CN116493992B - 一种数控机床的自动换刀装置及换刀方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及数控机床技术领域，本发明公开了一种数控机床的自动换刀装置及换刀方法，包括：底座、多轴工件移动模块、加工模块、控制模块和辅助换刀机构；多轴工件移动模块固定安装在所述底座的顶端前侧；加工模块设置在所述底座的顶端后侧且位于多轴工件移动模块上方；控制模块安装在所述加工模块的外壁右侧，所述控制模块与多轴工件移动模块和加工模块电性连接；辅助换刀机构安装在所述加工模块的外壁左侧。该数控机床的自动换刀装置及换刀方法，可实现对刀库内刀具的保护，避免加工废屑附着在刀具表面，影响后续换刀后的正常加工，并且可以实现多种类的刀具存放和更换，增加适应性同时，避免对接过程中硬性接触冲击力过大导致刀具损坏。

Description

一种数控机床的自动换刀装置及换刀方法

技术领域

本发明涉及数控机床技术领域，具体为一种数控机床的自动换刀装置及换刀方法。

背景技术

数控机床是一种高精度、高效率的机床，它是通过计算机程序控制机床进行自动化加工的设备，数控机床的加工精度、加工效率和加工质量比传统机床要高得多，因此广泛应用于各个领域的生产制造过程中，数控机床主要由数控系统、机床本体、刀具库等组成，数控系统是数控机床的核心，它可以通过编程实现对机床的控制，包括控制机床的移动、加工速度、切削深度等参数，机床本体则是机床的主体部分，包括工作台、主轴、夹具等，用于实现工件的加工，刀具库则是存放刀具的地方，数控机床可以通过自动换刀技术实现自动更换刀具，以提高工作效率，数控机床广泛应用于汽车、航空、船舶、电子、机械等行业的生产制造过程中，它可以加工各种形状的工件，如平面、曲面、螺纹、齿轮等，数控机床还具有高度的灵活性和适应性，可以根据不同的加工需求进行编程和调整。

现有技术领域内，数控机床通过刀库等设备自动更换刀具，可以实现在加工过程中快速更换刀具，目前数控机床刀库缺少保护，在加工过程中切削的废屑容易附着在刀具表面影响刀具正常加工，数控机床刀库的自动换刀技术对刀具种类的限制较大，由于不同类型以及切削力的刀具规格和轴长不同，现有的自动换刀技术只能选择相同类型的刀具进行更换，适用性较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种数控机床的自动换刀装置及换刀方法，以解决上述背景技术中所提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种数控机床的自动换刀装置，包括：底座、多轴工件移动模块、加工模块、控制模块和辅助换刀机构；

多轴工件移动模块固定安装在所述底座的顶端前侧；加工模块设置在所述底座的顶端后侧且位于多轴工件移动模块上方；控制模块安装在所述加工模块的外壁右侧，所述控制模块与多轴工件移动模块和加工模块电性连接；辅助换刀机构安装在所述加工模块的外壁左侧。

优选的，所述辅助换刀机构包括：导轨架、电推杆、升降座、安装架、转动模块、支架、壳体、导轨座、丝杠螺母座、第一微型电机、第一丝杠螺杆、连接架、顶盖、限位导轨架、刀库组件和电动伸缩杆；导轨架沿上下方向固定安装在所述加工模块的左侧；电推杆设置在所述导轨架的内侧底端，所述电推杆和控制模块电性连接；升降座套接在所述导轨架的外部，所述电推杆的伸缩端与升降座的下表面固定连接；安装架设置在所述升降座的左侧，所述安装架的形状为V形；转动模块固定安装在所述安装架的顶部，所述转动模块采用内部电机驱动转动盘作为转动端进行水平方向转动，所述转动模块和控制模块电性连接；支架设置在所述转动模块的转动端上表面，所述支架的形状为L形；壳体沿上下方向设置在所述支架的前侧，所述壳体的外壁前方左右两侧沿上下方向开设有与自身内腔相通的滑槽；导轨座沿上下方向内嵌在所述壳体的内腔后侧；丝杠螺母座套接在所述导轨座的外壁，所述丝杠螺母座的前侧由壳体的外壁前侧滑槽延伸出壳体的外部；第一微型电机固定安装在所述壳体的上表面，所述第一微型电机的转动轴延伸进壳体的内腔顶部，所述第一微型电机和控制模块电性连接；第一丝杠螺杆沿上下方向设置在所述壳体的内腔，所述第一丝杠螺杆的轴心顶部与第一微型电机的转动轴锁紧；连接架沿上下方向固定安装在所述丝杠螺母座的底端前侧；顶盖螺钉连接在所述连接架的底部；限位导轨架沿左右方向设置在所述安装架的前端；刀库组件设置在所述限位导轨架的前侧；电动伸缩杆设置在所述限位导轨架的内侧，所述电动伸缩杆和控制模块电性连接。

