CN202877985U - 用于小型钻铣中心的高速换刀机构 - Google Patents

Abstract

用于小型钻铣中心的高速换刀机构，包括主轴箱体、主轴系、凸轮轴系和换刀及抓刀机构，轮轴系的凸轮轴上套装端面圆柱凸轮和平面凸轮，杠杆机构与换刀及抓刀机构上的限位套连接实现端面圆柱凸轮旋转时换刀及抓刀机构的下伸上拉，复合杠杆机构端部压在所述主轴系上的销轴两端实现对刀柄的卡紧或松开，平面凸轮上的圆周曲线面与换刀与抓紧机构连接实现换刀及抓刀机构的180°旋转；端面圆柱凸轮旋转带动扇型齿轮摆动，扇型齿轮同时与置于换刀及抓刀机构上端的齿轮轴啮合实现刀爪的张开闭合动作。本实用新型巧妙利用安装在主轴箱内的凸轮结构和空心花键轴结构，使主轴箱结构紧凑，且换刀机构高速可靠，降低了工人劳动强度，提高了生产效率。

Description

用于小型钻铣中心的高速换刀机构

技术领域

本实用新型属机械加工中心技术领域，具体涉及一种用于小型钻铣中心的高速换刀机构。

背景技术

目前现有的立式加工中心中，主轴锥孔根据规格大小采用BT30、BT40及BT50等规格安装刀具柄，而与之配套的刀库有刀位数不等的斗笠式、圆盘式刀库，这些刀库已经形成功能部件，立式加工中心生产商可以直接采购来安装使用。而为了加工计算机硬盘等较小的精密零件需要的刀具直径比较小，就需要采用比BT30还要小的BT15主轴锥孔以便达到高速切削，但由于BT15主轴锥孔尺寸较小，精度高，要求换刀速度高，换刀机构复杂，一直困扰着我国小型钻铣中心及较小的精密零件加工的发展需求，因此有必要改进。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题：提供一种用于小型钻铣中心的高速换刀机构，利用安装在主轴箱内的凸轮和空心花键轴结构，实现程序控制的高速自动换刀，解决了小型钻铣中心的高速换刀难题。

本实用新型采用的技术方案：用于小型钻铣中心的高速换刀机构，具有主轴箱体，所述主轴箱体的A面上制有贯通于B面的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轴孔和未贯通B面的Ⅳ轴孔，其C面制有Ⅵ轴孔，D面制有Ⅴ和Ⅶ轴孔，所述Ⅰ轴孔内安装主轴系，所述Ⅲ轴孔内安装凸轮轴系，所述凸轮轴系的凸轮轴上套装端面圆柱凸轮和平面凸轮且端面圆柱凸轮位于平面凸轮上方，所述端面圆柱凸轮制有端面曲线槽、圆周曲线槽Ⅰ和圆周曲线槽Ⅱ，所述平面凸轮制有圆周曲线面；所述Ⅱ轴孔内安装换刀及抓刀机构，杠杆机构一端与所述Ⅴ轴孔为轴铰接，杠杆机构中端与端面圆柱凸轮的圆周曲线槽Ⅰ嵌入连接，另一端与换刀及抓刀机构上的限位套连接实现端面圆柱凸轮旋转时换刀及抓刀机构的下伸上拉，复合杠杆机构与所述Ⅵ轴孔为轴铰接，复合杠杆机构一端与圆周曲线槽Ⅱ嵌入连接，另一端压在所述主轴系上的销轴两端实现对刀柄的卡紧或松开，所述圆周曲线面通过轴承随动器Ⅱ与换刀与抓紧机构连接并实现平面凸轮转动时换刀及抓刀机构的180°旋转；所述Ⅳ轴孔内固定扇型齿轮，所述扇型齿轮端面制有的凹槽内固定有嵌在端面曲线槽内的轴承随动器Ⅰ，所述端面圆柱凸轮旋转带动扇型齿轮摆动，所述扇型齿轮同时与置于换刀及抓刀机构上端的齿轮轴啮合实现刀爪的张开闭合动作。

