CN116511961A - 一种立式加工中心的自动换刀装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及立式加工中心技术领域，并公开了一种立式加工中心的自动换刀装置，包括立式加工中心，所述立式加工中心的内部设置有车刀夹具与车刀刀库，所述车刀夹具上安装有车刀，所述立式加工中心上固定连接有机架，所述机架上装配有丝杆，所述丝杆用于驱动工件在立式加工中心内发生移动，所述车刀夹具与车刀之间通过卡接组件相连接，所述车刀夹具上设置有夹持组件，所述立式加工中心上设置有驱动组件，所述车刀上设置有触发组件。本发明所提出的自动换刀装置在使用时，两个卡块在对车刀完成夹装后会停止对车刀进行施力，避免车刀在两个卡块的压力作用下发生变形，保证车刀在车刀夹具上的稳定性，进而保证车刀对于工件的加工精度。

Description

一种立式加工中心的自动换刀装置

技术领域

本发明涉及立式加工中心技术领域，尤其涉及一种立式加工中心的自动换刀装置。

背景技术

立式加工中心是带有刀库和自动换刀装置的一种高度自动化的多功能数控机床，立式加工中心是指主轴轴线与工作台垂直设置的加工中心，主要适用于加工板类、盘类、模具及小型壳体类复杂零件，立式加工中心能完成铣、镗削、钻削、攻螺纹和用切削螺纹等工序，立式加工中心最少是三轴二联动，一般可实现三轴三联动，有的可进行五轴、六轴控制。

立式加工中心一般装配有自动换刀的功能，但是现有技术中的自动换刀装置在使用时，为了保证车刀的稳定性，刀座施加在车刀上的压力通常比较大，车刀刀杆容易在这种压力下发生微小变形，长时间如此车刀容易在夹具上发生晃动，影响车刀对于工件的加工精度。

所以，需要设计一种立式加工中心的自动换刀装置来解决上述问题。

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，而提出的一种立式加工中心的自动换刀装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种立式加工中心的自动换刀装置，包括立式加工中心，所述立式加工中心的内部设置有车刀夹具与车刀刀库，所述车刀夹具上安装有车刀，所述立式加工中心上固定连接有机架，所述机架上装配有丝杆，所述丝杆用于驱动工件在立式加工中心内发生移动，所述车刀夹具与车刀之间通过卡接组件相连接，所述车刀夹具上设置有夹持组件，所述立式加工中心上设置有驱动组件，所述车刀上设置有触发组件。

作为本发明的一种优选技术方案，所述卡接组件包括两个卡槽、两个安装口、两个卡块、两个滑槽、两个滑块与两个弹簧一，两个所述卡槽均开设在车刀的刀柄上，两个所述安装口均开设在车刀夹具上，两个所述卡块分别滑动装配在两个安装口内，两个所述滑槽分别开设在两个安装口内，两个所述滑块分别固定连接在两个卡块上，且两个滑块分别滑动连接在两个滑槽内，两个所述弹簧一的一端分别与两个滑槽的内面相连接，两个所述弹簧一的另一端分别与两个滑块相连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述夹持组件包括驱动套筒、两个挤压头、滑动套筒、固定套板、弹簧二、固定套筒与两个连杆，所述驱动套筒滑动套设在车刀夹具上，两个所述挤压头分别固定连接在两个卡块上，所述滑动套筒滑动套设在车刀夹具上，所述固定套板固定套设在车刀夹具上，所述弹簧二的一端与滑动套筒相连接，所述弹簧二的另一端与固定套板相连接，所述固定套筒固定套设在驱动套筒上，两个所述连杆的一端均与滑动套筒相连接，两个所述连杆的另一端均与固定套筒固定连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述驱动组件包括转动板、若干推杆、电机与驱动辊，所述转动板螺纹套接在车刀夹具上，若干所述推杆均固定连接在转动板的底面，且若干推杆均与滑动套筒相互接触，所述电机安装在立式加工中心上，所述驱动辊固定连接在电机的输出轴末端，所述驱动辊与转动板之间相互压紧。

作为本发明的一种优选技术方案，所述触发组件包括导向杆、两个导电块、挤压块与两个弹簧三，所述导向杆固定连接在卡槽的内面，两个所述导电块均滑动套设在导向杆上，所述挤压块固定连接在卡块上，两个所述弹簧三的一端均与卡槽的内面相连接，两个所述弹簧三的另一端分别与两个导电块相连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述卡槽的内面与卡块的侧面之间相互贴合，所述滑槽的内面与滑块的侧面之间相互贴合。

