CN210099544U - 多刀具旋转换刀机床 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多刀具旋转换刀机床，包括床身，床身上设置有第一导轨，第一导轨与机床主轴轴线平行，导轨上设置有沿导轨滑动的工作平台，工作台上设置有倾斜面，倾斜面与第一导轨所在平面的夹角为α，倾斜面上设置有第二导轨，第二导轨投影到第一导轨所在平面后与第一导轨垂直，第二导轨上设置有旋转装置，旋转装置沿第二导轨滑动，旋转装置上设置有刀塔，刀塔上设置有刀座，旋转装置用于将刀座上各个方向上的刀具旋转到面向机床主轴方向进行使用。使用该机床可以在对工件进行加工时，将工件安装设置在机床的夹具上后，可自行换刀进行加工，设置多把刀具依次作业实现一次装夹完成多工序的加工，使得工件的加工更加方便，工作效率更高。

Description

多刀具旋转换刀机床

技术领域

本实用新型涉及机械设备技术领域，具体涉及一种多刀具旋转换刀机床。

背景技术

机床是将金属毛坯加工成件的机器，普通机床在加工时，一般将工件安装设置在机床的夹具上，通过移动夹具或者移动刀具对工件进行加工，当在一个工位上完成加工工序后，需要拆卸并重新安装工件再进行下一工序的加工，普通机床在加工多工序时，会经常需要更换工件的位置，造成了使用较为不便，且工作效率低下。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型要解决的问题是提供一种多刀具旋转换刀机床，使用该机床可以在对工件进行加工时，将工件安装设置在机床的夹具上后，可自行换刀进行加工，设置多把刀具依次作业实现一次装夹完成多工序的加工，使得工件的加工更加方便，工作效率更高。

本实用新型通过以下技术手段解决上述技术问题：本实用新型提供了一种多刀具旋转换刀机床，包括床身，所述床身上设置有第一导轨，所述第一导轨与机床主轴轴线平行，所述导轨上设置有沿导轨滑动的工作台，所述工作台上设置有倾斜面，所述倾斜面与第一导轨所在平面的夹角为α，所述倾斜面上设置有第二导轨，所述第二导轨投影到第一导轨所在平面后与第一导轨垂直，所述第二导轨上设置有旋转装置，所述旋转装置沿第二导轨滑动，所述旋转装置上设置有刀塔，所述刀塔上设置有刀座，所述刀座设置有多个，所述刀座用于装夹刀具，所述旋转装置用于将刀座上各个方向上的刀具旋转到面向机床主轴方向进行使用。

进一步，所述旋转装置包括底板和旋转板，所述底板滑动设置在第二导轨上，所述底板可沿第二导轨滑动，所述旋转板设置在底板正上方，且与底板滑动接触，所述刀塔设置在底板上，所述底板上设置有用于驱动旋转板转动的驱动齿，所述旋转板上设置有与驱动齿相啮合的从动齿，所述旋转板可绕从动齿轴线转动。

进一步，所述旋转板和底板间还设置有定位装置，所述定位装置用于旋转板和底板间定位固定，所述定位装置包括滑套、定位套和定位销，所述定位套设置在旋转板上，所述旋转板上设置有多个定位套，多个所述定位套以旋转板的旋转中心圆周阵列在旋转板上，所述滑套设置在底板上，所述定位套和滑套上分别设置有第一定位孔和第二定位孔，所述定位销滑动设置在滑套内并可沿滑套轴线在第一定位孔和第二定位孔内滑动，所述定位销同时穿过第一定位孔和第二定位孔时将旋转板固定在底板上。

