数控机床的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及加工机床领域，特别是涉及一种数控机床。
【背景技术】
[0002]数控机床是目前产品加工的常用机器。数控机床中的雕铣机是使用小刀具、大功率和高速主轴电机的数控铣床。雕铣机既可以雕刻，也可铣削，是一种高效高精的数控机床。数控机床的适用范围比较广，广泛用于一次完成精密模具和模仁的粗精加工、模具紫铜电极的加工、铝件产品的批量加工、鞋模制造、治具加工以及钟表眼镜行业等。数控机床以其性价比高，加工速度快，加工产品光洁度好的特点，在机床加工业越来越占有重要地位。
[0003]近年来，随着数控机床在零件加工行业的广泛应用，对数控机床的换刀速度的要求越来越高，市场对带刀库数控机床的需求量越来越大，其中，直排式刀库以其成本低，简单，快速的特点而最受欢迎，该数控机床的刀库设置在龙门架下方。图1至图8显示了该数控机床的换刀过程，该换刀过程如下:(1)主轴001竖直向上运动到换刀位；(2)刀库002沿水平方向移动到与主轴001同一直线的位置；(3)主轴001再沿水平方向移动到刀库002中的某个空位上方；(4)主轴001竖直向下运动，将主轴001上的刀具003放到该空位中；(5)然后主轴001再竖直向上运动到换刀位；(6)主轴001水平运动到刀库002上所需要的刀具003的位置对应的上方；(7)主轴001竖直向下运动抓住刀具003 ; (8)主轴001再次竖直向上运动。至此，换刀过程才完成。主轴001才可继续执行加工程序。
[0004]在整个换刀过程中，主轴001要重复沿竖直方向和水平方向运动，从而导致整个换刀过程的效率低下。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型主要解决的技术问题是提供一种数控机床，能够提高换刀效率。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是:提供一种数控机床，该数控机床包括:主轴箱滑板、主轴箱、主轴、刀库和换刀机构。主轴箱安装在主轴箱滑板上，能相对所述主轴箱滑板沿Z轴方向滑动。主轴的一端固定在主轴箱上，另一端安装有可拆卸的第一刀具。刀库固定在主轴箱滑板上，刀库内安装有若干个朝X轴方向伸出的第二刀具，所述刀库上设有换刀位，位于所述换刀位的、朝X轴方向伸出的所述第二刀具在打刀后旋转至朝Z轴方向伸出。换刀机构安装在所述刀库上，包括换刀臂、第一转动机构和第一平移机构，所述换刀臂呈“丄”状，包括沿Z轴方向延伸的转轴和垂直于所述转轴的转臂，转轴和转臂是分体成型的，所述转臂的两端分别设有第一夹持部和第二夹持部；所述第一转动机构能够驱动所述转轴绕Z轴转动，使得所述第一夹持部和所述第二夹持部分别到达所述第一刀具和第二刀具所在位置并夹持所述第一刀具和第二刀具，或者使得所述第一夹持部和所述第二夹持部分别远离所述第一刀具和第二刀具所在位置并松开对所述第一刀具和第二刀具的夹持；所述第一平移机构能够驱动所述转轴沿Z轴上下移动，以将所述第一刀具和第二刀具从所述主轴和刀库中拔出，或者将所述第一刀具和第二刀具插入所述主轴和刀库中。
[0007]其中，还包括底座、龙门架和工作台，所述龙门架呈“ Π ”状，包括分别固定在底座两端的立柱和横跨所述立柱的横梁，所述横梁的长度方向沿所述X轴方向设置，所述立柱与所述横梁一体铸造成型；所述主轴箱滑板安装在所述横梁上；所述工作台位于所述立柱之间，且安装在所述底座上，所述工作台能沿Y轴方向移动。
