用于铣削机床主轴的同步打刀机构的制作方法

本发明涉及一种打刀机构，特别是一种用于铣削机床主轴的同步打刀机构。

背景技术：

铣削机床上带机械手刀库，在接到换刀指令，预选刀命令结束后。刀具交换装置与打刀缸的动作是相互交叉、依次动作完成整个刀具的交换动作。打刀缸的往复推拉实现刀具在主轴上的脱开与锁紧。刀具交换装置实现机械手抓刀、扣刀、拔刀及插刀动作。打刀机构工作流程如下：

1、atc交换装置动作完成机械手扣刀动作，扣刀完成后停止动作；

2、打刀缸动作，打刀杆伸出，完成打刀；

3、atc交换装置动作，预选刀具与主轴中的刀具完成交换动作，atc动作停止

4、打刀缸动作，打刀杆缩回，实现拉刀动作。

5、atc交换装置动作，机械手复位后，整个刀具交换动作完成，等待下一次换刀指令。

随着3c行业的迅猛发展，市场对高速铣削机床需求日益增加。高速、高效是中小型机床重要参数，如何提高换刀时间、加快铣削效率，是今后机床及附件设计中需要认真考虑的重要环节，其必要性从以下几点来分析：

1、加工节拍。高速铣削机床在钻孔、铣削中占有很大的比重，工序之间跨度短1~2分，传统40柄机械手换刀时间1.8s，非加工时间比值>50%加工节拍很难满足流水线上的时间要求，严重影响机床加工效率。

2、节能性。机床在粗、半精、精加工阶段，对刀具使用会有所不同，粗拉荒阶段，要求切削量尽可能大一些，刀具直径会更大一些，重量也相应增加。镗削与铣削重量通常会比钻与铰削工具重。在这样前提下刀具交换装置的时间就不可轻重不分，重刀时功率损耗大，换刀时间会很长，轻刀时功率消耗低，换刀时间会缩短。因此轻、重刀具的识别在能耗上是十分可取的，尤其是重型机床。

3、故障率。结构越复杂的零件，因多件叠加，刚性变弱，产品出现的故障率增高。传统打刀机构是，机械、电器、液压混合产品。高速铣削时，为了保障加工节拍、效率，设计初始应尽可能降低故障率，单一的控制不仅能降低操作的复杂度，更能降低产品的故障率。

基于上述的研发目标，在传统机械手换刀装置基础上，进行了同步打刀机构的研发。

技术实现要素：

本发明的目的提供一种突破现有的非连续打刀形式、保证连续进行打刀动作、缩短换刀时间、提高加工效率的用于铣削机床主轴的同步打刀机构，克服现有技术的不足。

本发明的用于铣削机床主轴的同步打刀机构，包括驱动打刀盘移动的叉臂，叉臂的拨叉端通过转轴转动连接在铣削机床的主轴箱上，主轴箱上设有弹簧架，在弹簧架与叉臂之间设有弹簧，在叉臂的拨叉内侧装有对称的换刀盘压轮，换刀盘压轮位于铣削机床的换刀盘上面；在铣削机床的主轴箱上固定有支架，在支架上通过传动轴轴承支撑有传动轴，传动轴的一端通过接合子连接有驱动轴，驱动轴通过驱动轴承支撑在轴承座上，轴承座固定连接在主轴箱上，在驱动轴的端头安装有链轮；

在传动轴上位于支架内侧安装有凸轮，凸轴的周边顶靠在滚轮上，滚轮通过销轴安装在顶杆的上端，顶杆外侧套装有导套，导套与所述的支架相对固定连接；

在叉臂上装有叉臂压轮，顶杆的下端连接有压头，在弹簧的作用下叉臂压轮刚好紧靠于压头上。

本发明的用于铣削机床主轴的同步打刀机构，当机床进入刀具切换环节，需要打刀动作进行卸刀时，叉臂需要沿转轴转动角度，转动的同时换刀压轮压向换刀盘，使换刀盘移动，叉臂的转动是通过机床的主轴箱输出的主动链轮及链条带动驱动轴端头的链轮实现的，驱动轴在链轮的带动下转动，同时通过接合子带动传动轴转动，凸轮随之转动，凸轮的周边通过滚轮推动顶杆移动，顶杆通过压头压向叉臂压轮，最终使叉臂转动，弹簧起到拉紧的作用，保证叉臂压轮与压头相互靠紧。由于链轮由主轴箱传动驱动，凸轮可一个方向连续转动，不间歇，具有驱动连续、不间断，而换刀盘移动可间歇，以满足打刀动作的完成，提高了工作效率，节能，故障率降低。

