[发明专利]一种用于加工中心主轴自锁换刀的凸轮装置

说明书

本发明公开了一种用于加工中心主轴自锁换刀的凸轮装置，属于机械加工技术领域。它包括凸轮箱体，转动装设在凸轮箱体上的主轴旋转机构，滑动装设在凸轮箱体上的主轴锁紧机构和主轴传动机构；主轴旋转机构包括输入主轴、盘式凸轮、不完全齿轮、输出主轴、输出齿轮和驱动电机，主轴锁紧机构包括滑动锁紧轴、锁紧齿轮、锁紧导向杆和换刀锁紧弹簧，主轴传动机构包括滑动传动轴、复合惰轮、传动导向杆和传动锁紧弹簧。本发明是一种结构合理、无须停机即可锁死刀具输出主轴、具有换刀高效性和高安全性、适用于加工中心自锁换刀的凸轮装置。

技术领域

本发明主要涉及机械加工技术领域，特指一种用于加工中心主轴自锁换刀的凸轮装置。

背景技术

加工中心对零件加工时通常需要进行不同的加工工序，从而需要更换不同的刀具。现有技术中，刀具更换时为了安全性需要主轴停止转动，即暂时停止工作电机然后进行刀具更换；此外，由于电机的静扭矩较小，从而使得电机停止转动后刀具主轴在外力作用下仍具有转动的可能。因此现有技术中刀具更换时仍然存在一定的缺点：工作电机寿命降低、刀具更换效率低以及刀具更换过程中安全性不高。因此，设计一种无需停机即可实现自锁换刀的凸轮装置具有一定的工程价值。

发明内容

本发明需解决的技术问题是：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构合理、无须停机即可锁死刀具输出主轴、具有换刀高效性和高安全性、适用于加工中心能够自锁换刀的凸轮装置。

为了解决上述问题，本发明提出的解决方案为：一种用于加工中心主轴自锁换刀的凸轮装置，包括凸轮箱体，转动装设在所述凸轮箱体上的主轴旋转机构，滑动装设在所述凸轮箱体上的主轴锁紧机构和主轴传动机构。

所述凸轮箱体中部的左右两侧壁分别开设有容纳主轴轴承A的轴承孔A和容纳主轴轴承B的轴承孔B，其上部的左右两侧壁同一高度沿铅垂方向开设有两个锁紧滑槽，其下部的左右两侧壁同一高度沿铅垂方向开设有两个传动滑槽；所述轴承孔A与轴承孔B同轴线。

所述主轴旋转机构包括沿水平方向转动装设在所述凸轮箱体上的输入主轴，固定装设在所述输入主轴上的盘式凸轮和不完全齿轮，转动套装在所述输入主轴上的输出主轴，固定装设在所述输出主轴上的输出齿轮，装设在所述凸轮箱体上、与所述输入主轴左端相连的驱动电机；所述盘式凸轮的切边部分与所述不完全齿轮的轮齿部分相对应，所述盘式凸轮的圆盘部分与所不完全齿轮的无齿部分相对应；所述输出主轴右端延伸到所述凸轮箱体的外部且装设有用于加工零件的刀具。

所述主轴锁紧机构包括两端分别穿过两个所述锁紧滑槽且沿水平方向装设的滑动锁紧轴，固定装设在所述滑动锁紧轴上与所述输出齿轮间歇啮合的锁紧齿轮，沿铅垂方向装设在所述滑动锁紧轴上的锁紧导向杆，套装在所述锁紧导向杆上且始终处于受压状态的换刀锁紧弹簧。

所述主轴传动机构包括两端分别穿过两个所述传动滑槽且沿水平方向装设的滑动传动轴，采用惰轮轴承转动装设在所述滑动传动轴上的复合惰轮，沿铅垂方向装设在所述滑动传动轴上的传动导向杆，套装在所述传动导向杆上且始终处于受压状态的传动锁紧弹簧；所述复合惰轮由同轴同步转动装设的小齿轮和大齿轮组成，所述小齿轮与不完全齿轮啮合传动，所述大齿轮与所述输出齿轮啮合传动。

所述不完全齿轮中轮齿部分直径是所述复合惰轮中小齿轮直径的m倍，所述复合惰轮中的大齿轮直径是所述输出齿轮直径的n倍；所述m和n为大于1的自然数。

同一时刻，所述滑动锁紧轴和滑动传动轴中有且只有一个与所述盘式凸轮接触。

进一步地，所述输入主轴上还套装有滚动轴承A和滚动轴承B，所述滚动轴承A和滚动轴承B装设在所述输出主轴的内部。

进一步地，所述锁紧导向杆上端穿过装设在所述凸轮箱体上的锁紧直线轴承并延伸到所述凸轮箱体的外部；所述换刀锁紧弹簧位于所述凸轮箱体的内部。