CN210081263U - 卧式加工中心角度头快速换刀机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种卧式加工中心角度头快速换刀机构，包括旋转换刀刀臂，旋转换刀刀臂的端部设有锁头装置，角度头上设有锁扣部，角度头上设有三个压靠端面，其中相邻两压靠端面之间设有换刀避让口，三个压靠端面的中心围成压靠三角形，角度头的重心位于压靠三角形内；主轴壳体上设有定位端面，主轴壳体上设有转角夹持缸，角度头上设有夹持压靠部。安装时转角夹持缸可使压靠端面与定位端面接触严密，角度头重心位于所述压靠三角形内，可使得连接稳固可靠，避免径向跳动。锁头装置可通过换刀避让口快速扣取角度头，转角夹持缸不影响其扣取，可在安装后伸出和扣取后快速退回，避免角度头掉落。

Description

卧式加工中心角度头快速换刀机构

技术领域

本实用新型涉及数控加工技术领域，尤其涉及一种卧式加工中心角度头快速换刀机构。

背景技术

卧式加工中心是用于精密加工的设备之一，其主要利用角度头可进行多角度铣削等作业，对同一零件的加工过程，经常需要进行多个角度头的更换使用，配合卧式加工中心的自动化控制，角度头的更换也均由旋转换刀刀臂来自动完成，这对角度头更换时的装配效率、角度头连接的精密性等提出了较高的要求。

目前市场上卧式加工中心以德系和日系设备为主，而受价格影响，国内对日系设备的采购使用居多，日系卧式加工中心角度头的连接，主要依靠角度头上锥形筒与主轴配合进行中心定位、周向止动销与主轴外壳上止动块配合进行周向定位的方式，因角度头整体横向连接，且角度头整体重量往往较大，所以角度头连接后会因自重发生倾斜。经测量，即便最小型号的角度头也会使得角度头上沿与主轴壳体间距相比角度头下沿与主轴壳体间距多出0.085mm左右，而卧式加工中心的精密加工多达到微米级，所以即便0.085mm的间隙也会使得角度头工作过程中发生径向的跳动，严重影响精密加工。相关技术人员尝试通过转角夹持缸夹紧的方式将角度头扶正，但转角夹持缸的活塞杆伸出会影响旋转换刀刀臂的正常换刀，每次换刀都需等待转角夹持缸退回和伸出，这样不仅影响换刀效率，而且容易出现掉刀的情况。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可实现快速换刀，换刀快速稳固且稳固可靠的卧式加工中心角度头快速换刀机构。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：卧式加工中心角度头快速换刀机构，包括设置在卧式加工中心内的旋转换刀刀臂，所述旋转换刀刀臂的端部设有锁头装置，角度头上设有与所述锁头装置对应的锁扣部，所述角度头上设有三个压靠端面，其中相邻两所述压靠端面之间设有换刀避让口，三个所述压靠端面的中心围成压靠三角形，角度头的重心位于所述压靠三角形内；主轴壳体上设有与所述压靠端面一一对应的定位端面，所述主轴壳体上位于各所述定位端面处分别设有转角夹持缸，所述角度头上设有与所述转角夹持缸的活塞杆端部一一对应的夹持压靠部。

作为优选的技术方案，所述压靠三角形的外心与所述角度头的重心重合设置。

作为优选的技术方案，所述转角夹持缸位于所述定位端面沿所述主轴壳体径向的外侧设置。

作为优选的技术方案，所述角度头壳体上固定设置三个压靠钉，所述压靠钉的端面兼作所述压靠端面，其中相邻两所述压靠钉之间设置所述换刀避让口。

作为优选的技术方案，所述主轴壳体上固定设置三个定位钉，所述定位钉的端面兼作所述定位端面。

作为优选的技术方案，所述夹持压靠部为在所述角度头壳体外周面上固定设置的环形压靠凸起。

作为优选的技术方案，所述锁扣部为在伸出所述角度头的所述传动主轴上设置的锁扣环槽，所述锁头装置包括设置在所述旋转换刀刀臂上的锁头弧板，所述锁头弧板的一端设有锁止组件。