其中，所述杠杆机构包括上凸轮拨叉，所述Ⅴ轴孔内固定有销轴，上凸轮拨叉一端以销轴为支点固定在Ⅴ轴孔内上，中间与嵌入圆周曲线槽Ⅰ内的轴承随动器Ⅲ连接，另一端设有与换刀及抓刀机构上的限位套上的外圆周槽连接的轴承随动器Ⅳ，通过杠杆作用控制换刀及抓刀机构的下伸上拉动作；所述复合杠杆机构包括拨叉连杆和主轴内拉杆拨叉，所述拨叉连杆中部通过销轴一端与置于Ⅵ轴孔内的螺母套紧固，所述拨叉连杆一端设有嵌入圆周曲线槽Ⅱ内的轴承随动器Ⅴ，拨叉连杆另一端制有槽口，所述主轴内拉杆拨叉以铰链销为支点固定在Ⅶ轴孔内，所述主轴内拉杆拨叉一端制有球头销且球头销置于槽口内，所述主轴内拉杆拨叉另一端制有开口U型槽，所述开口U型槽的两耳压在设于主轴系上端的销轴两端实现对刀柄的卡紧或松开。

其中，换刀及抓刀机构的前法兰和后法兰分别安装在主轴箱体的Ｂ面Ⅱ轴孔内和Ａ面Ⅱ轴孔内，所述换刀及抓刀机构上设有安装在所述主轴箱体D面上的轴承座，前法兰和轴承座孔内均设有支撑空心花键轴的球轴承，所述空心花键轴下端固定连接换刀爪箱体，所述换刀爪箱体中心通孔内套装有驱动轴，所述驱动轴置于空心花键轴内孔中，所述驱动轴一端制有扁孔，所述空心花键轴上套装有花键套，所述花键套中部大圆台沿周向制有八个均匀分布的圆孔，一面四个间隔90度的圆孔内有四个轴承随动器Ⅱ，另一面四个间隔90度的圆孔也有四个轴承随动器Ⅱ，所述两面的轴承随动器Ⅱ与所述平面凸轮的两处圆周曲线面啮合接触，所述平面凸轮随凸轮轴转动时拨动轴承随动器Ⅱ并通过花键套带动空心花键轴及与之固定连接的换刀爪箱体旋转180度；所述空心花键轴中上部固接有限位套，所述限位套上制有外圆周槽，与上凸轮拨叉组一端固定连接的轴承随动器Ⅳ嵌入外圆周槽内，所述端面圆柱凸轮随凸轮轴转动时通过上凸轮拨叉组端部的轴承随动器Ⅳ带动空心花键轴及与之固接的换刀爪箱体下伸上拉运动；所述空心花键轴内部套装有与所述齿轮轴固定连接的传动杆，所述传动杆下端制有锥扁可插入所述驱动轴一端的扁孔内，所述驱动轴另一端对称制有两个凸缘且支撑在架体上，所述凸缘分别与对称布置在架体上的主换刀爪一端凸台Ⅰ接触，主换刀爪上制有内孔Ⅰ，另一端制有与刀柄相配的弧形凹台Ⅰ，主换刀爪内孔Ⅰ通过支点销Ⅰ与换刀爪箱体铰接，形成了以主换刀爪内孔支点销Ⅰ为支点，一端凸台Ⅰ为主动端，另一端弧形凹台Ⅰ为被动端的杠杆，主换刀爪中部凸台Ⅱ与副换刀爪中部凸台Ⅲ接触，副换刀爪上制有内孔Ⅱ，通过支点销Ⅱ与换刀爪箱体铰接，副换刀爪另一端制有与刀柄相配的弧形凹台Ⅱ，形成了以副换刀爪内孔支点销Ⅱ为支点，副换刀爪中部凸台Ⅱ为主动端，另一端弧形凹台Ⅱ为被动端的杠杆；所述传动杆锥扁插入所述驱动轴一端的扁孔时所述驱动轴另一端的两个凸缘压拨主换刀爪一端凸台Ⅰ，主换刀爪中部凸台Ⅱ顶拨副换刀爪中部凸台Ⅲ，形成主换刀爪和副换刀爪同时张开的动作；所述驱动轴与传动杆脱离时位于主换刀爪和副换刀爪一端之间的压缩弹簧释放迫使主换刀爪和副换刀爪同时收缩，主换刀爪和副换刀爪的弧形凹台Ⅰ和弧形凹台Ⅱ同时卡住刀柄。

