一种加工中心刀架及其换刀装置的制作方法

1.本发明涉及加工中心技术领域，尤其涉及一种加工中心刀架及其换刀装置。


背景技术：

2.加工中心是由机械设备与数控系统组成的适用于加工复杂零件的率自动化机床，在目前的加工中心的日常加工生产中会需要对刀头进行更换，用于加工零件的复杂形状，然而现在的加工中心的换刀机构其行程较为复杂，并且刀架与主轴箱的位置不相对应，在进行换刀的时候，需将上一步加工的刀具通过主轴箱移动至指定高度，与此同时，在刀架上，需将刀具转动一定角度，后通过单独的更换刀具的机构对主轴箱上的刀具以及刀架上的刀具进行固定，后通过更换机构将这两个刀具下降取出，后对调转动至需更换的位置，后通过更换机构将这两个刀具安装在主轴箱上安装刀具的位置以及刀架上的安装刀具的位置，换刀步骤较为复杂。
3.因此，有必要提供一种加工中心刀架及其换刀装置解决上述技术问题。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本发明提供一加工中心刀架及其换刀装置。
5.本发明提供的一种加工中心换刀装置包括主轴箱和刀具，主轴箱安装在机床上，主轴箱的输出端固定端安装有用于切削的刀具，还包括换刀电机、安装架、刀架、穿孔、第一刀套、第二刀套和换刀机构，换刀电机固定安装在机床上，换刀电机正对着主轴箱的位置设置，换刀电机的输出端固定安装有安装架，安装架远离换刀电机的一端固定安装有用于放置刀具的刀架，刀架的中轴线正对刀具设置，刀架的内部以刀架的中轴线为轴环形阵列式开设有供主轴箱的输出端和刀具穿过的穿孔，刀架对应穿孔的内部位置对称放置有第一刀套和第二刀套，刀架的一侧固定安装有用于对第一刀套和第二刀套进行交替升降的换刀机构，装置在使用时，通过主轴箱带动刀具转动对零件进行加工，此时主轴箱上的刀具穿过穿孔，需对刀具进行更换时，通过机床的运作将主轴箱上升，进而带动刀具上升，通过换刀电机带动刀架转动，将需更换的刀架上的刀具移动至主轴箱下方，通过换刀机构的运作将主轴箱上的刀具放置在第一刀套上，并随后将第二刀套内的刀具更换至主轴箱上，实现对刀具的更换。
6.优选的，换刀机构包括电动推杆、第一移动块、第一滑槽、第一滑块、定位柱、第二移动块、定位孔、第二滑槽、第二滑块、连接杆、限位杆和限位槽，刀架的一侧对应穿孔的位置以刀架的中轴线为轴环形阵列式固定安装有电动推杆，电动推杆的移动端穿过刀架固定安装有第一移动块，电动推杆的移动端与刀架滑动连接，第一移动块呈倾斜设置，第一移动块的中部开设有第一滑槽，第一刀套的外侧固定安装有第一滑块，第一滑块与第一滑槽滑动连接，刀架远离电动推杆的一端对应穿孔的内壁固定安装有定位柱，定位柱的外侧滑动安装有第二移动块，第二移动块呈倾斜设置，第二移动块对应定位柱的位置开设有定位孔，定位孔与定位柱滑动连接，第二移动块的中部开设有第二滑槽，第二刀套的外侧固定安装
有第二滑块，第二滑块与第二滑槽滑动连接，第二移动块与第一移动块的两侧通过轴销对称转动安装有连接杆，第一刀套和第二刀套的外侧两端均对称固定安装有限位杆，刀架对应穿孔的内壁对称开设有用于引导限位杆滑动轨迹的限位槽，限位槽与限位杆滑动连接。对刀具进行更换时，通过换刀电机带动刀架转动，将需更换的刀架上的刀具移动至主轴箱下方，将主轴箱上的刀具放置在第一刀套内部，将第二刀套内的刀具安装在主轴箱上，实现对刀具的更换，并且机床计算机将记录此处更换下来的刀具的位置，方便下次更换。
7.优选的，刀架对应穿孔的内壁对称开设有支撑槽，连接杆远离第一刀套和第二刀套的一侧对应支撑槽的位置对称固定安装有支撑杆，支撑杆与支撑槽滑动连接。在第一刀套和第二刀套移动过程中，通过将支撑杆与支撑槽内部滑动，实现第一移动块和第二移动块移动的稳定性。
8.优选的，第一刀套和第二刀套的内部通过磁铁与刀具之间磁吸固定设置。方便对第一刀套和第二刀套与刀具之间的安装以及固定，防止刀具从第一刀套和第二刀套内部脱落。
9.优选的，限位槽的两端呈平行设置。在对主轴箱上的刀具进行更换以及对时第二刀套内部的刀具安装时，实现第一移动块和第二移动块的水平移动。