附图说明

图1是本发明具体实施方式的结构示意图；

图2是图1所示的左视示意图；

图3是图1所示的俯视示意图。

具体实施方式

如图1、2、3所示：22是铣削机床的主轴箱，19是驱动机床打刀盘21移动的叉臂，叉臂19的拨叉端通过转轴17转动连接在铣削机床的主轴箱22上。

主轴箱22上螺钉连接有弹簧架15，在弹簧架15与叉臂19之间设有弹簧16。

在叉臂19的拨叉内侧装有对称的换导盘压轮18，换刀盘压轮18为选用的滚动轴承。换刀盘压轮18位于铣削机床的换刀盘21上面。

在铣削机床的主轴箱22上固定有支架1，在支架1上通过传动轴轴承3支撑有传动轴4。传动轴4的一端通过接合子9（联轴部件）连接有驱动轴10，驱动轴10通过驱动轴承12支撑在轴承座11上，轴承座11固定连接在主轴箱22上，在驱动轴10的端头安装有链轮13。

在传动轴4上位于支架1内侧安装有凸轮2，凸轴2的周边顶靠在滚轮5上。滚轮5通过销轴6安装在顶杆7的上端。

顶杆7外侧套装有导套8，导套8与支架1相对固定连接。

在叉臂19上装有可转动的叉臂压轮20，顶杆7的下端连接有压头14，在弹簧16的作用下叉臂压轮20刚好紧靠于压头14上。

本发明的用于铣削机床主轴的同步打刀机构，当机床进入刀具切换环节，需要打刀动作进行卸刀时，叉臂19需要沿转轴17转动角度，转动的同时换刀压轮18压向换刀盘21，使换刀盘21移动，叉臂19的转动是通过机床的主轴箱输出的主动链轮及链条带动驱动轴10端头的链轮13实现的，驱动轴10在链轮13的带动下转动，同时通过接合子9带动传动轴4转动，凸轮2随之转动，凸轮2的周边通过滚轮5推动顶杆7移动，顶杆7通过压头14压向叉臂压轮20，最终使叉臂19相对于转轴17转动，弹簧16起到拉紧的作用，保证叉臂压轮20与压头14相互靠紧。由于链轮13由主轴箱传动驱动，凸轮2可一个方向连续转动，不间歇，具有驱动连续、不间断特点，而换刀盘21移动可间歇，以满足打刀动作的完成，提高了工作效率，节能，故障率降低。

技术特征：

技术总结
用于铣削机床主轴的同步打刀机构，包括叉臂，叉臂的拨叉端转动连接在主轴箱上，主轴箱上有弹簧架，在弹簧架与叉臂之间有弹簧，叉臂的拨叉内侧有对称的换刀盘压轮，换刀盘压轮位于铣削机床的换刀盘上面；在铣削机床的主轴箱上固定有支架，支架上支撑有传动轴，传动轴一端通过接合子连接有驱动轴，驱动轴通过驱动轴承支撑在轴承座上，轴承座固定连接在主轴箱上，驱动轴的端头安装有链轮；传动轴上位于支架内侧安装有凸轮，凸轴的周边顶靠在滚轮上，滚轮通过销轴安装在顶杆的上端，顶杆外侧套装有导套，导套与所述的支架相对固定连接；叉臂上装有叉臂压轮，顶杆的下端连接有压头，在弹簧的作用下叉臂压轮刚好紧靠于压头上。效率高，节能，故障率低。

技术研发人员：孙造;邹运;宁富欣;魏连鑫
受保护的技术使用者：大连高金数控集团有限公司
技术研发日：2017.05.05
技术公布日：2017.07.21