其中，所述主轴系包括套筒、主轴、前法兰、后法兰、角接触球轴承、外隔套、内隔套、拉杆、连接套、模具弹簧、钢球、锁紧螺母及圆柱销，所述套筒固定安装在主轴箱体的Ｂ面Ⅰ轴孔内，所述主轴通过前法兰、角接触球轴承、外隔套、内隔套、后法兰、锁紧螺母安装在所述套筒内孔中，所述主轴下端制有与刀柄配合的锥孔，还制有孔J，孔K，主轴上端制有腰型通槽，所述主轴孔内设有拉杆，所述拉杆下端制有内孔，所述刀柄的拉钉设于拉杆下端的内孔中，所述拉杆下端的内孔周向制有三个未贯通球形沉孔，所述球形沉孔内装有钢球，所述刀柄位于主轴孔K处钢球抱住拉钉端部的锥面，刀柄位于主轴孔J处钢球与锥面脱离，所述拉杆上端制有外螺纹，并与下端制有内螺纹的连接套旋合，所述连接套上端制有与腰型通槽贯通的销孔，所述圆柱销置于腰型通槽内，所述圆柱销两端被主轴内拉杆拨叉端部的开口U型槽两耳挤压带动拉杆向下滑动，所述拉杆上套有模具弹簧，模具弹簧下端面与主轴内孔肩面接触固定不动，模具弹簧上端面与连接套下端面接触，所述主电机输出轴与主轴连接。

其中，所述凸轮轴系包括端面圆柱凸轮、凸轮轴、平面凸轮和副电机，所述凸轮轴下端通过轴承座安装在主轴箱体B面的Ⅲ轴孔内，凸轮轴上端套装在置于主轴箱体A面的Ⅲ轴孔内轴承孔内，所述副电机输出轴通过联轴器与凸轮轴的上端连接，凸轮轴中部外圆上套装有端面圆柱凸轮和平面凸轮且两者之间设有隔套，固定在Ⅴ电机座侧边的检测支架上设有的检测开关检测套装在联轴器上的检测环位置，所述端面圆柱凸轮的端面曲线槽内嵌有固定在扇形齿轮上的轴承随动器Ⅰ，所述扇形齿轮与换刀及抓刀机构上的齿轮轴啮合控制刀爪的张开闭合动作；所述端面圆柱凸轮的圆周曲线槽Ⅰ内嵌有与上凸轮拨叉组连接的轴承随动器Ⅲ，通过杠杆作用控制换刀及抓刀机构下伸上拉动作；所述端面圆柱凸轮的圆周曲线槽Ⅱ嵌有位于拨叉连杆组一端的轴承随动器Ⅴ，通过拨叉连杆及主轴内拉杆拨叉的杠杆作用控制主轴系卸刀柄和拉紧刀柄的动作；所述平面凸轮上的圆周曲线面与所述花键套中部大圆两面的轴承随动器Ⅱ啮合控制空心花键轴及与之固接的换刀爪箱体旋转180度动作。

本实用新型与现有技术相比巧妙利用安装在主轴箱内的凸轮结构和空心花键轴结构，使主轴箱结构紧凑，且换刀机构高速可靠，降低了工人劳动强度，提高了生产效率。

附图说明

图1为本实用新型立体结构分解示意图；

图2为本实用新型的主轴箱体结构示意图一；

图3为本实用新型的主轴箱体的结构示意图二；

图4为本实用新型凸轮及与其连接的拨叉结构示意图；

图5为本实用新型的主换刀爪和副换刀爪卡紧刀柄结构时示意图；

图6为本实用新型去掉换刀爪箱体时主换刀爪和副换刀爪卡紧刀柄时结构示意图；

图7为本实用新型去掉换刀爪箱体时主换刀爪和副换刀爪松开刀柄时结构示意图；

图8为本实用新型的主换刀爪结构示意图；

图9为本实用新型的副换刀爪结构示意图；

图10为本实用新型的主换刀爪和副换刀爪松开刀柄时俯视图；

图11为图10的A-A剖视图；

图12本实用新型的抓刀机构卡紧刀柄时俯视图；

图13为图12的C-C剖视图；

图14为本实用新型的凸轮轴系结构示意图；

图15为图14的F-F剖视图；

图16为本实用新型的主轴卡紧刀柄时结构示意图；

图17为本实用新型的主轴伸出刀柄时退刀结构示意图；

图18为本实用新型的端面圆柱凸轮结构示意图；

图19为本实用新型的主轴结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图1-19描述本实用新型的一种实施例。

