一種弧面凸輪式自動換刀裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機械加工領(lǐng)域，涉及一種自動換刀裝置，尤其涉及一種弧面凸輪式自動換刀裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在零件加工過程中，需要對加工刀具進行頻繁更換，在傳統(tǒng)技術(shù)中，常常采用人工進行刀具的更換，而隨著現(xiàn)代化和自動化程度的不斷提高，自動進行換刀的裝置也應(yīng)用越來越廣泛。在傳統(tǒng)的換刀裝置中，存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高的問題，而且安裝定位困難，并影響加工精度，迫切需要設(shè)計一種結(jié)構(gòu)簡單、使用平穩(wěn)可靠自動換刀裝置。
[0003]目前，國外及臺灣地區(qū)的自動換刀裝置主要采用弧面凸輪和平面溝槽凸輪的組合形式，由弧面凸輪實現(xiàn)刀臂的回轉(zhuǎn)分度運動，由平面溝槽凸輪實現(xiàn)刀臂的往復(fù)直線運動。國內(nèi)主要采用的是液壓驅(qū)動，液壓驅(qū)動的換刀裝置必須等到前一個動作確認無誤后才能執(zhí)行下一個動作，換刀動作不能重疊，因此換刀速度慢，而且會參加比較大的沖擊、振動和噪聲。國內(nèi)雖然也有許多機械驅(qū)動的自動換刀裝置，如由平面分度凸輪組成的ATC裝置，有弧面凸輪和圓柱凸輪組成的ATC裝置，但是他們都存在沖擊振動大或定位不可靠的缺點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、使用平穩(wěn)可靠的弧面凸輪式自動換刀裝置。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0006]一種弧面凸輪式自動換刀裝置，包括設(shè)置在箱體內(nèi)相互垂直的輸入軸和輸出軸，輸入軸上固定連接有回轉(zhuǎn)弧面凸輪和直動弧面凸輪，輸出軸上設(shè)置有回轉(zhuǎn)分度盤和提升套環(huán)，箱體內(nèi)還設(shè)置有分別與輸入軸和輸出軸垂直的撥叉軸，撥叉軸上固定有直動分度盤和撥叉，撥叉與提升套環(huán)通過滾子連接，回轉(zhuǎn)分度盤和直動分度盤上分別設(shè)置有與回轉(zhuǎn)弧面凸輪和直動弧面凸輪相嚙合的帶柄滾針軸承和帶柄滾動軸承，輸出軸上還安裝有刀臂；回轉(zhuǎn)弧面凸輪驅(qū)動回轉(zhuǎn)分度盤作間歇定位回轉(zhuǎn)運動，從而驅(qū)動輸出軸作間歇定位回轉(zhuǎn)運動，直動弧面凸輪驅(qū)動直動分度盤擺動，帶動撥叉擺動，撥叉帶動輸出軸作往復(fù)直線運動；實現(xiàn)輸出軸的回轉(zhuǎn)分度和直動組合運動。
[0007]所述的輸出軸安裝在套筒中，套筒通過軸承安裝在箱體上，輸出軸上還設(shè)置有花鍵，輸出軸通過花鍵與套筒連接，回轉(zhuǎn)分度盤固定在套筒上。
[0008]所述的輸出軸上還安裝有直線軸承，輸出軸通過直線軸承在套筒內(nèi)作直線運動。
[0009]所述的輸入軸通過偏心軸承座安裝在箱體上。
[0010]所述的套筒與箱體之間采用了復(fù)式透蓋，通過復(fù)式透蓋將安裝套筒的軸承固定在箱體上。