进一步，所述定位销为锥形，所述第一定位孔和第二定位孔连通时形成连续的锥形孔，所述锥形孔与定位销相匹配。

进一步，所述旋转装置上设置有第三导轨，所述第三导轨与第二导轨平行设置，所述刀塔滑动设置在第三导轨上，所述第三导轨用于微调刀塔在旋转装置上的位置。

进一步，所述刀塔每侧均设置多个刀座，每侧上的所述刀座并列且平行设置。

进一步，所述机床包括两个主轴，两个所述主轴平行设置，每个所述主轴对应一套刀塔，每个所述刀塔并列切平行设置在旋转板上。

进一步，所述夹角α为45°。

进一步，所述机床上设置有用于驱动工作台滑动的第一驱动装置，所述工作台上设置有用于驱动旋转装置滑动的第二驱动装置，所述底板上设置有用于驱动驱动齿转动的第三驱动装置，所述底板上设置有用于驱动定位销移动的第四驱装置，所述第一驱动装置、第二驱动装置、第三驱动装置和第四驱动装置分别与机床数控系统电连接。

进一步，所述旋转板上设置有用于驱动刀塔滑动的第五驱动装置，所述第五驱动装置用于微调刀塔在第三导轨上的位置，所述第五驱动装置与机床数控系统电联接。

由上述技术方案可知，本实用新型的有益效果：本实用新型提供的一种多刀具旋转换刀机床，包括床身，所述床身上设置有第一导轨，所述第一导轨与机床主轴轴线平行，所述导轨上设置有沿导轨滑动的工作台，所述工作台上设置有倾斜面，所述倾斜面与第一导轨所在平面的夹角为α，所述倾斜面上设置有第二导轨，所述第二导轨投影到第一导轨所在平面后与第一导轨垂直，所述第二导轨上设置有旋转装置，所述旋转装置沿第二导轨滑动，所述旋转装置上设置有刀塔，所述刀塔上设置有刀座，所述刀座设置有多个，所述刀座用于装夹刀具，所述旋转装置用于将刀座上各个方向上的刀具旋转到面向机床主轴方向进行使用。本实用新型通过在刀塔的两侧均设置刀座以便装夹刀具，在进行工件加工时，可一次性依次将需要使用到的刀具装夹到刀塔上，通过数控系统控制工作台、旋转装置和刀塔的移动从而达到换刀加工过程，使得将工件安装设置在机床的夹具上后，可自行换刀进行加工，设置多把刀具依次作业实现一次装夹完成多工序的加工，使得工件的加工更加方便，工作效率更高。同时使用双主轴对应双刀塔同时对两个相同工件进行加工，进一步提高了加工效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实用新型多刀具旋转换刀机床的立体结构图；

图2为图1的侧视图；

图3为图1的正视图；

图4为本实用新型中的旋转装置的底板安装示意图；

图5为本实用新型中旋转装置的旋转板的安装示意图；

图6为图5中虚线A位置剖视图；

图7为本实用新型中定位销锁定时的剖视图；

图8为本实用新型中定位销松开时的剖视图；

图9为本实用新型定位装置的剖视图；

图10为本实用新型中工作台结构图；

图11为本实用新型多刀具旋转换刀机床的结构示意图；

图12位本实用新型中旋转装置齿轮啮合位置剖视图。

附图标记：

1-床身；2-工作台；3-旋转装置；4-刀塔；5-主轴；

11-第一导轨；21-倾斜面；31-底板；32-旋转板；33-第三导轨；34-定位销；41-刀座；42-第五驱动装置；

211-第二导轨；311-滑套；312-驱动齿；313-第三驱动装置；321-从动齿； 322-定位套；323-轴承；324-轴承座；341-第四驱动装置；3111-锥形孔。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