用于小型钻铣中心的高速换刀机构，具有主轴箱体1，如图2-3所示，所述主轴箱体1的A面上制有贯通于B面的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轴孔和未贯通B面的Ⅳ轴孔，其C面制有Ⅵ轴孔，D面制有Ⅴ和Ⅶ轴孔；如图1所示，所述Ⅰ轴孔内安装主轴系4，所述Ⅲ轴孔内安装凸轮轴系3，所述凸轮轴系3的凸轮轴16上套装端面圆柱凸轮15和平面凸轮21且端面圆柱凸轮15位于平面凸轮21上方，所述端面圆柱凸轮15制有端面曲线槽7、圆周曲线槽Ⅰ8和圆周曲线槽Ⅱ12，所述平面凸轮21制有圆周曲线面86；所述Ⅱ轴孔内安装换刀及抓刀机构2，从动端与主动端移动距离之比约为2.75：1的杠杆机构14一端与所述Ⅴ轴孔固定连接，杠杆机构14中端与端面圆柱凸轮15圆周曲线槽Ⅰ8连接，另一端与换刀及抓刀机构2上的限位套68连接实现端面圆柱凸轮15旋转时换刀及抓刀机构2的下伸上拉，从动端与主动端移动距离之比约为1：2的复合杠杆机构17与所述Ⅵ轴孔固定连接，复合杠杆机构17一端与圆周曲线槽Ⅱ12连接，另一端压在所述主轴系4上的销轴36两端实现对刀柄74的卡紧或松开，所述圆周曲线面86通过轴承随动器Ⅱ57与换刀与抓紧机构2连接并实现平面凸轮21转动时换刀及抓刀机构2的180°旋转；所述Ⅳ轴孔内固定扇型齿轮6，所述扇型齿轮6端面制有的凹槽内固定有嵌在端面曲线槽7内的轴承随动器Ⅰ51，所述端面圆柱凸轮15旋转带动扇型齿轮6摆动，所述扇型齿轮6同时与置于换刀及抓刀机构2上端的齿轮轴67啮合实现刀爪的张开闭合动作。

如图1和图4所示，所述杠杆机构14包括上凸轮拨叉10，所述Ⅴ轴孔内固定有销轴59，上凸轮拨叉10一端以销轴59为支点固定在Ⅴ轴孔内，中间与嵌入圆周曲线槽Ⅰ8内的轴承随动器Ⅲ44连接，另一端设有与换刀及抓刀机构2上的限位套68上的外圆周槽24连接的轴承随动器Ⅳ13，通过杠杆作用控制换刀及抓刀机构2的下伸上拉动作；所述复合杠杆机构17包括拨叉连杆5和主轴内拉杆拨叉9，所述拨叉连杆5中部通过销轴41一端与置于Ⅵ轴孔内的螺母套40紧固，所述拨叉连杆5一端设有嵌入圆周曲线槽Ⅱ12内的轴承随动器Ⅴ33，拨叉连杆5另一端制有槽口58，所述主轴内拉杆拨叉9以铰链销55为支点固定在Ⅶ轴孔内，所述主轴内拉杆拨叉9一端制有球头销54且球头销54置于槽口58内，所述主轴内拉杆拨叉9另一端制有开口U型槽23，所述开口U型槽23的两耳压在设于主轴系4上端的销轴36两端实现对刀柄74的卡紧或松开。

