本實(shí)用新型涉及快刀伺服加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可換刀快刀裝置。

背景技術(shù)：

光學(xué)微結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于軍事和民用行業(yè)，與生產(chǎn)和生活關(guān)系緊密，由于微結(jié)構(gòu)光學(xué)元件表面為形狀復(fù)雜的高精度、非對(duì)稱(chēng)表面，傳統(tǒng)加工方法如靠模仿形、研磨拋光等，有的效率很低，有的不能滿(mǎn)足技術(shù)指標(biāo)要求。近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一些微結(jié)構(gòu)表面制造技術(shù)，如電子束直寫(xiě)技術(shù)、激光束直寫(xiě)技術(shù)、光刻技術(shù)、蝕刻技術(shù)、沉積和影像蝕刻技術(shù)、LIGA技術(shù)等，存在一定的局限，如對(duì)材料和設(shè)備要求高、刻蝕圖形邊緣不清晰、難以制作大F數(shù)的微透鏡陣列、加工精度的一致性較差、工藝可控性不好、對(duì)環(huán)境有污染等。

快刀伺服車(chē)削加工能同時(shí)滿(mǎn)足超精密加工高精度、高效率的要求，是解決微結(jié)構(gòu)光學(xué)元件加工困難的有效途徑。針對(duì)光學(xué)微結(jié)構(gòu)應(yīng)用的廣泛和作用的巨大，快刀伺服車(chē)削加工迅速發(fā)展起來(lái)。各國(guó)都在快刀伺服車(chē)削加工技術(shù)上投入了大量的人力物力，以期占領(lǐng)技術(shù)上的高地。

采用超精密車(chē)削技術(shù)加工微結(jié)構(gòu)，具有其它方法所不具備的許多優(yōu)勢(shì)，例如，能夠加工出真正的三維結(jié)構(gòu)，加工零件的輪廓精度達(dá)到亞微米級(jí)，無(wú)須后續(xù)拋光處理即可達(dá)到納米級(jí)表面粗糙度，加工效率高，可加工的零件尺度相對(duì)較大等。因此隨著超精密加工技術(shù)的發(fā)展，使用超精密切削的方法加工微結(jié)構(gòu)表面成為微制造領(lǐng)域非常重要的發(fā)展方向，受到了國(guó)內(nèi)外的廣泛重視。傳統(tǒng)超精密車(chē)削僅限于加工回轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)型零件，無(wú)法滿(mǎn)足微光學(xué)等復(fù)雜面形零件的加工要求。針對(duì)這種情況，一些學(xué)者對(duì)車(chē)削加工的進(jìn)刀方式進(jìn)行了改進(jìn)，發(fā)展了超精密快刀伺服車(chē)削加工技術(shù)，通過(guò)采用高頻響、高精度的刀具驅(qū)動(dòng)裝置，在主軸角度反饋的基礎(chǔ)上，金剛石刀具實(shí)時(shí)跟蹤工件面形的變化，以實(shí)現(xiàn)光學(xué)微結(jié)構(gòu)等復(fù)雜面形零件的精密高效加工。這種方式可以重復(fù)加工具有復(fù)雜形狀的各種異形元件，一次加工即可獲得很高的零件尺寸精度、形狀精度和很低的表面粗糙度，能夠?qū)崿F(xiàn)光學(xué)微結(jié)構(gòu)的高效率、高精度、柔性化加工，且經(jīng)濟(jì)性好。

由于一些零件加工工藝的要求，在超精密快刀伺服車(chē)削加工時(shí)，需要有粗加工和精加工等加工工序，或者由于零件是由多種不同材料構(gòu)成，導(dǎo)致在加工這類(lèi)零件時(shí)，需要在加工過(guò)程中進(jìn)行換刀操作，當(dāng)換刀完成后，還需要重新對(duì)刀，這就使得零件的加工精度受到影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種可換刀快刀裝置，能夠在換刀后也能保證零件的加工精度。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種可換刀快刀裝置，所述可換刀快刀裝置包括底座、安裝在所述底座上的直線電機(jī)、滑動(dòng)件、用于檢測(cè)所述滑動(dòng)件的滑動(dòng)位移的光柵尺和驅(qū)動(dòng)所述滑動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)組件，所述滑動(dòng)件包括固定部分和可以在所述固定部分上滑動(dòng)的滑動(dòng)部分，所述固定部分可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述底座上，所述驅(qū)動(dòng)組件能夠驅(qū)動(dòng)所述滑動(dòng)件的固定部分轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)所述固定部分轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述滑動(dòng)部分隨著所述固定部分一起轉(zhuǎn)動(dòng)，所述滑動(dòng)部分的一端可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接在所述直線電機(jī)的輸出軸上，所述滑動(dòng)部分的另一端固定安裝有刀盤(pán)，所述直線電機(jī)的輸出軸的運(yùn)動(dòng)方向與所述滑動(dòng)部分的滑動(dòng)方向平行或重合，所述刀盤(pán)上安裝有至少兩把刀具。

