一种新型多刀位飞碟式刀库及数控机床的制作方法

1.本实用新型涉及刀库技术领域，尤其涉及一种新型多刀位飞碟式刀库。


背景技术：

2.数控机床配套的刀库种类很多，但是对于承担批量生产任务的数控机床来说，其所需的刀位数较少，目前常用的链式、盘式刀库、但刀的数量多，而且体积大，机床换刀的时间过长，极大的削弱了机床工作效率，同时，链式、直排式复杂的传动和定位机构也给刀库的制造和加工带来了不小的难度，不可避免的提高了成本，故多采用飞碟刀库，飞碟刀库一般采用刹车电机驱动蜗轮蜗杆带动盘面的转动，实现不同刀位上刀具的更换。
3.但是现有的飞碟刀库在工作状态下占据机床内部空间较大，刀盘的驱动结构为蜗轮蜗杆结构，长时间使用会产生磨损，从而使蜗轮蜗杆的啮合间隙增大，难以保证刀盘分度的精准性，从而导致当前换刀位的刀具与主轴发生撞击，产生掉刀现象。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种新型多刀位飞碟式刀库及数控机床，以解决背景技术中的技术问题。
5.为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种新型多刀位飞碟式刀库，包括：刀盘主体，其外形呈碟形结构，且位于外边沿的圆周方向上均匀分布有用于装夹不同型号刀具的若干固定爪；以及
6.包覆在所述刀盘主体外侧的前壳体和后罩板，所述前壳体与所述刀盘主体固定连接，所述后罩板设置在所述刀盘主体与若干所述固定爪形成碗状结构的开口侧，所述后罩板上固定连接在主体上；以及
7.驱动组件，设置在所述前壳体和所述后罩板的空腔内，所述驱动组件包括电机、直角减速器、凸轮轴和分度转台，所述分度转台固定在所述主体上，所述电机的输出轴与所述直角减速器的输入轴连接，所述凸轮轴与所述直角减速器的输出轴连接，所述凸轮轴与所述分度转台啮合，所述刀盘主体与所述分度转台转动设置在所述主体上。
8.进一步地，所述后罩板上开设有缺口，其所述缺口从中心沿半径方向整体贯穿所述后罩板。
9.进一步地，所述前壳体的外侧面对应若干所述固定爪的位置设有编码。
10.进一步地，所述前壳体的外圆周边沿对应若干所述固定爪的位置呈平面结构，且在所述平面结构上开设避让槽。
11.进一步地，所述固定爪包括支架本体和夹持组件；
12.所述支架本体上设有用于放置刀具的放置槽，所述夹持组件的两个夹臂对称设置在所述放置槽的两侧，且与所述支架本体转动连接，两个所述夹臂相配合能够将刀具固定在所述放置槽内。
13.进一步地，所述夹臂靠近所述放置槽的活动端上设有导向轮，其另一活动端上通
过弹性件与所述支架本体连接。
14.进一步地，所述放置槽内设有与刀具上卡槽配合的环形筋。
15.进一步地，所述放置槽位于中轴线上设有限位块。
16.本实用新型还提供了一种数控机床，所述数控机床包括悬臂、牵拉组件和机床导板，所述主体上设有芯轴和与所述机床导板滚动接触的滚轮，所述悬臂一端与机床固定连接，所述悬臂另一端与介面座连接板连接，并通过所述芯轴铰接有上述任一项所述的新型多刀位飞碟式刀库；
17.所述牵拉组件一端与所述悬臂连接，另一端与所述滚轮处的牵引轴连接，并对所述飞碟式刀库进行牵拉，使所述滚轮沿着所述机床导板运动。
18.进一步地，所述牵拉组件包括拉簧和二分器，所述二分器与所述拉簧连接，且所述二分器的另一端通过拉座与所述悬臂连接，所述拉簧的另一端与所述牵引轴连接。
19.本实用新型的有益效果为：本实用新型通过凸轮滚子的传动方式搭配伺服电机和减速器进行换刀，凸轮滚子单向传动无间隙，保证了刀盘分度的精准性，避免了掉刀现象，将凸轮滚子设置在刀库的空腔内，结构紧凑，减少了刀库体积以及工作状态下所占用的数控机床内部空间，通过前壳体和后罩板的设置增加了防护功能，保证了刀库运行的使用寿命，提高了设备的可靠性。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本实用新型实施例中新型多刀位飞碟式刀库的结构示意图；
22.图2为本实用新型实施例中新型多刀位飞碟式刀库的内部结构示意图；
23.图3为本实用新型实施例中后罩板和驱动组件与主体的连接关系示意图；
24.图4为图1的俯视图；
25.图5为图1的右视图；
26.图6为本实用新型实施例中固定爪的结构示意图；
27.图7为本实用新型实施例中固定爪的夹紧示意图；
28.图8为本实用新型实施例中刀盘选刀示意图；
29.图9为本实用新型实施例中主轴夹刀及刀盘松刀示意图；
30.图10为本实用新型实施例中主轴下移至待加工位置示意图。
31.图11为本实用新型实施例中主轴加工示意图。
32.附图标记：1、刀盘主体；2、固定爪；21、支架本体；211、放置槽；211a、环形筋；211b、限位块；22、夹持组件；221、夹臂；222、导向轮；223、弹性件；3、前壳体；31、平面结构；4、后罩板；41、缺口；5、驱动组件；6、芯轴；7、滚轮；8、悬臂；9、牵拉组件；10、机床导板；11、主体；12、介面座连接板；13、牵引轴。
