本實(shí)用新型涉及機(jī)床技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種數(shù)控加工中心主軸換刀時(shí)的自導(dǎo)向齒形槽換刀裝置。

背景技術(shù)：

數(shù)控機(jī)床加工中心中，在主軸換刀時(shí)刀柄與主軸頭定位問(wèn)題是影響換刀效率的關(guān)鍵問(wèn)題。由于數(shù)控機(jī)床加工中心是一種集成加工工藝的方法，不僅擁有刀庫(kù)，有的甚至已經(jīng)向擁有主軸頭頭庫(kù)的方向發(fā)展。但是刀柄與主軸安裝端的定位安裝問(wèn)題一直阻礙著此發(fā)展。現(xiàn)有的數(shù)控加工中心主軸在換刀時(shí)，主軸需要精確定位，刀柄上的鍵槽方可以與主軸頭處的平鍵對(duì)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)換刀。因此，數(shù)控機(jī)床加工中心主軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)通常采用伺服電機(jī)。但是主軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)使用伺服電機(jī)存在以下弊端：其一伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的主軸轉(zhuǎn)速不高，目前最高只能在6000rpm左右，而數(shù)控機(jī)床加工中心主軸需要的高速轉(zhuǎn)速達(dá)到20000rpm以上；其二大功率的伺服電機(jī)的價(jià)格過(guò)高。通常數(shù)控機(jī)床加工中心主軸的定位精度會(huì)影響數(shù)控機(jī)床加工中心高速切削的質(zhì)量和效率，更無(wú)法實(shí)現(xiàn)高速主軸頭的切削加工。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的數(shù)控加工中心主軸換刀定位結(jié)構(gòu)存在的問(wèn)題，提供一種自導(dǎo)向齒形槽換刀裝置，以實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工中心主軸高效快速的換刀，并且精確定位。

本實(shí)用新型的目是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種自導(dǎo)向齒形槽換刀裝置，包括用于安裝刀具的主軸和與主軸配合安裝的刀柄,所述主軸內(nèi)設(shè)有刀柄安裝孔,所述主軸安裝端的安裝孔外周設(shè)有一周導(dǎo)向齒槽,所述導(dǎo)向齒槽的齒和槽連續(xù)交替排布,所述導(dǎo)向齒槽的齒設(shè)有齒牙塵端、齒牙中端和齒牙根部的抵靠端,所述刀柄與主軸配合安裝的端部對(duì)應(yīng)設(shè)有與主軸的導(dǎo)向齒槽配合的導(dǎo)向齒槽，所述主軸的導(dǎo)向齒槽的齒與刀柄的導(dǎo)向齒槽的槽導(dǎo)向配合，并且各導(dǎo)向齒槽的齒和槽的形狀相同，方向互為相反。

本實(shí)用新型的自導(dǎo)向齒形槽換刀裝置，主軸和刀柄對(duì)應(yīng)的端部分別設(shè)置導(dǎo)向齒槽，并導(dǎo)向齒槽的齒部設(shè)有齒牙塵端，便于實(shí)現(xiàn)刀柄安裝時(shí)粗略地快速對(duì)準(zhǔn)，當(dāng)?shù)侗剌S向向主軸內(nèi)推入時(shí)，齒牙塵端與對(duì)應(yīng)的槽配合導(dǎo)入過(guò)程中可以實(shí)現(xiàn)兩者的精準(zhǔn)定位，從而提高換刀效率。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述導(dǎo)向齒槽的齒牙中端和與齒牙中端配合的槽的中端為平直的導(dǎo)向端用于傳遞扭矩；所述導(dǎo)向齒槽齒牙根部的抵靠端與齒牙塵端配合抵靠。本實(shí)用新型的齒槽形狀，塵端的齒牙便于換刀是的快速對(duì)準(zhǔn)，中部平直導(dǎo)向端不但可以實(shí)現(xiàn)刀柄的精確定準(zhǔn)安裝，而且平直的導(dǎo)向中部也是刀具切削加工中傳遞切削扭矩的部位，整個(gè)配合周向的齒槽配合結(jié)構(gòu)也大大增加了扭矩傳遞的接觸面積，減小接觸壓力，從而可以提高主軸的傳遞刀矩。