優(yōu)選地，所述直線電機(jī)為音圈電機(jī)。

優(yōu)選地，所述滑動(dòng)件的固定部分和滑動(dòng)部分分別為滾珠花鍵母和安裝在所述滾珠花鍵母上的滾珠花鍵軸。

優(yōu)選地，所述刀具的數(shù)量為三把，三把所述刀具圍繞所述刀盤(pán)的軸線均勻分布。

優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)組件包括固定套裝在所述滑動(dòng)件的固定部分上的大齒輪、與所述大齒輪嚙合的小齒輪和驅(qū)動(dòng)所述小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)。

優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)組件還包括齒輪限位機(jī)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述齒輪限位機(jī)構(gòu)包括固定安裝在所述底座上的導(dǎo)軌、安裝在所述導(dǎo)軌上的導(dǎo)軌滑塊、安裝在導(dǎo)軌滑塊上并且能夠固定所述大齒輪或小齒輪的定位件和用于驅(qū)動(dòng)所述導(dǎo)軌滑塊滑動(dòng)的驅(qū)動(dòng)件。

優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)件的輸出軸通過(guò)桿端關(guān)節(jié)軸承與所述導(dǎo)軌滑塊或定位件連接。

優(yōu)選地，所述定位件為能夠與所述大齒輪或小齒輪嚙合的齒條。

優(yōu)選地，所述電機(jī)為伺服電機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)件為氣缸，所述小齒輪通過(guò)漲緊套固定安裝在所述電機(jī)的輸出軸上。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)的不同之處在于，本實(shí)用新型提供的可換刀快刀裝置通過(guò)將直線電機(jī)的輸出軸與滑動(dòng)件的滑動(dòng)部分連接，并將刀盤(pán)安裝在滑動(dòng)部分的另一端，直線電機(jī)可以通過(guò)滑動(dòng)部分驅(qū)動(dòng)刀盤(pán)上的刀具產(chǎn)生高頻響、小范圍的快速精密進(jìn)刀運(yùn)動(dòng)，該進(jìn)刀運(yùn)動(dòng)與高精度的主軸回轉(zhuǎn)和徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)配合，可以完成復(fù)雜面形零件的精密高效加工；在加工過(guò)程中，當(dāng)需要換刀時(shí)，可以通過(guò)驅(qū)動(dòng)組件驅(qū)動(dòng)所述滑動(dòng)件的固定部分轉(zhuǎn)動(dòng)，固定部分能夠帶動(dòng)滑動(dòng)部分隨之一起轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)安裝在滑動(dòng)部分上的刀盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)?shù)侗P(pán)上安裝的需要更換的刀具旋轉(zhuǎn)到位時(shí)，停止轉(zhuǎn)動(dòng)滑動(dòng)件的固定部分，然后繼續(xù)加工即可，因此，本實(shí)用新型提供的可換刀快刀裝置可以只進(jìn)行一次對(duì)刀就能夠完成零件的加工，在換刀后也能保證零件的加工精度，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜光學(xué)面形的高效高精度加工。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型提供的一種實(shí)施方式的可換刀快刀裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中沿A-A方向的剖視圖；

圖3是圖1中沿B-B方向的剖視圖；

附圖標(biāo)記說(shuō)明：

1-底座；2-音圈電機(jī)；3-刀盤(pán)；4-刀具；5-滾珠花鍵母；6-滾珠花鍵軸；7-大齒輪；8-小齒輪；9-電機(jī)；10-導(dǎo)軌；11-導(dǎo)軌滑塊；12-定位件；13-驅(qū)動(dòng)件；14-桿端關(guān)節(jié)軸承；15-光柵尺讀數(shù)頭；16-讀數(shù)頭支架；17-光柵尺安裝板；18-電機(jī)座。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。但這些例舉性實(shí)施方式的用途和目的僅用來(lái)例舉本實(shí)用新型，并非對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)際保護(hù)范圍構(gòu)成任何形式的任何限定，更非將本實(shí)用新型的保護(hù)范圍局限于此。

