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缅甸腾龙:数控加工中心的自动换刀机构是这样

作者: 缅甸腾龙 来源: 未知 发布时间:2019-03-02

目前数控加工中心的自动换刀机构

数控加工中心的自动换刀机构是这样的

自动换刀机是具有一可旋转的换刀臂,该换刀臂是在加工机与刀库之间以换刀臂中心为轴而旋转,以利用换刀臂两端的扣爪的扣刀或松刀动作,而在加工机与刀库之间进行更换刀具的动作。

数控加工中心的自动换刀机构是这样的

请参阅图所示已知自动换刀机的俯视图,是包含一换刀机体 1 以及一换刀臂 2。其中,该换刀机体 1 具有一驱动轴 11 以及一设置于换刀机体 1 与驱动轴 11 之间的抵接盘12 ;该换刀臂 2 的中心是与该驱动轴 11 轴接在一起而能受动旋转,换刀臂 2 的两端是各具一扣爪 21,换刀臂 2 靠近驱动轴 11 周缘的两相对处则各设有一可弹性凸伸、弹性回缩 ( 由弹性元件 23) 的作动件 22,

数控加工中心的自动换刀机构是这样的

各该扣爪 21 与作动件 22 之间则各设有一可弹性伸缩 ( 由弹性元件 25) 的活动杆 24,活动杆 24 的一端是受动于作动件 22 的动作,活动杆 24 的另一端则设有对应于扣爪 21 的杆头 241,杆头 241 是在配合扣爪 21 进行扣住刀具 3 或松开刀具 3 的动作。此外,由驱动轴 11 的带动,换刀臂 2 是能进行 :旋转扣刀、前进拔刀、旋转 180 度换刀、后退插刀以及旋转复位的换刀流程 ( 请配合参阅图 所示 )。 

数控加工中心能锁刀的自动换刀机构

数控加工中心的自动换刀机构是这样的

当换刀臂 2 因为驱动轴 11 的带动而后退 ( 如图 所示 ),而作动件 22 的顶销 221将抵接于抵接盘 12 而弹性回缩时 ( 如图 所示 ),是将空出一空间而可供活动杆 24 的一端伸入,使活动杆 24 另一端的杆头 241 处于能够弹性回缩的呈松刀状态 ( 如图 所示,是仅揭示活动杆 24 的一端伸入于所空出的空间内,至于活动杆 24 会再因为弹性元件 25 的弹性回复力而弹性回复至原定位的状态则省略未绘,惟,无论如何,此时该活动杆 24 连同其杆头 241 是一起处于能够弹性回缩的松刀状态 ) ;当换刀臂 2 因为驱动轴 11 的带动而前进时 ( 图未示 ),作动件 22 的顶销 221 将不再抵接于抵接盘 12 而弹性凸伸 ( 图未示 ),使得作动件 22 再度回填原本空出的空间而无法再让活动杆 24 的一端来伸入,此时活动杆 24另一端的杆头 241 乃处于无法回缩的扣刀状态。如此而能达到自动换刀的目的。如图 2 所示,换刀机体 1 是具有外壳 10,外壳 10 内则设有可受动旋转的滚子凸轮 13。

数控加工中心的自动换刀机构是这样的

然而,如图 所示的卧式自动换刀机,其换刀臂 2 的扣爪 21 于扣刀后 ( 即换刀流程中的 :旋转扣刀之后、以及前进拔刀之前 ),由于此时的作动件 22 的顶销 221 是抵接于抵接盘 12 而弹性回缩,使得换刀臂 2 处于松刀状态,且刀具 3 的轴心线与地心引力之间是呈垂直,刀具 3 的头尾又不等重,导致刀具 3 将会因为头尾不等重的关系而处于不稳定的状态,从而发生刀具 3 的一端翘起的状况,严重影响自动换刀机后续动作的进行,例如 :换刀时会造成刀具脱离换刀臂 2 的现象,或后退插刀时将会因为刀具 3 与刀库或加工机之间的踫撞而损坏。

