数控刀库及数控机床的制作方法

1.本实用新型涉及刀具更换结构技术领域，具体涉及数控刀库及数控机床。


背景技术：

2.数控机床能提高产品质量和生产率，降低生产成本，所以被广泛使用，加工的种类有很多，当遇到多工序工件的加工(例如铣削、钻孔、镗孔等)时，需要对刀具进行多次更换，为提高工件的加工效率，进一步降低生产成本，会在机床上加装刀库，在刀库上设置若干工序中所需的刀具，方便加工过程中进行更换。但是现有的刀库，在加工或生产不同规格、种类的产品时，不能自动对刀具进行切换，需要机床的三维运动机构的配合带动主轴套实现对刀具的更换，导致刀具更换操作比较麻烦，且存在占用空间大的问题。


技术实现要素：

3.鉴于上述的分析，本实用新型提出的数控刀库及数控机床以解决现有技术的不足。
4.本实用新型主要通过以下技术方案来实现：
5.本实用新型提供的数控刀库，包括支撑座、刀盘以及升降机构，所述刀盘转动安装在支撑座上，所述刀盘的侧壁上滑动安装有若干用于对刀具进行定位的刀具定位座，所述刀具定位座上安装有用于夹住或释放刀具的刀具夹持机构，所述升降机构安装在支撑座上，且其移动部与刀具定位座配合活动抵靠。
6.进一步地，所述刀具定位座上设有定位口，所述定位口上相对设有用于支撑刀具的定位部。
7.进一步地，所述刀具夹持机构为弹性刀夹，所述弹性刀夹上设有位于定位部上方外侧的夹持口。
8.进一步地，所述夹持口上相对设有用于卡住刀具的第二限位部。
9.进一步地，所述定位部上设有滑台，所述弹性刀夹与滑台滑动配合。
10.进一步地，所述滑台的边缘上设有限位壁，所述弹性刀夹配合活动设于两限位壁之间。
11.进一步地，所述弹性刀夹上贯通设有调节口，所述调节口内安装有用于抵靠限位部的弹性件。
12.进一步地，还包括安装在支撑座上的驱动电机及减速器，所述驱动电机与减速器连接，所述减速机构的输出轴与刀盘连接。
13.进一步地，所述刀盘包括转盘及安装于转盘下端的转套，所述转盘安装于减速器的输出轴上，所述刀具定位座活动安装于转套的外侧壁上。
14.进一步地，所述刀盘的外侧壁上设有若干导轨，所述刀具定位座上安装有滑块，所述滑块滑动设于导轨上。
15.本实用新型还提供一种数控机床，包括机床本体及所述的数控刀库。
16.与现有技术比较本实用新型技术方案的有益效果为：
17.本实用新型提供的数控刀库，通过将刀具定位座滑动安装于刀盘的侧壁上，在需要更换刀具时，升降机构的移动部移动将空置的刀具定位座移动至对应位置，当刀具放置在刀具定位座上并被刀具夹持机构夹住后，升降机构的移动部反向移动，刀具定位座在重力的作用下沿着刀盘侧壁向下滑动，在刀具定位座下落后，刀盘根据需要旋转合适的角度并位于升降机构的上方，实现对刀具的自动切换，升降机构带动装载有对应刀具的刀具定位座移动至相应位置，减少刀具定位座及刀具对空间的占用，且操作比较便捷。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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。
19.图1是本实用新型实施例提供的数控刀库的立体图；
20.图2是本实用新型实施例提供的数控刀库的俯视图；
21.图3是图2的a-a剖视图；
22.图4是本实用新型实施例提供的刀具安装在刀具夹持机构及刀具定位座上的结构示意图；
23.图5是本实用新型实施例提供的刀具夹持机构的结构示意图；
24.图6是本实用新型实施例提供的数控机床当主轴套释放或更换刀具时的结构示意图；
25.图7是本实用新型实施例提供的数控机床当主轴套即将更换刀具时的局部示意图。
26.附图标记如下：