优选的，所述刀库组件包括：刀库组件外壳、底板、第二微型电机、转轴、传动皮带件、侧面围挡、转盘、电动夹持器和顶升单元；刀库组件外壳螺钉连接在所述限位导轨架的前侧，所述电动伸缩杆的伸缩端与刀库组件外壳的外壁左侧固定连接；底板螺钉连接在所述刀库组件外壳的上表面；第二微型电机设置在所述刀库组件外壳的底部，所述第二微型电机的转动轴延伸进刀库组件外壳的内腔底部右侧，所述第二微型电机和控制模块电性连接；转轴通过轴承转动连接在所述刀库组件外壳的内腔底部左侧，所述转轴的顶部由底板中部开设的通孔延伸出底板的上表面；传动皮带件一端螺钉连接在所述第二微型电机的转动轴外侧，所述传动皮带件的另一侧键连接在转轴的外壁底部；侧面围挡沿周向设置在所述底板的上表面外侧；转盘螺钉连接在所述转轴的顶部，所述转盘的外侧沿周向间隔开设有若干个卡槽；所述电动夹持器的数量为若干个，若干个所述电动夹持器分别设置在若干个转盘的卡槽内腔，所述电动夹持器和控制模块电性连接；顶升单元设置在所述底板的内腔底端右侧开口处下方对应位置。

优选的，所述顶升单元包括：顶升单元外壳、顶升座、连接座、固定架、第三微型电机、转动座、转动杆、连接杆、滑槽座、丝杠螺母、限位杆、第四微型电机、万向轴和第二丝杠螺杆；顶升单元外壳沿上下方向安装在所述底板的下表面；顶升座插接在所述顶升单元外壳的内腔顶部，所述顶升座的顶端延伸进底板的上表面；连接座设置在所述顶升座的下表面；固定架设置在所述顶升单元外壳的底端外侧；第三微型电机设置在所述固定架的前侧，所述第三微型电机的转动轴延伸进固定架的内侧左端，所述第三微型电机和控制模块电性连接；转动座螺钉连接在所述第三微型电机的转动轴后侧，所述转动座的形状为几字形；转动杆一端通过轴承转动连接在所述转动座的内侧；连接杆一端通过轴承转动连接在所述连接座的内侧，所述连接杆的另一端与转动杆的另一端内侧通过销轴转动连接；滑槽座设置在所述顶升单元外壳的外壁左侧后端，所述滑槽座的形状为弧形；丝杠螺母插接在所述滑槽座的内腔；限位杆一端通过销轴转动连接在所述丝杠螺母的前侧，所述限位杆的另一端与转动杆和连接杆销轴转动连接处轴心通过轴承转动连接；第四微型电机固定安装在所述顶升单元外壳的外壁左侧顶部，所述第四微型电机和控制模块电性连接；万向轴一端螺钉连接在所述第四微型电机的转动轴左侧；第二丝杠螺杆螺接在所述丝杠螺母的内侧，所述第二丝杠螺杆的顶部轴心与万向轴的另一端相锁紧。

优选的，所述顶升座的顶部开设有与刀具适配的凹槽。

优选的，所述连接杆和限位杆的底端接触面均为斜面。

优选的，通过所述第三微型电机驱动转动座转动，能够使转动杆在转动座旋转力的作用下驱动连接杆底端上下往复运动。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