请参阅图1-12，本实用新型提供了一种多刀具旋转换刀机床，包括床身1，所述床身1上设置有第一导轨11，所述第一导轨11与机床主轴5轴线平行，所述导轨上设置有沿导轨滑动的工作台，所述工作台2上设置有倾斜面21，如图2所示，所述倾斜面21与第一导轨11所在平面的夹角为α，所述倾斜面21 上设置有第二导轨211，所述第二导轨211投影到第一导轨11所在平面后与第一导轨11垂直，所述第二导轨211上设置有旋转装置3，所述旋转装置3沿第二导轨211滑动，所述旋转装置3上设置有刀塔4，所述刀塔4上设置有刀座 41，所述刀座41设置有多个，所述刀座41用于装夹刀具，所述旋转装置3用于将刀座41上各个方向上的刀具旋转到面向机床主轴5方向进行使用。在工作台2上设置倾斜面21然后将旋转装置3和刀塔4安装在倾斜面21上，使得减小了工作台2的尺寸，且其在加工零件时工作台2和刀塔4运动时的需要的空间更小，使得机床的尺寸更小，减少了其占地面积。如图11所示，在三坐标系中，第一导轨11沿Y轴方向，第二导轨211在X-Z轴面上，且第二导轨211 与X轴的夹角为α。在本实施例中，在刀塔4的两侧设置刀座41，且每一侧设置的刀座41为3个；可以理解的，在使用一个主轴5时，将刀塔4设置为正多边形，而在正多边形的每一个边上均设置刀座41。在旋转选择刀具时可以有更多的选择。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述旋转装置3包括底板31和旋转板 32，所述底板31滑动设置在第二导轨211上，所述底板可沿第二导轨滑动，所述旋转板设置在底板正上方，且与底板滑动接触，所述刀塔4设置在底板31 上，所述底板31上设置有用于驱动旋转板32转动的驱动齿，所述旋转板32 上设置有与驱动齿相啮合的从动齿，所述旋转板可绕从动齿轴线转动。优选地，旋转板32与底板31滑动接触，旋转板32以及旋转板32上的装置的重力压在底板31上，底板31上设置用于放置从动齿和主动齿的凹孔，将从动齿和驱动齿安放在凹孔内，防止其干扰旋转板的转动，并在凹孔内设置轴承座和轴承，将从动齿外圈固定在旋转板32上，并将从动齿内孔安装在轴承上，使从动齿在底板31上转动，从而带动旋转板32在底板31上绕从动齿轴线转动。将驱动齿设置在凹孔内并通过安装在底板上的第三驱动装置驱动其转动。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述旋转板32和底板31间还设置有定位装置，所述定位装置用于旋转板32和底板31间定位固定，所述定位装置包括滑套311、定位套322和定位销34，所述定位套322设置在旋转板32上，所述旋转板32上设置有多个定位套322，多个所述定位套322以旋转板32的旋转中心圆周阵列在旋转板32上，所述滑套311设置在底板31上，所述定位套322和滑套311上分别设置有第一定位孔和第二定位孔，所述定位销34滑动设置在滑套311内并可沿滑套311轴线在第一定位孔和第二定位孔内滑动，所述定位销34同时穿过第一定位孔和第二定位孔时将旋转板32固定在底板31 上。定位套322的设置根据旋转板32需要旋转的角度确定，例如，旋转板32 在四个方向上设置有刀座41，依次使用每个方向上的刀座41时，旋转板32需要转动90度，则在旋转板32转动90度后需要对旋转板32进行定位板并锁定；则需要设置的定位套322数量为：360度/90度＝4个，且4个定位套322圆周阵列的角度为90度；使得旋转板32没转动90度就能通过定位销34插入定位套322进行定位锁定。依此进行类推，可以在刀塔4的多个方向上设置刀座41，根据其使用时需要转动的角度来设置定位套322。定位套322和滑套311在加工时，整体加工锥形孔3111，锥形孔3111加工完成后切割成两部分形成定位套322和滑套311，这样可以提高锥形孔3111的精度，在于定位销34配合时更准确，精度更高。

