CN120439075B - 一种可逆向打孔的车铣复合机床 - Google Patents

Abstract

本发明涉及数控机床技术领域，具体地说，涉及一种可逆向打孔的车铣复合机床，包括车铣机床本体，车铣机床本体内部且位于刀塔对面处设有换刀装置，换刀装置包括固定部、设置于固定部内部的驱动部、由其驱动的横移部、设置于横移部内部的转动盘以及放置于转动盘内的若干反铣刀。该可逆向打孔的车铣复合机床，通过集成换刀装置并利用电推杆驱动横移板的单轴直线运动，该机床实现了反铣刀夹持与释放的自动切换。这彻底摒弃了传统需要停机、人工手动更换易损反铣刀的操作模式，显著缩短了换刀停机时间，提高了生产效率，并消除了人工操作的安全风险。

Description

一种可逆向打孔的车铣复合机床

技术领域

本发明涉及数控机床技术领域，具体地说，涉及一种可逆向打孔的车铣复合机床。

背景技术

车铣复合机床是现代高端制造的核心装备，集成了传统车床的旋转加工能力和铣床的刀具多向进给能力于一体，它最大的特点是能在一次装夹中完成复杂零件（如轴类、盘类、异形件）的车削、铣削、钻孔、攻丝等多种工序，实现“工序集中”，这显著减少了装夹次数，缩短了加工时间，并提高了加工精度。

申请号为CN202323640340.4的专利公布了一种多铣刀车铣复合机床，包括机床，机床一侧设有支撑架，支撑架顶部转动设有铣削机构，支撑架一侧设有第一滑轨，第一滑轨上滑动设有主轴支架，主轴支架顶部转动设有工件夹具，第一滑轨一侧设有第二滑轨，第二滑轨上滑动设有滑台，滑台顶部设有第三滑轨，第三滑轨上滑动设有铣刀支架，单次可对工件进行多种铣削加工，无需频繁更换铣刀，使得加工效率得以提升。

然而，现有可逆向打孔的车铣复合机床存在显著不足，首先，缺乏内置的自动换刀结构，当反铣刀因高强度逆向打孔而频繁损坏时，操作员需反复停机介入补充和定位刀具，加工过程被频繁打断，连续性极差，严重制约设备整体生产效率，还伴随人工操作的安全风险，其次，即便有简单刀库，其换刀机制往往复杂或依赖额外动力源，难以实现高效精准的刀具切换，自动化程度低，难以满足高效率、高柔性加工的需求。

鉴于此，我们提出一种可逆向打孔的车铣复合机床。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可逆向打孔的车铣复合机床，通过集成换刀装置并利用电推杆驱动横移板的单轴直线运动，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种可逆向打孔的车铣复合机床，包括车铣机床本体，所述车铣机床本体内部且位于刀塔对面处设有换刀装置，换刀装置包括固定部、设置于固定部内部的驱动部、由其驱动的横移部、设置于横移部内部的转动盘以及放置于转动盘内的若干反铣刀；

所述固定部包括顶杆以及若干规则分布于顶杆环壁外侧的导向块；

所述驱动部包括电推杆、由其驱动的横移板、设置于横移板外壁的凸杆、套设于凸杆外部的齿板、设置于齿板内侧的转杆以及设于转杆左右两端的杆齿和夹板，所述齿板顶部开设有导向槽；

此项设置，横移板左移驱使凸杆沿导向槽移动，带动齿板上移让转杆转动，改变夹板角度；

所述横移部包括放置台以及设于其顶端的限位框；

此项设置，横移板滑动于限位框内部，并与其内部接触后带动放置台位移；

所述转动盘包括盘体，盘体左壁凸环内开设有凸轮槽；

此项设置，转动盘随放置台左右横移过程中，导向块插入凸轮槽，驱使转动盘逆向转动。

在本发明的技术方案中，所述固定部还包括支架以及两根通过螺栓固定连接于支架内壁上的导轨，所述顶杆焊接固定于支架内部位于左侧的横板上，所述导向块与所述顶杆一体成型。

在本发明的技术方案中，所述电推杆通过螺栓固定连接于所述支架的外壁上，所述横移板卡接固定于电推杆伸缩杆的端部，所述凸杆与所述横移板一体成型。

此项设置通过导向块配合转动盘内的结构，而让其发生转动。

在本发明的技术方案中，所述齿板的纵向截面呈倒L形，所述导向槽的尺寸与所述凸杆相适配。

在本发明的技术方案中，所述杆齿与所述转杆卡接固定，杆齿与所述齿板的底端相啮合，所述夹板卡接固定于转杆的端部。

上述设置通过电推杆的动力配合夹板，使得放置在车铣复合机内刀塔上的反铣刀能够稳定拆除。

在本发明的技术方案中，所述放置台的内部开设有供转动盘转动的转槽、放置台于转槽的内侧槽壁上开设有若干规则分布的内凸槽，放置台内部于转槽的左侧开设有上下贯通用于为齿板提供移动区间的伸缩槽，所述转杆转动连接于放置台的底端。

