯穿升降板9,第二转轴104的顶端安装有第二齿轮103,第二转轴104的底端固定有三棱柱11。
参照图6,取物机构7包括第一支撑杆71、电磁铁72、第二滑块73、升降板74、第二支撑杆75、第三滑块76,第一支撑杆71铰接在壳体15的内部,第一支撑杆71的另一端铰接有第二滑块73,第二滑块73滑动安装在升降板74上,升降板74的底部安装有电磁铁72,升降板74的顶部铰接有第二支撑杆75,第二支撑杆75的另一端铰接有第三滑块76,第三滑块76滑动安装在壳体15的内部,第一支撑杆71和第二支撑杆75铰接,第一支撑杆71和第二支撑杆75呈X形布置。
参照图7,第三旋转机构13包括固定座131、蜗杆132、蜗轮133、第四电机134、第三转轴135,固定座131固定在固定板12的顶部,固定座131上安装有第四电机134,第四电机134的输出轴连接有蜗杆132,固定板12上转动贯穿有第三转轴135,第三转轴135的顶端安装有蜗轮133,蜗轮133与蜗杆132啮合传动。
参照图8,刀具架14包括刀具盘141、第四滑块142、定位槽143、套管144、铣刀145、弹簧146,刀具盘141固定在第三转轴135上,刀具盘141上开设有呈圆周阵列的通孔,通孔内转动套接有套管144,套管144的内部滑动套接有第四滑块142,第四滑块142的顶部开设有与三棱柱11相匹配的定位槽143,第四滑块142的底端固定有铣刀145,铣刀145的刀杆上套接有弹簧146,套管144的内部底部设置有环形的限位块。
工作原理:本发明中,通过第一旋转机构2可带动3转动,第一旋转机构2可精确定位,从而方便更换加工位、上料位、下料位;支撑机构4可对转动的工作台3进行支撑,提高工作台3转动过程的稳定性,避免工作台3晃动和倾覆,具有很好的支撑效果;工件放置槽5用于收纳待加工工件,工件放入后可自动定位,从而可以进行铣加工;通过液压缸6可推动壳体15移动,从而将取物机构7移动到工件放置槽5的上方,并通过取物机构7的电磁铁72将工件吸出,然后运送到收纳箱内,方便工件的快速去除而无需人工取拿;升降机构8可带动升降板9升降,升降板9升降可将三棱柱11插入到刀具架14上的定位槽143,同时下压过程中可将铣刀145推出,实现取用指定铣刀145的目的;第二旋转机构10可带动三棱柱11转动,从而可带动铣刀145转动,从而实现对工件的铣削加工,非常方便;通过第三旋转机构13可带动刀具架14转动,从而可方便的根据需要对刀具架14上的铣刀145进行更换,操作灵活方便。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种自动换刀的数控加工设备,包括机架(1),其特征在于,所述机架(1)为日字形,所述机架(1)的内部通过第一旋转机构(2)安装有工作台(3),所述工作台(3)的底部安装有支撑机构(4),所述工作台(3)的顶部安装有工件放置槽(5),所述机架(1)的内部通过升降机构(8)安装有升降板(9),所述升降板(9)上通过第二旋转机构(10)安装有三棱柱(11),所述机架(1)的内部安装有液压缸(6),所述液压缸(6)的活塞杆上固定有壳体(15),所述壳体(15)的内部安装有取物机构(7),所述机架(1)的内部固定有固定板(12),所述固定板(12)上通过第三旋转机构(13)安装有刀具架(14),所述第三旋转机构(13)包括固定座(131)、蜗杆(132)、蜗轮(133)、第四电机(134)、第三转轴(135),所述固定座(131)固定在固定板(12)的顶部,所述固定座(131)上安装有第四电机(134),所述第四电机(134)的输出轴连接有蜗杆(132),所述固定板(12)上转动贯穿有第三转轴(135),所述第三转轴(135