[0008]其中，所述横梁上设有位于XZ平面的第一 X轴导轨和位于XY平面上的第二 X轴导轨，所述主轴箱滑板的横截面呈“ Γ ”状，包括平行于XY平面的上滑板和平行于XZ平面的侧滑板，所述侧滑板的内侧设有嵌入所述第一 X轴导轨的第一滑块，所述上滑板的内侧设有嵌入所述第二 X轴导轨的第二滑块。
[0009]其中，所述第一刀具和第二刀具的外周面上设有沿圆周方向延伸的卡槽，所述第一夹持部和第二夹持部为分别卡入所述第一刀具和第二刀具卡槽中的开口卡环。
[0010]其中，所述刀库包括刀盘、刀盘转动机构、刀套、打刀机构和刀库支架。所述刀盘设置在所述刀库支架上，其圆周部设有换刀口。所述刀盘转动机构设置在所述刀库支架上，用于将需要更换的第二刀具转动至所述换刀口处。所述刀套转动连接在所述刀盘上，用于装夹所述第二刀具。所述打刀机构安装在所述刀库支架上，在换刀状态下，打刀机构对所述刀套施加沿径向的推力，使得沿X轴方向伸出的所述刀套旋转至沿z轴方向伸出；换刀完毕后，打刀机构对所述刀套施加沿径向的拉力，使得沿Z轴方向伸出的所述刀套旋转至沿X轴方向伸出。
[0011]其中，所述刀库支架的横截面呈“[”状，包括与γ-Z平面平行的底板和与X-Z平面平行的两块侧板；所述刀盘安装在所述底板上，所述打刀机构、所述刀盘转动机构和所述换刀机构均安装在所述侧板上。
[0012]其中，所述刀库进一步包括中间支架，所述刀库支架通过中间支架固定到所述主轴箱滑板侧面。
[0013]其中，在换刀状态下，所述换刀臂所在平面垂直于所述刀盘所在平面；在非换刀的状态下，所述换刀臂所在平面平行于所述刀盘所在平面。
[0014]其中，所述第一平移机构为液压缸或者气缸，所述液压缸或者气缸与所述换刀臂的转轴连接，从而带动所述换刀臂沿Z轴移动；所述第一转动机构为第一伺服电机，所述第一伺服电机与所述换刀臂的转轴连接，从而带动所述换刀臂绕所述Z轴转动。
[0015]其中，所述数控机床进一步包括Z轴导轨，所述Z轴导轨沿所述Z轴方向设置在所述主轴箱滑板上，所述主轴箱滑动安装在所述Z轴导轨上。所述主轴箱通过第二平移机构传动其在主轴箱滑板上沿Z轴方向移动；所述第二平移机构包括第二伺服电机和第二丝杆，所述第二伺服电机安装在所述主轴箱滑板上，所述第二丝杆的一端与所述第二伺服电机连接，其另一端与所述主轴箱连接，进而通过所述第二伺服电机的转动带动所述主轴箱及所述主轴箱上的所述主轴和所述主轴上的刀具沿所述Z轴导轨滑动。
[0016]本实用新型的有益效果是:区别于现有技术的情况，本实用新型通过使用换刀机构来进行换刀，换刀过程中，主轴只需要做一次竖直方向的运动，即运动到换刀位即可，无需再做水平方向的运动，从而简化了换刀过程，极大提高了换刀速度，因而能大大提高换刀效率。并且，由于是使用换刀机构进行换刀，因而刀库的大小和类型不再受主轴在水平方向的行程以及龙门柱的间距的限制，因此可以提高刀库的容量。此外，由于刀库固定在主轴箱滑板上，因而其可以随着主轴箱滑板的运动而运动，其与主轴箱滑板上的主轴之间的相对位置保持不变，而换刀机构安装在刀库上，因而，不管主轴运动到哪个位置，换刀机构相对于刀库和主轴之间的位置也不变，使得每次换刀时换刀机构所进行的竖直方向的运动与水平方向的转动都不变，从而进一步简化了换刀过程，提高了换刀效率。
【附图说明】
[0017]图1是【背景技术】数控机床的换刀过程中步骤(1)时的结构示意图；
[0018]图2是【背景技术】数控机床的换刀过程中步骤(2)时的结构示意图；
[0019]图3是【背景技术】数控机床的换刀过程中步骤(3)时的结构示意图；