一种链式刀库的卸刀机构的制作方法

本发明涉及一种数控机床上链式刀库的配件，具体是一种适用于重型和大型刀具的链式刀库的卸刀机构。

背景技术：

传统的数控机床上链式刀库的卸刀机构配备一个油缸，油缸前端连接顶头；装刀后，刀具安装在刀套内，刀套上安装有四个螺塞，每个螺塞压紧一根弹簧及一个钢珠，四个钢珠通过四根弹簧产生的弹簧力夹紧刀具。卸刀时，油缸工作，依靠油压力推动顶头往前运动，顶头接触刀具后，油压力抵消夹紧刀具的弹簧力，将刀具顶出，完成卸刀动作。图1是传统的链式刀库的卸刀机构的结构示意图，其中，1为油缸，2为顶头，3为螺塞，4为弹簧，5为钢珠，6为刀套，7为刀具。可见，传统的链式刀库的卸刀机构只有一个油缸，其产生的推力只能将重量较轻的普通刀具卸下，传统的刀套机构仅能承受30KG以下的普通刀具，当遇到特殊刀具，如重量达35KG以上，刀具规格在BT60以上时，传统的刀套仅靠弹簧力无法有效夹紧刀具，该卸刀机构也难以将刀具卸下。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种链式刀库的卸刀机构，该卸刀机构结构简单，卸刀可靠，适用于重量35KG以上的重型和大型刀具的拆卸。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种链式刀库的卸刀机构，包括解锁油缸、顶刀油缸、顶刀杆、刀套和刀具锁紧机构，所述的解锁油缸的缸体安装在第一安装座上，所述的解锁油缸经第一管接头连接有第一油管，所述的解锁油缸的活塞杆固定连接有法兰板，所述的顶刀油缸的缸体安装在所述的法兰板上，所述的顶刀油缸经第二管接头连接有第二油管，所述的解锁油缸的活塞杆和所述的顶刀油缸的活塞杆的中心线重合，所述的顶刀油缸的缸体上安装有第二安装座，所述的第二安装座位于所述的第一安装座的内侧，所述的顶刀杆与所述的顶刀油缸的活塞杆固定连接，所述的第二安装座位于所述的顶刀杆的外侧，所述的第二安装座的前端安装有解锁块，所述的第一安装座的前端套设有第三安装座，所述的第三安装座安装在刀库上，所述的刀套设置在所述的顶刀杆的前侧，所述的刀具锁紧机构设置在所述的刀套的后端，所述的刀具锁紧机构用于将刀具锁定在所述的刀套上，所述的解锁块用于解除所述的刀具锁紧机构对刀具的锁定。

本发明链式刀库的卸刀机构工作时，首先，解锁油缸在油压力的作用下，推动法兰板、顶刀油缸和第二安装座向前水平移动，解锁块触及刀具锁紧机构，实现对刀具的解锁；然后，顶刀油缸在油压力的作用下，推动顶刀杆向前水平移动，顶刀杆接触刀具并提供顶刀力，最终将刀具顺利顶出，完成一个卸刀动作。由于解锁油缸和顶刀油缸的双油缸的设置，本发明链式刀库的卸刀机构对刀具的解锁动作和顶刀动作分别由不同的油缸控制，且解锁油缸和顶刀油缸的活塞杆的中心线重合，保证这两个油缸在同一水平线上运动，可靠性高，满足重量35KG以上的重型和大型刀具的拆卸需要。