如图5和图10所示，在本实施例中，在刀塔4的两侧设置有刀座41，刀塔4需要旋转180度后更换刀具，则需要在旋转板32上设置两个定位套322，两个定位套322以旋转板32的旋转中心圆周阵列180度设置，使得旋转板32 转动180度后可以通过定位销34进行定位固定，旋转板32旋转180度后刀塔 4上的刀具即得到了更换。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述定位销34为锥形，所述第一定位孔和第二定位孔连通时形成连续的锥形孔3111，所述锥形孔3111与定位销34 相匹配。如图7—9所示，将定位销34、第一定位孔和第二定位孔设置成锥形，在定位销34穿过第二定位孔后穿入第一定位孔后，定位销34在孔内与孔壁接触没有间隙，使得定位尺寸更准确，且插入定位销34后旋转板32不会晃动影响加工。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述旋转装置3上设置有第三导轨33，所述第三导轨33与第二导轨211平行设置，所述刀塔4滑动设置在第三导轨 33上，所述第三导轨33用于微调刀塔4在旋转装置3上的位置。设置第三导轨33使刀塔4在第三导轨33上滑动，从而对刀塔4进行微调，使得在对工件进行加工时刀具的对刀和进给更准确，使得加工得到的工件精度更高。同时，在使用双主轴同时加工两个工件时，可以分别调整两套刀塔，便于两套刀塔的分别对刀。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述刀塔4每侧均设置多个刀座41，每侧上的所述刀座41并列且平行设置。刀塔4的同侧上设置多个刀座41从而安装多个刀具，使得能对工件进行更多步骤的加工。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述机床包括两个主轴5，两个所述主轴5平行设置，每个所述主轴5对应一套刀塔4，每个所述刀塔4并列切平行设置在旋转板32上。设置两个主轴5和与其对应的刀塔4，使得在一个机床上可以同时对两个相同工件进行加工。且主轴5与刀塔4设置在相对应的位置。两个相同的工件在进行加工时，其使用的刀具相同，刀具的进给量和进给方向均相同，将两套主轴5和刀塔4设置在相同的角度上，数控系统只需控制其完成一套动作就可以完成两个工件的加工，提高了工作效率。两个主轴5的中心连线与X轴的夹角为α。同一个旋转装置3上使用两套刀塔4时，只能在刀塔 4的两侧设置刀座41，即在本实施例中所描述的。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述夹角α为45°。如图2所示，将倾斜面21的角度设置为45度，使得当旋转结构在第二轨道上移动时，移动一定距离时，其在机床X轴和Z轴上的移动距离相同，使得其进行对刀和进给更方便，数控系统对其控制动作更少。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述机床上设置有用于驱动工作台2 滑动的第一驱动装置，所述工作台2上设置有用于驱动旋转装置3滑动的第二驱动装置，所述底板31上设置有用于驱动驱动齿转动的第三驱动装置313，所述底板31上设置有用于驱动定位销34移动的第四驱装置，所述第一驱动装置、第二驱动装置、第三驱动装置313和第四驱动装置341分别与机床数控系统电连接。其中，第四驱动装装置可使用油缸或气缸，在油缸或气缸的伸缩过程中带动定位销34移动从而达到松开-定位锁死的过程；第三驱动装置313可使用步进电机和变速箱来完成驱动主动齿的转动同时控制主动齿的转动角度，从而达到控制旋转板32的转动角度。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述旋转板32上设置有用于驱动刀塔 4滑动的第五驱动装置42，所述第五驱动装置42用于微调刀塔4在第三导轨 33上的位置，所述第五驱动装置42与机床数控系统电联接。第一驱动装置、第二驱动装置和第五驱动装置42均可使用电机和丝杆结构完成。

通过机床数控系统对第一驱动装置、第二驱动装置、第三驱动装置313、第四驱动装置341和第五驱动装置42进行联动控制，从而完成刀具的对刀、进给和换刀动作，完成对工件的加工。从而达到工件多个步骤加工只需要一次装夹，机床自动换刀加工的目的，从而提高加工效率。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种多刀具旋转换刀机床，包括床身(1)，所述床身(1)上设置有第一导轨(11)，所述第一导轨(11)与机床主轴(5)轴线平行，所述导轨上设置有沿导轨滑动的工作台，其特征在于：所述工作台(2)上设置有倾斜面(21)，所述倾斜面(21)与第一导轨(11)所在平面的夹角为α，所述倾斜面(21)上设置有第二导轨(211)，所述第二导轨(211)投影到第一导轨(11)所在平面后与第一导轨(11)垂直，所述第二导轨(211)上设置有旋转装置(3)，所述旋转装置(3)沿第二导轨(211)滑动，所述旋转装置(3)上设置有刀塔(4)，所述刀塔(4)上设置有刀座(41)，所述刀座(41)设置有多个，所述刀座(41)用于装夹刀具，所述旋转装置(3)用于将刀座(41)上各个方向上的刀具旋转到面向机床主轴(5)方向进行使用。

