[发明专利]一种弧面凸轮式自动换刀装置

说明书

技术领域

本发明属于机械加工领域，涉及一种自动换刀装置，尤其涉及一种弧面凸轮式自动换刀装置。

背景技术

在零件加工过程中，需要对加工刀具进行频繁更换，在传统技术中，常常采用人工进行刀具的更换，而随着现代化和自动化程度的不断提高，自动进行换刀的装置也应用越来越广泛。在传统的换刀装置中，存在结构复杂，成本较高的问题，而且安装定位困难，并影响加工精度，迫切需要设计一种结构简单、使用平稳可靠自动换刀装置。

目前，国外及台湾地区的自动换刀装置主要采用弧面凸轮和平面沟槽凸轮的组合形式，由弧面凸轮实现刀臂的回转分度运动，由平面沟槽凸轮实现刀臂的往复直线运动。国内主要采用的是液压驱动，液压驱动的换刀装置必须等到前一个动作确认无误后才能执行下一个动作，换刀动作不能重叠，因此换刀速度慢，而且会参加比较大的冲击、振动和噪声。国内虽然也有许多机械驱动的自动换刀装置，如由平面分度凸轮组成的ATC装置，有弧面凸轮和圆柱凸轮组成的ATC装置，但是他们都存在冲击振动大或定位不可靠的缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、使用平稳可靠的弧面凸轮式自动换刀装置。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种弧面凸轮式自动换刀装置，包括设置在箱体内相互垂直的输入轴和输出轴，输入轴上固定连接有回转弧面凸轮和直动弧面凸轮，输出轴上设置有回转分度盘和提升套环，箱体内还设置有分别与输入轴和输出轴垂直的拨叉轴，拨叉轴上固定有直动分度盘和拨叉，拨叉与提升套环通过滚子连接，回转分度盘和直动分度盘上分别设置有与回转弧面凸轮和直动弧面凸轮相啮合的带柄滚针轴承和带柄滚动轴承，输出轴上还安装有刀臂；回转弧面凸轮驱动回转分度盘作间歇定位回转运动，从而驱动输出轴作间歇定位回转运动，直动弧面凸轮驱动直动分度盘摆动，带动拨叉摆动，拨叉带动输出轴作往复直线运动；实现输出轴的回转分度和直动组合运动。

所述的输出轴安装在套筒中，套筒通过轴承安装在箱体上，输出轴上还设置有花键，输出轴通过花键与套筒连接，回转分度盘固定在套筒上。

所述的输出轴上还安装有直线轴承，输出轴通过直线轴承在套筒内作直线运动。

所述的输入轴通过偏心轴承座安装在箱体上。

所述的套筒与箱体之间采用了复式透盖，通过复式透盖将安装套筒的轴承固定在箱体上。

本发明的弧面凸轮式自动换刀装置包括弧面凸轮回转机构和弧面凸轮直动机构，弧面凸轮回转机构主要控制安装在输出轴上的刀臂间歇回转分度运动；弧面凸轮直动机构主要控制刀臂的直线平移运动。传统自动换刀装置通过平面沟槽凸轮控制刀臂的直线运动，但是传统平面沟槽凸轮在加速度反向时，滚子与凸轮轮廓接触处会产生冲击振动，而且因为变换接触点时一定会受到制动，并在相反方向给另一侧轮廓以加速度，从而使两者之间产生相对滑动摩擦，加剧磨损。而本装置的弧面凸轮直动机构能获得很好的定位作用，并且可以通过调整中心距来消除滚子与凸轮突脊之间的间隙及补偿磨损，使用平稳可靠，无冲击振动，噪音非常低，具有更长的使用寿命。本发明通过圆周方向的间歇分度回转运动与水平方向的往复直线运动的组合，实现了该自动换刀装置刀臂复杂的分度直动组合运动，运行平稳可靠，无冲击振动，噪音非常低，具有更长的使用寿命。

进一步，传统自动换刀装置的输出轴上只配有花键，而本发明的输出轴上安装有直线轴承，输出轴通过直线轴承在套筒内作直线运动，能使刀臂的直线运动更加平稳可靠。

附图说明

图1是本发明的整体结构图；

图2是图1由A-A位置的剖面俯视图；

图3是图1的左视图，即直动机构结构图；

图4是去除箱体后机构三维图；

图中：箱体1，滚子2，提升套环3，带柄滚针轴承4，套筒5，直线轴承6，刀臂7，输出轴8，复式透盖9，花键10，输入轴11，回转弧面凸轮12，直动弧面凸轮13，偏心轴承座14，盖子15，拨叉轴16，拨叉17，回转分度盘18，带柄滚动轴承19，直动分度盘20。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：