一种石墨加工自动化换刀数控机床的制作方法

1.本发明涉及自动化换刀数控机床技术领域，尤其涉及一种石墨加工自动化换刀数控机床。


背景技术：

2.在石墨加工中，基于工艺的需求，需要利用数控机床将其加工成对应的形状，部分零部件结构较为复杂，在加工时，需要使用到多种不同的刀具，因此，加工过程中需要对刀具进行更换，目前的数控机床虽能够满足一定的生产需求，但是多采用人工更换，不仅耗费了人力，且还有误操作的风险，因此，还有待改进。
3.经检索，中国专利申请号为202022153901.8的专利，公开了一种石墨加工用数控机床，包括工作台、待切割件、数控机床本体，所述数控机床本体安装在工作台的上端，所述待切割件放置在工作台的上端，所述工作台上对称设有两个分别与待切割件的两端相抵的固定机构，所述工作台上设有与两个固定机构固定连接的驱动机构，所述驱动机构的前侧壁固定连接有转动把手，所述转动把手的侧壁开设有卡槽，所述工作台的前侧壁设有延伸至卡槽内的限位机构，所述工作台的底部设有收集机构。上述专利中的数控机床存在以下不足：在更换刀具时较为不便，因此，还有待改进。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种石墨加工自动化换刀数控机床。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种石墨加工自动化换刀数控机床，包括自动换刀机构和多向移动式支撑架，所述自动换刀机构包括安装架和电机，电机固定于安装架一侧外壁，电机的输出端传动连接有转动架，转动架的两侧外壁安装有均匀圆周分布的容纳座，容纳座内容纳有刀具，所述刀具配套使用有刀具固定筒，刀具固定筒一侧外壁固定有安装杆，刀具固定筒的圆周外壁通过第一弹簧可活动的安装有固定销，固定销与刀具固定筒之间滑动连接，所述刀具一端圆周外壁上开设有均匀分布的销孔，销孔与固定销相适配，且销孔的数量为固定销的两倍，所述固定销远离刀具的一端固定有套环，所述容纳座圆周外壁通过环形支架安装有均匀分布的导向杆，导向杆的位置与套环相适配，各导向杆之间的间距朝靠近转动架的方向逐渐增大，所述刀具固定筒一端内壁通过第二弹簧安装有推块，推块滑动连接于刀具固定筒内壁；所述刀具靠近推块的一端呈半径逐渐减小的圆台型结构，多向移动式支撑架包括横向移动机构、纵向移动机构和升降移动机构，所述刀具固定筒通过安装杆安装于升降移动机构上；升降移动机构上还设置有驱动安装杆旋转的旋转驱动组件。
6.优选的：所述容纳座圆周内壁设置有缩颈环，缩颈环的圆周内壁转接有防滑胶圈，防滑胶圈与刀具的尺寸适配。
7.进一步的：所述套环圆周内壁转动连接有滑环，滑环与导向杆相适配。
8.进一步优选的：所述横向移动机构包括底座，所述底座顶部安装有横向滑轨，横向滑轨顶部滑动连接有横向平移座，纵向移动机构安装于横向平移座顶部，所述底座上安装有横向平移螺杆组件，横向平移座通过螺纹与横向平移螺杆组件连接；所述横向平移螺杆组件包括横向平移电机、横向平移螺杆和横向螺杆轴承，所述横向螺杆轴承通过轴承座安装于底座顶部，所述横向平移螺杆转动连接于横向螺杆轴承内，且横向平移螺杆一端与横向平移电机的输出端传动连接。
9.作为本发明一种优选的：所述纵向移动机构包括纵向平移座和纵向滑轨，纵向滑轨安装于横向平移座的顶部外壁，纵向平移座滑动连接于纵向滑轨上，横向平移座上还安装有纵向平移螺杆组件，纵向滑轨通过螺纹与纵向平移螺杆组件连接，所述升降移动机构安装于纵向平移座上；所述纵向平移螺杆组件包括纵向平移电机、纵向平移螺杆和纵向螺杆轴承，所述纵向螺杆轴承通过轴承座安装于横向平移座顶部，所述纵向平移螺杆转动连接于纵向螺杆轴承内，且纵向平移螺杆一端与纵向平移电机的输出端传动连接。
10.作为本发明进一步优选的：所述升降移动机构包括升降座和立式滑轨，所述立式滑轨安装于纵向平移座一侧外壁，升降座滑动连接于立式滑轨上，纵向平移座上还安装有立式升降螺杆组件，升降座通过螺纹与立式升降螺杆组件相连接，安装杆转动安装于升降座内壁，旋转驱动组件固定于升降座远离安装杆的一侧；所述立式升降螺杆组件包括立式升降电机、立式升降螺杆和立式螺杆轴承，所述立式螺杆轴承通过轴承座安装于纵向平移座一侧外壁，所述立式升降螺杆转动连接于立式螺杆轴承内，且立式升降螺杆一端与立式升降电机的输出端传动连接。
