加工中心自動換刀的拉刀機構及其自動換刀方法技術

本發明專利技術公開了一種加工中心自動換刀的拉刀機構及其自動換刀方法，包括主軸、設有拉釘的刀柄和用于夾緊或松開刀柄的夾緊裝置，拉釘上設有定位裝置，定位裝置包括依次設置在拉釘上的限位塊和限位凹槽，夾緊裝置包括固定在主軸內的拉釘錐套、套設在拉釘錐套內的拉套和使拉套上下移動的驅動裝置，拉套上設有若干個通孔，通孔內設有用于卡住定位裝置的滾珠，拉釘錐套內還設有用于滾珠向拉套外側彈出的環形錐面，所述主軸上還設有在夾緊裝置夾緊刀柄時用于固定刀柄的錐度頭，錐度頭的內壁與刀柄的外壁相適配。本發明專利技術提出了一種結構簡單，加工成本低和運行穩定的加工中心自動換刀的拉刀機構。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及加工中心自動換刀的拉刀機構及其自動換刀方法。
技術介紹
拉刀機構為數控機床主軸內部的自動固定與自動松開刀柄的機構。拉刀機構包括錐套和拉套，傳統的拉刀機構的錐套與主軸一體成型，且錐套和拉套的結構復雜，使得加工精度要求高以及加工難度大，從而增加了加工成本。傳統的拉刀機構如中國專利技術專利申請號為201110236259.2的刀柄的拉刀機構，包括套筒拉頭和外套筒，套筒拉頭于外周緣環設有多個導凹槽，且兩相對應的導凹槽形成有加強肋，續于套筒拉頭末端設有外螺紋段，以對應組接啟動拉刀機構的拉桿，且套筒拉頭中央具有一通孔；該外套筒由多個瓣爪所連結構成，而每一瓣爪對應嵌組在所述套筒拉頭的導凹槽內，且每一瓣爪上設有受套筒拉頭導凹槽抵推的內抵掣面及對應嵌卡刀柄內環的外抵卡面。該套筒拉頭和外套筒既是本專利技術中的錐套和拉套，該套筒拉頭和外套筒的結構復雜，加工難度大，并且增加了拉刀機構的加工成本。市場上的拉刀機構與刀柄固定時，刀柄上的刀具對工件進行加工時，經受力導致刀柄擺動，擺動的刀柄使得刀具加工精度不夠準確，影響加工效果，嚴重者使工件報廢，增加了加工成本。另外，傳統的拉刀機構在工作時，拉套在移動出現不穩定，從而導致拉刀機構工作的不穩定；拉套在移動時與主軸的摩擦，不但增加了拉刀機構的功率損耗，而且使拉套和主軸出現磨損，降低其使用壽命。
技術實現思路
本專利技術的目的為克服
技術介紹
中存在的不足，本專利技術的目的是提出一種結構簡單，加工成本低和運行穩定的加工中心自動換刀的拉刀機構。為達到上述目的，本專利技術采用如下方案：一種加工中心自動換刀的拉刀機構，包括主軸、設有拉釘的刀柄和用于夾緊或松開刀柄的夾緊裝置，拉釘上設有定位裝置，定位裝置包括依次設置在拉釘上的限位塊和限位凹槽，夾緊裝置包括固定在主軸內的拉釘錐套、套設在拉釘錐套內的拉套和使拉套上下移動的驅動裝置，拉套上設有若干個通孔，通孔內設有用于卡住定位裝置的滾珠，拉釘錐套內還設有用于滾珠向拉套外側彈出的環形錐面，所述主軸上還設有在夾緊裝置夾緊刀柄時用于固定刀柄的錐度頭，錐度頭的內壁與刀柄的外壁相適配。本專利技術進一步設置為：所述通孔包括外孔口和內孔口，外孔口的口徑大于滾珠的直徑，且內孔口的口徑小于滾珠的直徑。本專利技術進一步設置為：所述滾珠的直徑大于拉套的壁厚。本專利技術進一步設置為：所述主軸設有用于放置錐度頭的固定槽、用于放置拉釘錐套的錐套槽和供拉套滑動的滑動槽，錐度頭與固定槽的槽壁、拉釘錐套與錐套槽的槽壁分別為過盈配合，所述拉套與滑動槽的槽壁之間的間隙為0.02-0.04mm。本專利技術進一步設置為：所述錐度頭上設有與拉釘錐套適配的限位環。