CN115319171A - 一种车铣床全自动换刀装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车铣床全自动换刀装置，涉及车铣床技术领域，该自动换刀装置包括铣刀更换机构，用于铣刀的安装与拆卸操作；车刀更换机构，用于车刀的安装与拆卸操作；所述铣刀更换机构包括松紧组件，用于锁紧螺母的松开与拧紧操作；夹持组件，用于铣刀的夹持操作；启闭组件，用于夹持组件的张开与收紧操作。本发明能够首先将铣刀座上的锁紧螺母拧动，实现锁紧螺母的松开与收紧操作，进而实现将铣刀插入铣刀座、或将铣刀从铣刀座中拆除的操作，通过第一电机更换第一齿条、第二齿条与第一齿轮啮合，操作便捷、更换操作迅速，实用性良好。

Description

一种车铣床全自动换刀装置

技术领域

本发明涉及车铣床技术领域，特别涉及一种车铣床全自动换刀装置。

背景技术

车铣是利用铣刀旋转和工件旋转的合成运动来实现对工件的切削加工，使工件在形状精度、位置精度、已加工表面完整性等多方面达到使用要求的一种先进切削加工方法。车铣复合加工不是单纯的将车削和铣削两种加工手段合并到一台机床上，而是利用车铣合成运动来完成各类表面的加工，是在当今数控技术得到较大发展的条件下产生的一种新的切削理论和切削技术。

车铣一体床，上面设置有多个铣刀和多个车刀，在使用一定时间后，需要对车刀和铣刀进行更换，当前车床和铣床换刀操作通过人工来进行，缺少相应的自动换刀装置，操作繁琐、换刀效率低。

发明内容

本发明针对上述问题，提供一种车铣床全自动换刀装置，解决目前缺少相应的车铣床自动换刀装置，人工换刀操作繁琐、换刀效率低的问题。

解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种车铣床全自动换刀装置，应用于车铣一体机床上，该车铣一体机床具有支撑架、回转刀架、铣刀座、铣刀、锁紧螺母、车刀座、车刀、紧固螺钉和底轨，该自动换刀装置包括铣刀更换机构，用于铣刀的安装与拆卸操作；车刀更换机构，用于车刀的安装与拆卸操作；所述铣刀更换机构包括松紧组件，用于锁紧螺母的松开与拧紧操作；夹持组件，用于铣刀的夹持操作；启闭组件，用于夹持组件的张开与收紧操作；所述松紧组件包括支撑板件和第一电缸，支撑板件滑动安装于底轨上，第一电缸安装于支撑板件上，第一电缸输出端连接有连接板，支撑板件上滑动安装有外固定环，第一电缸输出端通过连接板与外固定环连接，外固定环内转动安装有与锁紧螺母相配合的扭转套，外固定环上连接有连接件，连接件上转动安装有第一齿轮，连接板上转动安装有转轴，转轴上同轴连接有与第一齿轮啮合的第二齿轮，转轴上同轴连接有第一锥齿轮，扭转套上同轴连接有与第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮，支撑板件在第一齿轮两侧分别滑动安装有第一齿条、第二齿条，第一齿条、第二齿条均与第一齿轮相配合，支撑板件上安装有第一电机，第一电机输出轴连接有翘板，翘板两端分别与第一齿条、第二齿条铰接。

进一步地，所述夹持组件包括夹持件和第一弹簧，连接件两侧均滑动安装有夹持件，夹持件上套设有使其复位的第一弹簧。

进一步地，所述启闭组件包括连杆件，两侧的夹持件均连接有连杆件，连杆件端部设置有斜卡块，支撑板件两侧均滑动安装滑动块，支撑板件上设置有作用于滑动块的第二弹簧，滑动块上滑动安装有对接柱，对接柱与滑动块之间设置有第三弹簧，对接柱上开设有与斜卡块相配合的卡槽，对接柱上连接有第一斜块，支撑板件上设置有推动第一斜块运动的第二斜块。

进一步地，所述车刀更换机构包括滑动板和前进板件，滑动板滑动安装于底轨上，前进板件滑动安装于滑动板上，前进板件上设置有第二电缸，第二电缸输出端连接有车刀托板，前进板件两侧均转动安装有转动柱，转动柱上滑动安装有与紧固螺钉配合的拧动柱，转动柱上套设有作用于拧动柱的第四弹簧，拧动柱与紧固螺钉插接位置圆角设置，转动柱端部连接有第一限位块，前进板件两侧均转动安装有驱动轮，两个驱动轮分别与两个转动柱同轴设置，驱动轮内设置有与第一限位块配合的第二限位块，两个驱动轮通过传送带实现联动，前进板件上安装有第二电机，第二电机输出端通过皮带轮组与其中一个驱动轮实现联动。