通过电推杆驱动升降座使安装架带动刀库组件下降至指定高度位置，第一微型电机驱动第一丝杠螺杆转动，丝杠螺母座在第一丝杠螺杆的作用下驱动顶盖向上移动，使顶盖解除对刀库组件顶部的封闭，通过转动模块驱动支架转动，使支架配合带动顶盖转动至后侧位置，以实现对刀具的保护，并在换刀过程中自动解除保护状态，避免加工过程中飞屑附着在刀具表面。

电动伸缩杆伸长驱动刀库组件外壳移动，使刀库组件外壳在限位导轨架的限位作用下水平移动至加工模块的刀头下方对应位置处，第二微型电机驱动传动皮带件转动，在传动皮带件的传动下驱动转轴转动，使转轴驱动转盘在侧面围挡内侧转动，进而使转盘驱动电动夹持器内部存放的对应更换刀具转动至顶升单元上方位置处，实现对应刀具的自动适配选择。

通过第四微型电机驱动万向轴使第二丝杠螺杆转动，丝杠螺母在第二丝杠螺杆旋转力的作用下沿滑槽座内腔弧形移动，丝杠螺母通过自身上下方向上位移以驱动限位杆一端运动，限位杆带动转动杆和连接杆销轴转动连接处向上或向下位移，进而改变连接杆位移高度，使顶升座位移高度适配电动夹持器内部存放刀具长度，第三微型电机驱动转动座转动，转动杆在转动座旋转力的作用下驱动连接杆底端上下往复运动，进而使连接杆在限位杆的限位作用下驱动连接座带动顶升座插入电动夹持器内部刀具下方，电动夹持器解除对刀具固定同时顶升座将刀具顶升出转盘内侧并插入加工模块内部主轴中，实现不同种类的刀具与主轴的对接，避免硬性对接的冲击损伤刀具。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1的辅助换刀机构爆炸图。

图3为图2的A处放大图。

图4为图1的刀库组件爆炸图。

图5为图4的顶升单元爆炸图。

图6为图5的连接杆示意图。

图7为图5的限位杆示意图。

图中：1、底座；2、多轴工件移动模块；3、加工模块；4、控制模块；5、辅助换刀机构；100、调高组件；51、导轨架；52、电推杆；53、升降座；54、安装架；55、转动模块；200、顶盖移动组件，56、支架；57、壳体；58、导轨座；59、丝杠螺母座；510、第一微型电机；511、第一丝杠螺杆；512、连接架；513、顶盖；514、限位导轨架；515、电动伸缩杆；6、刀库组件；61、刀库组件外壳；62、底板；63、第二微型电机；64、转轴；65、传动皮带件；66、侧面围挡；67、转盘；68、电动夹持器；7、顶升单元；71、顶升单元外壳；72、顶升座；73、连接座；74、固定架；75、第三微型电机；76、转动座；77、转动杆；78、连接杆；79、滑槽座；710、丝杠螺母；711、限位杆；712、第四微型电机；713、万向轴；714、第二丝杠螺杆。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种数控机床的自动换刀装置，包括：底座1、多轴工件移动模块2、加工模块3、控制模块4和辅助换刀机构5；多轴工件移动模块2固定安装在底座1的顶端前侧，多轴工件移动模块2能够由控制模块4进行控制通过加工程序的坐标系设定功能，驱动自身内部工件配合底座1进行X轴和Y轴方向上的移动，实现对工件的加工作业；加工模块3设置在底座1的顶端后侧且位于多轴工件移动模块2上方，加工模块3能够由控制模块4进行控制通过加工程序的坐标系设定功能，驱动自身内部刀具在工件上方进行Z轴方向的移动和自动加工，加工模块3的加工主轴内部设置有自动锁紧机构能够锁紧刀具；控制模块4安装在加工模块3的外壁右侧，控制模块4与多轴工件移动模块2和加工模块3电性连接，工作人员能够根据工件加工需求，设计并编写加工程序至控制模块4内部进行运行；辅助换刀机构5安装在加工模块3的外壁左侧。

