數控機床的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及加工機床領域，特別是涉及一種數控機床。
【背景技術】
[0002]數控機床是目前產品加工的常用機器。數控機床中的雕銑機是使用小刀具、大功率和高速主軸電機的數控銑床。雕銑機既可以雕刻，也可銑削，是一種高效高精的數控機床。數控機床的適用范圍比較廣，廣泛用于一次完成精密模具和模仁的粗精加工、模具紫銅電極的加工、鋁件產品的批量加工、鞋模制造、治具加工以及鐘表眼鏡行業等。數控機床以其性價比高，加工速度快，加工產品光潔度好的特點，在機床加工業越來越占有重要地位。
[0003]近年來，隨著數控機床在零件加工行業的廣泛應用，對數控機床的換刀速度的要求越來越高，市場對帶刀庫數控機床的需求量越來越大，其中，直排式刀庫以其成本低，簡單，快速的特點而最受歡迎，該數控機床的刀庫設置在龍門架下方。圖1至圖8顯示了該數控機床的換刀過程，該換刀過程如下:(1)主軸001豎直向上運動到換刀位；(2)刀庫002沿水平方向移動到與主軸001同一直線的位置；(3)主軸001再沿水平方向移動到刀庫002中的某個空位上方；(4)主軸001豎直向下運動，將主軸001上的刀具003放到該空位中；(5)然后主軸001再豎直向上運動到換刀位；(6)主軸001水平運動到刀庫002上所需要的刀具003的位置對應的上方；(7)主軸001豎直向下運動抓住刀具003 ; (8)主軸001再次豎直向上運動。至此，換刀過程才完成。主軸001才可繼續執行加工程序。
[0004]在整個換刀過程中，主軸001要重復沿豎直方向和水平方向運動，從而導致整個換刀過程的效率低下。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型主要解決的技術問題是提供一種數控機床，能夠提高換刀效率。
[0006]為解決上述技術問題，本實用新型采用的一個技術方案是:提供一種數控機床，該數控機床包括:主軸箱滑板、主軸箱、主軸、刀庫和換刀機構。主軸箱安裝在主軸箱滑板上，能相對所述主軸箱滑板沿Z軸方向滑動。主軸的一端固定在主軸箱上，另一端安裝有可拆卸的第一刀具。刀庫固定在主軸箱滑板上，刀庫內安裝有若干個朝X軸方向伸出的第二刀具，所述刀庫上設有換刀位，位于所述換刀位的、朝X軸方向伸出的所述第二刀具在打刀后旋轉至朝Z軸方向伸出。換刀機構安裝在所述刀庫上，包括換刀臂、第一轉動機構和第一平移機構，所述換刀臂呈“丄”狀，包括沿Z軸方向延伸的轉軸和垂直于所述轉軸的轉臂，轉軸和轉臂是分體成型的，所述轉臂的兩端分別設有第一夾持部和第二夾持部；所述第一轉動機構能夠驅動所述轉軸繞Z軸轉動，使得所述第一夾持部和所述第二夾持部分別到達所述第一刀具和第二刀具所在位置并夾持所述第一刀具和第二刀具，或者使得所述第一夾持部和所述第二夾持部分別遠離所述第一刀具和第二刀具所在位置并松開對所述第一刀具和第二刀具的夾持；所述第一平移機構能夠驅動所述轉軸沿Z軸上下移動，以將所述第一刀具和第二刀具從所述主軸和刀庫中拔出，或者將所述第一刀具和第二刀具插入所述主軸和刀庫中。
[0007]其中，還包括底座、龍門架和工作臺，所述龍門架呈“ Π ”狀，包括分別固定在底座兩端的立柱和橫跨所述立柱的橫梁，所述橫梁的長度方向沿所述X軸方向設置，所述立柱與所述橫梁一體鑄造成型；所述主軸箱滑板安裝在所述橫梁上；所述工作臺位于所述立柱之間，且安裝在所述底座上，所述工作臺能沿Y軸方向移動。