卧式加工中心角度头快速换刀机构，包括设置在卧式加工中心内的旋转换刀刀臂，所述旋转换刀刀臂的端部设有锁头装置，角度头上设有与所述锁头装置对应的锁扣部，所述角度头上设有三个压靠端面，其中相邻两所述压靠端面之间设有换刀避让口，三个所述压靠端面的中心围成压靠三角形，角度头的重心位于所述压靠三角形内；主轴壳体上设有与所述压靠端面一一对应的定位端面，所述主轴壳体上位于各所述定位端面处分别设有转角夹持缸，所述角度头上设有与所述转角夹持缸的活塞杆端部一一对应的夹持压靠部。安装时所述转角夹持缸可使所述压靠端面与所述定位端面接触严密，角度头重心位于所述压靠三角形内，可使得连接稳固可靠，避免角度头径向跳动。所述锁头装置可通过所述换刀避让口快速扣取角度头，所述转角夹持缸不影响其扣取，可在安装后伸出和扣取后快速退回，避免角度头掉落。本实用新型可实现快速换刀，换刀快速稳固。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1是本实用新型实施例角度头使用完准备换刀时的状态示意图；

图2是本实用新型实施例主轴壳体未安装角度头壳体时的立体状态示意图；

图3是本实用新型实施例角度头壳体的立体结构示意图；

图4是本实用新型实施例角度头壳体上压靠三角形和换刀避让口的结构示意图，图中以中心线示意角度头的重心，以虚线示意压靠三角形。

图中：1-旋转换刀刀臂；11-锁头装置；2-角度头；20-压靠端面；21-夹持压靠部；3-传动主轴；31-锁扣部；4-主轴壳体；40-定位端面；6-转角夹持缸；7-换刀避让口；71-压靠三角形。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本实用新型。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本实用新型的示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。

如图1至图4共同所示，卧式加工中心角度头快速换刀机构，包括设置在卧式加工中心内的旋转换刀刀臂1，所述旋转换刀刀臂1的端部设有锁头装置11，角度头2上设有与所述锁头装置11对应的锁扣部31。所述锁扣部31为在伸出所述角度头2的所述传动主轴3上设置的锁扣环槽，所述锁头装置11包括设置在所述旋转换刀刀臂1上的锁头弧板，所述锁头弧板的一端设有锁止组件。上述结构为本领域技术人员可获知的现有技术，在此不再赘述。

所述角度头2上设有三个压靠端面20，其中相邻两所述压靠端面20之间设有换刀避让口7，三个所述压靠端面20的中心围成压靠三角形71，角度头的重心位于所述压靠三角形71内。角度头壳体2不仅安装有传动主轴3，还安装轴承、齿轮、刀具连接结构等，这使得角度头的整体重心通常不能与所述传动主轴3的轴心重合，当然本实施例所述角度头的重心是基于与所述传动主轴3轴线垂直的某一截面来看的，角度头的重心可利用悬挂法等方法很容得出。将所述角度头的重心置于所述压靠三角形71内，可使得基于三个所述压靠端面20在所述角度头重心周边形成较为均匀的施力，每条穿过所述角度头重心的直线两侧均有所述压靠端面20的压靠支撑存在，这样可保证所述角度头壳体2在被压靠到所述主轴壳体1上后，会非常稳固且精密，完全杜绝了角度头自重倾斜的发生，从而避免了角度头工作时的径向跳动。而所述换刀避让口7的设置可不影响所述旋转换刀刀臂1的工作，本实施例示意所述压靠三角形71的最长边处作为所述换刀避让口7。本实施例通过上述结构，可解决日系卧式加工中心既需要轴向精密连接避免径向跳动、又需要配合其旋转换刀刀臂1进行更换角度头的现状，具有极高的推广价值。更优选的，所述压靠三角形71的外心与所述角度头的重心重合设置，这样角度头壳体2的连接更稳固且精密。

当然实用新型不限于此，也可设置为四个所述压靠端面20，以所述换刀避让口7处的长边为其中一边，以另外两个所述压靠端面20分别为单独的顶点，四个所述压靠端面20可形成两个所述压靠三角形71，所述角度头的重心至少位于其中一所述压靠三角形71内即可。当然只要满足存在其中三个所述压靠端面20构成的压靠三角形71且所述角度头的重心位于所述压靠三角形71内，这种技术方案都应视为在本实用新型保护范围之内。

主轴壳体4上设有与所述压靠端面20一一对应的定位端面40。本实施例示意所述角度头2上设有三个所述压靠端面20。本实施例所述角度头2上固定设置三个轴向压靠钉，所述轴向压靠钉的端面兼作所述压靠端面20；所述主轴壳体4上固定设置三个轴向定位钉，所述轴向定位钉的端面兼作所述定位端面40。

