CN211387870U - 加工中心组合式换刀臂 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种加工中心组合式换刀臂，包括换刀臂本体（1）、弧形卡口（2）、第一定位紧固螺钉（9）、刀柄定位键（19）和第二定位键紧固螺钉（21）；一对弧形卡口对称装在换刀臂本体两端的弧形槽口内，弧形卡口通过第一定位紧固螺钉与换刀臂本体连接固定；弧形槽口和弧形卡口上设有定位键槽（101），刀柄定位键的一端匹配嵌装在定位键槽内并通过第二定位键紧固螺钉与换刀臂本体连接固定；刀柄（16）嵌入换刀臂本体的弧形槽口内时，刀柄边缘与弧形卡口内环面贴合，刀柄定位键另一端与刀柄相切。本实用新型换刀臂本体通过可拆式组装的弧形卡口大大延长了换刀臂的使用寿命，维护时只需更换被磨损的弧形卡口即可，降低了使用和维护成本。

Description

加工中心组合式换刀臂

技术领域

本实用新型涉及一种金属切削机械加工设备，尤其涉及一种加工中心组合式换刀臂。

背景技术

加工中心是数控机床中较为复杂的加工设备，由于其具有多种加工能力而得到广泛的应用，其强大的加工能力和效率得益于其配置的自动换刀装置。加工中心自动换刀装置是实现多工序连续加工的重要装置，作为加工中心的重要组成部分，其主要作用在于减少加工过程中的非切削时间，提升机床乃至整个生产线的生产力。

加工中心换刀臂的结构设计是加工中心自动换刀装置使用寿命长短的关键。随着换刀装置使用周期增加，换刀装置中的关键零件换刀臂的弧形槽口磨损会越来越严重，导致刀具在换刀臂中的定位准确率越来越降低，换刀过程中的可靠性大大降低，具体表现为：换刀的过程中也就是换刀臂在180度旋转的过程中，由于速度较快和动力的影响，刀具在换刀臂上晃动比较大，所以很多时候不能准确的插入主轴和刀套，同时也会发生主轴抓刀不到位和掉刀现象，这是使用年份较长的加工中心普遍存在的问题。更换整套加工中心换刀装置的成本较高，会给企业带来较大的成本压力，以上问题也是制造行业普遍面临的共性难题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种加工中心组合式换刀臂，换刀臂本体通过可拆式组装的弧形卡口大大延长了换刀臂的使用寿命，维护时只需更换被磨损的弧形卡口即可，降低了使用和维护成本。

本实用新型是这样实现的：

一种加工中心组合式换刀臂，包括换刀臂本体、弧形卡口、第一定位紧固螺钉、刀柄定位键和第二定位键紧固螺钉；一对弧形卡口分别匹配嵌装在换刀臂本体两端的弧形槽口内，一对弧形卡口关于换刀臂本体的中心对称安装，弧形卡口通过第一定位紧固螺钉与换刀臂本体连接固定；弧形槽口和弧形卡口上设有定位键槽，刀柄定位键的一端匹配嵌装在定位键槽内并通过第二定位键紧固螺钉与换刀臂本体连接固定；刀柄嵌入换刀臂本体的弧形槽口内时，刀柄的边缘处能与弧形卡口的内环面贴合定位，且刀柄定位键的另一端与刀柄相切定位。

所述的弧形卡口由两段弧形卡口段构成，两段弧形卡口段的两端均设有连接孔，弧形卡口段通过第一定位紧固螺钉经连接孔固定在换刀臂本体的弧形槽口内，且两段弧形卡口段之间留有间隙，形成定位键槽。

所述的两段弧形卡口段的圆心与换刀臂本体的弧形槽口的圆心重合。

所述的弧形卡口段的内环面上设有凸起部，凸起部与刀柄边缘处的卡槽匹配嵌装，刀柄与弧形卡口位于同一平面内。

所述的凸起部的内环面上设有导向倒角，导向倒角位于弧形卡口段远离定位键槽的一端。

所述的弧形卡口的一端设有延伸部，使弧形卡口的圆弧角度大于180°，且延伸部、换刀臂本体上的紧固滚轮和刀柄定位键在刀柄的边缘处呈三角形分布。

本实用新型与现有技术相比，具有如下有益效果：

1、本实用新型由于将弧形卡口可拆式组装在换刀臂本体的弧形槽口内，长期使用并磨损弧形卡口后只需更换弧形卡口即可，大大降低了更换整套换刀装置的成本，延长了换刀臂的使用寿命。