2.根据权利要求1所述的多刀具旋转换刀机床，其特征在于：所述旋转装置(3)包括底板(31)和旋转板(32)，所述底板(31)滑动设置在第二导轨(211)上，所述底板可沿第二导轨滑动，所述旋转板设置在底板正上方，且与底板滑动接触，所述刀塔(4)设置在底板(31)上，所述底板(31)上设置有用于驱动旋转板(32)转动的驱动齿，所述旋转板(32)上设置有与驱动齿相啮合的从动齿，所述旋转板可绕从动齿轴线转动。

3.根据权利要求2所述的多刀具旋转换刀机床，其特征在于：所述旋转板(32)和底板(31)间还设置有定位装置，所述定位装置用于旋转板(32)和底板(31)间定位固定，所述定位装置包括滑套(311)、定位套(322)和定位销(34)，所述定位套(322)设置在旋转板(32)上，所述旋转板(32)上设置有多个定位套(322)，多个所述定位套(322)以旋转板(32)的旋转中心圆周阵列在旋转板(32)上，所述滑套(311)设置在底板(31)上，所述定位套(322)和滑套(311)上分别设置有第一定位孔和第二定位孔，所述定位销(34)滑动设置在滑套(311)内并可沿滑套(311)轴线在第一定位孔和第二定位孔内滑动，所述定位销(34)同时穿过第一定位孔和第二定位孔时将旋转板(32)固定在底板(31)上。

4.根据权利要求3所述的多刀具旋转换刀机床，其特征在于：所述定位销(34)为锥形，所述第一定位孔和第二定位孔连通时形成连续的锥形孔(3111)，所述锥形孔(3111)与定位销(34)相匹配。

5.根据权利要求2～4任一项所述的多刀具旋转换刀机床，其特征在于：所述旋转装置(3)上设置有第三导轨(33)，所述第三导轨(33)与第二导轨(211)平行设置，所述刀塔(4)滑动设置在第三导轨(33)上，所述第三导轨(33)用于微调刀塔(4)在旋转装置(3)上的位置。

6.根据权利要求1～4任一项所述的多刀具旋转换刀机床，其特征在于：所述刀塔(4)每侧均设置多个刀座(41)，每侧上的所述刀座(41)并列且平行设置。

7.根据权利要求2～4任一项所述的多刀具旋转换刀机床，其特征在于：所述机床包括两个主轴(5)，两个所述主轴(5)平行设置，每个所述主轴(5)对应一套刀塔(4)，每个所述刀塔(4)并列切平行设置在旋转板(32)上。

8.根据权利要求1～4任一项所述的多刀具旋转换刀机床，其特征在于：所述夹角α为45°。

9.根据权利要求4所述的多刀具旋转换刀机床，其特征在于：所述机床上设置有用于驱动工作台(2)滑动的第一驱动装置，所述工作台(2)上设置有用于驱动旋转装置(3)滑动的第二驱动装置，所述底板(31)上设置有用于驱动驱动齿转动的第三驱动装置(313)，所述底板(31)上设置有用于驱动定位销(34)移动的第四驱装置，所述第一驱动装置、第二驱动装置、第三驱动装置(313)和第四驱动装置(341)分别与机床数控系统电连接。

10.根据权利要求5所述的多刀具旋转换刀机床，其特征在于：所述旋转板(32)上设置有用于驱动刀塔(4)滑动的第五驱动装置(42)，所述第五驱动装置(42)用于微调刀塔(4)在第三导轨(33)上的位置，所述第五驱动装置(42)与机床数控系统电联接。

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