)的顶端安装有蜗轮(133),所述蜗轮(133)与蜗杆(132)啮合传动,所述刀具架(14)包括刀具盘(141)、第四滑块(142)、定位槽(143)、套管(144)、铣刀(145)、弹簧(146),所述刀具盘(141)固定在第三转轴(135)上,所述刀具盘(141)上开设有呈圆周阵列的通孔,所述通孔内转动套接有套管(144),所述套管(144)的内部滑动套接有第四滑块(142),所述第四滑块(142)的顶部开设有与三棱柱(11)相匹配的定位槽(143),所述第四滑块(142)的底端固定有铣刀(145),所述铣刀(145)的刀杆上套接有弹簧(146),所述套管(144)的内部底部设置有环形的限位块。
2.根据权利要求1所述的一种自动换刀的数控加工设备,其特征在于,所述第一旋转机构(2)包括第一电机(21)、第一丝杆(22)、丝母块(23)、连杆(24)、柱体(25)、第一滑块(26)、导向槽(27)、第一转轴(28),所述第一电机(21)安装在机架(1)内,所述第一电机(21)的输出轴连接有第一丝杆(22),所述第一丝杆(22)上通过螺纹套接有丝母块(23),所述丝母块(23)的侧边固定有连杆(24),所述连杆(24)固定有第一滑块(26),所述第一转轴(28)固定在工作台(3)上,所述第一转轴(28)与机架(1)转动连接,所述第一转轴(28)上固定套接有柱体(25),所述柱体(25)的侧边开设有导向槽(27),所述第一滑块(26)滑动安装在导向槽(27)内。
3.根据权利要求1所述的一种自动换刀的数控加工设备,其特征在于,所述支撑机构(4)包括滑座(41)和滑轨(42),所述滑座(41)固定在机架(1)上,所述滑轨(42)固定在工作台(3)上,所述滑座(41)和滑轨(42)均为环形,所述滑轨(42)转动套接在滑座(41)上。
4.根据权利要求1所述的一种自动换刀的数控加工设备,其特征在于,所述升降机构(8)包括第二电机(81)、第二丝杆(82)、导向杆(83),所述第二电机(81)安装在机架(1)内,所述第二电机(81)的输出轴连接有第二丝杆(82),所述升降板(9)通过螺纹套接在第二丝杆(82)上,所述导向杆(83)固定在机架(1)内,所述导向杆(83)滑动贯穿升降板(9)。
5.根据权利要求1所述的一种自动换刀的数控加工设备,其特征在于,所述第二旋转机构(10)包括第三电机(101)、第一齿轮(102)、第二齿轮(103)、第二转轴(104),所述第三电机(101)安装在升降板(9)上,所述第三电机(101)的输出轴安装有第一齿轮(102),所述第二转轴(104)转动贯穿升降板(9),所述第二转轴(104)的顶端安装有第二齿轮(103),所述第二转轴(104)的底端固定有三棱柱(11)。
6.根据权利要求1所述的一种自动换刀的数控加工设备,其特征在于,所述取物机构(7)包括第一支撑杆(71)、电磁铁(72)、第二滑块(73)、升降板(74)、第二支撑杆(75)、第三滑块(76),所述第一支撑杆(71)铰接在壳体(15)的内部,所述第一支撑杆(71)的另一端铰接有第二滑块(73),所述第二滑块(73)滑动安装在升降板(74)上,所述升降板(74)的底部安装有电磁铁(72),所述升降板(74)的顶部铰接有第二支撑杆(75),所述第二支撑杆(75)的另一端铰接有第三滑块(76),所述第三滑块(76)滑动安装在壳体(15)的内部。
7.根据权利要求6所述的一种自动换刀的数控加工设备,其特征在于,所述第一支撑杆(71)和第二支撑杆(75)铰接,所述第一支撑杆(71)和第二支撑杆(75)呈X形布置。
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