作为优选，所述的刀具锁紧机构包括固定块、锁紧杆、第一锁紧弹簧、第一钢珠、若干第二钢珠和若干第二锁紧弹簧，所述的固定块固定在所述的刀套的后端，所述的刀套套设在所述的固定块上，所述的固定块的中部开设有轴向设置的刀具定位孔，所述的固定块的周壁上开设有第一径向通孔和若干第二径向通孔，所述的第一钢珠设置在所述的第一径向通孔内，所述的第一钢珠部分伸出所述的第一径向通孔并伸入所述的刀具定位孔内，每个所述的第二径向通孔内设置有一根所述的第二锁紧弹簧和一个所述的第二钢珠，该第二钢珠由该第二锁紧弹簧压紧，该第二钢珠部分伸出所述的第二径向通孔并伸入所述的刀具定位孔内，所述的固定块上开设有一个轴向设置的锁紧孔，所述的锁紧孔横穿所述的第一径向通孔，所述的锁紧孔的前端由一限位块封堵，所述的锁紧杆可动安装于所述的锁紧孔，所述的锁紧杆的后端伸出所述的锁紧孔并正对所述的解锁块，所述的第一锁紧弹簧套设在所述的锁紧杆的后端，所述的第一锁紧弹簧的前端和后端分别安装有弹性挡圈，所述的锁紧杆的周向设置有环状凹槽，所述的环状凹槽与所述的的第一钢珠相适配，刀具的后端伸入所述的刀具定位孔内时，所述的第一钢珠和若干第二钢珠夹紧刀具，卸刀时，解锁块推动锁紧杆前移，第一钢珠落入环状凹槽内，顶刀杆即顶刀解锁。该刀具锁紧机构可对刀具提供较大的夹持力，牢固、可靠地夹紧重型和大型刀具，提高机构的安全性。锁紧杆和第一锁紧弹簧的配合，一方面可以增大对刀具的夹持力，实现对重型和大型刀具的有力夹持，另一方面可以提高卸刀的安全性，即只有在克服第一锁紧弹簧的弹簧力且第一钢珠落入环状凹槽内之后，才能进行顶刀动作，顶刀时顶刀杆克服若干第二锁紧弹簧的弹簧力，使若干第二钢珠退回第二径向通孔内，解除对刀具的夹持，最终将刀具顺利顶出，完成卸刀动作。

作为优选，所述的固定块的周壁上开设有四个第二径向通孔，所述的四个第二径向通孔沿所述的固定块的圆周方向等间隔分布。

作为优选，所述的第一安装座和所述的第二安装座之间设置有导向机构，所述的导向机构包括导向轴承、导向键槽和外螺纹型直销螺栓，所述的外螺纹型直销螺栓包括螺纹部和轴接部，所述的螺纹部与所述的第二安装座的侧壁螺纹连接，所述的导向轴承套设在所述的轴接部上，所述的导向轴承由一金属轴环限位，所述的导向键槽开设在所述的第一安装座的侧壁上，所述的导向键槽与所述的导向轴承相适配，所述的导向轴承设置在所述的导向键槽内。该导向机构结构简单，导向效果好，可使顶刀油缸运动时不发生自转，从而卸刀力均匀作用在刀具上。

作为优选，所述的导向轴承、金属轴环和外螺纹型直销螺栓的中心线重合，以确保顶刀油缸保持水平直线运动，向刀具提供足够的卸刀力。

作为优选，所述的导向轴承的外径与所述的导向键槽的配合间隙为0.3～0.5mm。

作为优选，所述的解锁块为环状，所述的解锁块套设在所述的第二安装座的前端，所述的解锁块上设置有断口和螺纹孔，所述的螺纹孔横穿所述的断口，所述的螺纹孔内安装有顶紧螺钉。安装时，通过顶紧螺钉锁紧解锁块，将解锁块牢固安装在第二安装座上，安装方便、可靠。

作为优选，所述的第二安装座与所述的第三安装座之间设置有第一自润滑轴承，所述的第二安装座与所述的顶刀杆之间设置有第二自润滑轴承。第一自润滑轴承和第二自润滑轴承分别对第二安装座和顶刀杆的水平移动起导向作用，提高其移动的可靠性。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明提供的链式刀库的卸刀机构，设置有解锁油缸和顶刀油缸构成的的双油缸结构，该卸刀机构对刀具的解锁动作和顶刀动作分别由不同的油缸控制，且解锁油缸和顶刀油缸的活塞杆的中心线重合，保证这两个油缸在同一水平线上运动，该卸刀机构结构简单，卸刀可靠，适用于重量35KG以上的重型和大型刀具的拆卸。

