[发明专利]一种上拉式拉床换刀装置

说明书

技术领域

本发明属于拉床技术领域，具体涉及一种上拉式拉床换刀装置。

背景技术

在机械加工中，例如：齿轮是最常见的动力传递元件之一，通过两个相配合设置的齿轮形成的齿轮副传递扭矩，被广泛应用在汽车或摩托车的动力传输上。而齿轮由于需要与齿轮轴配合，在齿轮的内圆上，都需要设置与轴的外圆面相配合的键槽、齿槽等，齿轮与齿轮轴之间才能相互带动，一起转动。目前在齿轮的内圆上加工键槽、齿槽等，是在拉床上，将齿轮毛坯固定在拉床的工装上，然后把拉刀穿过齿轮的内圆孔，通过机械动力驱动拉刀工作，在齿轮的内圆孔上加工出键槽、齿槽等。

拉床一般具有立式拉床和卧式拉床。立式拉床按刀具进给方向可分为上拉式和下拉式。现有的上拉式拉床，包括床身、卡刀体、溜板、导柱、油缸和底座，油缸通常安装在底座内，活塞与溜板相连接，油缸驱动溜板沿导柱在床身内上下移动，溜板上装有卡刀体，溜板通过卡刀体带动拉刀上下移动完成拉削，其不足之处是通过油缸驱动溜板沿滚动导轨副纵向移动而液压力存在冲击性，导致拉削不平稳影响拉削精度；而且需要有专门的高底座安装油缸，导致整个机床的占地空间大。

当拉床工作一段时间后，拉刀会产生磨损，而现有的立式拉床不带有换刀装置，无法实现拉床换刀的智能化，需要手工更换拉刀，操作人员的劳动强度高，而且人工更换拉刀非常不便，特别是在一些大型的拉床结构中，不但费时费力，而且容易造成事故。尤其在自动化生产线中，当出现拉刀的磨损或者需要生产不同类型的产品时，由于拉床无法实现自动换刀，势必影响到产品的质量和生产，也使得拉床工序无法嵌入到自动化生产线中，进而影响生产线的制造自动化与智能化水平。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有拉床更换拉刀需要操作人员手工更换，操作人员的劳动强度高，费时费力，降低了生产效率，无法实现自动化的问题，实现拉刀自动换刀，使得拉床工序将来能够嵌入到自动化生产线中，实现制造自动化、智能化。

为实现上述目的，本发明提出了这样一种上拉式拉床换刀装置，包括底座、竖直固定于底座上的床身、提送刀组件、换刀组件以及设置在底座旁的刀库组件；换刀组件设置在床身上，提送刀组件与换刀组件悬挂连接；

所述提送刀组件包括有提送刀支架，滚珠丝杆副Ⅰ、提送刀溜板、卡刀体Ⅰ和电机Ⅰ；滚珠丝杆副Ⅰ、电机Ⅰ安装在提送刀支架上，电机Ⅰ与滚珠丝杆副Ⅰ连接；提送刀溜板与滚珠丝杆副Ⅰ连接，提送刀溜板上设置有与拉刀顶部相配合的卡刀体Ⅰ；提送刀支架上还设置有与所述滚珠丝杆副Ⅰ同向延伸的导轨Ⅰ，使得电机Ⅰ驱动滚珠丝杆副Ⅰ运动使提送刀溜板上的卡刀体Ⅰ能够便捷地上下运动。

所述换刀组件包括有支撑架、换刀支架、滚珠丝杆副Ⅱ、导轨Ⅱ、换刀溜板和电机Ⅱ；支撑架安装在床身上，换刀支架与支撑架连接；滚珠丝杆副Ⅱ、导轨Ⅱ、电机Ⅱ设置在换刀支架上，滚珠丝杆副Ⅱ和导轨Ⅱ同向延伸，电机Ⅱ与滚珠丝杆副Ⅱ连接；换刀溜板与滚珠丝杆副Ⅱ连接并且与导轨Ⅱ相配合，提送刀支架悬挂在换刀溜板上；电机Ⅱ驱动滚珠丝杆副Ⅱ运动使得换刀溜板移动，进而带动提送刀组件运动，从而实现拉刀从工作台区域脱离。

所述刀库组件包括有刀库基座，刀库支架、滚珠丝杆副Ⅲ、导轨Ⅲ和电机Ⅲ；电机Ⅲ、滚珠丝杆副Ⅲ和导轨Ⅲ设置在刀库基座上，电机Ⅲ与滚珠丝杆副Ⅲ连接；滚珠丝杆副Ⅲ和导轨Ⅲ同向延伸，刀库支架与滚珠丝杆副Ⅲ连接并且与导轨Ⅲ相配合；刀库支架上设置有拉刀座；电机Ⅲ驱动滚珠丝杆副Ⅲ运动使得刀库支架沿导轨Ⅳ运动，实现拉刀的换取。

优选地，所述床身包括间隔平行设置于底座上的床身Ⅰ和床身Ⅱ，床身Ⅰ和床身Ⅱ上分别设置有驱动工作台运动的驱动机构Ⅰ和驱动机构Ⅱ。

优选地，驱动机构Ⅰ、驱动机构Ⅱ、电机Ⅰ、电机Ⅱ和电机Ⅲ为伺服电机等驱动机构。

卡刀体Ⅰ作为锁紧拉刀的现有成熟技术，此处不详细描述。

本发明的有益效果有：

(1)本发明中，提送刀组件与换刀组件、刀库组件配合，共同构成XYZ三个方向运动，在数控系统控制下，实现了拉床的自动更换拉刀，降低了操作人员的劳动强度，提高了生产效率，又进一步降低了换刀过程中存在的安全风险，实现了拉刀更换的自动化。

(2)本发明实现了拉床的自动换刀，换刀速度快，准确度高；在自动化生产线中，使得拉床工序可以嵌入到自动化生产线中，实现制造自动化、智能化，本发明有着广阔的发展前景。

(3)本发明由于底座上装有两个床身，通过两个伺服驱动机构(驱动机构Ⅰ、驱动机构Ⅱ)同步驱动工作台运动，使得工作台平稳低振，有效地解决了拉削不平稳的现象，保证了工件的加工精度。