[0011]本發(fā)明的弧面凸輪式自動換刀裝置包括弧面凸輪回轉(zhuǎn)機構(gòu)和弧面凸輪直動機構(gòu)，弧面凸輪回轉(zhuǎn)機構(gòu)主要控制安裝在輸出軸上的刀臂間歇回轉(zhuǎn)分度運動；弧面凸輪直動機構(gòu)主要控制刀臂的直線平移運動。傳統(tǒng)自動換刀裝置通過平面溝槽凸輪控制刀臂的直線運動，但是傳統(tǒng)平面溝槽凸輪在加速度反向時，滾子與凸輪輪廓接觸處會產(chǎn)生沖擊振動，而且因為變換接觸點時一定會受到制動，并在相反方向給另一側(cè)輪廓以加速度，從而使兩者之間產(chǎn)生相對滑動摩擦，加劇磨損。而本裝置的弧面凸輪直動機構(gòu)能獲得很好的定位作用，并且可以通過調(diào)整中心距來消除滾子與凸輪突脊之間的間隙及補償磨損，使用平穩(wěn)可靠，無沖擊振動，噪音非常低，具有更長的使用壽命。本發(fā)明通過圓周方向的間歇分度回轉(zhuǎn)運動與水平方向的往復(fù)直線運動的組合，實現(xiàn)了該自動換刀裝置刀臂復(fù)雜的分度直動組合運動，運行平穩(wěn)可靠，無沖擊振動，噪音非常低，具有更長的使用壽命。
[0012]進一步，傳統(tǒng)自動換刀裝置的輸出軸上只配有花鍵，而本發(fā)明的輸出軸上安裝有直線軸承，輸出軸通過直線軸承在套筒內(nèi)作直線運動，能使刀臂的直線運動更加平穩(wěn)可靠。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)圖；
[0014]圖2是圖1由A-A位置的剖面俯視圖；
[0015]圖3是圖1的左視圖，即直動機構(gòu)結(jié)構(gòu)圖；
[0016]圖4是去除箱體后機構(gòu)二維圖；
[0017]圖中:箱體1，滾子2，提升套環(huán)3，帶柄滾針軸承4，套筒5，直線軸承6，刀臂7，輸出軸8，復(fù)式透蓋9，花鍵10，輸入軸11，回轉(zhuǎn)弧面凸輪12，直動弧面凸輪13，偏心軸承座14，蓋子15，撥叉軸16，撥叉17，回轉(zhuǎn)分度盤18，帶柄滾動軸承19，直動分度盤20。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細描述:
[0019]參見圖1，2，3，本發(fā)明包括設(shè)置在箱體I內(nèi)的輸入軸11和輸出軸8，輸入軸11上固定連接有回轉(zhuǎn)弧面凸輪12和直動弧面凸輪13，回轉(zhuǎn)弧面凸輪12和直動弧面凸輪13隨輸入軸11作勻速轉(zhuǎn)動，輸出軸8上設(shè)置有回轉(zhuǎn)分度盤18和提升套環(huán)3，箱體I內(nèi)還設(shè)置有分別與輸入軸11和輸出軸8垂直的撥叉軸16，撥叉軸16上固定有直動分度盤20和撥叉17，撥叉17與提升套環(huán)3通過滾子2連接，在回轉(zhuǎn)分度盤18和直動分度盤20上還分別設(shè)置有與回轉(zhuǎn)弧面凸輪12和直動弧面凸輪13相嚙合的帶柄滾針軸承4和帶柄滾動軸承19 ;箱體I上開有多個窗口，窗口通過蓋子15封堵。
[0020]回轉(zhuǎn)弧面凸輪12通過與其緊密嚙合的帶柄滾針軸承4驅(qū)動回轉(zhuǎn)分度盤18作間歇定位回轉(zhuǎn)運動，從而驅(qū)動輸出軸8也作間歇定位回轉(zhuǎn)運動，直動弧面凸輪13通過與其緊密嚙合的帶柄滾動軸承19驅(qū)動直動分度盤20擺動，帶動撥叉17擺動，固結(jié)在撥叉軸16上的撥叉17通過滾子2撥動固定在輸出軸8底部的提升套環(huán)3，使其作前后往復(fù)運動，從而帶動輸出軸8作豎直方向的往復(fù)直線運動。
[0021]圓周方向的間歇定位回轉(zhuǎn)運動與豎直方向的往復(fù)直線運動的組合，實現(xiàn)輸出軸8復(fù)雜的分度直動組合運動，實現(xiàn)了安裝在輸出軸8頂部的刀臂7復(fù)雜的分度直動組合運動。
[0022]本裝置能達到預(yù)期的動作要求，而且換刀速度快，動作穩(wěn)定可靠，不僅解決了沖擊振動大，從動件滾子定位不可靠的問題，而且減少了磨損，具有更長的使用壽命。
[0023]進一步，如圖4所示，輸出軸8安裝在套筒5中，套筒5通過軸承安裝在箱體I上，輸出軸8上還設(shè)置有花鍵10，輸出軸8通過花鍵10與套筒5連接，回轉(zhuǎn)分度盤18固定在套筒5上。