[0008]其中，所述橫梁上設有位于XZ平面的第一 X軸導軌和位于XY平面上的第二 X軸導軌，所述主軸箱滑板的橫截面呈“ Γ ”狀，包括平行于XY平面的上滑板和平行于XZ平面的側滑板，所述側滑板的內側設有嵌入所述第一 X軸導軌的第一滑塊，所述上滑板的內側設有嵌入所述第二 X軸導軌的第二滑塊。
[0009]其中，所述第一刀具和第二刀具的外周面上設有沿圓周方向延伸的卡槽，所述第一夾持部和第二夾持部為分別卡入所述第一刀具和第二刀具卡槽中的開口卡環。
[0010]其中，所述刀庫包括刀盤、刀盤轉動機構、刀套、打刀機構和刀庫支架。所述刀盤設置在所述刀庫支架上，其圓周部設有換刀口。所述刀盤轉動機構設置在所述刀庫支架上，用于將需要更換的第二刀具轉動至所述換刀口處。所述刀套轉動連接在所述刀盤上，用于裝夾所述第二刀具。所述打刀機構安裝在所述刀庫支架上，在換刀狀態下，打刀機構對所述刀套施加沿徑向的推力，使得沿X軸方向伸出的所述刀套旋轉至沿z軸方向伸出；換刀完畢后，打刀機構對所述刀套施加沿徑向的拉力，使得沿Z軸方向伸出的所述刀套旋轉至沿X軸方向伸出。
[0011]其中，所述刀庫支架的橫截面呈“[”狀，包括與γ-Z平面平行的底板和與X-Z平面平行的兩塊側板；所述刀盤安裝在所述底板上，所述打刀機構、所述刀盤轉動機構和所述換刀機構均安裝在所述側板上。
[0012]其中，所述刀庫進一步包括中間支架，所述刀庫支架通過中間支架固定到所述主軸箱滑板側面。
[0013]其中，在換刀狀態下，所述換刀臂所在平面垂直于所述刀盤所在平面；在非換刀的狀態下，所述換刀臂所在平面平行于所述刀盤所在平面。
[0014]其中，所述第一平移機構為液壓缸或者氣缸，所述液壓缸或者氣缸與所述換刀臂的轉軸連接，從而帶動所述換刀臂沿Z軸移動；所述第一轉動機構為第一伺服電機，所述第一伺服電機與所述換刀臂的轉軸連接，從而帶動所述換刀臂繞所述Z軸轉動。
[0015]其中，所述數控機床進一步包括Z軸導軌，所述Z軸導軌沿所述Z軸方向設置在所述主軸箱滑板上，所述主軸箱滑動安裝在所述Z軸導軌上。所述主軸箱通過第二平移機構傳動其在主軸箱滑板上沿Z軸方向移動；所述第二平移機構包括第二伺服電機和第二絲桿，所述第二伺服電機安裝在所述主軸箱滑板上，所述第二絲桿的一端與所述第二伺服電機連接，其另一端與所述主軸箱連接，進而通過所述第二伺服電機的轉動帶動所述主軸箱及所述主軸箱上的所述主軸和所述主軸上的刀具沿所述Z軸導軌滑動。
[0016]本實用新型的有益效果是:區別于現有技術的情況，本實用新型通過使用換刀機構來進行換刀，換刀過程中，主軸只需要做一次豎直方向的運動，即運動到換刀位即可，無需再做水平方向的運動，從而簡化了換刀過程，極大提高了換刀速度，因而能大大提高換刀效率。并且，由于是使用換刀機構進行換刀，因而刀庫的大小和類型不再受主軸在水平方向的行程以及龍門柱的間距的限制，因此可以提高刀庫的容量。此外，由于刀庫固定在主軸箱滑板上，因而其可以隨著主軸箱滑板的運動而運動，其與主軸箱滑板上的主軸之間的相對位置保持不變，而換刀機構安裝在刀庫上，因而，不管主軸運動到哪個位置，換刀機構相對于刀庫和主軸之間的位置也不變，使得每次換刀時換刀機構所進行的豎直方向的運動與水平方向的轉動都不變，從而進一步簡化了換刀過程，提高了換刀效率。
【附圖說明】
[0017]圖1是【背景技術】數控機床的換刀過程中步驟(1)時的結構示意圖；
[0018]圖2是【背景技術】數控機床的換刀過程中步驟(2)時的結構示意圖；
[0019]圖3是【背景技術】數控機床的換刀過程中步驟(3)時的結構示意圖；