如图5-图13所示，换刀及抓刀机构2的前法兰20和后法兰64分别安装在主轴箱体1的Ｂ面Ⅱ轴孔内和Ａ面Ⅱ轴孔内，所述换刀及抓刀机构2上设有安装在所述主轴箱体1D面上的轴承座70，前法兰20和轴承座70孔内均设有支撑空心花键轴71的球轴承59，所述空心花键轴71下端固定连接换刀爪箱体63，所述换刀爪箱体63中心通孔内套装有驱动轴60，所述驱动轴60置于空心花键轴71内孔中，所述驱动轴60一端制有扁孔85，所述空心花键轴71上套装有花键套69，所述花键套69中部大圆台沿周向制有八个均匀分布的圆孔，一面四个间隔90度的圆孔内有四个轴承随动器Ⅱ57，另一面四个间隔90度的圆孔也有四个轴承随动器Ⅱ57，所述两面的轴承随动器Ⅱ57与所述平面凸轮21的两处圆周曲线面86啮合接触，所述平面凸轮21随凸轮轴16转动时拨动轴承随动器Ⅱ57并通过花键套69带动空心花键轴71及与之固定连接的换刀爪箱体63旋转180度；所述空心花键轴71中上部固接有限位套68，所述限位套68上制有外圆周槽24，与上凸轮拨叉组10一端固定连接的轴承随动器Ⅳ13嵌入外圆周槽24内，所述端面圆柱凸轮15随凸轮轴16转动时通过上凸轮拨叉组10端部的轴承随动器Ⅳ13带动空心花键轴71及与之固接的换刀爪箱体63下伸上拉运动；所述空心花键轴71内部套装有与所述齿轮轴67固定连接的传动杆61，所述传动杆61下端制有锥扁可插入所述驱动轴60一端的扁孔85内，所述驱动轴60另一端对称制有两个凸缘25且支撑在架体87上，所述凸缘25分别与对称布置在架体87上的主换刀爪66一端凸台Ⅰ72接触，主换刀爪66上制有内孔Ⅰ73，另一端制有与刀柄74相配的弧形凹台Ⅰ26，主换刀爪66内孔Ⅰ73通过支点销Ⅰ62与换刀爪箱体63铰接，形成了以主换刀爪66内孔支点销Ⅰ62为支点，一端凸台Ⅰ72为主动端，另一端弧形凹台Ⅰ26为被动端的杠杆，主换刀爪66中部凸台Ⅱ76与副换刀爪65中部凸台Ⅲ77接触，副换刀爪65上制有内孔Ⅱ78，通过支点销Ⅱ27与换刀爪箱体63铰接，副换刀爪65另一端制有与刀柄74相配的弧形凹台Ⅱ28，形成了以副换刀爪65内孔支点销Ⅱ27为支点，副换刀爪65中部凸台Ⅱ76为主动端，另一端弧形凹台Ⅱ28为被动端的杠杆；所述传动杆61锥扁插入所述驱动轴60一端的扁孔85时所述驱动轴60另一端的两个凸缘25压拨主换刀爪66一端凸台Ⅰ72，主换刀爪66中部凸台Ⅱ76顶拨副换刀爪65中部凸台Ⅲ77，形成主换刀爪66和副换刀爪65同时张开的动作；所述驱动轴60与传动杆61脱离时位于主换刀爪66和副换刀爪65一端之间的压缩弹簧73释放迫使主换刀爪66和副换刀爪65同时收缩，主换刀爪66和副换刀爪65的弧形凹台Ⅰ26和弧形凹台Ⅱ28同时卡住刀柄74。

如图16-17和图19所示，所述主轴系4包括套筒50、主轴49、前法兰48、后法兰47、角接触球轴承40、外隔套46、内隔套45、拉杆43、连接套42、模具弹簧82、钢球39、锁紧螺母38及圆柱销36，所述套筒50固定安装在主轴箱体1的Ｂ面Ⅰ轴孔内，所述主轴49通过前法兰48、角接触球轴承40、外隔套46、内隔套45、后法兰47、锁紧螺母38安装在所述套筒50内孔中，所述主轴49下端制有与刀柄74配合的锥孔83，还制有孔J，孔K，主轴49上端制有腰型通槽84，所述主轴49孔内设有拉杆43，所述拉杆43下端制有内孔30，所述刀柄74的拉钉75设于拉杆43下端的内孔30中，所述拉杆43下端的内孔30周向制有三个未贯通球形沉孔35，所述球形沉孔35内装有钢球39，所述刀柄74位于主轴孔K处钢球39抱住拉钉75端部的锥面34，刀柄74位于主轴孔J处钢球39与锥面34脱离，此种主轴拉紧结构具有定位精度高，结构紧凑，对于精加工具有足够强度的特点，所述拉杆43上端制有外螺纹，并与下端制有内螺纹的连接套42旋合，所述连接套42上端制有与腰型通槽84贯通的销孔32，所述圆柱销36置于腰型通槽84内，所述圆柱销36两端被主轴内拉杆拨叉9端部的开口U型槽23两耳挤压带动拉杆43向下滑动，所述拉杆43上套有模具弹簧82，模具弹簧82下端面与主轴49内孔肩面接触固定不动，模具弹簧82上端面与连接套42下端面接触，所述主电机11输出轴与主轴49连接。