10.优选的，第一刀套和第二刀套的内腔与刀具的形状对应设置。实现对刀具的稳定安装。
11.优选的，第一刀套和第二刀套的顶部均开设有倒角。方便将刀具安装在第一刀套和第二刀套内部。
12.优选的，第一刀套与第二刀套之间的距离大于主轴箱输出端的直径。用于主轴箱的升降过程中主轴箱输出端可穿过第一刀套与第二刀套之间用于刀具对零件的加工。
13.优选的，支撑杆与支撑槽紧密贴合滑动。实现连接杆以及第一刀套和第二刀套移动时的稳定。
14.优选的，限位槽与限位杆紧密贴合滑动。实现第一刀套和第二刀套上的限位杆顺着限位槽的轨迹移动的稳定。
15.优选的，本方案还包括一种cnc加工中心刀架，采用上述的一种加工中心换刀装置。
16.与相关技术相比较，本发明提供的一种加工中心刀架及其换刀装置具有如下有益效果：
17.本发明使用时，需对刀具进行更换时，通过机床的运作将主轴箱上升，进而带动刀具上升，通过换刀电机带动刀架转动，将需更换的刀架上的刀具移动至主轴箱下方，将主轴箱上的刀具放置在第一刀套内部，将第二刀套内的刀具安装在主轴箱上，方便对刀具的更换。
附图说明
18.图1为本发明的整体结构示意图；
19.图2为本发明的局部剖视结构示意图；
20.图3为本发明的局部剖视结构示意图之一；
21.图4为本发明的局部剖视结构示意图之二。
22.图中标号：1、主轴箱；2、刀具；3、换刀电机；4、安装架；5、刀架；6、穿孔；7、第一刀套；8、第二刀套；9、换刀机构；10、支撑槽；11、支撑杆；91、电动推杆；92、第一移动块；93、第一滑槽；94、第二滑块；95、定位柱；96、第二移动块；97、定位孔；98、第二滑槽；99、第二滑块；910、连接杆；911、限位杆；912、限位槽。
具体实施方式
23.下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
24.请结合参阅图1至图4，一种加工中心换刀装置包括主轴箱1和刀具2，主轴箱1安装在机床上，主轴箱1的输出端固定端安装有用于切削的刀具2，还包括换刀电机3、安装架4、刀架5、穿孔6、第一刀套7、第二刀套8和换刀机构9，换刀电机3固定安装在机床上，换刀电机3正对着主轴箱1的位置设置，换刀电机3的输出端固定安装有安装架4，安装架4远离换刀电机3的一端固定安装有用于放置刀具2的刀架5，刀架5的中轴线正对刀具2设置，刀架5的内部以刀架5的中轴线为轴环形阵列式开设有供主轴箱1的输出端和刀具2穿过的穿孔6，刀架5对应穿孔6的内部位置对称放置有第一刀套7和第二刀套8，刀架5的一侧固定安装有用于对第一刀套7和第二刀套8进行交替升降的换刀机构9，装置在使用时，通过主轴箱1带动刀具2转动对零件进行加工，此时主轴箱1上的刀具2穿过穿孔6，需对刀具2进行更换时，通过机床的运作将主轴箱1上升，进而带动刀具2上升，通过换刀电机3带动刀架5转动，将需更换的刀架5上的刀具2移动至主轴箱1下方，通过换刀机构9的运作将主轴箱1上的刀具2放置在第一刀套7上，并随后将第二刀套8内的刀具2更换至主轴箱1上，实现对刀具2的更换。
25.请结合参阅图1至图4，换刀机构9包括电动推杆91、第一移动块92、第一滑槽93、第一滑块94、定位柱95、第二移动块96、定位孔97、第二滑槽98、第二滑块99、连接杆910、限位杆911和限位槽912，刀架5的一侧对应穿孔6的位置以刀架5的中轴线为轴环形阵列式固定安装有电动推杆91，电动推杆91的移动端穿过刀架5固定安装有第一移动块92，电动推杆91的移动端与刀架5滑动连接，第一移动块92呈倾斜设置，第一移动块92的中部开设有第一滑槽93，第一刀套7的外侧固定安装有第一滑块94，第一滑块94与第一滑槽93滑动连接，刀架5远离电动推杆91的一端对应穿孔6的内壁固定安装有定位柱95，定位柱95的外侧滑动安装有第二移动块96，第二移动块96呈倾斜设置，第二移动块96对应定位柱95的位置开设有定位孔97，定位孔97与定位柱95滑动连接，第二移动块96的中部开设有第二滑槽98，第二刀套8的外侧固定安装有第二滑块99，第二滑块99与第二滑槽98滑动连接，第二移动块96与第一移动块92的两侧通过轴销对称转动安装有连接杆910，第一刀套7和第二刀套8的外侧两端均对称固定安装有限位杆911，刀架5对应穿孔6的内壁对称开设有用于引导限位杆911滑动轨迹的限位槽912，限位槽912与限位杆911滑动连接。