本專利技術進一步設置為：所述限位塊包括上導向段和下導向段，上導向段和下導向段分別為錐面。本專利技術進一步設置為：所述拉套內部設置有限制刀柄移動的限位板。本專利技術進一步設置為：所述通孔的個數為四個，四個通孔均勻設置在同一圓周上。一種適用于上述拉刀機構的自動換刀方法，其步驟如下，步驟一、拉釘上的定位裝置穿過滾珠并且放置在拉套內直到碰觸限位板，此時拉套通過驅動裝置驅動上移，拉套內的滾珠受到拉釘錐套內壁的擠壓向拉套內側露出，此時在拉套內露出的滾珠將定位裝置卡住，刀柄與錐度頭相互貼合，實現固定刀柄。步驟二、拉套通過驅動裝置的驅動下移，拉套上的通孔移動至環形錐面處，滾珠通過下導向段擠壓滾珠的作用下在環形錐面處向拉套外側彈出，定位裝置不再受滾珠的卡住，從而可以從拉套內卸下，實現松開刀柄。本專利技術的有益效果是：1、本專利技術通過固定在刀柄上的拉釘的定位裝置穿過滾珠，此時拉套通過驅動裝置驅動上移，置于拉套的通孔內的滾珠受到拉釘錐套內壁的擠壓向拉套內側露出，此時滾珠將置于限位凹槽內并將限位塊卡住，拉釘就不能被拔出，從而實現固定刀柄，該結構工作穩定，結構簡單，加工方便，降低了加工成本。2、本專利技術通過拉釘錐套內還設有用于滾珠向拉套外側彈出的環形錐面，該環形錐面可以將滾珠向拉套外側彈出，然后方便拉釘放入拉套內或從拉套內撤出。3、本專利技術通過主軸上還設有在夾緊裝置夾緊刀柄時用于固定刀柄的錐度頭，錐度頭的內壁與刀柄的外壁相適配，在刀具對工件加工時，刀柄在錐套頭的作用下，不會出現擺動等現象，使得刀具對工件的加工更加的精準。4、本專利技術通過主軸設有用于放置錐度頭的固定槽、用于放置拉釘錐套的錐套槽和供拉套滑動的滑動槽，錐度頭與固定槽的槽壁為過盈配合，使得錐度頭與主軸之間的連接更加方便且連接的更加穩固，拉釘錐套與錐套槽的槽壁為過盈配合，使得拉釘錐套和錐套槽連接方便且連接得更加穩固，所述拉套與滑動槽的槽壁之間的間隙為0.02mm-0.04mm，若拉套與滑動槽的槽壁之間的間隙太大，則拉套會在滑動槽內晃動，使拉套移動的不夠穩定，從而使拉刀機構工作不夠穩定；若拉套與滑動槽的槽壁之間的間隙太小，又增加了拉套與主軸之間的摩擦，摩擦不但增加其功率損耗，使拉刀機構工作不夠穩定，甚至使拉套與主軸產生磨損，降低其使用壽命，所以限定拉套與滑動槽的槽壁之間的間隙為0.02mm-0.04mm，在該間隙值范圍內拉刀機構工作的穩定性最佳。附圖說明圖1為本專利技術加工中心自動換刀的拉刀機構的結構示意圖。圖2為本專利技術中刀柄的結構示意圖。圖3為本專利技術中拉釘錐套的結構示意圖。圖4為本專利技術中拉套的結構示意圖。圖5為本專利技術中錐度頭的結構示意圖。圖6為本專利技術中主軸的局部結構示意圖。圖7為拉套與滑動槽的槽壁之間的間隙值所對應的穩定性示意圖。圖中附圖標記：主軸1，拉釘2，刀柄3，定位裝置4，限位塊41，限位凹槽42，拉釘錐套5，拉套6，通孔61，滾珠62，環形錐面51，錐度頭7，外孔口611，內孔口612，固定槽11，錐套槽12，滑動槽13，限位環71，上導向段411，下導向段412，限位板63。具體實施方式參考圖1至圖6，對本專利技術做進一步說明,以下由特定的具體實施例說明本專利技術的實施方式，熟悉此技術的人士可由本說明書揭露的內容輕易的了解本專利技術的其他優點及功效。須知，本說明書所附圖式所繪制的結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內容，以供熟悉此技術的人士了解與閱讀，并非用以限定本專利技術可實施的限定條件，故不具有技術上的實質意義，任何結構的修飾、比例關系的改變或大小的調整，在不影響本專利技術所能產生的功效及所能達成的目的下，均應仍落在本專利技術所揭示的