作为优选方案，更进一步的，如图2和图3所示，辅助换刀机构5包括：调高组件100、安装架54、转动模块55、顶盖移动组件200、顶盖513、限位导轨架514、刀库组件6和电动伸缩杆515；调高组件100包括导轨架51、电推杆52和升降座53；顶盖移动组件200包括支架56、壳体57、导轨座58、丝杠螺母座59、第一微型电机510、第一丝杠螺杆511和连接架512；导轨架51沿上下方向固定安装在加工模块3的左侧；电推杆52设置在导轨架51的内侧底端，电推杆52和控制模块4电性连接，电推杆52能够由控制模块4进行控制通过自身伸长缩短驱动升降座53上下移动；升降座53套接在导轨架51的外部，电推杆52的伸缩端与升降座53的下表面固定连接，升降座53能够在导轨架51外壁上下运动；安装架54设置在升降座53的左侧，安装架54的形状为V形；转动模块55固定安装在安装架54的顶部，转动模块55采用内部电机驱动转动盘作为转动端进行水平方向转动，转动模块55和控制模块4电性连接，转动模块55能够由控制模块4进行控制驱动支架56转动；支架56设置在转动模块55的转动端上表面，支架56的形状为L形；壳体57沿上下方向设置在支架56的前侧，壳体57的外壁前方左右两侧沿上下方向开设有与自身内腔相通的滑槽；导轨座58沿上下方向内嵌在壳体57的内腔后侧；丝杠螺母座59套接在导轨座58的外壁，丝杠螺母座59的前侧由壳体57的外壁前侧滑槽延伸出壳体57的外部，丝杠螺母座59能够在导轨座58的外壁上下运动；第一微型电机510固定安装在壳体57的上表面，第一微型电机510的转动轴延伸进壳体57的内腔顶部，第一微型电机510和控制模块4电性连接，第一微型电机510能够由控制模块4进行控制驱动第一丝杠螺杆511顺时针或逆时针方向转动；第一丝杠螺杆511沿上下方向设置在壳体57的内腔，第一丝杠螺杆511的轴心顶部与第一微型电机510的转动轴锁紧，丝杠螺母座59能够在第一丝杠螺杆511的旋转力的作用下上下运动；连接架512沿上下方向固定安装在丝杠螺母座59的底端前侧；顶盖513螺钉连接在连接架512的底部；限位导轨架514沿左右方向设置在安装架54的前端，限位导轨架514采用限位滑块在限位导轨外侧水平方向滑动的方式对刀库组件外壳61进行限位和支撑；刀库组件6设置在限位导轨架514的前侧；电动伸缩杆515设置在限位导轨架514的内侧，电动伸缩杆515和控制模块4电性连接，电动伸缩杆515能够由控制模块4进行控制驱动，电动伸缩杆515通过自身伸长缩短驱动刀库组件外壳61左右方向水平移动。

作为优选方案，更进一步的，如图4所示，刀库组件6包括：刀库组件外壳61、底板62、第二微型电机63、转轴64、传动皮带件65、侧面围挡66、转盘67、电动夹持器68和顶升单元7；刀库组件外壳61螺钉连接在限位导轨架514的前侧，电动伸缩杆515的伸缩端与刀库组件外壳61的外壁左侧固定连接；底板62螺钉连接在刀库组件外壳61的上表面；第二微型电机63设置在刀库组件外壳61的底部，第二微型电机63的转动轴延伸进刀库组件外壳61的内腔底部右侧，第二微型电机63和控制模块4电性连接，第二微型电机63能够由控制模块4进行控制，第二微型电机63能够驱动传动皮带件65一端皮带轮转动；转轴64通过轴承转动连接在刀库组件外壳61的内腔底部左侧，转轴64的顶部由底板62中部开设的通孔延伸出底板62的上表面；传动皮带件65一端螺钉连接在第二微型电机63的转动轴外侧，传动皮带件65的另一侧键连接在转轴64的外壁底部，传动皮带件65采用皮带轮驱动皮带转动方式，传动皮带件65起到第二微型电机63和转轴64的传动连接；侧面围挡66沿周向设置在底板62的上表面外侧；转盘67螺钉连接在转轴64的顶部，转盘67的外侧沿周向间隔开设有若干个卡槽；电动夹持器68的数量为若干个，若干个电动夹持器68分别设置在若干个转盘67的卡槽内腔，电动夹持器68和控制模块4电性连接，电动夹持器68能够由控制模块4进行控制驱动，电动夹持器68能够对刀具进行夹持固定；顶升单元7设置在底板62的内腔底端右侧开口处下方对应位置。