作為本實(shí)用新型的齒槽形狀的優(yōu)選方案，所述齒牙塵端的形狀為等腰三角形、直角三角形或?qū)ΨQ的漸形線尖齒形。

為進(jìn)一步便于實(shí)現(xiàn)主軸和刀柄的快速對(duì)心，主軸端部導(dǎo)向齒槽的外周設(shè)有內(nèi)錐面對(duì)心環(huán)5，內(nèi)錐面對(duì)心環(huán)5用于刀柄安裝時(shí)與導(dǎo)向齒槽外周面導(dǎo)向配合，實(shí)現(xiàn)快速對(duì)心。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的自導(dǎo)向齒形槽換刀裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為刀柄的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為主軸端部的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為導(dǎo)向齒槽的齒牙塵端為等腰直角三角形的示意圖。

圖5為導(dǎo)向齒槽的齒牙塵端為直角三角形的示意圖。

圖6為導(dǎo)向齒槽的齒牙塵端為對(duì)稱漸開線形的示意圖。

其中，1主軸；2主軸的導(dǎo)向齒槽；2A齒牙塵端；2B齒牙中端；2C抵靠端；3刀柄；4刀柄導(dǎo)向齒槽；5對(duì)心環(huán)。

具體實(shí)施方式

如圖1至圖6為本實(shí)用新型的自導(dǎo)向齒形槽換刀裝置，包括用于安裝刀具的主軸1和與主軸1配合安裝的刀柄3,主軸1內(nèi)設(shè)有刀柄安裝孔,主軸1安裝端的安裝孔外周設(shè)有一周導(dǎo)向齒槽2,導(dǎo)向齒槽2的齒和槽連續(xù)交替排布,導(dǎo)向齒槽的齒設(shè)有齒牙塵端2A、齒牙中端2B和齒牙根部2C的抵靠端,刀柄3與主軸1配合安裝的端部對(duì)應(yīng)設(shè)有與主軸的導(dǎo)向齒槽2配合的刀柄導(dǎo)向齒槽4，主軸的導(dǎo)向齒槽2的齒與刀柄導(dǎo)向齒槽4的槽導(dǎo)向配合，并且各導(dǎo)向齒槽的齒和槽的形狀相同，方向互為相反。

本實(shí)施例中，導(dǎo)向齒槽的齒牙中端2B和與齒牙中端配合的槽的中端為平直的導(dǎo)向端用于傳遞扭矩；導(dǎo)向齒槽齒牙根部的抵靠端2C與齒牙塵端配合抵靠。本實(shí)用新型的齒槽形狀，塵端的齒牙便于換刀是的快速對(duì)準(zhǔn)，中部平直導(dǎo)向端不但可以實(shí)現(xiàn)刀柄的精確定準(zhǔn)安裝，而且平直的導(dǎo)向中部也是刀具切削加工中傳遞切削扭矩的部位，整個(gè)配合周向的齒槽配合結(jié)構(gòu)也大大增加了扭矩傳遞的接觸面積，減小接觸壓力，從而可以提高主軸的傳遞刀矩。

如圖4、圖5和圖6所示，本實(shí)用新型的導(dǎo)向齒槽的齒牙塵端的形狀為等腰三角形、直角三角形或?qū)ΨQ的漸形線尖齒形，三種形狀的導(dǎo)向齒槽均可以實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的自導(dǎo)向?qū)?zhǔn)和扭矩傳遞的目的。

為進(jìn)一步便于主軸1和刀柄2的快速對(duì)心，主軸端部導(dǎo)向齒槽的外周設(shè)有內(nèi)錐面對(duì)心環(huán)5，內(nèi)錐面對(duì)心環(huán)5用于刀柄安裝時(shí)與導(dǎo)向齒槽外周面導(dǎo)向配合，實(shí)現(xiàn)快速對(duì)心。

本實(shí)用新型的自導(dǎo)向齒形槽換刀裝置，主軸和刀柄對(duì)應(yīng)的端部分別設(shè)置導(dǎo)向齒槽，并導(dǎo)向齒槽的齒部設(shè)有齒牙塵端，便于實(shí)現(xiàn)刀柄安裝時(shí)粗略地快速對(duì)準(zhǔn)，當(dāng)?shù)侗剌S向向主軸內(nèi)推入時(shí)，齒牙塵端與對(duì)應(yīng)的槽配合導(dǎo)入過(guò)程中可以實(shí)現(xiàn)兩者的精準(zhǔn)定位，從而提高換刀效率。