作为本发明的一种优选技术方案，所述驱动套筒的内面设置有斜面，两个所述挤压头均呈半球状结构。

作为本发明的一种优选技术方案，所述驱动辊与转动板均采用橡胶材料制成。

作为本发明的一种优选技术方案，所述机架上设置有防护组件，所述防护组件包括两个防护件，两个所述防护件共同罩设在丝杆上，所述防护件包括两个半环、防护套与两个固定板，两个所述半环分别固定连接在防护套的两端，两个所述固定板分别固定连接在两个半环上，所述防护套采用波纹管制成；

相互正对的两个所述固定板之间固定固定螺栓相连接。

本发明具有以下有益效果：

1、通过设置触发组件，在触发组件的作用下，两个卡块在对车刀完成夹装后会停止对车刀进行施力，避免车刀在两个卡块的压力作用下发生变形，保证车刀在车刀夹具上的稳定性，进而保证车刀对于工件的加工精度；

2、通过设置卡接组件、夹持组件与驱动组件，立式加工中心利用卡接组件、夹持组件与驱动组件对车刀夹装到车刀夹具上，操作便捷；

3、通过设置防护组件，两个防护套能够共同把丝杆罩住，避免工件加工过程中产生的碎屑卡入丝杆的螺纹槽内，保证滑动座在丝杆上的顺利滑动。

附图说明

图1为本发明提出的一种立式加工中心的自动换刀装置的结构示意图；

图2为本发明提出的一种立式加工中心的自动换刀装置中机架的结构示意图；

图3为本发明提出的一种立式加工中心的自动换刀装置的剖视图结构示意图；

图4为本发明提出的一种立式加工中心的自动换刀装置的A-A向截面图；

图5为本发明提出的一种立式加工中心的自动换刀装置的局部结构放大图；

图6为本发明提出的一种立式加工中心的自动换刀装置的A处结构放大图；

图7为本发明提出的一种立式加工中心的自动换刀装置的B处结构放大图。

图中：1立式加工中心、2车刀夹具、3车刀刀库、4机架、5丝杆、6车刀、7卡接组件、71卡槽、72安装口、73卡块、74滑槽、75滑块、76弹簧一、8夹持组件、81驱动套筒、82挤压头、83滑动套筒、84固定套板、85弹簧二、86固定套筒、87连杆、9驱动组件、91转动板、92推杆、93电机、94驱动辊、10触发组件、101导向杆、102导电块、103挤压块、104弹簧三、11防护组件、111半环、112防护套、113固定板、114固定螺栓。

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1-7，一种立式加工中心的自动换刀装置，包括立式加工中心1，立式加工中心1的内部设置有车刀夹具2与车刀刀库3，车刀夹具2上安装有车刀6，立式加工中心1上固定连接有机架4，机架4上装配有丝杆5，丝杆5用于驱动工件在立式加工中心1内发生移动，车刀夹具2与车刀6之间通过卡接组件7相连接，车刀夹具2上设置有夹持组件8，立式加工中心1上设置有驱动组件9，车刀6上设置有触发组件10。

参照图2-5，卡接组件7包括两个卡槽71、两个安装口72、两个卡块73、两个滑槽74、两个滑块75与两个弹簧一76，两个卡槽71均开设在车刀6的刀柄上，两个安装口72均开设在车刀夹具2上，两个卡块73分别滑动装配在两个安装口72内，两个滑槽74分别开设在两个安装口72内，两个滑块75分别固定连接在两个卡块73上，且两个滑块75分别滑动连接在两个滑槽74内，滑槽74与滑块75对卡块73的移动起到限位和导向的作用，保证卡块73在安装口72内的稳定性，两个弹簧一76的一端分别与两个滑槽74的内面相连接，两个弹簧一76的另一端分别与两个滑块75相连接。

参照图5，夹持组件8包括驱动套筒81、两个挤压头82、滑动套筒83、固定套板84、弹簧二85、固定套筒86与两个连杆87，驱动套筒81滑动套设在车刀夹具2上，两个挤压头82分别固定连接在两个卡块73上，滑动套筒83滑动套设在车刀夹具2上，固定套板84固定套设在车刀夹具2上，弹簧二85的一端与滑动套筒83相连接，弹簧二85的另一端与固定套板84相连接，固定套筒86固定套设在驱动套筒81上，两个连杆87的一端均与滑动套筒83相连接，两个连杆87的另一端均与固定套筒86固定连接，通过设置夹持组件8，便于对车刀6进行夹装。

参照图4，驱动组件9包括转动板91、若干推杆92、电机93与驱动辊94，转动板91螺纹套接在车刀夹具2上，若干推杆92均固定连接在转动板91的底面，且若干推杆92均与滑动套筒83相互接触，电机93安装在立式加工中心1上，驱动辊94固定连接在电机93的输出轴末端，驱动辊94与转动板91之间相互压紧，通过设置驱动组件9，便于驱动套筒81的移动。

