[发明专利]刀库转位快捷的加工中心

说明书

本发明公开了一种刀库转位快捷的加工中心，包括机架和机架上设置的主轴箱，主轴箱上连接有驱动主轴转动的主轴电机，主轴箱由拖动机构驱动沿机架上的导轨限定的方向移动，主轴自主轴箱中伸出的轴端设置有夹持刀具A的刀夹，刀库总成整体呈锥盘状，且盆状刀架与刀库支架相连后由第二铰接轴铰接在机架上，主轴箱移动时由所设的凸轮机构驱动刀库总成转位至主轴的正对位置处实施换刀，或转位至主轴旁侧，主轴实施切削的正常转动和移动动作不受干涉，本发明中刀库支架在换刀到位和等待换刀之间的摆动路径断、响应快捷，且无需复杂的传动机构即可实现换位，动力节省显著。

技术领域

本发明涉及自动化机床，具体讲是具有刀库的机床换刀技术。

背景技术

加工中心(Computerized Numerical Control Machine)简称cnc，是由机械设备与数控系统组成的适用于加工工件的高效率自动化机床。加工中心备有刀库，具有自动换刀功能，是对工件一次装夹后进行多工序加工的数控机床。加工中心是高度机电一体化的产品，工件装夹后，数控系统能控制机床按不同工序自动选择、更换刀具、自动对刀、自动改变主轴转速、进给量等，可连续完成钻、镗、铣、铰、攻丝等多种工序，因而大大减少了工件装夹时间、测量和机床调整等辅助工序时间，对加工形状比较复杂，精度要求较高，品种更换频繁的零件具有良好的经济效果。

在带有刀库的自动换刀数控机床中，为实现刀具在主轴上的自动装卸，其主轴必须设计有刀具的自动夹紧机构。如自动换刀立式钻、铣、镗床主轴上设置刀具夹紧机构，刀夹以适当锥度的锥柄在主轴前端的锥孔中定位，并通过拧紧在锥柄尾部的拉钉拉紧在锥孔中。刀夹的夹口开合动作由与主轴同芯套接式相连的拉杆或拉管的位移来实现的，现有技术中，驱动刀夹的夹口开合动作的拉杆或拉管由弹簧、油或气缸及活塞、油或气路控制单元等部件构成的复杂结构，再结合相关位置布置的传感器采集位置信号一并综合处理、控制，驱动刀夹的夹口启闭的机构复杂，造价昂贵；再者，存布刀具的刀库自备一套传动机构连接在刀库支架上，主轴在实施切削动作时，刀库由传动机构移位至主轴及刀夹旁侧，需要换刀时刀库转位至刀夹对应的位置处，刀库通常为环形框架，弹性卡布置环形框架周边部位，环形框架的框面与主轴垂直，上述结构的刀库及刀库转位机构占据空间大、换刀时的转位区域大，不仅增大了设备体积，而且也使得设备大大增加，另外，上述结构必然导致换刀效率低下。

发明内容

本发明的目的是提供一种刀库转位快捷的加工中心，旨在临近布置刀库和主轴，在确保主轴的正常动作的前提下实现快捷的换刀响应。

为实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：一种刀库转位快捷的加工中心，包括机架和机架上设置的主轴箱，主轴箱上连接有驱动主轴转动的主轴电机，主轴箱由拖动机构驱动沿机架上的导轨限定的方向移动，主轴自主轴箱中伸出的轴端设置有夹持刀具A的刀夹，其特征在于：刀库总成整体呈锥盘状，刀库总成包括盆状刀架，盆状刀架的盆口处布置有刀库支架且两者构成绕第一回转轴芯转动的配合连接，第一回转轴芯垂直于盆状刀架的盆底且位于盆底中心，刀库支架上连接的电机与盆状刀架上的转轴相连，该转轴的轴芯即构成第一回转轴芯，刀库支架与机架由第二铰接轴铰接，第二铰接轴分别与主轴轴芯、第一回转轴芯间距布置，第二铰接轴与主轴轴芯、第一回转轴芯所共面垂直，刀库支架与主轴箱之间设置有凸轮机构配合，凸轮机构驱动刀库总成绕第二铰接轴摆动，刀库总成摆动时刀库总成上的刀具A处与主轴上的刀夹正对或偏离位置处。

上述技术的技术效果主要体现在以下方面：刀库总成设计成整体呈锥盘状的形状，且盆状刀架与刀库支架相连后由第二铰接轴铰接在机架上，主轴箱移动时由所设的凸轮机构驱动刀库总成转位至主轴的正对位置处实施换刀，或转位至主轴旁侧，主轴实施切削的正常转动和移动动作不受干涉，本发明中刀库支架在换到位和等待换刀之间的摆动路径断、响应快捷，且无需复杂的传动机构即可实现换位，动力节省显著。

附图说明

图1、2、3、4是本发明的立体结构示意图，其中图2、3是拆卸了弹簧80，图4中拆卸了主轴箱20；