附图说明

图1为传统的链式刀库的卸刀机构的结构示意图；

图2为实施例中链式刀库的卸刀机构的结构示意图；

图3为图2中A处放大图；

图4为图2中B处放大图；

图5为图2中C处放大图；

图6为实施例中链式刀库的卸刀机构油缸部分的外观图；

图7为放大并局剖后的实施例中链式刀库的卸刀机构油缸部分的右视图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1的链式刀库的卸刀机构，如图所示，包括解锁油缸1、顶刀油缸2、顶刀杆3、刀套4和刀具锁紧机构，解锁油缸1的缸体安装在第一安装座51上，解锁油缸1经第一管接头11连接有第一油管(图中未示出)，解锁油缸1的活塞杆固定连接有法兰板12，顶刀油缸2的缸体安装在法兰板12上，顶刀油缸2经第二管接头21连接有第二油管22，解锁油缸1的活塞杆和顶刀油缸2的活塞杆的中心线重合，顶刀油缸2的缸体上安装有第二安装座52，第二安装座52位于第一安装座51的内侧，顶刀杆3与顶刀油缸2的活塞杆固定连接，第二安装座52位于顶刀杆3的外侧，第二安装座52的前端安装有解锁块8，第一安装座51的前端套设有第三安装座53，第三安装座53安装在刀库(图中未示出)上，第二安装座52与第三安装座53之间设置有第一自润滑轴承71，第二安装座52与顶刀杆3之间设置有第二自润滑轴承72，刀套4设置在顶刀杆3的前侧，刀具锁紧机构设置在刀套4的后端，刀具锁紧机构用于将刀具10锁定在刀套4上，解锁块8用于解除刀具锁紧机构对刀具10的锁定。

实施例1中，刀具锁紧机构包括固定块81、锁紧杆82、第一锁紧弹簧83、第一钢珠95、四个第二钢珠84和四根第二锁紧弹簧85，固定块81固定在刀套4的后端，刀套4套设在固定块81上，固定块81的中部开设有轴向设置的刀具定位孔86，固定块81的周壁上开设有第一径向通孔96和四个第二径向通孔87，第一钢珠95设置在第一径向通孔96内，第一钢珠95部分伸出第一径向通孔96并伸入刀具定位孔86内，四个第二径向通孔87沿固定块81的圆周方向等间隔分布，每个第二径向通孔87内设置有一根第二锁紧弹簧85和一个第二钢珠84，该第二钢珠84由该第二锁紧弹簧85压紧，该第二钢珠84部分伸出第二径向通孔87并伸入刀具定位孔86内，固定块81上开设有一个轴向设置的锁紧孔88，锁紧孔88横穿第一径向通孔96，锁紧孔88的前端由一限位块(图中未示出)封堵，限位块通过螺钉固定在固定块81的前端，锁紧杆82可动安装于锁紧孔88，锁紧杆82的后端伸出锁紧孔88并正对解锁块8，第一锁紧弹簧83套设在锁紧杆82的后端，第一锁紧弹簧83的前端和后端分别安装有弹性挡圈91，锁紧杆82的周向设置有环状凹槽89，环状凹槽89与第一钢珠95相适配，刀具10的后端伸入刀具定位孔86内时，第一钢珠95和四个第二钢珠84夹紧刀具10，卸刀时，解锁块8推动锁紧杆82前移，第一钢珠95落入环状凹槽89内，顶刀杆即顶刀解锁。

实施例1中，第一安装座51和第二安装座52之间设置有导向机构，导向机构包括导向轴承61、导向键槽62和外螺纹型直销螺栓，外螺纹型直销螺栓包括螺纹部63和轴接部64，螺纹部63与第二安装座52的侧壁螺纹连接，导向轴承61套设在轴接部64上，导向轴承61由一金属轴环65限位，导向轴承61、金属轴环65和外螺纹型直销螺栓的中心线重合，导向键槽62开设在第一安装座51的侧壁上，导向键槽62与导向轴承61相适配，导向轴承61设置在导向键槽62内，导向轴承61的外径与导向键槽62的配合间隙为0.3～0.5mm。

实施例2的链式刀库的卸刀机构，与实施例1的卸刀机构的结构基本相同，不同之处在于，实施例2中，解锁块8为环状，解锁块8套设在第二安装座52的前端，解锁块8上设置有断口92和螺纹孔93，螺纹孔93横穿断口92，螺纹孔93内安装有顶紧螺钉94。

以上链式刀库的卸刀机构工作时，首先，解锁油缸1在油压力的作用下，推动法兰板12、顶刀油缸2和第二安装座52向前水平移动，导向轴承61对顶刀油缸2和第二安装座52的水平移动起导向作用，推动解锁块8做无自转的水平移动，解锁块8平移并接触到锁紧杆82，推动锁紧杆82沿锁紧孔88水平前移，同时第一锁紧弹簧83被压缩，第一钢珠95对准环状凹槽89并落入环状凹槽89内；然后，顶刀油缸2在油压力的作用下，推动顶刀杆3向前水平移动，顶刀杆3接触刀具10并提供顶刀力，抵消第二锁紧弹簧85的弹簧力，最终将刀具10顺利顶出，完成一个卸刀动作。