11.作为本发明再进一步的方案：所述多向移动式支撑架上还安装有第一刀库支架，所述横向平移座一侧外壁固定有第二刀库支架，第一刀库支架和第二刀库支架上均设置有存储格。
12.在前述方案的基础上：所述容纳座的一侧外壁设置有连接头，连接头外壁转动连接有调节螺筒，所述转动架一侧外壁固定有螺纹柱，调节螺筒通过螺纹可调节的安装于螺纹柱外壁。
13.在前述方案的基础上优选的：所述螺纹柱一端内壁通过第三弹簧安装有压紧块，压紧块与连接头的一端相接触。
14.在前述方案的基础上进一步优选的：所述转动架外壁上固定有导向柱，刀具固定筒一侧外壁设置有导向滑筒，导向滑筒滑动连接于导向柱外壁，导向柱一侧外壁上设置有刻度线。
15.本发明的有益效果为：1.本发明通过设置刀具固定筒、固定销、导向杆和带有销孔的刀具等结构，能够在需要更换刀具时，将装有刀具的刀具固定筒移动至空的容纳座的一侧，使套环与导向杆的一端对齐，推送刀具固定筒，套环滑动于导向杆外壁，由于各导向杆之间的间距朝靠近转动架的方向逐渐增大，固定销在第一弹簧形变的配合下逐渐向外侧拉伸，从而脱离销孔，解除了对当前刀具的锁定，刀具在推块的推动下被推入容纳座内；刀具固定筒缩回，电机带动转动架转动，将需要换上的刀具转动至与刀具固定筒适配的位置，旋转驱动组件带动安装杆转动，使得套环与导向杆错位，而由于销孔的数量为固定销的两倍，套环与导向杆错位的同时仍能够使固定销与其余销孔适配；推动刀具固定筒，使得刀具一端插入刀具固定筒内，并
向内挤压推块，直至固定销插于销孔内，实现对刀具的固定，该方式能够实现自动换刀的功能，有效地节省了人力，提升了实用性。
16.2.通过设置防滑胶圈等结构，能够在刀具被送入时，对刀具起到固定的作用，避免换下的刀具被刀具固定筒再次带出，同时避免了刀具在容纳座内活动而出现角度的偏转，以保障下一次换刀的可靠性；通过设置滑环，能够一定程度的减小磨损，并提升了换刀过程的流畅度。
17.3.通过设置调节螺筒等结构，能够根据实际需求，调节刀具固定筒与转动架之间的间距，改变换刀时的运动距离，从而满足不同的换刀需求，提升了实用性。
18.4.通过设置第三弹簧和压紧块，能够对连接头一端施加作用力，从而提升螺纹柱与调节螺筒之间的最大静摩擦力，以保障连接的牢固度。
19.5.通过设置导向柱和刻度线，能够在调节时起到导向和支撑的作用，刻度线易于把控调节距离，提升了实用性。
附图说明
20.图1为本发明提出的一种石墨加工自动化换刀数控机床多向移动式支撑架的结构示意图；图2为本发明提出的一种石墨加工自动化换刀数控机床纵向平移座内部的结构示意图；图3为本发明提出的一种石墨加工自动化换刀数控机床自动换刀机构的结构示意图；图4为本发明提出的一种石墨加工自动化换刀数控机床刀具固定筒将刀具放入容纳座时的结构示意图；图5为本发明提出的一种石墨加工自动化换刀数控机床刀具固定筒将刀具放入容纳座时的剖视图；图6为本发明提出的一种石墨加工自动化换刀数控机床容纳座、刀具与刀具固定筒拆分的结构示意图；图7为图5中a处的放大图；图8为本发明提出的一种石墨加工自动化换刀数控机床调节螺筒剖视的结构示意图。
21.图中：1底座、2第一刀库支架、3横向平移螺杆组件、4横向平移座、5立式升降螺杆组件、6纵向平移座、7升降座、8第二刀库支架、9纵向滑轨、10存储格、11纵向平移螺杆组件、12立式滑轨、13安装架、14转动架、15容纳座、16导向杆、17安装杆、18电机、19刀具固定筒、20导向滑筒、21环形支架、22套环、23第二弹簧、24推块、25固定销、26销孔、27缩颈环、28刀具、29调节螺筒、30螺纹柱、31导向柱、32防滑胶圈、33第一弹簧、34滑环、35第三弹簧、36刻度线、37连接头、38压紧块。
具体实施方式
22.下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
23.下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终
