CN209886711U - 一种用于数控车床的立式自动刀架 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于数控车床的立式自动刀架，包括呈U型的安装座，所述安装座的上端两侧内壁转动连接有丝杆，所述丝杆的其中一端贯穿安装座并固定连接有伺服电机一，所述伺服电机一的底部安装有电机安装座，且电机安装座固定连接在安装座的一侧，所述丝杆上滚动连接有两个滚珠螺母，两个所述滚珠螺母的外壁使用轴承共同转动连接有两端封闭、中空结构的刀架筒，所述刀架筒靠近伺服电机一的一端外壁固定套接有薄宽圆柱齿轮，所述薄宽圆柱齿轮啮合有厚窄圆柱齿轮。本实用新型结合回转式与直排式两种安装机构，将刀具均匀设置在刀具筒的外壁上，可供加工的刀具数目较大，能满足零件需要大量不同类型刀具的复合加工。

Description

一种用于数控车床的立式自动刀架

技术领域

本实用新型涉及数控机床技术领域，尤其涉及一种用于数控车床的立式自动刀架。

背景技术

数控车床是目前使用较为广泛的数控机床之一。它主要用于轴类零件或盘类零件的内外圆柱面、任意锥角的内外圆锥面、复杂回转内外曲面和圆柱、圆锥螺纹等切削加工，并能进行切槽、钻孔、扩孔、铰孔及镗孔等。

目前的数控机床为了提高效益，通过一次零件装夹，实现零件多种不同工艺的加工，从而达到减少机床和夹具，免去工序间的搬运和储存，提高零件加工精度，缩短制造周期和节约作业面积的目的，通常采用复合加工工艺，即放在同一台数控机床上来实现零件的加工，如在一台数控机床上可以进行车削加工、铣削加工、钻孔加工等。

在同一台数控机床上进行多种不同类型的复合加工工艺，代表着每次加工所使用的刀具也不同，这就需要刀架来解决此种问题，刀架的结构形式一般为回转式，刀具沿圆周方向安装在刀架上，可以安装径向车刀、轴向车刀、钻头、镗刀。车削加工中心还可安装轴向铣刀、径向铣刀。少数数控车床的刀架为直排式，刀具沿一条直线安装。上述两种结构的刀架均存有缺陷，两者所能包含的刀具数目有限，不能满足零件需要大量不同类型刀具的复合加工。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决背景技术中提出的问题，而提出的一种用于数控车床的立式自动刀架。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种用于数控车床的立式自动刀架，包括呈U型的安装座，所述安装座的上端两侧内壁转动连接有丝杆，所述丝杆的其中一端贯穿安装座并固定连接有伺服电机一，所述伺服电机一的底部安装有电机安装座一，且电机安装座一固定连接在安装座的一侧，所述丝杆上滚动连接有两个滚珠螺母，两个所述滚珠螺母的外壁使用轴承共同转动连接有两端封闭、中空结构的刀架筒，所述刀架筒靠近伺服电机一的一端外壁固定套接有薄宽圆柱齿轮，所述薄宽圆柱齿轮啮合有厚窄圆柱齿轮，所述厚窄圆柱齿轮同轴插设有转轴，所述转轴的一端贯穿安装座并固定连接有伺服电机二，所述伺服电机二的底部安装有电机安装座二，且电机安装座二固定连接在安装座的一侧，所述转轴的另一端固定连接有立板，且立板的下端固定连接在安装座的内底壁上；所述刀架筒以丝杆为圆心周向设有多组刀具固定机构。

优选的，所述刀具固定机构包括两排开设在刀架筒上的刀具插口，所述刀具插口从上之下由相互连通的大圆柱部分与小圆柱部分构成，每个所述刀具插口均插设有刀具，所述刀具插口的大圆柱部分的内壁胶合有夹紧囊，两排所述刀具插口之间且在刀架筒的内壁固定连接有长管，每个所述夹紧囊的内侧均连通有短管，且短管远离夹紧囊的一端与长管连通，所述短管上安装有电磁阀，每个所述刀具固定机构中的长管的一端为封闭端、一端连接有抽充气两用泵，且抽充气两用泵固定安置在刀架筒的内侧。