[0024]進一步，輸出軸8與套筒5通過復(fù)式透蓋9設(shè)置在箱體I上，可以實現(xiàn)凸輪與帶柄滾針軸承4之間的預(yù)緊，消除嚙合間隙，輸出軸8上還安裝有直線軸承6，輸出軸8通過直線軸承6在套筒5內(nèi)作直線運動，輸出軸8和套筒5設(shè)置花鍵10連接，使其上下提升運動更加順暢。套筒5與箱體I之間采用了復(fù)式透蓋9，通過復(fù)式透蓋9將安裝套筒5的軸承固定在箱體I上。
【主權(quán)項】
1.一種弧面凸輪式自動換刀裝置，其特征在于:包括設(shè)置在箱體(I)內(nèi)相互垂直的輸入軸(11)和輸出軸(8)，輸入軸(11)上固定連接有回轉(zhuǎn)弧面凸輪(12)和直動弧面凸輪(13)，輸出軸⑶上設(shè)置有回轉(zhuǎn)分度盤(18)和提升套環(huán)(3)，箱體⑴內(nèi)還設(shè)置有分別與輸入軸(11)和輸出軸(8)垂直的撥叉軸(16)，撥叉軸(16)上固定有直動分度盤(20)和撥叉(17)，撥叉(17)與提升套環(huán)(3)通過滾子(2)連接，回轉(zhuǎn)分度盤(18)和直動分度盤(20)上分別設(shè)置有與回轉(zhuǎn)弧面凸輪(12)和直動弧面凸輪(13)相嚙合的帶柄滾針軸承(4)和帶柄滾動軸承(19)，輸出軸(11)上還安裝有刀臂(7);回轉(zhuǎn)弧面凸輪(12)驅(qū)動回轉(zhuǎn)分度盤(18)作間歇定位回轉(zhuǎn)運動，從而驅(qū)動輸出軸(8)作間歇定位回轉(zhuǎn)運動，直動弧面凸輪(13)驅(qū)動直動分度盤(20)擺動，帶動撥叉(17)擺動，撥叉(17)帶動輸出軸(8)作往復(fù)直線運動；實現(xiàn)輸出軸(8)的回轉(zhuǎn)分度和直動組合運動。
2.如權(quán)利要求1所述的弧面凸輪式自動換刀裝置，其特征在于:所述的輸出軸(8)安裝在套筒(5)中，套筒(5)通過軸承安裝在箱體⑴上，輸出軸⑶上還設(shè)置有花鍵(10)，輸出軸(8)通過花鍵(10)與套筒(5)連接，回轉(zhuǎn)分度盤(18)固定在套筒(5)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的弧面凸輪式自動換刀裝置，其特征在于:所述的輸出軸(8)上還安裝有直線軸承(6)，輸出軸(8)通過直線軸承(6)在套筒(5)內(nèi)作直線運動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的弧面凸輪式自動換刀裝置，其特征在于:所述的輸入軸(11)通過偏心軸承座(14)安裝在箱體(I)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3任一項所述的弧面凸輪式自動換刀裝置，其特征在于:所述的套筒(5)與箱體⑴之間采用了復(fù)式透蓋(9)，通過復(fù)式透蓋(9)將安裝套筒(5)的軸承固定在箱體⑴上。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種弧面凸輪式自動換刀裝置，包括箱體、回轉(zhuǎn)弧面凸輪、直動弧面凸輪、回轉(zhuǎn)分度盤、直動分度盤；回轉(zhuǎn)弧面凸輪和回轉(zhuǎn)分度盤組成的弧面凸輪回轉(zhuǎn)機構(gòu)主要控制安裝在輸出軸上的刀臂間歇回轉(zhuǎn)分度運動；直動分度盤和直動弧面凸輪組成的弧面凸輪直動機構(gòu)主要控制刀臂的直線平移運動，通過圓周方向的間歇分度回轉(zhuǎn)運動與水平方向的往復(fù)直線運動的組合，實現(xiàn)了刀臂復(fù)雜的分度直動組合運動，運行平穩(wěn)可靠，無沖擊振動，噪音非常低。
【IPC分類】B23Q3-155
【公開號】CN104589121
【申請?zhí)枴緾N201510017140
【發(fā)明人】葛正浩, 曹鵬, 劉小琴, 李成平, 田普建
【申請人】陜西科技大學(xué)
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2015年1月13日