在本发明的技术方案中，所述横移部还包括两块设置于放置台顶面上的滑块，所述限位框以及所述滑块均通过螺栓固定连接于限位框的顶面上，所述滑块滑动连接于所述导轨的外侧。

在本发明的技术方案中，所述横移部还包括滑动连接于内凸槽内部的限位条以及若干焊接于限位条外壁上的第一弹簧，所述第一弹簧的另一端焊接于内凸槽的内侧槽壁上，限位条的纵向截面呈直角梯形。

上述设置通过电推杆的动力，在改变横移部的位置前，能够先行调整夹板的位置，而改变最下方反铣刀固定的强度。

在本发明的技术方案中，所述盘体转动连接于所述转槽的内部，盘体的右壁上开设有若干规则分布且与所述反铣刀尺寸相适配的插槽，盘体的外侧环壁上开设有若干规则分布且与所述限位条尺寸相适配对接槽。

在本发明的技术方案中，所述转动盘还包括滑动连接于插槽内壁圆孔内的限位杆以及焊接于限位杆内壁上的第二弹簧，所述第二弹簧的另一端焊接于插槽内壁圆孔的孔壁上。

上述设置通过凸轮槽的设计配合导向块，使得转动盘能够在无需额外驱动源的情况下，发生转动，而调整反铣刀的位置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.该可逆向打孔的车铣复合机床，通过集成换刀装置并利用电推杆驱动横移板的单轴直线运动，该机床实现了反铣刀夹持与释放的自动切换。这彻底摒弃了传统需要停机、人工手动更换易损反铣刀的操作模式，显著缩短了换刀停机时间，提高了生产效率，并消除了人工操作的安全风险。

2.该可逆向打孔的车铣复合机床，转动盘设计有多个插槽，可预装多把反铣刀，通过横移部的左右移动，结合固定导向块与盘体上特定凸轮槽的相互作用，实现了刀盘在返回行程中的精确定位旋转，这使得在一次换刀循环中，能自动回收旧刀并精确索引定位下一把新刀至待取位置，确保了机床能连续、自动地使用多把刀具进行加工，特别适合反铣刀易损、需频繁更换的工况，极大提升了加工的连续性和自动化程度。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明中换刀装置的结构示意图；

图3为本发明中换刀装置的部分结构示意图；

图4为本发明中固定部的结构示意图；

图5为本发明中驱动部的结构示意图；

图6为本发明图5中A部分的放大示意图；

图7为本发明中横移部的结构剖切示意图；

图8为本发明中转动盘的结构剖切示意图之一；

图9为本发明中转动盘的结构剖切示意图之二；

图10为本发明中反铣刀的结构示意图；

附图标记说明：

100、车铣机床本体；

200、换刀装置；210、固定部；211、支架；212、导轨；213、顶杆；214、导向块；220、驱动部；221、电推杆；222、横移板；223、凸杆；224、齿板；2240、导向槽；225、转杆；226、杆齿；227、夹板；230、横移部；231、放置台；2310、转槽；2311、内凸槽；2312、伸缩槽；232、限位框；233、滑块；234、限位条；235、第一弹簧；240、转动盘；241、盘体；2410、插槽；2411、对接槽；2412、凸轮槽；242、第二弹簧；243、限位杆；250、反铣刀。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，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-图4所示，本实施例提供一种技术方案：

一种可逆向打孔的车铣复合机床，包括车铣机床本体100，车铣机床本体100内部且位于刀塔对面处设有换刀装置200，换刀装置200包括固定部210、设置于固定部210内部的驱动部220、由其驱动的横移部230、设置于横移部230内部的转动盘240以及放置于转动盘240内的若干反铣刀250；

具体的，固定部210包括顶杆213以及若干规则分布于顶杆213环壁外侧的导向块214。

进一步地，固定部210还包括支架211以及两根通过螺栓固定连接于支架211内壁上的导轨212，顶杆213焊接固定于支架211内部位于左侧的横板上，导向块214与顶杆213一体成型。

进一步地，支架211用于确保固定部210整体结构的强度，导轨212用于为横移部230提供滑动平台，顶杆213用于为导向块214提供固定基点，此项设置通过导向块214配合转动盘240内的结构，而让其发生转动。

请参阅图4-图6所示，本实施例中，驱动部220包括电推杆221、由其驱动的横移板222、设置于横移板222外壁的凸杆223、套设于凸杆223外部的齿板224、设置于齿板224内侧的转杆225以及设于转杆225左右两端的杆齿226和夹板227，齿板224顶部开设有导向槽2240，横移板222左移驱使凸杆223沿导向槽2240移动，带动齿板224上移让转杆225转动，改变夹板227角度。