参照图7，触发组件10包括导向杆101、两个导电块102、挤压块103与两个弹簧三104，导向杆101固定连接在卡槽71的内面，两个导电块102均滑动套设在导向杆101上，挤压块103固定连接在卡块73上，两个弹簧三104的一端均与卡槽71的内面相连接，两个弹簧三104的另一端分别与两个导电块102相连接，通过设置触发组件10，两个卡块73在对车刀6完成夹装后会停止对车刀6进行施力，避免车刀6在两个卡块73的压力作用下发生变形，保证车刀6在车刀夹具2上的稳定性。

参照图7，卡槽71的内面与卡块73的侧面之间相互贴合，滑槽74的内面与滑块75的侧面之间相互贴合，如此设置能够保证车刀6在车刀夹具2内的稳定性。

参照图5，驱动套筒81的内面设置有斜面，两个挤压头82均呈半球状结构，如此设置便于两个卡块73在两个挤压头82与驱动套筒81的斜面作用下发生移动。

参照图4，驱动辊94与转动板91均采用橡胶材料制成，如此设置使得驱动辊94与转动板91具有较大的摩擦力，便于驱动辊94驱动转动板91发生转动。

参照图2，机架4上设置有防护组件11，防护组件11包括两个防护件，两个防护件共同罩设在丝杆5上，防护件包括两个半环111、防护套112与两个固定板113，两个半环111分别固定连接在防护套112的两端，两个固定板113分别固定连接在两个半环111上，通过设置防护组件11，避免工件加工过程中产生的碎屑卡入丝杆5的螺纹槽内，保证滑动座在丝杆5上的顺利滑动；

相互正对的两个固定板113之间固定固定螺栓114相连接。

本发明的具体工作原理如下：

本发明所提出的立式加工中心的自动换刀装置在使用时，车刀夹具2在夹装车刀6时，车刀6的刀柄首先会插入车刀夹具2内，当车刀6达到安装状态时，两个卡槽71恰好能够分别正对两个卡块73设置，接着，电机93通电运转，电机93运转时能够带动驱动辊94发生转动，驱动辊94在转动的过程中能够带动转动板91发生转动，由于转动板91螺纹套接在车刀夹具2上，所述转动板91在转动的过程中能够在车刀夹具2上向下移动，转动板91下移时能够带动两个推杆92向下移动，使两个推杆92向下挤压滑动套筒83，滑动套筒83下移时能够通过连杆87带动固定套筒86向下移动，固定套筒86下移时又能够带动驱动套筒81下移，驱动套筒81在向下移动的过程中，驱动套筒81的斜面部分能够对两个挤压头82进行挤压，使两个挤压头82带动两个卡块73相互靠近，两个卡块73在相互靠近时能够分别卡入两个卡槽71内；

初始状态下，在两个弹簧三104的弹力作用下，两个导电块102始终具有相互靠近的趋势，此时两个导电块102会相互接触，当卡块73卡入卡槽71内时，卡块73上的挤压块103会对两个导电块102的斜面部分进行挤压，两个导电块102在其斜面与挤压块103的挤压作用下能够相互远离，当两个导电块102相互远离时，电机93会断电并停止运转，此时驱动辊94停止发生转动，使得驱动套筒81停止向下移动，此时卡块73恰好能够与两个导电块102之间相互贴合，在两个卡块73的卡接作用下，车刀夹具2能够完成对于车刀6的夹装，其次，在触发组件10的作用下，两个卡块73在对车刀6完成夹装后会停止对车刀6进行施力，避免车刀6在两个卡块73的压力作用下发生变形，保证车刀6在车刀夹具2上的稳定性；

值得说明的是，两个导电块102对于电机93的具体控制方式不作为本技术方案的创新部分，图中并未示出，在此也不做过多赘述；

机架4上设置有防护组件11，工作人员可把两个防护件套设在丝杆5上，把两个防护件一端的两个半环111固定在机架4上，把两个防护件另一端的两个半环111固定连接在丝杆5上的滑动座上，并利用固定螺栓114对相正对的两个固定板113进行固定，如此，两个防护套112能够共同把丝杆5罩住，避免工件加工过程中产生的碎屑卡入丝杆5的螺纹槽内，保证滑动座在丝杆5上的顺利滑动，进一步的，防护套112采用具有弹性的材料制成，使得滑动座在移动的过程中能够对防护套112进行挤压和拉伸。

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 (9)