作为优选方案，更进一步的，如图5、图6和图7所示，顶升单元7包括：顶升单元外壳71、顶升座72、连接座73、固定架74、第三微型电机75、转动座76、转动杆77、连接杆78、滑槽座79、丝杠螺母710、限位杆711、第四微型电机712、万向轴713和第二丝杠螺杆714；顶升单元外壳71沿上下方向安装在底板62的下表面；顶升座72插接在顶升单元外壳71的内腔顶部，顶升座72的顶端延伸进底板62的上表面，顶升座72的顶部开设有与刀具适配的凹槽；连接座73设置在顶升座72的下表面；固定架74设置在顶升单元外壳71的底端外侧；第三微型电机75设置在固定架74的前侧，第三微型电机75的转动轴延伸进固定架74的内侧左端，第三微型电机75和控制模块4电性连接，第三微型电机75能够由控制模块4进行控制驱动，第三微型电机75能够驱动转动座76在固定架74内侧转动；转动座76螺钉连接在第三微型电机75的转动轴后侧，转动座76的形状为几字形；转动杆77一端通过轴承转动连接在转动座76的内侧；连接杆78一端通过轴承转动连接在连接座73的内侧，连接杆78的另一端与转动杆77的另一端内侧通过销轴转动连接；滑槽座79设置在顶升单元外壳71的外壁左侧后端，滑槽座79的形状为弧形；丝杠螺母710插接在滑槽座79的内腔，丝杠螺母710能够在滑槽座79的内腔弧形移动；限位杆711一端通过销轴转动连接在丝杠螺母710的前侧，限位杆711的另一端与转动杆77和连接杆78销轴转动连接处轴心通过轴承转动连接，连接杆78和限位杆711的底端接触面均为斜面，限位杆711能够带动转动杆77和连接杆78销轴转动连接处向上或向下位移，转动杆77能够以与连接杆78销轴转动连接处为轴向内侧或向外侧转动；第四微型电机712固定安装在顶升单元外壳71的外壁左侧顶部，第四微型电机712和控制模块4电性连接，第四微型电机712能够由控制模块4进行控制驱动，第四微型电机712能够驱动万向轴713转动；万向轴713一端螺钉连接在第四微型电机712的转动轴左侧；第二丝杠螺杆714螺接在丝杠螺母710的内侧，第二丝杠螺杆714的顶部轴心与万向轴713的另一端相锁紧，丝杠螺母710能够在第二丝杠螺杆714旋转力的作用下弧形移动，丝杠螺母710上下方向发生位移时驱动第二丝杠螺杆714在万向轴713的配合下发生偏转，并在万向轴713配合下保持第四微型电机712与第二丝杠螺杆714连接状态。

工作原理如下：

工作人员将工件放置在多轴工件移动模块2内侧，并将多种类加工刀具安装在电动夹持器68内侧，使电动夹持器68对刀具夹持并固定，控制模块4启动内部预先编写的加工程序，在加工程序的指令下，加工模块3通过加工程序的坐标系设定功能，驱动自身内部刀具在工件上方进行Z轴方向的移动和自动加工，多轴工件移动模块2通过加工程序的坐标系设定功能，驱动自身内部工件配合底座1进行X轴和Y轴方向上的移动；

当进行换刀时，控制模块4内部预置程序停止底座1和多轴工件移动模块2的加工，确保安全，控制模块4内部预置程序控制电推杆52、第一微型电机510、转动模块55和电动伸缩杆515依次启动，电推杆52缩短驱动升降座53向下运动，使升降座53在导轨架51限位作用下驱动安装架54带动刀库组件6下降至指定高度位置，第一微型电机510驱动第一丝杠螺杆511转动，使丝杠螺母座59在第一丝杠螺杆511旋转力的作用下和在导轨座58的限位作用下向上运动，进而使丝杠螺母座59在连接架512的配合下驱动顶盖513向上移动，使顶盖513解除对刀库组件6顶部的封闭，转动模块55驱动支架56转动，使支架56配合带动顶盖513转动至后侧位置，电动伸缩杆515伸长驱动刀库组件外壳61移动，使刀库组件外壳61在限位导轨架514的限位作用下水平移动至加工模块3的刀头下方对应位置处；

