加工中心斗笠式(伞型)旋转刀库基本结构及工作原理

    加工中心斗笠式(伞型)旋转刀库基本结构及工作原理

    市场对加工设备的要求也越来越高,原有的刀库装刀数量已满 足不了用户的需求。此外现有的刀库换刀装置不但结构复杂、成本较高,而且换刀不便。

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    其次需要采用 减速机来带动刀库圆盘转动,进而实现换刀的功能,其不但传动效率和定位精度较差,而且 成本较高。 因此,如何提供一种旋转刀库,以提高换刀效率和换刀精度,是急 需解决的技术问题。

    加工中心斗笠式(伞型)旋转刀库基本结构及工作原理

    加工中心伞型旋转刀库基本结构及工作原理

    加工中心斗笠式(伞型)旋转刀库基本结构及工作原理

    1为刀库滑板,2为刀库圆盘,3为刀库主轴,4为伺服电机,41为输出轴,5为刀库底 座,51为凸缘,6为轴承,7为刀架,8为刀具,9为联轴器,10为隔圈,11为锁紧螺母,12为胀紧 套,13为原点开关支架,14为原点棒,15为感应开关,16为感应开关支架。

    加工中心斗笠式(伞型)旋转刀库基本结构及工作原理

    请参考图 旋转刀库,包括:刀库滑板1、刀库圆盘2和 刀库主轴3以及用于驱动刀库圆盘2转动的伺服电机4,刀库滑板1上设有刀库底座5,刀库主 轴3和刀库圆盘2共轴,刀库主轴3的上端通过胀紧套12和刀库圆盘2的中部连接,通过胀紧套12可保证刀库主轴3和刀库圆盘2的同轴度,伺服电机4的输出轴41从刀库滑板1的底部向 上穿出,输出轴41和刀库主轴3的底端共轴连接,刀库主轴3的轴体通过轴承6连接在刀库底 座5内部,刀库圆盘2的外周均匀设有多个用于放置刀具8的刀架7,刀架7上靠近刀库圆盘2 中心轴线的内侧边和刀库圆盘2的切线呈锐角设置。其中刀架7优选方形刀架7,方形刀架7 的一侧设有两个沉头孔,方形刀架7可通过螺栓该沉头孔固定在刀库圆盘2上,两个沉头孔 的连线与刀库圆盘2的切线呈锐角设置,且与方形刀架7靠近刀库圆盘2中心轴线的内侧边 相互平行。其次刀架7优选沿刀库圆盘2的圆周方向均匀分布。

    加工中心斗笠式(伞型)旋转刀库基本结构及工作原理

    在应用时,当机床的主轴电机需要放刀时,刀库圆盘2从原点开始旋转,直至对应 的刀架7旋转至机床的主轴的正下方后,机床的主轴就会向下移动,通过主轴内部的自动换 刀装置,将刀柄放置空位刀架7中后,然后主轴会向上移动至Z轴原点,刀库也会旋转至刀库 原点,主轴放刀结束。当主轴电机需要抓刀时,刀库圆盘2从原点开始旋转,直至对应的刀架 7旋转至主轴的正下方后,主轴就会向下移动,通过主轴内部的自动换刀装置,将刀架7上面 的刀柄抓住后,主轴就会向上移动至Z轴原点,刀库也会旋转至刀库原点,主轴抓刀结束。由 于刀库圆盘2和伺服电机4的输出轴41直接共轴相连,可保证刀库圆盘2和伺服电机4输出轴 41的同轴度,因此可提高传动效率和刀库圆盘2的定位精度。此外通过将刀架7倾斜安装在 刀库圆盘2上的方式,可有效提高其装刀量,进而达到提高生产效率和降低生产成本的目 的。伺服电机4的输出轴41通过联轴器9和刀库主轴3的底端连接。其中输出轴 41可伸入刀库底座5内,联轴器9也设置在刀库底座5内,以提高其集成度。

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    刀库圆盘2底部的中部设有腔室,刀库圆盘2通过腔室套设在刀库底座5 上部的外侧。其中该腔室可向上突出于刀库圆盘2的中部。 此外,刀库主轴3外沿其轴向方向向下依次套设有轴承6、隔圈10和锁紧螺母11,隔 圈10和锁紧螺母11用于限制轴承6在刀库主轴3上的轴向移动。

    其中隔圈10顶住轴承6的内 圈,具体地可在隔圈10和锁紧螺母11中间设置两个轴承6,通过该结构可保证刀库圆盘2在 旋转的过程中不会发生摆动。为了便于刀库底座5的连接,刀库底座5底部设有凸缘51,刀库底座 5通过凸缘51固定在刀库滑板1上。其中可通过螺栓将凸缘51固定在刀库滑板1上。

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    具体地,刀库滑板1上设有通过两个伺服电机4分别驱动的刀库圆盘2。通过两个刀 库圆盘2可实现两主轴同时换刀,其中每个刀库圆盘2可装多把刀具8,例如十二把或其它数 量的刀具8,因此该旋转刀库适用于双主轴电机数控加工中心。此外由于刀库圆盘2上刀架7 斜安装的方式,可缩小两个刀库圆盘2的中心距,进而减小旋转刀库所占用的空间。

    其中,刀库滑板1上设有用于安装原点开关的原点开关支架13,刀库圆盘2上设有 用于检测刀库原点的原点棒14。刀库底座5设有用于安装感应开关15的感应开关支架16。其中感应开关15用于检测原点棒14或刀具8的刀柄。

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    优点:

    旋转刀库,包括:刀库滑板、刀库圆盘和刀库主轴以及用于驱动刀库圆盘转动的伺服电机,刀库滑板上设有刀库底座,刀库主轴和刀库圆盘共轴,刀库主轴的上端通过胀紧套和刀库圆盘的中部连接,伺服电机的输出轴从刀库滑板的底部向上穿 出,输出轴和刀库主轴的底端共轴连接,刀库主轴的轴体通过轴承连接在刀库底座内部,刀库圆盘的外周均匀设有多个用于放置刀具的刀架,刀架上靠近刀库圆盘中心轴线的内侧边 和刀库圆盘的切线呈锐角设置。

    由于刀库圆盘和伺服电机的输出轴直接共轴相连,可保证 刀库圆盘和伺服电机输出轴的同轴度,因此可提高传动效率和刀库圆盘的定位精度。此外 通过将刀架倾斜安装在刀库圆盘上的方式,可有效提高其装刀量,进而达到提高生产效率 和降低生产成本的目的。

    加工中心斗笠式(伞型)旋转刀库基本结构及工作原理

    • 本文由 Published on 2018年10月4日