專利名稱：自動換刀裝置的換位傳動機構的制作方法
技術領域：
本發明涉及高速加工中心自動換刀裝置，尤其是其換位傳動機構。
背景技術：
目前的一種高速加工中心自動換刀裝置，包括箱體、刀臂主軸、換刀臂，動力傳動機構、拔插刀機構、刀具換位機構、刀具鎖緊機構，刀臂主軸通過軸承支撐在箱體，刀臂主軸可軸向往復運動，換刀臂固定在刀臂主軸前端；所述動力傳動機構的結構主要由電動機、 減速器、多個齒輪、復合凸輪組成，電動機與減速器連接，減速器通過多個齒輪把動力傳遞給復合凸輪，復合凸輪通過轉軸支撐在箱體上，復合凸輪的軸線與換刀臂的軸線垂直，復合凸輪上設有三條功能不同的輪廓曲線，分別控制拔插刀機構、刀具換位機構、刀具鎖緊機構。刀具換位機構的主體是利用復合凸輪與弧面分度凸輪的結合，使刀臂主軸做正反向旋轉運動。刀臂主軸帶動換刀臂相應地正反向旋轉，使換刀臂兩端的刀具相互交換位置。刀具換位是通過弧面分度凸輪為主體實現的，弧面分度凸輪的加工困難，售價昂貴，后續的維護費用也不容忽視。

發明內容
本發明提出自動換刀裝置的換位傳動機構，在現有的拔插刀機構及刀具鎖緊機構的結構不變情況下，以替代弧面分度凸輪為主體的刀具換位機構，具有結構簡單、制造方便、成本低的特點。本發明的技術方案自動換刀裝置的換位傳動機構，其特征在于由刀具換位部分和傳動離合部分組成，
所述刀具換位部分的結構主要由換位擺桿、撥叉、傳動齒輪、齒條、滾動導軌副組成， 齒條由滾動導軌副支承在箱體內壁上，換位擺桿的中部鉸接在箱體上，換位擺桿的一端通過撥叉與齒條聯接；傳動齒輪空套在刀臂主軸上，傳動齒輪與齒條嚙合；換位擺桿的另一端固定有軸承，復合凸輪與換位擺桿的另一端通過軸承聯接，換位擺桿的軸承在復合凸輪的溝槽內滾動；傳動齒輪又與傳動離合部分傳動聯接；復合凸輪推動換位擺桿擺動，換位擺桿帶動齒條往復運動，齒條驅動傳動齒輪旋轉，傳動齒輪通過傳動離合部分將動力傳遞給刀臂主軸，使刀臂主軸做正反向旋轉運動；刀臂主軸的運動特性是由復合凸輪的輪廓曲線控制的；
所述傳動離合部分的結構一個軸套空套在刀臂主軸上，軸套的一側與刀具換位機構的傳動齒輪固定連接，刀具鎖緊機構的推桿的中部加工有T型槽，T型槽的底面與推桿的軸線呈一定角度；T型銷安裝在T型槽內，并插入刀臂主軸定位孔中，軸套上設有與T型銷的軸頸相適應的軸向槽；當刀具鎖緊機構的推桿往復運動時，T型槽推拉T型銷，使T型銷沿自身軸線上下運動，從而聯接或斷開與軸套的傳動，控制刀臂主軸的轉位。
有益效果本發明通過齒輪齒條機構與復合凸輪結合，實現運動轉換，通過傳動離合部分控制刀臂主軸的轉動與否，從而控制刀具的換位，完全替代了弧面分度凸輪為傳動主體的刀具換位，有效解決復合凸輪的推程與回程相等而換刀臂的正反轉轉動角度不相等的矛盾，具有結構簡單、制造方便、成本低的特點。


圖I是本發明的主視圖2是圖I所示的I處局部放大圖3是本發明的后視圖(去掉圖I中所示箱體2的后壁，同時省略了箱體2外面的部分結構)；
圖4是圖3中沿B-B剖視圖(放大圖)。
具體實施例方式自動換刀裝置的換位傳動機構，由刀具換位部分和傳動離合部分組成。如圖1、3、4所示，刀具換位部分的結構主要由換位擺桿10、撥叉9、傳動齒輪6、 齒條12、滾動導軌副(由導軌13、兩個滑塊14組成)組成，齒條12由滾動導軌副支承在箱體2內壁上，換位擺桿10的中部鉸接在箱體2上，換位擺桿的一端通過撥叉9與齒條12聯接；傳動齒輪6空套在刀臂主軸4上，傳動齒輪6與齒條12嚙合；換位擺桿10的另一端固定有軸承8，復合凸輪I與換位擺桿的另一端通過軸承8聯接，換位擺桿的軸承8在復合凸輪I的溝槽(輪廓曲線)Ia內滾動；傳動齒輪6又與傳動離合部分傳動聯接；復合凸輪I推動換位擺桿10擺動，換位擺桿10帶動齒條12往復運動，齒條驅動傳動齒輪6旋轉，傳動齒輪6通過傳動離合部分將動力傳遞給刀臂主軸4，使刀臂主軸4做正反向旋轉運動；刀臂主軸4的運動特性是由復合凸輪I的輪廓曲線Ia控制的；