对刀具2进行更换时，通过换刀电机3带动刀架5转动，将需更换的刀架5上的刀具2移动至主轴箱1下方，通过电动推杆91的运作带动第一移动块92移动，由于第一移动块92呈倾斜设置，并且第一刀套7上的限位杆911顺着限位槽912的轨迹滑动，因此将带动与第一刀套7连接的第一滑块94顺着第一滑槽93滑动上升，进而带动第一刀套7移动至主轴箱1上的刀具2下方，通过机床的运作将主轴箱1下降，进而带动刀具2下降，取消主轴箱1上对刀具2的固定，将主轴箱1上的刀具2放置在第一刀套7内部，此过程中，通过连接杆910的运作将带动第二移动块96移动，同样实现第二刀套8的移动，随后通过机床的运作将主轴箱1上升，接着通过电动推杆91的运作带动第一移动块92
反向移动，同理将带动第二刀套8内的刀具2移动至主轴箱1下方，通过机床的运作将主轴箱1下降，进而带动第二刀套8内的刀具2安装在主轴箱1上，实现对刀具2的更换，并且机床计算机将记录此处更换下来的刀具2的位置，方便下次更换。
26.请结合参阅图1至图4，刀架5对应穿孔6的内壁对称开设有支撑槽10，连接杆910远离第一刀套7和第二刀套8的一侧对应支撑槽10的位置对称固定安装有支撑杆11，支撑杆11与支撑槽10滑动连接。在第一刀套7和第二刀套8移动过程中，通过将支撑杆11与支撑槽10内部滑动，实现第一移动块92和第二移动块96移动的稳定性。
27.请结合参阅图1至图4，第一刀套7和第二刀套8的内部通过磁铁与刀具2之间磁吸固定设置。方便对第一刀套7和第二刀套8与刀具2之间的安装以及固定，防止刀具2从第一刀套7和第二刀套8内部脱落。
28.请结合参阅图1至图4，限位槽912的两端呈平行设置。在对主轴箱1上的刀具2进行更换以及对时第二刀套8内部的刀具2安装时，实现第一移动块92和第二移动块96的水平移动。
29.请结合参阅图1至图4，第一刀套7和第二刀套8的内腔与刀具2的形状对应设置。实现对刀具2的稳定安装。
30.请结合参阅图1至图4，第一刀套7和第二刀套8的顶部均开设有倒角。方便将刀具2安装在第一刀套7和第二刀套8内部。
31.请结合参阅图1至图4，第一刀套7与第二刀套8之间的距离大于主轴箱1输出端的直径。用于主轴箱1的升降过程中主轴箱1输出端可穿过第一刀套7与第二刀套8之间用于刀具2对零件的加工。
32.请结合参阅图1至图4，支撑杆11与支撑槽10紧密贴合滑动。实现连接杆910以及第一刀套7和第二刀套8移动时的稳定。
33.请结合参阅图1至图4，限位槽912与限位杆911紧密贴合滑动。实现第一刀套7和第二刀套8上的限位杆911顺着限位槽912的轨迹移动的稳定。
34.请结合参阅图1至图4，本方案还包括一种cnc加工中心刀架，采用上述的一种加工中心换刀装置。
35.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种加工中心换刀装置，包括主轴箱(1)和刀具(2)，所述主轴箱(1)安装在机床上，所述主轴箱(1)的输出端固定端安装有用于切削的刀具(2)，其特征在于，还包括换刀电机(3)、安装架(4)、刀架(5)、穿孔(6)、第一刀套(7)、第二刀套(8)和换刀机构(9)，所述换刀电机(3)固定安装在机床上，所述换刀电机(3)正对着主轴箱(1)的位置设置，所述换刀电机(3)的输出端固定安装有安装架(4)，所述安装架(4)远离换刀电机(3)的一端固定安装有用于放置刀具(2)的刀架(5)，所述刀架(5)的中轴线正对刀具(2)设置，所述刀架(5)的内部以刀架(5)的中轴线为轴环形阵列式开设有供主轴箱(1)的输出端和刀具(2)穿过的穿孔(6)，所述刀架(5)对应穿孔(6)的内部位置对称放置有第一刀套(7)和第二刀套(8)，所述刀架(5)的一侧固定安装有用于对第一刀套(7)和第二刀套(8)进行交替升降的换刀机构(9)。