进一步地，所述前进板件上安装有第三电机，第三电机输出轴同轴连接有第三齿轮，滑动板上设置有与第三齿轮啮合的第三齿条。

本发明的有益效果为。

（1）本发明通过设置的铣刀更换机构，能够首先将铣刀座上的锁紧螺母拧动，实现锁紧螺母的松开与收紧操作，进而实现将铣刀插入铣刀座、或将铣刀从铣刀座中拆除的操作，通过第一电机更换第一齿条、第二齿条与第一齿轮啮合，操作便捷、更换操作迅速，实用性良好。

（2）本发明通过设置的夹持组件与启闭组件，能够对铣刀进行稳定夹持，使得铣刀对准铣刀座插入，能够与松紧组件配合工作，实现全自动、一体化的铣刀更换操作。

（3）本发明通过设置的车刀更换机构，能够同步拧动固定车刀的紧固螺钉，进而实现高效率的车刀更换操作。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的铣刀座内部结构示意图。

图3为本发明的铣刀更换机构示意图。

图4为本发明的扭转套结构示意图。

图5为本发明的连接件位置示意图。

图6为本发明的转轴位置示意图。

图7为本发明的第一齿条、第二齿条位置示意图。

图8为本发明的翘板位置示意图。

图9为本发明的夹持组件示意图。

图10为图9中A处的放大图。

图11为本发明的车刀更换机构示意图。

图12为本发明的驱动轮位置示意图。

图13为本发明的第一限位块位置示意图。

附图标记：1、铣刀更换机构；2、松紧组件；21、支撑板件；22、第一电缸；23、连接板；24、外固定环；25、扭转套；26、连接件；27、第一齿轮；28、转轴；29、第二齿轮；210、第一锥齿轮；211、第二锥齿轮；212、第一齿条；213、第二齿条；214、第一电机；215、翘板；3、夹持组件；31、夹持件；32、第一弹簧；4、启闭组件；41、连杆件；42、斜卡块；43、滑动块；44、第二弹簧；45、对接柱；46、第三弹簧；47、卡槽；48、第一斜块；49、第二斜块；5、车刀更换机构；51、滑动板；52、前进板件；53、第二电缸；55、车刀托板；56、转动柱；57、拧动柱；58、第四弹簧；59、第一限位块；510、驱动轮；511、第二限位块；512、传送带；513、第二电机；514、皮带轮组；6、支撑架；7、回转刀架；8、铣刀座；9、铣刀；10、锁紧螺母；11、车刀座；12、车刀；13、紧固螺钉；14、底轨；15、第三电机；16、第三齿轮；17、第三齿条。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1、图2所示，本实施例提供的一种车铣床全自动换刀装置，一种车铣床全自动换刀装置，应用于车铣一体机床上，该车铣一体机床具有支撑架6、回转刀架7、铣刀座8、铣刀9、锁紧螺母10、车刀座11、车刀12、紧固螺钉13和底轨14，锁紧螺母10与铣刀座8螺纹连接，锁紧螺母10旋转时，作用于铣刀座8，铣刀座8内为内斜面结构，旋转锁紧螺母10时，实现接口位置的张开与收紧操作，铣刀座8为固定铣刀9的一种现有技术，该自动换刀装置包括铣刀更换机构1，用于铣刀9的安装与拆卸操作；车刀更换机构5，用于车刀12的安装与拆卸操作。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8所示，铣刀更换机构1包括松紧组件2，用于锁紧螺母10的松开与拧紧操作；夹持组件3，用于铣刀9的夹持操作；启闭组件4，用于夹持组件3的张开与收紧操作；松紧组件2包括支撑板件21和第一电缸22，支撑板件21滑动安装于底轨14上，底轨14在机床上可多方位活动，支撑板件21通过底轨14可在机床上进行前后左右运动，第一电缸22安装于支撑板件21上，第一电缸22输出端连接有连接板23，支撑板件21上滑动安装有外固定环24，第一电缸22输出端通过连接板23与外固定环24连接，外固定环24内转动安装有与锁紧螺母10相配合的扭转套25，外固定环24上连接有连接件26，连接件26上转动安装有第一齿轮27，连接板23上转动安装有转轴28，转轴28上同轴连接有与第一齿轮27啮合的第二齿轮29，转轴28上同轴连接有第一锥齿轮210，扭转套25上同轴连接有与第一锥齿轮210啮合的第二锥齿轮211，支撑板件21在第一齿轮27两侧分别滑动安装有第一齿条212、第二齿条213，第一齿条212、第二齿条213均与第一齿轮27相配合，支撑板件21上安装有第一电机214，第一电机214输出轴连接有翘板215，翘板215两端分别与第一齿条212、第二齿条213铰接。