相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。
24.在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。
25.在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。
26.实施例1：一种石墨加工自动化换刀数控机床，如图1所示，包括自动换刀机构和多向移动式支撑架，所述自动换刀机构包括安装架13和电机18，电机18通过螺丝固定于安装架13一侧外壁，电机18的输出端传动连接有转动架14，转动架14的两侧外壁安装有均匀圆周分布的容纳座15，容纳座15内容纳有刀具28，所述刀具28配套使用有刀具固定筒19，刀具固定筒19一侧外壁通过螺栓固定有安装杆17，刀具固定筒19的圆周外壁通过第一弹簧33可活动的安装有固定销25，固定销25与刀具固定筒19之间滑动连接，所述刀具28一端圆周外壁上开设有均匀分布的销孔26，销孔26与固定销25相适配，且销孔26的数量为固定销25的两倍，所述固定销25远离刀具28的一端固定有套环22，所述容纳座15圆周外壁通过环形支架21安装有均匀分布的导向杆16，导向杆16的位置与套环22相适配，各导向杆16之间的间距朝靠近转动架14的方向逐渐增大，所述刀具固定筒19一端内壁通过第二弹簧23安装有推块24，推块24滑动连接于刀具固定筒19内壁；所述刀具28靠近推块24的一端呈半径逐渐减小的圆台型结构，多向移动式支撑架包括横向移动机构、纵向移动机构和升降移动机构，所述刀具固定筒19通过安装杆17安装于升降移动机构上；升降移动机构上还设置有驱动安装杆17旋转的旋转驱动组件；通过设置刀具固定筒19、固定销25、导向杆16和带有销孔26的刀具28等结构，能够在需要更换刀具28时，将装有刀具28的刀具固定筒19移动至空的容纳座15的一侧，使套环22与导向杆16的一端对齐，推送刀具固定筒19，套环22滑动于导向杆16外壁，由于各导向杆16之间的间距朝靠近转动架14的方向逐渐增大，固定销25在第一弹簧33形变的配合下逐渐向外侧拉伸，从而脱离销孔26，解除了对当前刀具28的锁定，刀具28在推块24的推动下被推入容纳座15内；刀具固定筒19缩回，电机18带动转动架14转动，将需要换上的刀具28转动至与刀具固定筒19适配的位置，旋转驱动组件带动安装杆17转动，使得套环22与导向杆16错位，而由于销孔26的数量为固定销25的两倍，套环22与导向杆16错位的同时仍能够使固定销25与其余销孔26适配；推动刀具固定筒19，使得刀具28一端插入刀具固定筒19内，并向内挤压推块24，直至固定销25插于销孔26内，实现对刀具28的固定，该方式能够实现自动换刀的功能，有效地节省了人力，提升了实用性。
27.为了提升可靠性；如图5所示，所述容纳座15圆周内壁一体式设置有缩颈环27，缩颈环27的圆周内壁转接有防滑胶圈32，防滑胶圈32与刀具28的尺寸适配；通过设置防滑胶圈32等结构，能够在刀具28被送入时，对刀具28起到固定的作用，避免换下的刀具28被刀具固定筒19再次带出，同时避免了刀具28在容纳座15内活动而出现角度的偏转，以保障下一
次换刀的可靠性。
28.为了提升流畅度；如图5、图7所示，所述套环22圆周内壁转动连接有滑环34，滑环34与导向杆16相适配；通过设置滑环34，能够一定程度的减小磨损，并提升了换刀过程的流畅度。
29.为了便于横向移动；如图1、图2所示，所述横向移动机构包括底座1，所述底座1顶部安装有横向滑轨，横向滑轨顶部滑动连接有横向平移座4，纵向移动机构安装于横向平移座4顶部，所述底座1上安装有横向平移螺杆组件3，横向平移座4通过螺纹与横向平移螺杆组件3连接；所述横向平移螺杆组件3包括横向平移电机、横向平移螺杆和横向螺杆轴承，所述横向螺杆轴承通过轴承座安装于底座1顶部，所述横向平移螺杆转动连接于横向螺杆轴承内，且横向平移螺杆一端与横向平移电机的输出端传动连接。