如图14-15和图18所示，所述凸轮轴系3包括端面圆柱凸轮15、凸轮轴16、平面凸轮21和副电机52，所述凸轮轴16下端通过轴承座19安装在主轴箱体1B面的Ⅲ轴孔内，凸轮轴16上端套装在置于主轴箱体1A面的Ⅲ轴孔内轴承31孔内，所述副电机52输出轴通过联轴器29与凸轮轴16的上端连接，凸轮轴16中部外圆上通过平键79套装有端面圆柱凸轮15，通过平键81套装平面凸轮21，端面圆柱凸轮15和平面凸轮21之间通过隔套80定位，固定在Ⅴ电机座56侧边的检测支架53上设有的检测开关37检测套装在联轴器29上的检测环22位置，所述端面圆柱凸轮15的端面曲线槽7内嵌有固定在扇形齿轮6上的轴承随动器Ⅰ51，所述扇形齿轮6与换刀及抓刀机构2上的齿轮轴67啮合控制刀爪的张开闭合动作；所述端面圆柱凸轮15的圆周曲线槽Ⅰ8内嵌有与上凸轮拨叉组10连接的轴承随动器Ⅲ44，通过杠杆作用控制换刀及抓刀机构2下伸上拉动作；所述端面圆柱凸轮15的圆周曲线槽Ⅱ12嵌有位于拨叉连杆组5一端的轴承随动器Ⅴ33，通过拨叉连杆5及主轴内拉杆拨叉9的杠杆作用控制主轴系4卸刀柄和拉紧刀柄的动作；所述平面凸轮21上的圆周曲线面86与所述花键套69中部大圆两面的轴承随动器Ⅱ57啮合控制空心花键轴71及与之固接的换刀爪箱体63旋转180度动作。

本实用新型与小型钻铣中心一体式刀库组合构成独立整体式高速换刀主轴箱，具有结构尺寸紧凑，定位精度高，换刀迅速可靠的特点。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施方式，故凡依本实用新型专利申请权利要求范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请权利要求范围内。

Claims (5)

1.用于小型钻铣中心的高速换刀机构，具有主轴箱体（1），所述主轴箱体（1）的A 面上制有贯通于B 面的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轴孔和未贯通B 面的Ⅳ轴孔，其C 面制有Ⅵ轴孔，D 面制有Ⅴ和Ⅶ轴孔，其特征在于：所述Ⅰ轴孔内安装主轴系（４），所述Ⅲ轴孔内安装凸轮轴系（３），所述凸轮轴系（３）的凸轮轴（16）上套装端面圆柱凸轮（15）和平面凸轮（21）且端面圆柱凸轮（15）位于平面凸轮（21）上方，所述端面圆柱凸轮（15）制有端面曲线槽（7）、圆周曲线槽Ⅰ（8）和圆周曲线槽Ⅱ（12），所述平面凸轮（21）制有圆周曲线面（86）；所述Ⅱ轴孔内安装换刀及抓刀机构（２），杠杆机构（14）一端与所述Ⅴ轴孔为轴铰接，杠杆机构（14）中端与端面圆柱凸轮（15）的圆周曲线槽Ⅰ（8）嵌入连接，另一端与换刀及抓刀机构（２）上的限位套（68）连接实现端面圆柱凸轮（15）旋转时换刀及抓刀机构（2）的下伸上拉，复合杠杆机构（17）与所述Ⅵ轴孔为轴铰接，复合杠杆机构（17）一端与圆周曲线槽Ⅱ（12）嵌入连接，另一端压在所述主轴系（4）上的销轴（36）两端实现对刀柄（74）的卡紧或松开，所述圆周曲线面（86）通过轴承随动器Ⅱ（57）与换刀与抓紧机构（2）连接并实现平面凸轮（21）转动时换刀及抓刀机构（2）的180 度旋转；所述Ⅳ轴孔内固定扇型齿轮（6），所述扇型齿轮（6）端面制有的凹槽内固定有嵌在端面曲线槽（7）内的轴承随动器Ⅰ（51），所述端面圆柱凸轮（15）旋转带动扇型齿轮（6）摆动，所述扇型齿轮（6）同时与置于换刀及抓刀机构（2）上端的齿轮轴（67）啮合实现 刀爪的张开闭合动作。

2.根据权利要求1 所述的用于小型钻铣中心的高速换刀机构，其特征在于：所述杠杆机构（14）包括上凸轮拨叉（10），所述Ⅴ轴孔内固定有销轴（59），上凸轮拨叉（10）一端以销轴（59）为支点固定在所述Ⅴ轴孔内，中间与嵌入圆周曲线槽Ⅰ（8）内的轴承随动器Ⅲ（44）连接，另一端设有与换刀及抓刀机构（2）上的限位套（68）上的外圆周槽（24）连接的轴承随动器Ⅳ（13），通过杠杆作用控制换刀及抓刀机构（２）的下伸上拉动作；所述复合杠杆机构（17）包括拨叉连杆（5）和主轴内拉杆拨叉（9），所述拨叉连杆（5）中部通过销轴（41）与置于所述Ⅵ轴孔内的螺母套（40）铰接紧固，所述拨叉连杆（5）一端设有嵌入圆周曲线槽Ⅱ（12）内的轴承随动器Ⅴ（33），拨叉连杆（5）另一端制有槽口（58），所述主轴内拉杆拨叉（9）以铰链销（55）为支点固定在所述Ⅶ轴孔内，所述主轴内拉杆拨叉（9）一端制有球头销（54）且球头销（54）置于槽口（58）内，所述主轴内拉杆拨叉（9）另一端制有开口U 型槽（23），所述开口U 型槽（23）的两耳压在设于主轴系（4）上端的销轴（36）两端实现对刀柄（74）的卡紧或松开。