具体的，电推杆221通过螺栓固定连接于支架211的外壁上，横移板222卡接固定于电推杆221伸缩杆的端部，凸杆223与横移板222一体成型。

进一步地，齿板224的纵向截面呈倒L形，导向槽2240的尺寸与凸杆223相适配。

进一步地，杆齿226与转杆225卡接固定，杆齿226与齿板224的底端相啮合，夹板227卡接固定于转杆225的端部。

进一步地，电推杆221启动后，带动横移板222在限位框232的内部左移，驱使凸杆223沿着导向槽2240的内部移动，而带动其外侧的齿板224上移，进而啮合杆齿226带动转杆225发生转动，从而让夹板227向着反铣刀250翻转并抵触在其外壁上，对其外壁施加作用力，此项设置通过电推杆221的动力配合夹板227，使得放置在车铣机床本体100内刀塔上的反铣刀250能够稳定拆除。

请参阅图4-图7所示，本实施例中，横移部230包括放置台231以及设于其顶端的限位框232，横移板222滑动于限位框232内部，并与其内部接触后带动放置台231位移。

具体的，放置台231的内部开设有供转动盘240转动的转槽2310、放置台231于转槽2310的内侧槽壁上开设有若干规则分布的内凸槽2311，放置台231内部于转槽2310的左侧开设有上下贯通用于为齿板224提供移动区间的伸缩槽2312，转杆225转动连接于放置台231的底端。

进一步地，横移部230还包括两块设置于放置台231顶面上的滑块233，限位框232以及滑块233均通过螺栓固定连接于限位框232的顶面上，滑块233滑动连接于导轨212的外侧。

进一步地，横移部230还包括滑动连接于内凸槽2311内部的限位条234以及若干焊接于限位条234外壁上的第一弹簧235，第一弹簧235的另一端焊接于内凸槽2311的内侧槽壁上，限位条234的纵向截面呈直角梯形。

进一步地，横移板222持续伸缩过程中，能够与限位框232的内壁相抵触，而带动放置台231一同位移，此外，滑块233用于确保放置台231能够稳定位移，第一弹簧235的弹力则用于推动限位条234向内凸槽2311的外侧移动，此项设置通过电推杆221的动力，在改变横移部230的位置前，能够先行调整夹板227的位置，而改变最下方反铣刀250固定的强度。

请参阅图4-图10所示，本实施例中，转动盘240包括盘体241，盘体241左壁凸环内开设有凸轮槽2412，转动盘240随放置台231左右横移过程中，导向块214插入凸轮槽2412，驱使转动盘240逆向转动。

具体的，盘体241转动连接于转槽2310的内部，盘体241的右壁上开设有若干规则分布且与反铣刀250尺寸相适配的插槽2410，盘体241的外侧环壁上开设有若干规则分布且与限位条234尺寸相适配对接槽2411。

进一步地，转动盘240还包括滑动连接于插槽2410内壁圆孔内的限位杆243以及焊接于限位杆243内壁上的第二弹簧242，第二弹簧242的另一端焊接于插槽2410内壁圆孔的孔壁上。

进一步地，盘体241上的插槽2410用于为反铣刀250提供插接点，对接槽2411则配合限位条234，确保盘体241完成转动后，位置的稳定，横移部230整体左右位移后，导向块214沿着凸轮槽2412移动，能够带动转动盘240转动，而限位杆243配合第二弹簧242，则用来确保反铣刀250插入在插槽2410内时的稳定，此项设置通过凸轮槽2412的设计配合导向块214，使得转动盘240能够在无须额外驱动源的情况下，发生转动，而调整反铣刀250的位置。

最后，需要说明的是，本发明中涉及的电推杆221为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知的，在本装置的空闲处，将电推杆221通过导线与外部电源进行连接，具体连接手段应参考本发明中的工作原理，各电器件之间按照先后工作顺序完成电性连接，其详细连接手段均为本领域公知技术。

本发明的可逆向打孔的车铣复合机床在使用时，先控制车铣机床本体100内部的复合刀塔位移，将刀塔上的反铣刀250移动至转动盘240中盘体241内最底部的插槽2410中，并控制刀塔的气动夹具解除对反铣刀250的固定；

接着，控制驱动部220中的电推杆221，带动横移板222在限位框232的内部左移，驱使凸杆223沿着导向槽2240的内部移动，而带动其外侧的齿板224上移，进而啮合杆齿226带动转杆225发生转动，从而让夹板227向着反铣刀250翻转并抵触在其外壁上，配合插槽2410，确保反铣刀250能够稳定在插槽2410内；