数控加工中心的自动换刀机构是这样的

是包含一具有外壳50的换刀机体5、一设置于该换刀机体 5 的驱动轴 51、以及一设于该换刀机体 5 内的滚子凸轮 53,其特征在于还包含一提前锁刀机构 4。

提前锁刀机构 4 包括 :一连动件 41、一抵接盘 42 以及一摆臂 43。其中,该抵接盘 42 是活动地套接于驱动轴 51,以能据以轴向来回活动。该连动件 41 是活动地设置于外壳 50 的两相对壁体 501 之间,且连动件 41 的一端还伸出于外壳50之外,使连动件41的该端能够固接于所述的抵接盘42,从而乃能利用该连动件 41 而带动抵接盘 42 轴向来回活动。该摆臂 43 是具有两端以及位于该两端之间的枢接部 ( 未标示元件符号 ),该摆臂43的枢接部是与外壳50枢接在一起,以使摆臂43能以其枢接部为轴而来回摆动,至于该摆臂 43 的两端则分别活动地连接于连动件 41 和滚子凸轮 53,如图 3、5 所示,以使摆臂 43 的下端能因为滚子凸轮 53 的旋转而被带动,进而则使摆臂 43 的上端带动连动件 41 和抵接盘42 朝相应方向移动。

数控加工中心的自动换刀机构是这样的

摆臂 43 两端用以与连动件 41 和滚子凸轮 53 的连接是可使用滚子 432、433,其中,滚子凸轮 53 是具有凸轮轴 531,且其右侧面 ( 如图 3 所示的该面 )上是具有至少一凸轮槽 532,摆臂 43 下端的滚子 433 是则可滑移地设于所述凸轮槽 532 内,因此,当滚子凸轮 53 旋转时,凸轮槽 532 是亦能跟着旋转,而跟着旋转的凸轮槽 532 则会牵动到滚子 433,使得连接有该滚子 433 的摆臂 43 下端将能依据凸轮槽 532 的形状变化而被顺势带动成前摆或后摆,而且,当摆臂 43 的下端朝一方向摆动时,摆臂 43 的上端则朝相反的方向摆动。

数控加工中心的自动换刀机构是这样的

其中,外壳 50 是可设置有一枢接轴 431,该摆臂 43 的枢接部乃能枢接于该枢接轴431,使摆臂 43 能以其枢接部 ( 图未示 ) 和该枢接轴 431 为轴而来回摆动。

较佳者之一,该连动件 41 是包括有一架体 411 以及多个杆体 412,所述杆体 412 的两端是分别活动地穿插于外壳 50 的两相对壁体 501,且所述杆体 412 的一端还伸出于外壳50 之外并与抵接盘 42 固接在一起,该架体 411 是与所述杆体 412 固定在一起而彼此连动,至于该摆臂 43 的一端则活动地连接于架体 411。 较佳者之二,该连动件 41 是与驱动轴 51 为同轴设置,详言之,该架体 411 是径向框围于驱动轴 51 之外,所述杆体 412 则以驱动轴 51 的相同轴向来与该架体 411 固定在一起。图 3 所示,当滚子凸轮 53 旋转至第一位置 ( 未标示元件符号 ) 时,由摆臂43 的摆动是能将连动件 41 连同抵接盘 42 一起朝前推移,使抵接盘 42 与外壳 50 之间存在图中所示的第一间距。

