[发明专利]高速加工中心自动换刀装置

摘要

本发明提供了一种高速加工中心自动换刀装置，以替代弧面分度凸轮为主体的刀具换位机构，具有结构简单、制造方便的特点。本发明，包括箱体、刀臂主轴、换刀臂，动力传动机构、拔插刀机构、刀具换位机构、刀具锁紧机构、传动离合机构，具体改进点由刀具换位机构和传动离合机构两部分组成，刀具换位机构采用齿条机构与空套在刀臂主轴上的传动齿轮啮合，齿条机构通过一个换位摆杆与复合凸轮的运动关联；传动离合机构的结构：空套在刀臂主轴上的轴套的一侧与传动齿轮固定连接，刀具锁紧机构的推杆的中部加工有底面与推杆的轴线呈一定角度的T型槽，T型销安装在T型槽内，并插入刀臂主轴定位孔中，轴套上设有与T型销的轴颈相适应的轴向槽。

主权项

高速加工中心自动换刀装置，包括箱体、刀臂主轴、换刀臂，动力传动机构、拔插刀机构、刀具换位机构、刀具锁紧机构、传动离合机构，刀臂主轴通过轴承支撑在箱体，刀臂主轴可轴向往复运动，换刀臂固定在刀臂主轴前端；所述动力传动机构的结构：主要由电动机、减速器、多个齿轮、复合凸轮组成，电动机与减速器连接，减速器通过多个齿轮把动力传递给复合凸轮，复合凸轮通过转轴支撑在组成，分别控制拔插刀机构、刀具换位机构、刀具锁紧机构；所述拔插刀机构的结构：拔插刀摆杆的中部用销轴固定在箱体上，拔插刀摆杆的一端通过拨叉与刀臂主轴联接，拔插刀摆杆的另一端固定有轴承，复合凸轮与拔插刀摆杆的另一端通过轴承联接，拔插刀摆杆的轴承在复合凸轮的沟槽内滚动；拔插刀机构的动力由复合凸轮提供，复合凸轮推动拔插刀摆杆摆动，拔插刀摆杆带动刀臂主轴做轴向往复运动，实现拔刀或插刀；刀臂主轴的运动特性是由复合凸轮的轮廓曲线控制的；所述刀具锁紧机构的结构：主要由顶杆、摇杆、推杆、锁刀头、轴套组成，顶杆支撑在箱体上的导套内，顶杆的一端通过滚轮支撑在复合凸轮的外圆轮廓上，摇杆的中部通过支架铰接在箱体外侧壁上，顶杆的另一端与摇杆的一端铰接；刀臂主轴是空心的，推杆在刀臂主轴内导向；换刀臂两端是开口相反的卡爪，换刀臂内安装有导向滑块、弹簧、锁紧滑块，锁刀头设在刀臂主轴的前端，刀臂主轴的前端固定有导套，锁刀头在导套内导向，锁刀头的锥面与锁紧滑块相配合，推杆的前端通过螺钉与锁刀头固定连接；推杆的尾端从刀臂主轴内伸出，推杆的尾端套有复位弹簧，摇杆的另一端与推杆尾端相互作用；复合凸轮与滚轮接触，滚轮安装在顶杆的一端当复合凸轮推动顶杆运动时，顶杆推动摇杆摆动，使复位弹簧被压缩，锁刀头远离导向滑块，解除对导向滑块的挤压，换刀臂手臂内的弹簧复位，解除对锁紧滑块的挤压，刀具松开；当复合凸轮轮廓远离顶杆时，解除对顶杆的挤压，复位弹簧复位，带动锁刀头挤压导向滑块使其压缩换刀臂手臂内的弹簧，推动锁紧滑块配合卡爪来锁紧刀具；其特征在于：所述刀具换位机构的结构：主要由换位摆杆、拨叉、传动齿轮、齿条、滚动导轨副组成，齿条由滚动导轨副支承在箱体内壁上，换位摆杆的中部铰接在箱体上，换位摆杆的一端通过拨叉与齿条联接；传动齿轮空套在刀臂主轴上，传动齿轮与齿条啮合；换位摆杆的另一端固定有轴承，复合凸轮与换位摆杆的另一端通过轴承联接，换位摆杆的轴承在复合凸轮的沟槽内滚动；传动齿轮又与传动离合机构传动联接；复合凸轮推动换位摆杆摆动，换位摆杆带动齿条往复运动，齿条驱动传动齿轮旋转，传动齿轮通过传动离合机构将动力传递给刀臂主轴，使刀臂主轴做正反向旋转运动；刀臂主轴的运动特性是由复合凸轮的轮廓曲线控制的； 所述传动离合机构的结构：一个轴套空套在刀臂主轴上，轴套的一侧与刀具换位机构的传动齿轮固定连接，刀具锁紧机构的推杆的中部加工有T型槽，T型槽的底面与推杆的轴线成一定角度；T型销安装在T型槽内，并插入刀臂主轴定位孔中，轴套上设有与T型销的轴颈相适应的轴向槽；当刀具锁紧机构的推杆往复运动时，T型槽推拉T 型销，使T型销沿自身轴线上下运动，从而联接或断开与轴套的传动，控制刀臂主轴的转位。