优选的，所述刀具固定机构包括在水平方向上等间距开设的圆口，每个所述圆口内壁均安装有电动夹具，每个所述电动夹具内均夹持有刀具。

优选的，所述薄宽圆柱齿轮的直径大于厚窄圆柱齿轮的直径，所述薄宽圆柱齿轮的横向长度小于厚窄圆柱齿轮的横向长度。

优选的，所述夹紧囊采用耐磨橡胶制成。

优选的，所述伺服电机一与伺服电机二均采用VM7-M13G-1R520-A3型号。

与现有的技术相比，本用于数控车床的立式自动刀架的优点在于：

1、结合回转式与直排式两种安装机构，将刀具均匀设置在刀具筒的外壁上，可供加工的刀具数目较大，能满足零件需要大量不同类型刀具的复合加工；

2、设置伺服电机一、丝杆、薄宽圆柱齿轮、刀架筒、转轴、伺服电机二和厚窄圆柱齿轮，可将所需刀具移动至方便主轴装卸刀具的位置，提高装刀卸刀效率；

3、设置刀具固定机构可方便快捷地对刀具进行夹紧或放弃夹紧，刀具固定稳定性好。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种用于数控车床的立式自动刀架的结构示意图；

图2为本实用新型图1中A部分放大的结构示意图。

图中：1安装座、2丝杆、3伺服电机一、4电机安装座一、5薄宽圆柱齿轮、6刀架筒、7立板、8转轴、9伺服电机二、10电机安装座二、11厚窄圆柱齿轮、12长管、13短管、14电磁阀、15夹紧囊、16刀具插口、17刀具。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例1

参照图1-2，一种用于数控车床的立式自动刀架，包括呈U型的安装座1，安装座1的上端两侧内壁转动连接有丝杆2，丝杆2的其中一端贯穿安装座1并固定连接有伺服电机一3，伺服电机一3的底部安装有电机安装座一4，且电机安装座一4固定连接在安装座1的一侧，丝杆2上滚动连接有两个滚珠螺母，两个滚珠螺母的外壁使用轴承共同转动连接有两端封闭、中空结构的刀架筒6，刀架筒6靠近伺服电机一3的一端外壁固定套接有薄宽圆柱齿轮5，薄宽圆柱齿轮5啮合有厚窄圆柱齿轮11，厚窄圆柱齿轮11同轴插设有转轴8，转轴8的一端贯穿安装座1并固定连接有伺服电机二9，伺服电机一3与伺服电机二9均采用VM7-M13G-1R520-A3型号，伺服电机二9的底部安装有电机安装座二10，且电机安装座二10固定连接在安装座1的一侧，转轴8的另一端固定连接有立板7，且立板7的下端固定连接在安装座1的内底壁上；刀架筒6以丝杆2为圆心周向设有多组刀具固定机构。

刀具固定机构包括两排开设在刀架筒6上的刀具插口16，刀具插口16从上之下由相互连通的大圆柱部分与小圆柱部分构成，每个刀具插口16均插设有刀具17，刀具插口16的大圆柱部分的内壁胶合有夹紧囊15，两排刀具插口16之间且在刀架筒6的内壁固定连接有长管12，每个夹紧囊15的内侧均连通有短管13，且短管13远离夹紧囊15的一端与长管12连通，短管13上安装有电磁阀14，每个刀具固定机构中的长管12的一端为封闭端、一端连接有抽充气两用泵(图中未示出)，且抽充气两用泵固定安置在刀架筒6的内侧。

薄宽圆柱齿轮5的直径大于厚窄圆柱齿轮11的直径，薄宽圆柱齿轮5的横向长度小于厚窄圆柱齿轮11的横向长度。

夹紧囊15采用耐磨橡胶制成，提供与刀具17之间的摩擦阻力。

进一步说明，上述固定连接，除非另有明确的规定和限定，否则应做广义理解，例如，可以是焊接，也可以是胶合，或者一体成型设置等本领域技术人员熟知的惯用手段。

伺服电机二9低速转动厚窄圆柱齿轮11，厚窄圆柱齿轮11带动与之啮合的薄宽圆柱齿轮5低速转动使得其中一组刀具固定机构处于刀架筒6的上端，分别将刀具17插在对应的刀具插口16内，刀具插口16的具体形状可根据刀具17的结构特征进行制作，此时夹紧囊15为瘪气状态，电磁阀14为打开状态，抽充气两用泵通过长管12与多个短管13对多个夹紧囊15充气，夹紧囊15为胀气状态关闭抽充气两用泵，对刀具17产生压力以及摩擦阻力，可将刀具17进行固定，并且在刀具17在倒立时由于较大的摩擦阻力也不会掉落，重复上述步骤即可将刀具17完全装夹在刀具插口16中；

