專利名稱：機(jī)床精密多位刀庫的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種不停機(jī)快速換刀的機(jī)床功能部件。
機(jī)械另件的加工幾乎都不是單道工序能完成。普通機(jī)床往往需要多次更換刀具或多次裝卸另件，勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率與加工精度低。國(guó)內(nèi)現(xiàn)有根據(jù)瑞士、西德、日本專利開發(fā)的轉(zhuǎn)塔立式鉆床的轉(zhuǎn)塔刀庫，多采用齒輪傳動(dòng)或牙嵌離合器，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積龐大，只能在靜止或低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)換刀；加工中心機(jī)床的自動(dòng)換刀，費(fèi)用昂貴，難以在生產(chǎn)線上獲得廣泛應(yīng)用。
本實(shí)用新型的目的是提供一種配置在機(jī)床上的轉(zhuǎn)塔式刀庫，具有不停機(jī)快速換刀的性能。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的。在機(jī)床的主軸箱(或主軸套)上，配置精密多位刀庫。該刀庫包括轉(zhuǎn)塔座01，轉(zhuǎn)塔頭10，精密定位、快速鎖緊與高速離合器等機(jī)構(gòu)；高速離合器由浮動(dòng)半離合器14、彈性元件16、限位元件20和半離合器03組成；轉(zhuǎn)塔頭上的多根工作主軸依序通過高速離合器與運(yùn)轉(zhuǎn)中的機(jī)床主軸接合獲得主運(yùn)動(dòng)，并隨主軸箱(或主軸套筒、拖板)移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，對(duì)工件連續(xù)進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸、锪、倒角、攻絲、銑槽、鏜孔等多工序集中加工。
刀庫換刀定位精度0.01－0.025mm，重復(fù)定位精度0.005－0.01mm。換刀時(shí)間3秒，比加工中心機(jī)床的自動(dòng)換刀30－60秒快得多。用于多工序集中加工，生產(chǎn)效率比普通機(jī)床提高1－10倍，投資只有加工中心機(jī)床的幾十分之一，是項(xiàng)適合生產(chǎn)線上應(yīng)用的高效柔性、低成本技術(shù)。刀庫可以作為機(jī)床的高效附件，也可以進(jìn)一步形成一代新型轉(zhuǎn)塔式鉆床、銑床、鏜床、車床和轉(zhuǎn)塔式組合機(jī)床、專用機(jī)床。
本實(shí)用新型機(jī)床精密多位刀庫由以下實(shí)施例及其附圖給出。


圖1是根據(jù)本實(shí)用新型提出的機(jī)床精密多位刀庫的剖視圖。
刀庫的轉(zhuǎn)塔座01固定在機(jī)床的主軸箱(或主軸套)02上。轉(zhuǎn)塔座下面安裝著轉(zhuǎn)塔頭10(圖示為鎖緊狀態(tài))，轉(zhuǎn)塔座中心有固定凸輪08。活動(dòng)凸輪04通過中間軸11，軸承與轉(zhuǎn)塔頭10聯(lián)接在一起。操縱桿(圖中未畫出)扳動(dòng)凸輪04旋轉(zhuǎn)時(shí)，中間軸帶動(dòng)轉(zhuǎn)塔頭向下移動(dòng)，轉(zhuǎn)塔頭就與轉(zhuǎn)塔座脫開；分別固定在轉(zhuǎn)塔座、轉(zhuǎn)塔頭上的精定位板05、07隨之脫開；裝在機(jī)床主軸15、工作主軸13上浮動(dòng)半離合器14、半離合器03也自行脫開。轉(zhuǎn)塔頭上的多根工作主軸13(圖中僅畫出一根)分度旋轉(zhuǎn)依序與機(jī)床主軸結(jié)合。跳撥12、分度板09、精定位板05、07起粗精分度定位作用。定位肖06的錐角起自動(dòng)撥正與保險(xiǎn)作用(在粗定位誤差大于確定值時(shí)，定位肖阻止精定位板合攏，防止高速端齒離合器錯(cuò)位結(jié)合)。
圖二是高速端齒離合器的剖視圖。