具体实施方式
33.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
34.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
35.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
36.如图1至图7所示的新型多刀位飞碟式刀库，包括：刀盘主体1，其外形呈碟形结构，且位于外边沿的圆周方向上均匀分布有用于装夹不同型号刀具的若干固定爪2；以及包覆在刀盘主体1外侧的前壳体3和后罩板4，后罩板4设置在刀盘主体1与若干固定爪2形成碗状结构的开口侧，后罩板4上固定连接在主体11上；以及驱动组件5设置在前壳体3和后罩板4的空腔内，驱动组件5包括电机、直角减速器、凸轮轴和分度转台，分度转台固定在所述主体11上，电机的输出轴与直角减速器的输入轴连接，凸轮轴与直角减速器的输出轴连接，凸轮轴与分度转台啮合，刀盘本体1通过分度转台相对转动设置在所述主体11上。
37.本实用新型通过凸轮滚子的传动方式搭配伺服电机和减速器进行换刀，提高了传动效率，且凸轮滚子单向传动无间隙，保证了刀盘单向旋转分度的准确性，将凸轮滚子设置在刀库的空腔内，结构紧凑，减少了刀库体积以及工作状态下所占用的数控机床内部空间，通过前壳体3和后罩板4的设置增加了防护功能，保证了刀库运行的使用寿命，提高了设备的可靠性。
38.本实用新型优选实施例中，后罩板4上开设有缺口41，其缺口41从中心沿半径方向整体贯穿后罩板4。
39.具体地，通过缺口41的设置，便于机床主轴与刀库之间刀具的更换，且在后罩板4相对主轴轴线的位置开设缺口41，在保证换刀可实施性同时，使后罩板4的覆盖面积最大，进一步对刀库内的传动结构和固定爪2进行了防护，避免了加工碎屑进入刀库内，保证了刀库运行的使用寿命。
40.为了便于刀库内刀具的选择，前壳体3的外侧面对应若干固定爪2的位置设有编码。
41.本实用新型优选实施例中，前壳体3的外圆周边沿对应若干固定爪2的位置呈平面结构31，且在平面结构31上开设避让槽，避免了换刀过程中产生干涉，且平面结构31贴合固定爪2的夹紧平面，增加前壳体3整体结构强度，当换刀时，所需换刀处的固定爪2上刀具与主轴共线，保证了刀具的换刀的可靠性。
42.本实用新型优选实施例中，固定爪2包括支架本体21和夹持组件22；支架本体21上设有用于放置刀具的放置槽211，夹持组件22的两个夹臂221对称设置在放置槽211的两侧，且与支架本体21转动连接，两个夹臂221相配合能够将刀具固定在放置槽211内。
43.具体地，当主轴的刀具需要更换时，主轴向上运动，刀库围绕芯轴顺时针转动，主轴上的刀具在导向轮222作用下卡入放置槽211内，并通过夹持组件22将刀具固定在放置槽211内。
44.在上述实施例基础上，夹臂221靠近放置槽211的活动端上设有导向轮222，其另一活动端上通过弹性件223与支架本体21连接。
45.具体地，通过导向轮222的设置，使刀库在换刀过程中对刀具具有导向作用，其弹性件223优选弹簧，当固定爪2处于初始状态时，弹簧处于自由状态，而当固定爪2内放置刀具时，弹簧处于压缩状态，其弹簧的反向力作用在支架本体21上，使支架本体21转动并带动另一端的两个导向轮222夹紧刀具，使刀具固定在放置槽211内。
46.为了进一步保证刀具在刀库位置的精准度，以便提高换刀的可靠性，放置槽211内设有与刀具上卡槽配合的环形筋211a，放置槽211位于中轴线上设有限位块211b。
47.本实用新型还提供了一种数控机床，如图8-11所示，数控机床包括悬臂8、牵拉组件9和机床导板10，主体11上设有芯轴6和与机床导板10滚动接触的滚轮，悬臂8一端与机床固定连接，悬臂8另一端与介面座连接板12连接，并通过芯轴6铰接有新型多刀位飞碟式刀库；牵拉组件9一端与悬臂8连接，另一端与滚轮7处的牵引轴13连接，并对飞碟式刀库进行牵拉，使滚轮7沿着机床导板10运动。
48.在上述实施例基础上，牵拉组件9包括拉簧和二分器，二分器与拉簧连接，且二分器的另一端通过拉座与悬臂8连接，拉簧的另一端与牵引轴13连接。
49.本实用新型优选实施例中，当刀盘主体1转动到换刀位置时，机床主轴下移带动滚轮7沿机床导板10的不规则面运动，使刀盘主体1围绕芯轴6的轴线转动，刀库围绕芯轴6转动力和主轴在垂直方向上的下压力的同步作用，使刀具脱离刀库并与主轴连接，从而实现刀具的更换。
50.本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。