如图1、图3、图9所示，夹持组件3包括夹持件31和第一弹簧32，连接件26两侧均滑动安装有夹持件31，夹持件31上套设有使其复位的第一弹簧32。

如图1、图3、图9、图10所示，启闭组件4包括连杆件41，两侧的夹持件31均连接有连杆件41，连杆件41端部设置有斜卡块42，支撑板件21两侧均滑动安装滑动块43，支撑板件21上设置有作用于滑动块43的第二弹簧44，滑动块43上滑动安装有对接柱45，对接柱45与滑动块43之间设置有第三弹簧46，对接柱45上开设有与斜卡块42相配合的卡槽47，对接柱45上连接有第一斜块48，支撑板件21上设置有推动第一斜块48运动的第二斜块49。

如图1、图11、图12、图13所示，车刀更换机构5包括滑动板51和前进板件52，滑动板51滑动安装于底轨14上，前进板件52滑动安装于滑动板51上，前进板件52上设置有第二电缸53，第二电缸53输出端连接有车刀托板55，前进板件52两侧均转动安装有转动柱56，转动柱56上滑动安装有与紧固螺钉13配合的拧动柱57，转动柱56上套设有作用于拧动柱57的第四弹簧58，拧动柱57与紧固螺钉13插接位置圆角设置，转动柱56端部连接有第一限位块59，前进板件52两侧均转动安装有驱动轮510，两个驱动轮510分别与两个转动柱56同轴设置，驱动轮510内设置有与第一限位块59配合的第二限位块511，两个驱动轮510通过传送带512实现联动，前进板件52上安装有第二电机513，第二电机513输出端通过皮带轮组514与其中一个驱动轮510实现联动。

如图1、图11所示，前进板件52上安装有第三电机15，第三电机15输出轴同轴连接有第三齿轮16，滑动板51上设置有与第三齿轮16啮合的第三齿条17。

本发明工作原理如下。

步骤一：旧铣刀9拆除，运行第一电机214带动翘板215转动，翘板215推动铰接的第二齿条213向上运动，使得第二齿条213与第一齿轮27处于同一平面准备啮合，支撑板件21在底轨14上滑动，回转刀架7转动，使得铣刀更换机构1对准待更换的铣刀9，运行第一电缸22推动连接板23，进而推动外固定环24向着待换铣刀9运动，待换铣刀9穿过外固定环24与扭转套25，此时两个夹持件31对待换铣刀9进行夹持，扭转套25继续向锁紧螺母10运动，待扭转套25与锁紧螺母10对接后，第二齿条213带动第一齿轮27转动，第一齿轮27通过第二齿轮29、第一锥齿轮210、第二锥齿轮211带动扭转套25同步转动，进而使得扭转套25带动锁紧螺母10旋转，使得铣刀座8对待换铣刀9松开，之后运行第一电机214带动翘板215旋转，使得第二齿条213、第一齿轮27都不与第一齿轮27啮合，收缩第一电缸22，两个夹持件31将铣刀9从铣刀座8中取出，拆卸铣刀9时，只需夹持件31将待换铣刀9夹持即可，控制第一电缸22的运动行程，斜卡块42与对接柱45不接触。

步骤二：新铣刀9安装，将新铣刀9插入两个夹持件31之间，运行第一电机214带动翘板215旋转，使得第一齿条212与第一齿轮27处于同一平面内准备啮合，运行第一电缸22推动连接板23运动，进而带动外固定环24、扭转套25向着铣刀座8运动，当扭转套25与铣刀座8上的锁紧螺母10对接后，铣刀9插入铣刀座8内，第一齿条212与第一齿轮27啮合，第一齿轮27旋转，通过第二齿轮29、第一锥齿轮210、第二锥齿轮211实现扭转套25的旋转，进而使得锁紧螺母10转动，使得铣刀座8对新铣刀9进行固定，待新铣刀9固定完成后，斜卡块42与对接柱45上的卡槽47卡接，使得两个夹持件31张开，收缩第一电缸22，此时斜卡块42带动对接柱45、滑动块43、第一斜块48运动，此时第二弹簧44处于压缩状态，当第一斜块48与第二斜块49接触后，第二斜块49作用于第一斜块48，使得对接柱45在滑动块43上滑动，此时第三弹簧46处于压缩状态，之后对接柱45与斜卡块42分离，由于第一弹簧32的作用，两个夹持件31复位，对接柱45、滑动块43、第一斜块48复位。