技術實現思路
所能涵蓋的范圍內；同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”等用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本專利技術可實施的范圍，其相對關系的改變或調整，在無實質變更
技術實現思路
下，當亦視為本專利技術的可實施的范疇。以下將通過具體實施例來對本專利技術的改造結構進行詳細的說明。參考圖1至圖6，一種加工中心自動換刀的拉刀機構，包括主軸1、設有拉釘2的刀柄3和用于夾緊或松開刀柄3的夾緊裝置，拉釘2上設有定位裝置4，定位裝置4包括依次設置在拉釘2上的限位塊41和限位凹槽42，夾緊裝置包括固定在主軸1內的拉釘錐套5、套設在拉釘錐套5內的拉套6和使拉套6上下移動的驅動裝置，拉套6上設有若干個通孔61，通孔61內設有用于卡住定位裝置4的滾珠62，拉釘錐套5內還設有用于滾珠62向拉套6外側彈出的環形錐面51。自動換刀原理：拉刀機構需要固定刀具時，固定在刀柄3上的拉釘2的定位裝置4穿過滾珠62，此時拉套6通過驅動裝置驅動上移，置于拉套6的通孔61內的滾珠本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種加工中心自動換刀的拉刀機構，其特征在于：包括主軸、設有拉釘的刀柄和用于夾緊或松開刀柄的夾緊裝置，拉釘上設有定位裝置，定位裝置包括依次設置在拉釘上的限位塊和限位凹槽，夾緊裝置包括固定在主軸內的拉釘錐套、套設在拉釘錐套內的拉套和使拉套上下移動的驅動裝置，拉套上設有若干個通孔，通孔內設有用于卡住定位裝置的滾珠，拉釘錐套內還設有用于滾珠向拉套外側彈出的環形錐面，所述主軸上還設有在夾緊裝置夾緊刀柄時用于固定刀柄的錐度頭，錐度頭的內壁與刀柄的外壁相適配。

【技術特征摘要】
1.一種加工中心自動換刀的拉刀機構，其特征在于：包括主軸、設有拉釘的刀柄和用于夾緊或松開刀柄的夾緊裝置，拉釘上設有定位裝置，定位裝置包括依次設置在拉釘上的限位塊和限位凹槽，夾緊裝置包括固定在主軸內的拉釘錐套、套設在拉釘錐套內的拉套和使拉套上下移動的驅動裝置，拉套上設有若干個通孔，通孔內設有用于卡住定位裝置的滾珠，拉釘錐套內還設有用于滾珠向拉套外側彈出的環形錐面，所述主軸上還設有在夾緊裝置夾緊刀柄時用于固定刀柄的錐度頭，錐度頭的內壁與刀柄的外壁相適配。2.根據權利要求1所述的加工中心自動換刀的拉刀機構，其特征在于：所述通孔包括外孔口和內孔口，外孔口的口徑大于滾珠的直徑，且內孔口的口徑小于滾珠的直徑。3.根據權利要求2所述的加工中心自動換刀的拉刀機構，其特征在于：所述滾珠的直徑大于拉套的壁厚。4.根據權利要求1-3中任一項中所述的加工中心自動換刀的拉刀機構，其特征在于：所述主軸設有用于放置錐度頭的固定槽、用于放置拉釘錐套的錐套槽和供拉套滑動的滑動槽，錐度頭與固定槽的槽壁、拉釘錐套與錐套槽的槽壁分別為過盈配合，所述拉套與滑動槽的槽壁之間的間隙...

【專利技術屬性】
技術研發人員：金巍巍，周合球，
申請(專利權)人：玉環京洲數控機床有限公司，
類型：發明
國別省市：浙江;33