图 5 所示,当滚子凸轮 53 旋转至第二位置 ( 未标示元件符号 ) 时,由摆臂43 的摆动则能将连动件 41 连同抵接盘 42 一起朝后拉回,使抵接盘 42 邻靠于外壳 50。 为抵接盘 42 前移的局部剖面示意图,于图 6 中是揭示了换刀臂 6,但未揭示连动件 41 和摆臂 43,于图 7 中则揭示了连动件 41 和摆臂 43,但未揭示换刀臂 6 和驱动轴 51( 其中,由于图 3、5 是为右侧视示意图,而图 6-9 则为左侧视示意图,因此,此二者的抵接盘 42 的移动方向,在图中是互为反向,合先说明 )。如图 6、7 所示,当滚子凸轮 53 旋转至图中的第一位置 ( 未标示元件符号。而滚子凸轮 53 的中心处则具有一凸轮轴 531) 时,由凸轮槽 532 是能牵动滚子 433,使摆臂 43 能以其枢接部 ( 未标示元件符号 ) 为轴而来回摆动,如图所示的摆臂 43 下端是朝后摆动,相对使摆臂 43 的上端朝前摆动,摆臂 43 上端的滚子 432 则带动整个连动件 41 连同抵接盘 42 一起朝前移动,从而使抵接盘 42 与外壳 50 之间存在图中所示的第一间距。抵接盘 42 的前移是能抵接于作动件 62 的顶销 621,使整个作动件 62 弹性回缩 ( 如图 6A 所示 ),以空出一空间而供活动杆 64的一端伸入,同时使活动杆 64 另一端的杆头 641 处于能够弹性回缩的松刀状态,如图 6B 所示,该活动设置于扣爪 61 的杆头 641 处于可弹性回缩的状态 ( 即松刀状态 )。其中,活动杆 64 是套接有弹性元件 65,该弹性元件 65 是恒常地弹性撑持住活动杆 64,使整根活动杆64 连同其杆头 641 一起保持在凸伸状态,当整个作动件 62 弹性回缩而空出所述空间之后,由于活动杆 64 的一端是能伸入该空间,因此而使整根活动杆 64 连同其杆头 641 一起处于能够弹性回缩的状态,在此状态下进行释放刀具 ( 图未示 ) 动作时,是必然先使整根活动杆64 连同其杆头 641 一起弹性回缩,释放完成后,再一起由弹性元件 65 的弹性回复力而弹性伸出 ( 如图 6A 所示 ) 至原定位 ;反之,于进行扣刀动作时亦然。

数控加工中心的自动换刀机构是这样的

能控制抵接盘 42 的移动,从而乃能在换刀臂 6 扣刀之后 ( 即换刀流程中的 :旋转扣刀之后、以及前进拔刀之前 ),由滚子凸轮 53 的带动以及摆臂43 的摆动,以控制连动件 41 连同抵接盘 42 一起“提前”进行后移动作 ( 如图 5 或图 8、9 所示 ),使换刀臂 6 的顶销 621 能提前凸伸而出,进而限制活动杆 64 前端的杆头 641 亦提前处于无法回缩的扣刀状态而与扣爪 61 一起稳定地扣住图未示的刀具,此即提前锁刀的动作。本实用新型由此一提前锁刀动作,将能稳定地扣住或锁住刀具,防止刀具会如已知般因为头尾不等重的关系而处于不稳定状态 ( 例如 :刀具的一端翘起 ),进而乃能防止换刀时刀具脱离换刀臂 6 的现象,或防止换刀臂 6 后退插刀时会如已知般因为刀具与刀库或加工机之 间的踫撞而损坏。此后,换刀臂 6 还将接着进行前进拔刀、旋转 180 度换刀、后退插刀以及旋转复位的换刀流程(图未示),而在其中之后退插刀的过程中,亦将利用滚子凸轮53的带动以及摆臂 43 的摆动,而控制连动件 41 连同抵接盘 42 一起进行前移动作 ( 如图 3 所示或图 6、7 所示 ),也就是让抵接盘 42 回到原定位,从而使换刀臂 6 的顶销 621 能再度被抵接盘42 所抵接,进而使活动杆 64 的杆头 641 处于可弹性回缩的松刀状态。

数控加工中心的自动换刀机构是这样的

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