随后，横移板222持续收缩，并与限位框232内壁左侧相抵触，而带动放置台231一同左移，并在电推杆221完全收缩后，顶杆213插入盘体241的左壁凸环内，在此过程中，导向块214由凸轮槽2412的竖向槽插入，并与凸轮槽2412的波浪槽前半段抵触，而驱动盘体241整体轻微转动；

接着，控制电推杆221延伸，而驱动横移板222在限位框232内右移，再驱使凸杆223在导向槽2240内移动，而驱动齿板224下移，带动转杆225转动，使得夹板227的位置复原后，横移板222与限位框232内壁右侧抵触，而带动放置台231右移；

此时，导向块214沿凸轮槽2412的波浪槽后半段移动，而驱动盘体241整体完成角度转动，并将装载有新的反铣刀250端部插入刀塔的气动夹具内部；

之后，控制车铣机床本体100，通过气动夹具将反铣刀250固定，并操作刀塔复位后，继续进行对工件的车铣作业。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由说明书及其等同形式所限定。

Claims (10)

1.一种可逆向打孔的车铣复合机床，包括车铣机床本体，其特征在于：所述车铣机床本体内部且位于刀塔对面处设有换刀装置，换刀装置包括固定部、设置于固定部内部的驱动部、由其驱动的横移部、设置于横移部内部的转动盘以及放置于转动盘内的若干反铣刀；

所述固定部包括顶杆以及若干规则分布于顶杆环壁外侧的导向块；

所述驱动部包括电推杆、由其驱动的横移板、设置于横移板外壁的凸杆、套设于凸杆外部的齿板、设置于齿板内侧的转杆以及设于转杆左右两端的杆齿和夹板，所述齿板顶部开设有导向槽，横移板左移驱使凸杆沿导向槽移动，带动齿板上移让转杆转动，改变夹板角度；

所述横移部包括放置台以及设于其顶端的限位框，横移板滑动于限位框内部，并与其内部接触后带动放置台位移；

所述转动盘包括盘体，盘体左壁凸环内开设有凸轮槽，转动盘随放置台左右横移过程中，导向块插入凸轮槽，驱使转动盘逆向转动。

2.根据权利要求1所述的可逆向打孔的车铣复合机床，其特征在于：所述固定部还包括支架以及两根通过螺栓固定连接于支架内壁上的导轨，所述顶杆焊接固定于支架内部位于左侧的横板上，所述导向块与所述顶杆一体成型。

3.根据权利要求2所述的可逆向打孔的车铣复合机床，其特征在于：所述电推杆通过螺栓固定连接于所述支架的外壁上，所述横移板卡接固定于电推杆伸缩杆的端部，所述凸杆与所述横移板一体成型。

4.根据权利要求1所述的可逆向打孔的车铣复合机床，其特征在于：所述齿板的纵向截面呈倒L形，所述导向槽的尺寸与所述凸杆相适配。

5.根据权利要求1所述的可逆向打孔的车铣复合机床，其特征在于：所述杆齿与所述转杆卡接固定，杆齿与所述齿板的底端相啮合，所述夹板卡接固定于转杆的端部。

6.根据权利要求1所述的可逆向打孔的车铣复合机床，其特征在于：所述放置台的内部开设有供转动盘转动的转槽、放置台于转槽的内侧槽壁上开设有若干规则分布的内凸槽，放置台内部于转槽的左侧开设有上下贯通用于为齿板提供移动区间的伸缩槽，所述转杆转动连接于放置台的底端。

7.根据权利要求2所述的可逆向打孔的车铣复合机床，其特征在于：所述横移部还包括两块设置于放置台顶面上的滑块，所述限位框以及所述滑块均通过螺栓固定连接于放置台的顶面上，所述滑块滑动连接于所述导轨的外侧。

8.根据权利要求6所述的可逆向打孔的车铣复合机床，其特征在于：所述横移部还包括滑动连接于内凸槽内部的限位条以及若干焊接于限位条外壁上的第一弹簧，所述第一弹簧的另一端焊接于内凸槽的内侧槽壁上，限位条的纵向截面呈直角梯形。

9.根据权利要求8所述的可逆向打孔的车铣复合机床，其特征在于：所述盘体转动连接于所述转槽的内部，盘体的右壁上开设有若干规则分布且与所述反铣刀尺寸相适配的插槽，盘体的外侧环壁上开设有若干规则分布且与所述限位条尺寸相适配对接槽。

10.根据权利要求1所述的可逆向打孔的车铣复合机床，其特征在于：所述转动盘还包括滑动连接于插槽内壁圆孔内的限位杆以及焊接于限位杆内壁上的第二弹簧，所述第二弹簧的另一端焊接于插槽内壁圆孔的孔壁上。