2、本实用新型由于设有带凸起部和延伸部的弧形卡口以及刀柄定位键，能精准定位刀柄位置，便于刀柄在换刀臂本体的弧形槽口内精准的安装定位。

3、本实用新型由于设有带导向倒角的弧形卡口，便于刀柄的导向置入和定位，有效提高换刀操作的效率和精准度。

本实用新型通过弧形卡口与换刀臂采用组合式结构大大延长了换刀臂的使用寿命，维护时只需更换被磨损的弧形卡口即可，具有更换方便、制作成本低、可靠性高等优点，解决了更换整套加工中心换刀装置所带来的高成本，大大减少会给企业带来的成本压力，解决了这项制造行业普遍面临的共性难题，适用于各类加工中心换刀臂。

附图说明

图1是本实用新型加工中心组合式换刀臂的俯视图；

图2是图1的局部剖视图；

图3是本实用新型加工中心组合式换刀臂中换刀臂本体与弧形卡口的安装分解图；

图4是本实用新型加工中心组合式换刀臂中换刀臂本体的局部剖视图；

图5是本实用新型加工中心组合式换刀臂中弧形卡口的主视图；

图6是本实用新型加工中心组合式换刀臂的工作原理图。

图中，1换刀臂本体，101定位键槽，2弧形卡口，201弧形卡口段，202连接孔，203凸起部，204导向倒角，205延伸部，3定位销，4紧固滚轮，5紧固销轴，6紧固弹簧，7孔用锁簧，8自锁销轴，9第一定位紧固螺钉，10轴用锁簧，11隔圈，12自锁弹簧，13自锁弹簧定心套，14换刀臂回转轴，15刀柄拉钉，16刀柄，17加工中心主轴，18换刀机构，19刀柄定位键，20刀臂主轴连接螺孔，21第二定位键紧固螺钉。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

请参见附图1和附图2，一种加工中心组合式换刀臂，包括换刀臂本体1、弧形卡口2、第一定位紧固螺钉9、刀柄定位键19和第二定位键紧固螺钉21；一对弧形卡口2分别匹配嵌装在换刀臂本体1两端的弧形槽口内，一对弧形卡口2关于换刀臂本体1的中心对称安装，弧形卡口2通过第一定位紧固螺钉9与换刀臂本体1连接固定；请参见附图3和附图4，弧形槽口和弧形卡口2上设有定位键槽101，刀柄定位键19的一端匹配嵌装在定位键槽101内并通过第二定位键紧固螺钉21与换刀臂本体1连接固定；刀柄16嵌入换刀臂本体1的弧形槽口内时，刀柄16的边缘处能与弧形卡口2的内环面贴合定位，且刀柄定位键19的另一端与刀柄16相切定位。

请参见附图3和附图5，所述的弧形卡口2由两段弧形卡口段201构成，两段弧形卡口段201的两端均设有连接孔202，弧形卡口段201通过第一定位紧固螺钉9经连接孔202固定在换刀臂本体1的弧形槽口内，且两段弧形卡口段201之间留有间隙，形成定位键槽101，便于弧形卡口2和刀柄定位键19的安装。

所述的两段弧形卡口段201的圆心与换刀臂本体1的弧形槽口的圆心重合，确保刀具安装的精确度。

所述的弧形卡口段201的内环面上设有凸起部203，凸起部203与刀柄16边缘处的卡槽匹配嵌装，刀柄16与弧形卡口2位于同一平面内，进一步确保刀具的安装和定位精准。

所述的凸起部203的内环面上设有导向倒角204，导向倒角204位于弧形卡口段201远离定位键槽101的一端，便于在刀柄16嵌入换刀臂本体1的弧形槽口时起到辅助导向的作用，便于刀具的嵌装。

所述的弧形卡口2的一端设有延伸部205，使弧形卡口2的圆弧角度略大于180°，且延伸部205、换刀臂本体1上的紧固滚轮4和刀柄定位键19在刀柄16的边缘处呈三角形分布，确保刀柄16在换刀臂本体1的弧形槽口内的卡紧安装和定位。