27.1、支撑座，2、刀盘，21、转盘，211、盘体，212、盖板，22、转套，3、升降机构，4、刀具，41、环形台，42、卡槽，5、刀具定位座，5a、定位口，51、定位部，52、滑台，53、限位壁，6、刀具夹持机构，6a、夹持口，6b、调节口，61、限位部，62、夹持部，63、弹性件，631、弧形弹片，632、弹簧，7、驱动电机，8、减速器，9、导轨，10、滑块，11、机床本体，12、主轴套，13、限位块，14、底板，15、筒体，16、电机固定板，17、防护箱，18、封板。
具体实施方式
28.为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型，从而对本实用新型要求保护的范围作出更清楚地限定，下面就本实用新型的某些具体实施例对本实用新型进行详细描述。需要说明的是，以下仅是本实用新型构思的某些具体实施方式仅是本实用新型的一部分实施例，其中对于相关结构的具体的直接的描述仅是为方便理解本实用新型，各具体特征并不当然、直接地限定本实用新型的实施范围。本领域技术人员在本实用新型构思的指导下所作的常规选择和替换，均应视为在本实用新型要求保护的范围内。
29.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
30.实施例1
31.如图1-5所示，本实用新型提供了数控刀库，包括支撑座1、刀盘2以及升降机构3，刀盘2转动安装在支撑座1上，刀盘2的侧壁上滑动安装有若干用于对刀具4进行定位的刀具定位座5，刀具定位座5上安装有用于夹住或释放刀具4的刀具夹持机构6，升降机构3安装在支撑座1上，且其移动部与刀具定位座5配合活动抵靠。
32.本实施例中，升降机构3为驱动气缸，通过设置一个驱动气缸，即可分别实现对多个刀具定位座5向上移动的控制，占用的体积较小，且成本较低，利用刀具定位座5、刀具夹持机构6的重力作用使其自然下落，在刀具定位座5向下移动至最终位置时，刀盘2才会旋转，不会妨碍刀盘2带动刀具定位座5旋转。
33.具体的，还包括安装在支撑座1上的驱动电机7及减速器8，驱动电机7与减速器8连接，减速器8的输出轴与刀盘2连接。
34.本实施例中，减速器8为谐波减速机。
35.较佳地，支撑座1包括底板14及筒体15，筒体15安装于底板14上，筒体15的顶部安装有电机固定板16，驱动电机7位于筒体15内并安装在电机固定板16上，驱动电机7的输出轴穿过电机固定板16与减速器8连接。筒体15对驱动电机7进行支撑、防护。
36.本实施例中，升降机构3安装于底板14上。
37.优选地，刀具定位座5上设有定位口5a，定位口5a上相对设有用于支撑刀具4的定位部51。
38.刀盘2上的若干刀具4可为规格不同，种类相同的刀具，也可为不同种类的刀具，但刀具的刀柄规格及型号均一致，与机床的刀具安装件相适配安装。刀具4的外壁沿竖向间隔设有环形台41，以于两环形台之间形成卡槽42。
39.本实施例中，刀具定位座5上下贯通形成供刀具4穿设的定位口5a，定位部51为用于抵靠卡槽42下端的环形台41的水平支撑块，呈u形。
40.具体的，刀具夹持机构6为弹性刀夹，弹性刀夹上设有位于定位部51上方外侧的夹持口6a。便于对刀具4弹性固定，通过与刀具定位座5相配合，使得刀具4固定的更加稳定、可靠。
41.本实施例中，弹性刀夹包括两相对且连接的夹持部62，两夹持部形成呈u形的夹持口6a。
42.较佳地，夹持口6a上相对设有用于卡住刀具4的限位部61。通过限位部61与卡槽42配合，能夹持的更加牢靠。
43.本实施例中，限位部61为设置在夹持部62内侧壁上的u形限位块，u形限位块的上下端面与卡槽42为斜面配合，以提高容错率。
44.较佳地，定位部51上设有滑台52，弹性刀夹与滑台52滑动配合，对弹性刀夹的夹持部62的水平移动进行导向。