将安装座1固定安装与数控机床主轴行进路线的垂直线上，可将所需刀具17转动至合适的、方便主轴移动的位置，在需要调节刀具17水平方向上的位置时，伺服电机一3带动丝杆2转动，丝杆2的转动转化为滚珠螺母的直线移动，进而带动刀架筒6在水平方向上进行移动，而在此过程中薄宽圆柱齿轮5的轮齿在厚窄圆柱齿轮11的齿槽中横向移动但保持啮合状态，在需要调节刀具17周向位置时，伺服电机二9带动转轴8和与之同轴设置的厚窄圆柱齿轮11转动，进而在啮合作用下带动薄宽圆柱齿轮5和与之同轴设置的刀架筒6转动，完成刀具17周向位置的调节，主轴移动至所需刀具17的正上方，并下移使刀具17的刀柄尾部进入主轴内，打开刀具17对应的电磁阀14，使用抽充气两用泵将夹紧囊15内空气抽出，解除对刀具17的夹紧，锁紧刀具17后抬起，完成装刀，根据装刀原理即可轻松推导出具体的卸刀工作原理，所以在此不作赘述。

实施例2

未图示，本实施例与实施例1的不同之处在于：刀具固定机构包括在水平方向上等间距开设的圆口，每个圆口内壁均安装有电动夹具，每个电动夹具内均夹持有刀具17。

与实施例1不同之处在于将夹紧囊15夹紧方式替换为电动夹具夹紧方式，能够更快夹紧以及放弃夹紧，响应速度快。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于数控车床的立式自动刀架，包括呈U型的安装座(1)，其特征在于，所述安装座(1)的上端两侧内壁转动连接有丝杆(2)，所述丝杆(2)的其中一端贯穿安装座(1)并固定连接有伺服电机一(3)，所述伺服电机一(3)的底部安装有电机安装座一(4)，且电机安装座一(4)固定连接在安装座(1)的一侧，所述丝杆(2)上滚动连接有两个滚珠螺母，两个所述滚珠螺母的外壁使用轴承共同转动连接有两端封闭、中空结构的刀架筒(6)，所述刀架筒(6)靠近伺服电机一(3)的一端外壁固定套接有薄宽圆柱齿轮(5)，所述薄宽圆柱齿轮(5)啮合有厚窄圆柱齿轮(11)，所述厚窄圆柱齿轮(11)同轴插设有转轴(8)，所述转轴(8)的一端贯穿安装座(1)并固定连接有伺服电机二(9)，所述伺服电机二(9)的底部安装有电机安装座二(10)，且电机安装座二(10)固定连接在安装座(1)的一侧，所述转轴(8)的另一端固定连接有立板(7)，且立板(7)的下端固定连接在安装座(1)的内底壁上；所述刀架筒(6)以丝杆(2)为圆心周向设有多组刀具固定机构。

2.根据权利要求1所述的一种用于数控车床的立式自动刀架，其特征在于，所述刀具固定机构包括两排开设在刀架筒(6)上的刀具插口(16)，所述刀具插口(16)从上之下由相互连通的大圆柱部分与小圆柱部分构成，每个所述刀具插口(16)均插设有刀具(17)，所述刀具插口(16)的大圆柱部分的内壁胶合有夹紧囊(15)，两排所述刀具插口(16)之间且在刀架筒(6)的内壁固定连接有长管(12)，每个所述夹紧囊(15)的内侧均连通有短管(13)，且短管(13)远离夹紧囊(15)的一端与长管(12)连通，所述短管(13)上安装有电磁阀(14)，每个所述刀具固定机构中的长管(12)的一端为封闭端、一端连接有抽充气两用泵，且抽充气两用泵固定安置在刀架筒(6)的内侧。

3.根据权利要求1所述的一种用于数控车床的立式自动刀架，其特征在于，所述刀具固定机构包括在水平方向上等间距开设的圆口，每个所述圆口内壁均安装有电动夹具，每个所述电动夹具内均夹持有刀具(17)。

4.根据权利要求2所述的一种用于数控车床的立式自动刀架，其特征在于，所述薄宽圆柱齿轮(5)的直径大于厚窄圆柱齿轮(11)的直径，所述薄宽圆柱齿轮(5)的横向长度小于厚窄圆柱齿轮(11)的横向长度。

5.根据权利要求2所述的一种用于数控车床的立式自动刀架，其特征在于，所述夹紧囊(15)采用耐磨橡胶制成。

6.根据权利要求1所述的一种用于数控车床的立式自动刀架，其特征在于，所述伺服电机一(3)与伺服电机二(9)均采用VM7-M13G-1R520-A3型号。

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