30.为了便于纵向移动；如图1、图2所示，所述纵向移动机构包括纵向平移座6和纵向滑轨9，纵向滑轨9安装于横向平移座4的顶部外壁，纵向平移座6滑动连接于纵向滑轨9上，横向平移座4上还安装有纵向平移螺杆组件11，纵向滑轨9通过螺纹与纵向平移螺杆组件11连接，所述升降移动机构安装于纵向平移座6上；所述纵向平移螺杆组件11包括纵向平移电机、纵向平移螺杆和纵向螺杆轴承，所述纵向螺杆轴承通过轴承座安装于横向平移座4顶部，所述纵向平移螺杆转动连接于纵向螺杆轴承内，且纵向平移螺杆一端与纵向平移电机的输出端传动连接。
31.为了便于升降；如图1、图2所示，所述升降移动机构包括升降座7和立式滑轨12，所述立式滑轨12安装于纵向平移座6一侧外壁，升降座7滑动连接于立式滑轨12上，纵向平移座6上还安装有立式升降螺杆组件5，升降座7通过螺纹与立式升降螺杆组件5相连接，安装杆17转动安装于升降座7内壁，旋转驱动组件通过螺丝固定于升降座7远离安装杆17的一侧；所述立式升降螺杆组件5包括立式升降电机、立式升降螺杆和立式螺杆轴承，所述立式螺杆轴承通过轴承座安装于纵向平移座6一侧外壁，所述立式升降螺杆转动连接于立式螺杆轴承内，且立式升降螺杆一端与立式升降电机的输出端传动连接。
32.为了便于存放容纳座15、刀具28；如图1、图2所示，所述多向移动式支撑架上还安装有第一刀库支架2，所述横向平移座4一侧外壁通过螺栓固定有第二刀库支架8，第一刀库支架2和第二刀库支架8上均设置有存储格10。
33.本实施例在需要更换刀具28时，将装有刀具28的刀具固定筒19移动至空的容纳座15的一侧，使套环22与导向杆16的一端对齐，推送刀具固定筒19，套环22滑动于导向杆16外壁，由于各导向杆16之间的间距朝靠近转动架14的方向逐渐增大，固定销25在第一弹簧33形变的配合下逐渐向外侧拉伸，从而脱离销孔26，解除了对当前刀具28的锁定，刀具28在推块24的推动下被推入容纳座15内；刀具固定筒19缩回，电机18带动转动架14转动，将需要换上的刀具28转动至与刀具固定筒19适配的位置，旋转驱动组件带动安装杆17转动，使得套环22与导向杆16错位，而由于销孔26的数量为固定销25的两倍，套环22与导向杆16错位的同时仍能够使固定销25与其余销孔26适配；推动刀具固定筒19，使得刀具28一端插入刀具固定筒19内，并向内挤压推块24，直至固定销25插于销孔26内，实现对刀具28的固定，该方式能够实现自动换刀的功能，有效地节省了人力，提升了实用性。
34.实施例2：一种石墨加工自动化换刀数控机床，如图1所示，为了便于调节容纳座15的位置；
本实施例在实施例1的基础上作出以下改进：所述容纳座15的一侧外壁一体式设置有连接头37，连接头37外壁转动连接有调节螺筒29，所述转动架14一侧外壁固定有螺纹柱30，调节螺筒29通过螺纹可调节的安装于螺纹柱30外壁；通过设置调节螺筒29等结构，能够根据实际需求，调节刀具固定筒19与转动架14之间的间距，改变换刀时的运动距离，从而满足不同的换刀需求，提升了实用性。
35.为了提升可靠性，如图8所示，所述螺纹柱30一端内壁通过第三弹簧35安装有压紧块38，压紧块38与连接头37的一端相接触；通过设置第三弹簧35和压紧块38，能够对连接头37一端施加作用力，从而提升螺纹柱30与调节螺筒29之间的最大静摩擦力，以保障连接的牢固度。
36.为了提升实用性；如图8所示，所述转动架14外壁上固定有导向柱31，刀具固定筒19一侧外壁一体式设置有导向滑筒20，导向滑筒20滑动连接于导向柱31外壁，导向柱31一侧外壁上设置有刻度线36；通过设置导向柱31和刻度线36，能够在调节时起到导向和支撑的作用，刻度线36易于把控调节距离，提升了实用性。
37.以上所述，为本发明较佳的具体实施方式，但并非本发明唯一的具体实施方式，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内结合现有技术或公众常识，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同、等效替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。