3.根据权利要求1 或2 所述的用于小型钻铣中心的高速换刀机构，其特征在于：换刀及抓刀机构（２）的前法兰（20）和后法兰（64）分别安装在主轴箱体（1）的Ｂ面Ⅱ轴孔内和Ａ面Ⅱ轴孔内，所述换刀及抓刀机构（２）上设有安装在所述主轴箱体（1）D 面上的轴承座（70），前法兰（20）和轴承座（70）孔内均设有支撑空心花键轴 （71）的球轴承（59），所述空心花键轴（71）下端固定连接换刀爪箱体（63），所述换刀爪箱体（63）中心通孔内套装有驱动轴（60），所述驱动轴（60）置于空心花键轴（71）内孔中，所述驱动轴（60）一端制有扁孔（85），所述空心花键轴（71）上套装有花键套（69），所述花键套（69）中部大圆台沿周向制有八个均匀分布的圆孔，一面四个间隔90 度的圆孔内有四个轴承随动器Ⅱ（57），另一面四个间隔90 度的圆孔也有四个轴承随动器Ⅱ（57），所述两面的轴承随动器Ⅱ（57）与所述平面凸轮（21）的两处圆周曲线面（86）啮合接触，所述平面凸轮（21）随凸轮轴（16）转动时拨动轴承随动器Ⅱ（57）并通过花键套（69）带动空心花键轴（71）及与之固定连接的换刀爪箱体（63）旋转180 度；所述空心花键轴（71）中上部固接有限位套（68），所述限位套（68）上制有外圆周槽（24），与上凸轮拨叉组（10）一端固定连接的轴承随动器Ⅳ（13）嵌入外圆周槽（24）内，所述端面圆柱凸轮（15）随凸轮轴（16）转动时通过上凸轮拨叉组（10）端部的轴承随动器Ⅳ（13）带动空心花键轴（71）及与之固接的换刀爪箱体（63）下伸上拉运动；所述空心花键轴（71）内部套装有与所述齿轮轴（67）固定连接的传动杆（61），所述传动杆（61）下端制有锥扁可插入所述驱动轴（60）一端的扁孔（85）内，所述驱动轴（60）另一端对称制有两个凸缘（25）且支撑在架体（87）上，所述凸缘（25）分别与对称布置在架体（87）上的主换刀爪（66）一端凸台Ⅰ（72）接触，主换刀爪（66）上制有内孔Ⅰ（73），另一端制有与刀柄（74）相配的弧形凹台Ⅰ（26），主换刀爪（66）内孔Ⅰ（73）通过支点销 Ⅰ（62）与换刀爪箱体（63）铰接，形成了以主换刀爪（66）内孔支点销Ⅰ（62）为支点，一端凸台Ⅰ（72）为主动端，另一端弧形凹台Ⅰ（26）为被动端的杠杆，主换刀爪（66）中部凸台Ⅱ（76）与副换刀爪（65）中部凸台Ⅲ（77）接触，副换刀爪（65）上制有内孔Ⅱ（78），通过支点销Ⅱ（27）与换刀爪箱体（63）铰接，副换刀爪（65）另一端制有与刀柄（74）相配的弧形凹台Ⅱ（28），形成了以副换刀爪（65）内孔支点销Ⅱ（27）为支点，副换刀爪（65）中部凸台Ⅱ（76）为主动端，另一端弧形凹台Ⅱ（28）为被动端的杠杆；所述传动杆（61）锥扁插入所述驱动轴（60）一端的扁孔（85）时所述驱动轴（60）另一端的两个凸缘（25）压拨主换刀爪（66）一端凸台Ⅰ（72），主换刀爪（66）中部凸台Ⅱ（76）顶拨副换刀爪（65）中部凸台Ⅲ（77），形成主换刀爪（66）和副换刀爪（65）同时张开的动作；所述驱动轴（60）与传动杆（61）脱离时位于主换刀爪（66）和副换刀爪（65）一端之间的压缩弹簧（73）释放迫使主换刀爪（66）和副换刀爪（65）同时收缩，主换刀爪（66）和副换刀爪（65）的弧形凹台Ⅰ（26）和弧形凹台Ⅱ（28）同时卡住刀柄（74）。