控制模块4内部预置程序搜索刀库组件6中合适的新刀具，控制第二微型电机63驱动传动皮带件65转动，在传动皮带件65的传动下驱动转轴64转动，使转轴64驱动转盘67在侧面围挡66内侧转动，进而使转盘67驱动电动夹持器68内部存放的对应更换刀具转动至顶升单元7上方位置处，控制模块4内部预置程序控制第四微型电机712和第三微型电机75启动，第四微型电机712驱动万向轴713转动，进而在万向轴713的传动下驱动第二丝杠螺杆714转动，丝杠螺母710在第二丝杠螺杆714旋转力的作用下沿滑槽座79内腔弧形移动，丝杠螺母710通过自身上下方向上位移以驱动限位杆711一端运动，并使限位杆711带动转动杆77和连接杆78销轴转动连接处向上或向下位移，进而改变连接杆78位移高度，使顶升座72位移高度适配电动夹持器68内部存放刀具长度，并使第二丝杠螺杆714在万向轴713的配合下保持与第四微型电机712的连接状态，第三微型电机75驱动转动座76转动，使转动杆77在转动座76旋转力的作用下驱动连接杆78底端上下往复运动，进而使连接杆78在限位杆711的限位作用下驱动连接座73带动顶升座72插入电动夹持器68内部刀具下方，电动夹持器68解除对刀具固定同时顶升座72将刀具顶升出转盘67内侧并插入加工模块3内部主轴中，并确保刀柄与夹紧装置紧密连接，实现刀具的自动更换。

本发明能够实现对刀库内刀具的保护，避免加工废屑附着在刀具表面，影响后续换刀后的正常加工，并且可以实现多种类的刀具存放和更换，增加适应性同时，避免对接过程中硬性接触冲击力过大导致刀具损坏。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种数控机床的自动换刀装置，包括：加工模块（3）和控制模块（4），所述控制模块（4）安装在加工模块（3）的外壁右侧，其特征在于，所述数控机床的自动换刀装置还包括：

辅助换刀机构（5），安装在所述加工模块（3）的外壁左侧；

所述辅助换刀机构（5）包括：

调高组件（100），安装在所述加工模块（3）的左侧；

安装架（54），设置在所述调高组件（100）的升降端，所述安装架（54）的形状为V形；

转动模块（55），固定安装在所述安装架（54）的顶部，所述转动模块（55）采用内部电机驱动转动盘作为转动端进行水平方向转动，所述转动模块（55）和控制模块（4）电性连接；

顶盖移动组件（200），设置在所述转动模块（55）的顶端；

顶盖（513），螺钉连接在所述顶盖移动组件（200）的移动端；

限位导轨架（514），沿左右方向设置在所述安装架（54）的前端；

电动伸缩杆（515），设置在所述限位导轨架（514）的内侧，所述电动伸缩杆（515）和控制模块（4）电性连接；

刀库组件（6），设置在所述限位导轨架（514）的前侧；

所述调高组件（100）包括：

导轨架（51），沿上下方向固定安装在所述加工模块（3）的左侧；

电推杆（52），设置在所述导轨架（51）的内侧底端，所述电推杆（52）和控制模块（4）电性连接；

升降座（53），套接在所述导轨架（51）的外部，所述电推杆（52）的伸缩端与升降座（53）的下表面固定连接，所述安装架（54）设置在升降座（53）的左侧；

所述顶盖移动组件（200）包括：

支架（56），设置在所述转动模块（55）的转动端上表面，所述支架（56）的形状为L形；

壳体（57），沿上下方向设置在所述支架（56）的前侧，所述壳体（57）的外壁前方左右两侧沿上下方向开设有与自身内腔相通的滑槽；

导轨座（58），沿上下方向内嵌在所述壳体（57）的内腔后侧；

丝杠螺母座（59），套接在所述导轨座（58）的外壁，所述丝杠螺母座（59）的前侧由壳体（57）的外壁前侧滑槽延伸出壳体（57）的外部；

第一微型电机（510），固定安装在所述壳体（57）的上表面，所述第一微型电机（510）的转动轴延伸进壳体（57）的内腔顶部，所述第一微型电机（510）和控制模块（4）电性连接；