如圖1、2所示，傳動離合部分的結構一個軸套5空套在刀臂主軸4上，軸套5的一側與刀具換位機構的傳動齒輪6固定連接，刀具鎖緊機構的推桿3的中部加工有T型槽，T型槽的底面與推桿3的軸線呈一定角度；T型銷7安裝在T型槽內，并插入刀臂主軸4定位孔中，軸套5上設有與T型銷的軸頸相適應的軸向槽；當刀具鎖緊機構的推桿往復運動時，T 型槽推拉T型銷7，使T型銷7沿自身軸線上下運動，從而聯接或斷開與軸套5的傳動，控制刀臂主軸4的轉位。所述T型槽的底面與推桿3的軸線呈一定角度，當推桿沿軸線運動時，T型槽的底面將推拉T型銷14沿自身軸線運動，實現離合功能。角度范圍及大小沒有特殊要求，只要 T型銷沿自身軸線運動的行程足夠，實現離合功能即可。一定角度一般取12-16°。所述復合凸輪I的溝槽Ia設置在復合凸輪的一個端面上。
權利要求
1.自動換刀裝置的換位傳動機構，其特征在于由刀具換位部分和傳動離合部分組成，所述刀具換位部分的結構主要由換位擺桿、撥叉、傳動齒輪、齒條、滾動導軌副組成， 齒條由滾動導軌副支承在箱體內壁上，換位擺桿的中部鉸接在箱體上，換位擺桿的一端通過撥叉與齒條聯接；傳動齒輪空套在刀臂主軸上，傳動齒輪與齒條嚙合；換位擺桿的另一端固定有軸承，復合凸輪與換位擺桿的另一端通過軸承聯接，換位擺桿的軸承在復合凸輪的溝槽內滾動；傳動齒輪又與傳動離合部分傳動聯接；復合凸輪推動換位擺桿擺動，換位擺桿帶動齒條往復運動，齒條驅動傳動齒輪旋轉，傳動齒輪通過傳動離合部分將動力傳遞給刀臂主軸，使刀臂主軸做正反向旋轉運動；刀臂主軸的運動特性是由復合凸輪的輪廓曲線控制的；所述傳動離合部分的結構一個軸套空套在刀臂主軸上，軸套的一側與刀具換位機構的傳動齒輪固定連接，刀具鎖緊機構的推桿的中部加工有T型槽，T型槽的底面與推桿的軸線呈一定角度；T型銷安裝在T型槽內，并插入刀臂主軸定位孔中，軸套上設有與T型銷的軸頸相適應的軸向槽；當刀具鎖緊機構的推桿往復運動時，T型槽推拉T型銷，使T型銷沿自身軸線上下運動，從而聯接或斷開與軸套的傳動，控制刀臂主軸的轉位。
2.根據權利要求I所述的自動換刀裝置的換位傳動機構，其特征在于所述T型槽的底面與推桿(3)的軸線呈12-16°的角度。
3.根據權利要求I所述的自動換刀裝置的換位傳動機構，其特征在于所述溝槽(Ia) 設置在復合凸輪(I)的一個端面上。
全文摘要
本發明提出了自動換刀裝置的換位傳動機構，由刀具換位部分和傳動離合部分組成，其技術要點是刀具換位部分采用齒條機構與空套在刀臂主軸上的傳動齒輪嚙合，齒條機構通過一個換位擺桿與復合凸輪的運動關聯；傳動離合部分的結構空套在刀臂主軸上的軸套的一側與傳動齒輪固定連接，刀具鎖緊機構的推桿的中部加工有底面與推桿的軸線呈一定角度的T型槽，T型銷安裝在T型槽內，并插入刀臂主軸定位孔中，軸套上設有對應的軸向槽。本發明通過齒輪齒條機構與復合凸輪結合，實現運動轉換，通過傳動離合部分控制刀臂主軸的轉動與否，從而控制刀具的換位，完全替代了弧面分度凸輪為傳動主體的刀具換位，具有結構簡單、制造方便、成本低的特點。
文檔編號B23Q3/155GK102601658SQ201210006660
公開日2012年7月25日 申請日期2012年1月11日 優先權日2012年1月11日
發明者楊威, 邱新橋 申請人:湖北汽車工業學院