在本實(shí)用新型中限定了一些方位詞，在未作出相反說(shuō)明的情況下，所使用的方位詞如“上、下、左、右”是指本實(shí)用新型提供的可換刀快刀裝置在正常使用情況下定義的，并與附圖2中所示的上下左右方向一致?！皟?nèi)、外”是指相對(duì)于各零部件本身輪廓的內(nèi)外。這些方位詞是為了便于理解而采用的，因而不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制。

在本實(shí)用新型中，當(dāng)零部件被稱(chēng)為“固定”在另一個(gè)零部件上，它可以直接在另一個(gè)零部件上，或者也可以存在居中的零部件。當(dāng)一個(gè)零部件被認(rèn)為是“連接”另一個(gè)零部件，它可以是直接連接到另一個(gè)零部件或者可能同時(shí)存在居中零部件。當(dāng)一個(gè)零部件被認(rèn)為是“設(shè)置”在另一個(gè)零部件上，它可以是直接設(shè)置在另一個(gè)零部件上或者可能同時(shí)存在居中零部件。

適當(dāng)參考圖1、圖2所示，本實(shí)用新型提供的基本實(shí)施方式的可換刀快刀裝置可以包括底座1、安裝在所述底座1上的直線電機(jī)、滑動(dòng)件、用于檢測(cè)所述滑動(dòng)件的滑動(dòng)位移的光柵尺和驅(qū)動(dòng)所述滑動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)組件，所述滑動(dòng)件包括固定部分和可以在所述固定部分上滑動(dòng)的滑動(dòng)部分，所述固定部分可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述底座1上，所述驅(qū)動(dòng)組件能夠驅(qū)動(dòng)所述滑動(dòng)件的固定部分轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)所述固定部分轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述滑動(dòng)部分隨著所述固定部分一起轉(zhuǎn)動(dòng)，所述滑動(dòng)部分的一端可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接在所述直線電機(jī)的輸出軸上，所述滑動(dòng)部分的另一端固定安裝有刀盤(pán)3，所述直線電機(jī)的輸出軸的運(yùn)動(dòng)方向與所述滑動(dòng)部分的滑動(dòng)方向平行或重合，所述刀盤(pán)3上安裝有至少兩把刀具4。

在上述基本實(shí)施方式中，所述直線電機(jī)固定在底座1的右端，所述滑動(dòng)件的固定部分通過(guò)軸承可轉(zhuǎn)動(dòng)的安裝在底座1的左端，即所述固定部分可以繞著沿左右方向的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，但不能沿左右方向移動(dòng)。所述滑動(dòng)件的滑動(dòng)部分可以在固定部分上沿著左右方向高精度的滑動(dòng)，所述滑動(dòng)部分的左端固定有刀盤(pán)3，滑動(dòng)部分的右端可以通過(guò)軸承與直線電機(jī)的輸出軸的左端連接，滑動(dòng)部分的右端也可以通過(guò)其他連接件與直線電機(jī)的輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接，以減少或避免滑動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，直線電機(jī)的影響。其中所述直線電機(jī)的輸出軸的運(yùn)動(dòng)方向與所述滑動(dòng)部分的滑動(dòng)方向可以平行，也可以重合，優(yōu)選直線電機(jī)的輸出軸的運(yùn)動(dòng)方向與滑動(dòng)部分的滑動(dòng)方向重合。所述光柵尺的標(biāo)尺光柵通過(guò)光柵尺安裝板17固定安裝在刀盤(pán)3或者滑動(dòng)部分上，光柵尺的光柵尺讀數(shù)頭15通過(guò)讀數(shù)頭支架16安裝在所述固定部分上，從而當(dāng)直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)安裝在滑動(dòng)部分上的刀盤(pán)上的刀具做高頻運(yùn)動(dòng)時(shí)，光柵尺就可以采集到刀具移動(dòng)的數(shù)據(jù)，從而可以通過(guò)光柵尺實(shí)現(xiàn)刀具的精確定位。其中安裝在刀盤(pán)3上的刀具可以適應(yīng)精密快刀伺服加工的刀具，一般采用金剛石刀具。