第一丝杠螺杆（511），沿上下方向设置在所述壳体（57）的内腔，所述第一丝杠螺杆（511）的轴心顶部与第一微型电机（510）的转动轴锁紧；

连接架（512），沿上下方向固定安装在所述丝杠螺母座（59）的底端前侧，所述顶盖（513）螺钉连接在连接架（512）的底部；

所述刀库组件（6）包括：

刀库组件外壳（61），螺钉连接在所述限位导轨架（514）的前侧，所述电动伸缩杆（515）的伸缩端与刀库组件外壳（61）的外壁左侧固定连接；

底板（62），螺钉连接在所述刀库组件外壳（61）的上表面；

第二微型电机（63），设置在所述刀库组件外壳（61）的底部，所述第二微型电机（63）的转动轴延伸进刀库组件外壳（61）的内腔底部右侧，所述第二微型电机（63）和控制模块（4）电性连接；

转轴（64），通过轴承转动连接在所述刀库组件外壳（61）的内腔底部左侧，所述转轴（64）的顶部由底板（62）中部开设的通孔延伸出底板（62）的上表面；

传动皮带件（65），一端螺钉连接在所述第二微型电机（63）的转动轴外侧，所述传动皮带件（65）的另一侧键连接在转轴（64）的外壁底部；

侧面围挡（66），沿周向设置在所述底板（62）的上表面外侧；

转盘（67），螺钉连接在所述转轴（64）的顶部，所述转盘（67）的外侧沿周向间隔开设有若干个卡槽；

电动夹持器（68），所述电动夹持器（68）的数量为若干个，若干个所述电动夹持器（68）分别设置在若干个转盘（67）的卡槽内腔，所述电动夹持器（68）和控制模块（4）电性连接；

顶升单元（7），设置在所述底板（62）的内腔底端右侧开口处下方对应位置；

所述顶升单元（7）包括：

顶升单元外壳（71），沿上下方向安装在所述底板（62）的下表面；

顶升座（72），插接在所述顶升单元外壳（71）的内腔顶部，所述顶升座（72）的顶端延伸进底板（62）的上表面；

连接座（73），设置在所述顶升座（72）的下表面；

固定架（74），设置在所述顶升单元外壳（71）的底端外侧；

第三微型电机（75），设置在所述固定架（74）的前侧，所述第三微型电机（75）的转动轴延伸进固定架（74）的内侧左端，所述第三微型电机（75）和控制模块（4）电性连接；

转动座（76），螺钉连接在所述第三微型电机（75）的转动轴后侧，所述转动座（76）的形状为几字形；

转动杆（77），一端通过轴承转动连接在所述转动座（76）的内侧；

连接杆（78），一端通过轴承转动连接在所述连接座（73）的内侧，所述连接杆（78）的另一端与转动杆（77）的另一端内侧通过销轴转动连接；

滑槽座（79），设置在所述顶升单元外壳（71）的外壁左侧后端，所述滑槽座（79）的形状为弧形；

丝杠螺母（710），插接在所述滑槽座（79）的内腔；

限位杆（711），一端通过销轴转动连接在所述丝杠螺母（710）的前侧，所述限位杆（711）的另一端与转动杆（77）和连接杆（78）销轴转动连接处轴心通过轴承转动连接；