所述主轴壳体4上位于各所述定位端面40处分别设有转角夹持缸6，所述角度头2上设有与所述转角夹持缸6的活塞杆端部一一对应的夹持压靠部21。所述转角夹持缸6位于所述定位端面40沿所述主轴壳体4径向的外侧设置。所述转角夹持缸6为现有技术，其主要为活塞杆端部径向设置一夹持爪，活塞杆伸出一定长度后夹持爪可进行一定角度的偏转，从而使得夹持爪可对所述角度头2进行压靠。本实施例所述转角夹持缸6可采用气缸，也可采用液压缸。本实施例所述夹持压靠部21为在所述角度头2外周面上固定设置的环形压靠凸起，所述转角夹持缸6的夹持控制通常采用换向阀，在控制所述转角夹持缸6伸出并在夹持爪越过所述夹持压靠部21后，夹持爪转动角度，瞬间进行换向控制，夹持爪可压靠在所述夹持压靠部21上；待退回时，先控制所述活塞杆伸出使夹持爪解除压靠，然后慢慢控制活塞杆收回，即可使得夹持爪先转角后退回。上述转角夹持缸6的结构原理为现有公知技术，在此不再赘述。

本实用新型在装配角度头2时，所述旋转换刀刀臂1上的所述锁头装置11可从所述换刀避让口7扣取角度头2，所述旋转换刀刀臂1将抓取的角度头2旋转到所述主轴壳体4处，并向所述主轴壳体4轴向插装，所述压靠端面20抵靠在对应的所述定位端面40上，所述转角夹持缸6伸出，并利用所述夹持压靠部21将角度头2向所述主轴壳体4施力形成夹持，所述压靠端面20与对应的所述定位端面40可抵靠严密。所述转角夹持缸6的夹持使所述压靠端面20与所述定位端面40紧密抵靠配合，且角度头重心在所述压靠三角形71内，可使得角度头2在轴向快速精密连接，避免了角度头2因自重产生轴线偏斜后导致的径向跳动。所述换刀避让口7方便了旋转换刀刀臂1进行换刀，使得所述转角夹持缸6可在安装后伸出和扣取时退回，不影响扣取，避免角度头2掉落。本实施例方便快速拆装，连接精密且连接稳固，是现有日系卧式加工中心角度头2连接的突破性技术，具有极高的推广价值。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.卧式加工中心角度头快速换刀机构，包括设置在卧式加工中心内的旋转换刀刀臂，所述旋转换刀刀臂的端部设有锁头装置，角度头上设有与所述锁头装置对应的锁扣部，其特征在于：所述角度头上设有三个压靠端面，其中相邻两所述压靠端面之间设有换刀避让口，三个所述压靠端面的中心围成压靠三角形，角度头的重心位于所述压靠三角形内；主轴壳体上设有与所述压靠端面一一对应的定位端面，所述主轴壳体上位于各所述定位端面处分别设有转角夹持缸，所述角度头上设有与所述转角夹持缸的活塞杆端部一一对应的夹持压靠部。

2.如权利要求1所述的卧式加工中心角度头快速换刀机构，其特征在于：所述压靠三角形的外心与所述角度头的重心重合设置。

3.如权利要求1所述的卧式加工中心角度头快速换刀机构，其特征在于：所述转角夹持缸位于所述定位端面沿所述主轴壳体径向的外侧设置。

4.如权利要求1所述的卧式加工中心角度头快速换刀机构，其特征在于：所述角度头壳体上固定设置三个压靠钉，所述压靠钉的端面兼作所述压靠端面，其中相邻两所述压靠钉之间设置所述换刀避让口。

5.如权利要求1所述的卧式加工中心角度头快速换刀机构，其特征在于：所述主轴壳体上固定设置三个定位钉，所述定位钉的端面兼作所述定位端面。

6.如权利要求1所述的卧式加工中心角度头快速换刀机构，其特征在于：所述夹持压靠部为在所述角度头壳体外周面上固定设置的环形压靠凸起。

7.如权利要求1至6任一权利要求所述的卧式加工中心角度头快速换刀机构，其特征在于：所述锁扣部为在伸出所述角度头的传动主轴上设置的锁扣环槽，所述锁头装置包括设置在所述旋转换刀刀臂上的锁头弧板，所述锁头弧板的一端设有锁止组件。

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