[发明专利]一种可自动更换刀具的主轴功能部件

说明书

本发明涉及一种可自动更换刀具的主轴功能部件。其包括滑座、主轴箱、主轴、打刀臂、打刀凸轮、刀库支架、刀库及导向板,在滑座凹槽的两个侧壁上分别固定有一对线轨滑块，在主轴箱两侧面对应线轨滑块的位置处分别固定有一线性导轨，通过线轨滑块与线性导轨的耦合可使主轴箱被夹持在安装凹槽内,在驱动丝杆的带动下，主轴箱可沿其重心方向做铅锤运动。本发明可自动更换刀具的主轴功能部件,由于主中心贴近线轨，从而的降低了滑座所承受的偏载力矩,滑座最大限度的减少偏载力矩和悬伸力矩对主轴箱运动精度、静态精度和加工精度的影响，解决了主轴箱故有的低头问题和平衡问题，很好的解决了主轴箱高速运行时的振动现象。

技术领域

本发明涉及数控机床、加工中心技术领域，特别是立式数控铣床、立式数控钻床、数控摇臂铣床及其相应的立式加工中心，尤其涉及一种可自动更换刀具的主轴功能部件。

背景技术

数控机床是现代制造业必不可少的工艺装备，也是柔性制造系统和无人化工厂的关键设备。机床换刀时间的长短将直接影响机床的生产效率，机床高速运行时主轴箱的振动和抖动是产品质量提升的杀首戟。传统立式机床，无论是否是数控机床，主轴箱的偏载力矩都是客观存在的，主轴中心与立柱导轨距离愈大，偏载力矩也越大，主轴箱越重，偏载力矩也就越大。从如下偏载力矩计算公式可以看出，偏载力矩与主轴中心至导轨面距离和主轴箱重量都是成正比的：Mp＝GpXL，式中Mp为偏载力矩，Gp为主轴箱重量，L为主轴中心至立柱导轨面距离。

如何缩短机床刀具交换时间、减少立式机床的偏载力矩这两个问题，是机床设计的永恒的课题。特别是高速、高精机床，偏载力矩对被加工零表面粗糙度影响十分明显。例如加工手机壳体的钻铣加工中心，就是一种高速、高精加工机床。目前市场上只有小规格工作台面的钻铣加工中心，而没有宽工作台面的加工中心，其原因正是受偏载力矩所限。

小型高速加工中心(指工作台宽度在500mm以下的加工中心)通常用于钻孔、攻螺纹、平面和的轮曲线的铣削。如手机壳体的内外轮廓和底平面以及周边按键槽铣削加工，小孔的钻削，细微螺孔(M2)钻孔攻丝。IT行业的小型激站的内外轮廊，小孔群及众多的小螺孔钻孔攻丝等加工。

上述小型高速加工中心，其特点是结构紧凑，刀具交换的时间短，主轴转速高，进给速度快。适用于铝合金零部件的加工件。其缺点是加工范围有限，不能满足大容量激站壳体、大显示屏框架和高铁列车灯饰件、窗饰件等铝型材的加工。其主要原因是，目前市场上钻铣加工中心工作台的宽度太小，最大宽度未超过450mm。而且市场上的所提供的钻铣加工中心，对于不锈钢等高硬材料的钻孔、攻螺纹、铣削平面显得无能为力。众多国产机(含台湾机)几乎无一例外。进口的小黄机(日本机)不是特殊定制的机型也满足不了加工要求。