第四微型电机（712），固定安装在所述顶升单元外壳（71）的外壁左侧顶部，所述第四微型电机（712）和控制模块（4）电性连接；

万向轴（713），一端螺钉连接在所述第四微型电机（712）的转动轴左侧；

第二丝杠螺杆（714），螺接在所述丝杠螺母（710）的内侧，所述第二丝杠螺杆（714）的顶部轴心与万向轴（713）的另一端相锁紧。

2.根据权利要求1所述的一种数控机床的自动换刀装置，其特征在于，所述顶升座（72）的顶部开设有与刀具适配的凹槽。

3.根据权利要求2所述的一种数控机床的自动换刀装置，其特征在于，所述连接杆（78）和限位杆（711）的底端接触面均为斜面。

4.根据权利要求3所述的一种数控机床的自动换刀装置，其特征在于，通过所述第三微型电机（75）驱动转动座（76）转动，能够使转动杆（77）在转动座（76）旋转力的作用下驱动连接杆（78）底端上下往复运动。

5.一种利用如权利要求4所述的数控机床的自动换刀装置的换刀方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：将工件放置在多轴工件移动模块（2）内侧，并将多种类加工刀具安装在电动夹持器（68）内侧，使电动夹持器（68）对刀具夹持并固定，实现装置的加工前预准备作业；

步骤二：控制模块（4）加工程序启动，加工模块（3）通过加工程序的坐标系设定功能，驱动自身内部刀具在工件上方进行Z轴方向的移动和自动加工，多轴工件移动模块（2）通过加工程序的坐标系设定功能，驱动自身内部工件配合底座（1）进行X轴和Y轴方向上的移动，实现对工件的加工作业；

步骤三：控制模块（4）内部加工程序需要对工件进行不同种类加工时换刀指令启动，停止底座（1）和多轴工件移动模块（2）的加工确保安全，电推杆（52）驱动升降座（53）使安装架（54）带动刀库组件（6）下降至指定高度位置，第一微型电机（510）驱动第一丝杠螺杆（511）转动，丝杠螺母座（59）在第一丝杠螺杆（511）的作用下和在连接架（512）的配合下驱动顶盖（513）向上移动，顶盖（513）解除对刀库组件（6）顶部的封闭，转动模块（55）驱动支架（56）带动顶盖（513）转动至后侧位置，电动伸缩杆（515）驱动刀库组件外壳（61）水平移动至加工模块（3）的刀头下方对应位置处；

步骤四：控制模块（4）内部预置程序搜索刀库组件（6）中合适的新刀具，控制第二微型电机（63）驱动传动皮带件（65）转动，在传动皮带件（65）的传动下驱动转轴（64）转动，使转轴（64）驱动转盘（67）在侧面围挡（66）内侧转动，进而使转盘（67）驱动电动夹持器（68）内部存放的对应更换刀具转动至顶升单元（7）上方位置处；

步骤五：第四微型电机（712）驱动万向轴（713）转动，进而在万向轴（713）的传动下驱动第二丝杠螺杆（714）转动，丝杠螺母（710）在第二丝杠螺杆（714）旋转力的作用下沿滑槽座（79）内腔弧形移动，丝杠螺母（710）通过自身上下方向上位移以驱动限位杆（711）一端运动，并使限位杆（711）带动转动杆（77）和连接杆（78）销轴转动连接处向上或向下位移，进而改变连接杆（78）位移高度，使顶升座（72）位移高度适配电动夹持器（68）内部存放刀具长度，使后续对刀具顶升高度更加精确；

步骤六：第三微型电机（75）驱动转动座（76）转动，转动杆（77）在转动座（76）的作用下驱动连接杆（78）底端上下往复运动，连接杆（78）驱动连接座（73）带动顶升座（72）插入电动夹持器（68）内部刀具下方，电动夹持器（68）解除对刀具固定同时顶升座（72）将刀具顶升出转盘（67）内侧并插入加工模块（3）内部主轴中，并确保刀柄与夹紧装置紧密连接，实现刀具的自动更换；

步骤七：控制模块（4）内部预置程序控制加工模块（3）检查新刀具是否正常工作，确认新刀具正常后，使多轴工件移动模块（2）和加工模块（3）重新开始作业对工件进行加工；

步骤八：加工完成后，多轴工件移动模块（2）和加工模块（3）停止工作，工作人员将加工好的零件从多轴工件移动模块（2）内卸载下来。