45.本实施例中，限位部61位于滑台52的外侧上方。
46.如图5所示，进一步地，弹性刀夹上贯通设有调节口6b，调节口6b内安装有用于抵靠限位部61的弹性件63。在刀具4从侧面卡入限位部61内时，弹性件63收缩，方便刀具4的快速卡入，当刀具卡入限位部61内后，弹性件63张开以夹紧刀具4，以提高弹性刀夹的使用寿命。其中，图1-4中未示出弹性件63。
47.本实施例中，弹性刀夹为硅胶件，弹性件63包括弧形弹片631及弹簧632，弧形弹片
631配合容置于调节口6b内，并与滑台52、定位部51中的至少一个相抵靠，弹簧632与弧形弹片631的两相对内壁连接；在无外力挤压限位部61的自然状态下，弧形弹片631张开，弧形弹片631上形成间距可调的缺口，在金属刀具挤压限位部61的状态下，弧形弹片631收缩，缺口间距慢慢缩小。
48.本实施方式中，调节口6b至少部分位于滑台52上方，调节口6b部分贯穿夹持口6a进料端处的限位部61壁面。
49.较佳地，滑台52的边缘上设有限位壁53，弹性刀夹配合活动设于两限位壁53之间，通过限位臂53对其弹性夹持时的水平移动进行限位，使其夹紧刀具4卡槽42。
50.本实施例中，夹持部62外侧端部为弧形，限位壁53上设有相适配的弧形限位壁。
51.优选地，刀盘2包括转盘21及安装于转盘21下端的转套22，转盘21安装于减速器8的输出轴上，刀具定位座5活动安装于转套22的外侧壁上，方便进行安装、拆卸及维护。
52.具体的，刀盘2的外侧壁上设有若干导轨9，刀具定位座5上安装有滑块10，滑块10滑动设于导轨9上。
53.本实施方式中，导轨9安装在转套22上，导轨9的上下两端分别设有限位块13，对滑块10的移动路径进行限位。
54.本实施例中，若干导轨9沿竖向于刀盘2的外侧壁上周向间隔分布。
55.具体的，转盘21包括盘体211及盖板212，盘体211与减速器8的输出轴连接，转套22安装于盘体211的下端，盖板212安装于盘体211的上表面，导轨9顶部的限位块13与盖板212相抵靠，防止刀具定位座5向上运动时撞到盖板212。
56.如图6-7所示，本实用新型还提供一种数控机床，包括机床本体11及上述的数控刀库。
57.本实施例中，机床本体11的移动臂上安装有主轴套12，即刀具安装件，刀具4安装于主轴套12上并通过真空吸附装置进行吸附，机床本体11上安装有用于安装数控刀库的防护箱17，防护箱17上设有开口，以及滑动安装用于打开或关闭开口的封板18，开口用于在刀具定位座5向上移动时供刀具4伸出与主轴套12连接，或者主轴套12沿水平移动将刀具4放置于刀具定位座5上。
58.其中，封板18上设有供刀具4穿过的通孔，在刀具定位座5升降过程中不需要打开封板18，当需要卸载刀具4至刀具定位座5上，以及从刀具定位座5上装载刀具4时需要打开封板18。
59.在需要更换刀具4时，移动臂上的主轴套12沿水平移动至靠近空置的刀具定位座5，从侧面将主轴套12上的刀具4移交至刀具定位座5的定位部51上，且限位部61弹性卡紧卡槽42，真空吸附装置不工作释放刀具4，驱动气缸的活塞杆缩回，刀具定位座5带动刀具4沿着导轨9向下移动，移动臂带动主轴套12向上移动一定距离，驱动电机7及减速器8带动转盘21旋转，需要更换的刀具4转动至主轴套12下方，驱动气缸的活塞杆伸出，刀具定位座5带动刀具4沿着导轨9向上移动，移动臂带动主轴套12向下移动卡住刀具4，真空吸附装置工作吸住刀具4，移动臂沿水平移动带动主轴套12及刀具4至加工工位。
60.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和
润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。