1.一种立式加工中心的自动换刀装置，包括立式加工中心(1)，所述立式加工中心(1)的内部设置有车刀夹具(2)与车刀刀库(3)，所述车刀夹具(2)上安装有车刀(6)，所述立式加工中心(1)上固定连接有机架(4)，所述机架(4)上装配有丝杆(5)，所述丝杆(5)用于驱动工件在立式加工中心(1)内发生移动，其特征在于，所述车刀夹具(2)与车刀(6)之间通过卡接组件(7)相连接，所述车刀夹具(2)上设置有夹持组件(8)，所述立式加工中心(1)上设置有驱动组件(9)，所述车刀(6)上设置有触发组件(10)。

2.根据权利要求1所述的一种立式加工中心的自动换刀装置，其特征在于，所述卡接组件(7)包括两个卡槽(71)、两个安装口(72)、两个卡块(73)、两个滑槽(74)、两个滑块(75)与两个弹簧一(76)，两个所述卡槽(71)均开设在车刀(6)的刀柄上，两个所述安装口(72)均开设在车刀夹具(2)上，两个所述卡块(73)分别滑动装配在两个安装口(72)内，两个所述滑槽(74)分别开设在两个安装口(72)内，两个所述滑块(75)分别固定连接在两个卡块(73)上，且两个滑块(75)分别滑动连接在两个滑槽(74)内，两个所述弹簧一(76)的一端分别与两个滑槽(74)的内面相连接，两个所述弹簧一(76)的另一端分别与两个滑块(75)相连接。

3.根据权利要求1所述的一种立式加工中心的自动换刀装置，其特征在于，所述夹持组件(8)包括驱动套筒(81)、两个挤压头(82)、滑动套筒(83)、固定套板(84)、弹簧二(85)、固定套筒(86)与两个连杆(87)，所述驱动套筒(81)滑动套设在车刀夹具(2)上，两个所述挤压头(82)分别固定连接在两个卡块(73)上，所述滑动套筒(83)滑动套设在车刀夹具(2)上，所述固定套板(84)固定套设在车刀夹具(2)上，所述弹簧二(85)的一端与滑动套筒(83)相连接，所述弹簧二(85)的另一端与固定套板(84)相连接，所述固定套筒(86)固定套设在驱动套筒(81)上，两个所述连杆(87)的一端均与滑动套筒(83)相连接，两个所述连杆(87)的另一端均与固定套筒(86)固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种立式加工中心的自动换刀装置，其特征在于，所述驱动组件(9)包括转动板(91)、若干推杆(92)、电机(93)与驱动辊(94)，所述转动板(91)螺纹套接在车刀夹具(2)上，若干所述推杆(92)均固定连接在转动板(91)的底面，且若干推杆(92)均与滑动套筒(83)相互接触，所述电机(93)安装在立式加工中心(1)上，所述驱动辊(94)固定连接在电机(93)的输出轴末端，所述驱动辊(94)与转动板(91)之间相互压紧。

5.根据权利要求2所述的一种立式加工中心的自动换刀装置，其特征在于，所述触发组件(10)包括导向杆(101)、两个导电块(102)、挤压块(103)与两个弹簧三(104)，所述导向杆(101)固定连接在卡槽(71)的内面，两个所述导电块(102)均滑动套设在导向杆(101)上，所述挤压块(103)固定连接在卡块(73)上，两个所述弹簧三(104)的一端均与卡槽(71)的内面相连接，两个所述弹簧三(104)的另一端分别与两个导电块(102)相连接。

6.根据权利要求2所述的一种立式加工中心的自动换刀装置，其特征在于，所述卡槽(71)的内面与卡块(73)的侧面之间相互贴合，所述滑槽(74)的内面与滑块(75)的侧面之间相互贴合。

7.根据权利要求3所述的一种立式加工中心的自动换刀装置，其特征在于，所述驱动套筒(81)的内面设置有斜面，两个所述挤压头(82)均呈半球状结构。

8.根据权利要求4所述的一种立式加工中心的自动换刀装置，其特征在于，所述驱动辊(94)与转动板(91)均采用橡胶材料制成。

9.根据权利要求1所述的一种立式加工中心的自动换刀装置，其特征在于，所述机架(4)上设置有防护组件(11)，所述防护组件(11)包括两个防护件，两个所述防护件共同罩设在丝杆(5)上，所述防护件包括两个半环(111)、防护套(112)与两个固定板(113)，两个所述半环(111)分别固定连接在防护套(112)的两端，两个所述固定板(113)分别固定连接在两个半环(111)上，所述防护套(112)采用波纹管制成；

相互正对的两个所述固定板(113)之间固定固定螺栓(114)相连接。