步骤三：车刀12拆卸操作，滑动底轨14、滑动板51，运行第三电机15带动第三齿轮16与第三齿条17运动，进而调整好车刀托板55的位置，进行车刀12更换操作，转动回转刀架7，使得车刀12运动至车刀托板55一侧，由于拧动柱57圆角设置，当车刀座11转动至拧动柱57位置与拧动柱57接触后，第四弹簧58压缩，拧动柱57轻微转动后与紧固螺钉13对接，运行第二电机513带动皮带轮组514运行，进而带动两个驱动轮510同步运动，通过第一限位块59、第二限位块511的配合，两个拧动柱57同步转动，对紧固螺钉13进行紧固与松开的操作，进而实现车刀12的拆卸与安装操作。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种车铣床全自动换刀装置，应用于车铣一体机床上，该车铣一体机床具有支撑架（6）、回转刀架（7）、铣刀座（8）、铣刀（9）、锁紧螺母（10）、车刀座（11）、车刀（12）、紧固螺钉（13）和底轨（14），其特征在于：该自动换刀装置包括铣刀更换机构（1），用于铣刀（9）的安装与拆卸操作；车刀更换机构（5），用于车刀（12）的安装与拆卸操作；

所述铣刀更换机构（1）包括松紧组件（2），用于锁紧螺母（10）的松开与拧紧操作；夹持组件（3），用于铣刀（9）的夹持操作；启闭组件（4），用于夹持组件（3）的张开与收紧操作；

所述松紧组件（2）包括支撑板件（21）和第一电缸（22），支撑板件（21）滑动安装于底轨（14）上，第一电缸（22）安装于支撑板件（21）上，第一电缸（22）输出端连接有连接板（23），支撑板件（21）上滑动安装有外固定环（24），第一电缸（22）输出端通过连接板（23）与外固定环（24）连接，外固定环（24）内转动安装有与锁紧螺母（10）相配合的扭转套（25），外固定环（24）上连接有连接件（26），连接件（26）上转动安装有第一齿轮（27），连接板（23）上转动安装有转轴（28），转轴（28）上同轴连接有与第一齿轮（27）啮合的第二齿轮（29），转轴（28）上同轴连接有第一锥齿轮（210），扭转套（25）上同轴连接有与第一锥齿轮（210）啮合的第二锥齿轮（211），支撑板件（21）在第一齿轮（27）两侧分别滑动安装有第一齿条（212）、第二齿条（213），第一齿条（212）、第二齿条（213）均与第一齿轮（27）相配合，支撑板件（21）上安装有第一电机（214），第一电机（214）输出轴连接有翘板（215），翘板（215）两端分别与第一齿条（212）、第二齿条（213）铰接。

2.根据权利要求1所述的一种车铣床全自动换刀装置，其特征在于：所述夹持组件（3）包括夹持件（31）和第一弹簧（32），连接件（26）两侧均滑动安装有夹持件（31），夹持件（31）上套设有使其复位的第一弹簧（32）。

3.根据权利要求2所述的一种车铣床全自动换刀装置，其特征在于：所述启闭组件（4）包括连杆件（41），两侧的夹持件（31）均连接有连杆件（41），连杆件（41）端部设置有斜卡块（42），支撑板件（21）两侧均滑动安装滑动块（43），支撑板件（21）上设置有作用于滑动块（43）的第二弹簧（44），滑动块（43）上滑动安装有对接柱（45），对接柱（45）与滑动块（43）之间设置有第三弹簧（46），对接柱（45）上开设有与斜卡块（42）相配合的卡槽（47），对接柱（45）上连接有第一斜块（48），支撑板件（21）上设置有推动第一斜块（48）运动的第二斜块（49）。

4.根据权利要求1所述的一种车铣床全自动换刀装置，其特征在于：所述车刀更换机构（5）包括滑动板（51）和前进板件（52），滑动板（51）滑动安装于底轨（14）上，前进板件（52）滑动安装于滑动板（51）上，前进板件（52）上设置有第二电缸（53），第二电缸（53）输出端连接有车刀托板（55），前进板件（52）两侧均转动安装有转动柱（56），转动柱（56）上滑动安装有与紧固螺钉（13）配合的拧动柱（57），转动柱（56）上套设有作用于拧动柱（57）的第四弹簧（58），拧动柱（57）与紧固螺钉（13）插接位置圆角设置，转动柱（56）端部连接有第一限位块（59），前进板件（52）两侧均转动安装有驱动轮（510），两个驱动轮（510）分别与两个转动柱（56）同轴设置，驱动轮（510）内设置有与第一限位块（59）配合的第二限位块（511），两个驱动轮（510）通过传送带（512）实现联动，前进板件（52）上安装有第二电机（513），第二电机（513）输出端通过皮带轮组（514）与其中一个驱动轮（510）实现联动。

5.根据权利要求4所述的一种车铣床全自动换刀装置，其特征在于：所述前进板件（52）上安装有第三电机（15），第三电机（15）输出轴同轴连接有第三齿轮（16），滑动板（51）上设置有与第三齿轮（16）啮合的第三齿条（17）。

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