4.根据权利要求1 所述的用于小型钻铣中心的高速换刀机构，其特征在于：所述主轴系（4）包括套筒（50）、主轴（49）、前法兰（48）、后法兰（47）、角接触球轴承（40）、外隔套（46）、内隔套（45）、拉杆（43）、连接套（42）、模具弹簧（82）、钢球（39）、锁紧螺母（38）及圆柱销（36），所述套筒（50）固定安装在主轴箱体（1）的Ｂ面Ⅰ轴孔内，所述主轴（49）通过前法兰（48）、角接触球轴承 （40）、外隔套（46）、内隔套（45）、后法

兰（47）、锁紧螺母（38）安装在所述套筒（50）内孔中，所述主轴（49）下端制有与刀柄（74）配合的锥孔（83），还制有孔J，孔K，主轴（49）上端制有腰型通槽（84），所述主轴（49）孔内设有拉杆（43），所述拉杆（43）下端制有内孔（30），所述刀柄（74）的拉钉（75）设于拉杆（43）下端的内孔（30）中，所述拉杆（43）下端的内孔（30）周向制有三个未贯通球形沉孔（35），所述球形沉孔（35）内装有钢球（39），所述刀柄（74）位于主轴孔K 处钢球（39）抱住拉钉（75）端部的锥面（34），刀柄（74）位于主轴孔J 处钢球（39）与锥面（34）脱离，所述拉杆（43）上端制有外螺纹，并与下端制有内螺纹的连接套（42）旋合，所述连接套（42）上端制有与腰型通槽（84）贯通的销孔（32），所述圆柱销（36）置于腰型通槽（84）内，所述圆柱销（36）两端被主轴内拉杆拨叉（9）端部的开口U 型槽（23）两耳挤压带动拉杆（43）向下滑动，所述拉杆（43）上套有模具弹簧（82），模具弹簧（82）下端面与主轴（49）内孔肩面接触固定不动，模具弹簧（82）上端面与连接套（42）下端面接触，所述主电机（11）输出轴与主轴（49）连接。

5.根据权利要求1 所述的用于小型钻铣中心的高速换刀机构，其特征在于：所述凸轮轴系（３）包括端面圆柱凸轮（15）、凸轮轴（16）、平面凸轮（21）和副电机（52），所述凸轮轴（16）下端通过轴承座（19）安装在主轴箱体（1）B 面的Ⅲ轴孔内，凸轮轴（16）上端套装在置于主轴箱体（1）A 面的Ⅲ轴孔内轴承（31）孔内，所述副电 机（52）输出轴通过联轴器（29）与凸轮轴（16）的上端连接，凸轮轴（16）中部外圆上套装有端面圆柱凸轮（15）和平面凸轮（21）且两者之间设有隔套（80），固定在Ⅴ电机座（56）侧边的检测支架（53）上设有的检测开关（37）检测套装在联轴器（29）上的检测环（22）位置，所述端面圆柱凸轮（15）的端面曲线槽（7）内嵌有固定在扇形齿轮（6）上的轴承随动器Ⅰ（51），所述扇形齿轮（6）与换刀及抓刀机构（２）上的齿轮轴（67）啮合控制刀爪的张开闭合动作；所述端面圆柱凸轮（15）的圆周曲线槽Ⅰ（8）内嵌有与上凸轮拨叉组（10）连接的轴承随动器Ⅲ（44），通过杠杆作用控制换刀及抓刀机构（２）下伸上拉动作；所述端面圆柱凸轮（15）的圆周曲线槽Ⅱ（12）嵌有位于拨叉连杆组（5）一端的轴承随动器Ⅴ（33），通过拨叉连杆（5）及主轴内拉杆拨叉（9）的杠杆作用控制主轴系（4）卸刀柄和拉紧刀柄的动作；所述平面凸轮（21）上的圆周曲线面（86）与所述花键套（69）中部大圆两面的轴承随动器Ⅱ（57）啮合控制空心花键轴（71）及与之固接的换刀爪箱体（63）旋转180 度动作。 

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