機(jī)床主軸15孔內(nèi)裝有彈簧16與浮動(dòng)半離合器14，浮動(dòng)半離合器能作軸向滑移；機(jī)床主軸15上有腰形槽19，緊配在浮動(dòng)半離合器上的滾針20只能在腰形槽內(nèi)滑移，從而使浮動(dòng)半離合器受外力或彈簧力作用時(shí)，只能作有限的軸向位移；機(jī)床主軸與浮動(dòng)半離合器由平鍵17傳動(dòng)。工作主軸13上裝有半離合器03與平鍵18。半離合器與浮動(dòng)半離合器上有短平端齒，如圖3，端齒凸爪寬度a1小于端齒槽a2，大于齒深b，齒形角分別為α1、α2。操縱桿扳動(dòng)凸輪刀庫鎖緊時(shí)，帶動(dòng)半離合器03向浮動(dòng)半離合器靠攏。此時(shí)半離合器上的端齒實(shí)際上不可能與高速運(yùn)轉(zhuǎn)的浮動(dòng)半離合器的端齒結(jié)合。只能端面接觸，并迫使浮動(dòng)半離合器14壓縮彈簧16向后移動(dòng)b，在端面摩擦力的作用下，工作主軸隨機(jī)床主軸旋轉(zhuǎn)；有旋轉(zhuǎn)差時(shí)，彈簧16即起作用，推動(dòng)浮動(dòng)半離合器前移，快速自動(dòng)地完成端齒的結(jié)合，靠齒側(cè)傳動(dòng)進(jìn)行工作。
在離合器超高速進(jìn)行結(jié)合時(shí)(＞1800r／min)，亦可以在浮動(dòng)半離合器(或半離合器)上附加摩擦元件21a(包括附加彈簧16a，限位元件20a)，如圖4，以增加起步時(shí)的摩擦力矩，減小沖擊。
刀庫的換刀操作過程由松開、回轉(zhuǎn)、夾緊三個(gè)動(dòng)作完成(1)松開推動(dòng)操作手柄，動(dòng)凸輪04施轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)塔頭10下移與轉(zhuǎn)塔座01松開，高速端齒離合器的半離合器03與浮動(dòng)半離合器14分離，精定位板05、07分離。
(2)回轉(zhuǎn)撥動(dòng)轉(zhuǎn)塔頭10分離，跳撥12起限位作用，在彈簧力的作用下，跳撥進(jìn)入分度板09的等分槽時(shí)，分度旋轉(zhuǎn)停止，機(jī)床主軸15與另一根工作主軸13對(duì)正。
(3)夾緊扳回操作手柄，動(dòng)凸輪04旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)塔頭10上升，定位肖06的錐角自動(dòng)撥正分度并插入定位孔，精定位板05、07合攏，高速端齒離合器的半離合器03、浮動(dòng)半離合器14自動(dòng)快速地完成接合，凸輪鎖緊，機(jī)床主軸帶動(dòng)另根工作主軸開始工作。
整個(gè)換刀連續(xù)操作過程可在2秒中完成。
權(quán)利要求1.配置在機(jī)床上的精密多位刀庫，該刀庫包括轉(zhuǎn)盤座01、轉(zhuǎn)塔頭10；轉(zhuǎn)塔頭上有多根工作主軸和精密分度、快速鎖緊等機(jī)構(gòu)，其技術(shù)特征在于機(jī)床主軸15與刀庫主軸13間進(jìn)行傳動(dòng)的高速離合器由浮動(dòng)半離合器14、彈性元件16、限位元件20和半離合器03組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刀庫，其技術(shù)特征是高速離合器的浮動(dòng)半離合器(或半離合器)上，可以附加摩擦元件21a，彈性元件16a，限位元件20a。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刀庫，其技術(shù)特征是精密分度機(jī)構(gòu)可以是端齒盤、精密分度板、鋼球和銷定位等方式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刀庫，其技術(shù)特征是快速鎖緊裝置可以是凸輪、螺紋、楔塊等方式。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刀庫，其技術(shù)特征是工作主軸的輸出可以采用鉆夾頭、彈簧夾頭、錐孔、可伸縮式接桿及其它夾緊裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刀庫，其技術(shù)特征是可以配置在主軸套筒上，也可以配置在主軸箱上。
專利摘要不停機(jī)快速換刀的機(jī)床精密多位刀庫，該刀庫由轉(zhuǎn)盤座、轉(zhuǎn)塔頭、精密定位、快速鎖緊與高速離合器等機(jī)構(gòu)組成。轉(zhuǎn)塔頭上的多根工作主軸可以依序通過高速離合器與運(yùn)轉(zhuǎn)中的機(jī)床主軸接合獲得主運(yùn)動(dòng)，并隨主軸套筒下移實(shí)現(xiàn)工作進(jìn)給。換刀精度0.01—0.025mm，換刀時(shí)間3秒，配置本刀庫的機(jī)床能對(duì)工件連續(xù)完成鉆、擴(kuò)、鉸、锪、倒角、攻絲等工序，提高功效1—10倍，精度1-2級(jí)，是項(xiàng)適合成批生產(chǎn)與多工序集中加工的高效柔性、低成本技術(shù)。
文檔編號(hào)B23Q3/12GK2113128SQ9220220
公開日1992年8月19日 申請(qǐng)日期1992年1月28日 優(yōu)先權(quán)日1992年1月28日
發(fā)明者王元慶, 王方玫 申請(qǐng)人:王元慶