本实用新型可在现有技术的换刀臂装置的基础上对弧形槽口结构进行改进，请参见附图1至附图6，采用本实用新型进行刀具更换的工作原理是：弧形卡口2通过第一定位紧固螺钉9安装在换刀臂本体1的弧形槽口内，并能在工作时经导向倒角204导向后通过凸起部203与刀柄16的卡槽贴合定位。刀柄定位键19的一端由第二定位键紧固螺钉21安装在定位键槽101内，刀柄定位键19的另一端能与刀柄16相切，用于定位刀柄16的位置。紧固滚轮4通过定位销3安装在紧固销轴5的一端并通过轴用锁簧10锁定，紧固销轴5通过紧固弹簧6与换刀臂本体1组合连接，工作时刀柄16碰到紧固滚轮4后压缩紧固弹簧6，刀柄16切入弧形卡口2后紧固滚轮4通过紧固弹簧6复位。隔圈11过盈压入换刀臂本体1内，自锁销轴8、自锁弹簧12、自锁弹簧定位套13组合后装入换刀臂本体1并由孔用锁簧7锁定，并通过自锁弹簧12的压缩、复位。紧固或松开紧固销轴5使紧固滚轮4夹紧或松开刀柄16。换刀臂本体1通过第二定位键紧固螺钉21与换刀臂回转轴14连接，完成整套组合。

换刀臂本体1原始状态为与主轴17和换刀机构18直线位置呈90度角度及落下状态，当接收到换刀指令后，换刀臂回转轴14抬起，自锁销轴8与换刀机构18底面接触，克服自锁弹簧11的弹簧力，使紧固销轴5处于放松状态，旋转换刀臂回转轴14，刀柄16准备切入弧形卡口2时，压缩紧固滚轮4后90度到位切入弧形卡口2内，刀柄16定位位置由刀柄定位键19控制，换刀臂回转轴14落下，自锁销轴8离开换刀机构18底面，通过自锁弹簧12的复位，锁紧紧固销轴5使紧固滚轮4夹紧刀柄16，换刀臂回转轴14旋转180度，同时抬起换刀臂回转轴14，自锁销轴8与换刀机构18底面接触，克服自锁弹簧12的弹簧力，使紧固销轴5处于放松状态，刀柄16装入主轴17内，刀柄拉钉15被拉刀机构拉紧，换刀臂回转轴14旋转90度落下，换刀臂本体1回到原始状态，完成加工中心自动换刀。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围，因此，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种加工中心组合式换刀臂，其特征是：包括换刀臂本体（1）、弧形卡口（2）、第一定位紧固螺钉（9）、刀柄定位键（19）和第二定位键紧固螺钉（21）；一对弧形卡口（2）分别匹配嵌装在换刀臂本体（1）两端的弧形槽口内，一对弧形卡口（2）关于换刀臂本体（1）的中心对称安装，弧形卡口（2）通过第一定位紧固螺钉（9）与换刀臂本体（1）连接固定；弧形槽口和弧形卡口（2）上设有定位键槽（101），刀柄定位键（19）的一端匹配嵌装在定位键槽（101）内并通过第二定位键紧固螺钉（21）与换刀臂本体（1）连接固定；刀柄（16）嵌入换刀臂本体（1）的弧形槽口内时，刀柄（16）的边缘处能与弧形卡口（2）的内环面贴合定位，且刀柄定位键（19）的另一端与刀柄（16）相切定位。

2.根据权利要求1所述的加工中心组合式换刀臂，其特征是：所述的弧形卡口（2）由两段弧形卡口段（201）构成，两段弧形卡口段（201）的两端均设有连接孔（202），弧形卡口段（201）通过第一定位紧固螺钉（9）经连接孔（202）固定在换刀臂本体（1）的弧形槽口内，且两段弧形卡口段（201）之间留有间隙，形成定位键槽（101）。

3.根据权利要求2所述的加工中心组合式换刀臂，其特征是：所述的两段弧形卡口段（201）的圆心与换刀臂本体（1）的弧形槽口的圆心重合。

4.根据权利要求2或3所述的加工中心组合式换刀臂，其特征是：所述的弧形卡口段（201）的内环面上设有凸起部（203），凸起部（203）与刀柄（16）边缘处的卡槽匹配嵌装，刀柄（16）与弧形卡口（2）位于同一平面内。

5.根据权利要求4所述的加工中心组合式换刀臂，其特征是：所述的凸起部（203）的内环面上设有导向倒角（204），导向倒角（204）位于弧形卡口段（201）远离定位键槽（101）的一端。

6.根据权利要求1或2所述的加工中心组合式换刀臂，其特征是：所述的弧形卡口（2）的一端设有延伸部（205），使弧形卡口（2）的圆弧角度大于180°，且延伸部（205）、换刀臂本体（1）上的紧固滚轮（4）和刀柄定位键（19）在刀柄（16）的边缘处呈三角形分布。

Images