2.根据权利要求1所述的一种加工中心换刀装置，其特征在于，所述换刀机构(9)包括电动推杆(91)、第一移动块(92)、第一滑槽(93)、第一滑块(94)、定位柱(95)、第二移动块(96)、定位孔(97)、第二滑槽(98)、第二滑块(99)、连接杆(910)、限位杆(911)和限位槽(912)，所述刀架(5)的一侧对应穿孔(6)的位置以刀架(5)的中轴线为轴环形阵列式固定安装有电动推杆(91)，所述电动推杆(91)的移动端穿过刀架(5)固定安装有第一移动块(92)，所述电动推杆(91)的移动端与刀架(5)滑动连接，所述第一移动块(92)呈倾斜设置，所述第一移动块(92)的中部开设有第一滑槽(93)，所述第一刀套(7)的外侧固定安装有第一滑块(94)，所述第一滑块(94)与第一滑槽(93)滑动连接，所述刀架(5)远离电动推杆(91)的一端对应穿孔(6)的内壁固定安装有定位柱(95)，所述定位柱(95)的外侧滑动安装有第二移动块(96)，所述第二移动块(96)呈倾斜设置，所述第二移动块(96)对应定位柱(95)的位置开设有定位孔(97)，所述定位孔(97)与定位柱(95)滑动连接，所述第二移动块(96)的中部开设有第二滑槽(98)，所述第二刀套(8)的外侧固定安装有第二滑块(99)，所述第二滑块(99)与第二滑槽(98)滑动连接，所述第二移动块(96)与第一移动块(92)的两侧通过轴销对称转动安装有连接杆(910)，所述第一刀套(7)和第二刀套(8)的外侧两端均对称固定安装有限位杆(911)，所述刀架(5)对应穿孔(6)的内壁对称开设有用于引导限位杆(911)滑动轨迹的限位槽(912)，所述限位槽(912)与限位杆(911)滑动连接。3.根据权利要求2所述的一种加工中心换刀装置，其特征在于，所述刀架(5)对应穿孔(6)的内壁对称开设有支撑槽(10)，所述连接杆(910)远离第一刀套(7)和第二刀套(8)的一侧对应支撑槽(10)的位置对称固定安装有支撑杆(11)，所述支撑杆(11)与支撑槽(10)滑动连接。4.根据权利要求3所述的一种加工中心换刀装置，其特征在于，所述第一刀套(7)和第二刀套(8)的内部通过磁铁与刀具(2)之间磁吸固定设置。5.根据权利要求2所述的一种加工中心换刀装置，其特征在于，所述限位槽(912)的两端呈平行设置。6.根据权利要求1所述的一种加工中心换刀装置，其特征在于，所述第一刀套(7)和第二刀套(8)的内腔与刀具(2)的形状对应设置。7.根据权利要求6所述的一种加工中心换刀装置，其特征在于，所述第一刀套(7)和第二刀套(8)的顶部均开设有倒角。8.根据权利要求1所述的一种加工中心换刀装置，其特征在于，所述第一刀套(7)与第二刀套(8)之间的距离大于主轴箱(1)输出端的直径。
9.根据权利要求3所述的一种加工中心换刀装置，其特征在于，所述支撑杆(11)与支撑槽(10)紧密贴合滑动。10.根据权利要求2所述的一种加工中心换刀装置，其特征在于，所述限位槽(912)与限位杆(911)紧密贴合滑动。11.一种cnc加工中心刀架，其特征在于，采用上述权利要求1-10中任意所述的一种加工中心换刀装置。

技术总结
本发明涉及加工中心技术领域，尤其涉及一种加工中心刀架及其换刀装置，所述加工中心换刀装置包括主轴箱和刀具，所述主轴箱安装在机床上，所述主轴箱的输出端固定端安装有用于切削的刀具，还包括换刀电机、安装架、刀架、穿孔、第一刀套、第二刀套和换刀机构，所述换刀电机固定安装在机床上，所述换刀电机正对着主轴箱的位置设置，所述换刀电机的输出端固定安装有安装架，本发明使用时，需对刀具进行更换时，通过机床的运作将主轴箱上升，进而带动刀具上升，通过换刀电机带动刀架转动，将需更换的刀架上的刀具移动至主轴箱下方，将主轴箱上的刀具放置在第一刀套内部，将第二刀套内的刀具安装在主轴箱上，方便对刀具的更换。方便对刀具的更换。方便对刀具的更换。


技术研发人员：李宗珍 胡雨 周炼 毛登星
受保护的技术使用者：深圳市富渝创辉利精密机械有限公司
技术研发日：2023.06.28
技术公布日：2023/10/7