上述基本實(shí)施方式提供的可換刀快刀裝置在使用時(shí)，將其固定在機(jī)床上，機(jī)床的主軸帶動(dòng)安裝在其上的待加工工件回轉(zhuǎn)和徑向進(jìn)給，同時(shí)通過(guò)直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)滑動(dòng)件的滑動(dòng)部分在固定部分上快速運(yùn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)安裝在刀盤(pán)上的刀具做高頻響、小范圍的快速精密進(jìn)刀運(yùn)動(dòng)，以完成復(fù)雜面形工件的精密高效加工。在加工過(guò)程中，當(dāng)需要換刀時(shí)，可以通過(guò)驅(qū)動(dòng)組件驅(qū)動(dòng)所述滑動(dòng)件的固定部分轉(zhuǎn)動(dòng)，固定部分帶動(dòng)滑動(dòng)部分隨之一起轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)安裝在滑動(dòng)部分上的刀盤(pán)3轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)?shù)侗P(pán)3上安裝的需要更換的刀具4旋轉(zhuǎn)到位時(shí)，停止轉(zhuǎn)動(dòng)滑動(dòng)件的固定部分，然后繼續(xù)加工即可。因此，上述的可換刀快刀裝置通過(guò)一次加工即可獲得很高的尺寸精度、形狀精度和很低的表面粗糙度，能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜光學(xué)面形的高效高精度加工。

在本實(shí)用新型中，為了進(jìn)一步保證工件的加工效果，優(yōu)選地，所述直線電機(jī)為音圈電機(jī)2，音圈電機(jī)2通過(guò)電機(jī)座18固定安裝在底座1上。音圈電機(jī)2是一種反應(yīng)頻率很快的直驅(qū)式電機(jī)，其具有零磁滯、零磁槽效應(yīng)，高響應(yīng)、高精度、高加速、高速度、力特性好、控制方便、體積小、行程大、分辨率無(wú)限小等優(yōu)點(diǎn)，因此在本實(shí)用新型中通過(guò)使用音圈電機(jī)2，既能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜微結(jié)構(gòu)零件加工所需要的高頻響，也可以滿(mǎn)足加工高陡度復(fù)雜面形所需要的大行程(相對(duì)于壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)的方式)，可以更好地保證工件的加工效果。同時(shí)，通過(guò)對(duì)音圈電機(jī)的控制方法進(jìn)行優(yōu)化，可以進(jìn)一步提高跟蹤精度和工作頻響。

在本實(shí)用新型中，所述滑動(dòng)件是保證高精度加工和快速換刀的關(guān)鍵部件。其可以選用現(xiàn)有的任何能夠高精度滑動(dòng)并能夠傳遞轉(zhuǎn)矩的結(jié)構(gòu)。

在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，如圖2所示，所述滑動(dòng)件的固定部分和滑動(dòng)部分分別為滾珠花鍵母5和安裝在所述滾珠花鍵母5上的滾珠花鍵軸6。滾珠花鍵母5固定于軸承的內(nèi)圈中(具體為通過(guò)軸承套和鎖母固定在軸承內(nèi)圈中)，滾珠花鍵軸6的右端通過(guò)連接件與音圈電機(jī)的輸出軸連接在一起，滾珠花鍵軸6的左端安裝刀盤(pán)3，這樣在音圈電機(jī)驅(qū)動(dòng)下，金剛石刀就可以做高頻切削。

所述滑動(dòng)件為通過(guò)滾珠花鍵軸6和滾珠花鍵母5形成的滾珠花鍵副，滾珠花鍵軸6和滾珠花鍵母5可以進(jìn)行相對(duì)直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)滾珠花鍵母5利用其中的鋼球在經(jīng)過(guò)精密磨削的滾珠花鍵軸6上作直線運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，也可以傳遞扭矩。當(dāng)扭矩由滾珠花鍵母5施加到滾珠花鍵軸6上，扭矩方向上的滾珠同時(shí)平穩(wěn)、均勻傳遞載荷。因此，通過(guò)選用滾珠花鍵副作為本實(shí)用新型的滑動(dòng)件，能夠?qū)崿F(xiàn)刀具高頻響、高精度的運(yùn)動(dòng)，并且能夠保證換刀后的刀具定位精度。

當(dāng)然在本實(shí)用新型中，所述滑動(dòng)件還可以采用其他結(jié)構(gòu)，例如可傳遞扭矩的直線導(dǎo)軌，此時(shí)直線導(dǎo)軌的固定元件(導(dǎo)軌)的外表面應(yīng)當(dāng)固定套裝有能夠安裝在軸承內(nèi)圈中的套筒，以實(shí)現(xiàn)直線導(dǎo)軌可以轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在底座1上。其中，底座1和安裝直線導(dǎo)軌的軸承之間可以設(shè)置安裝軸承座的支架，以便于軸承的安裝固定。

在本實(shí)用新型中，安裝所述刀盤(pán)3上刀具4的數(shù)量至少為兩把，即，刀盤(pán)3上安裝的刀具4的數(shù)量可以是兩把、三把或者更多把。刀具4在刀盤(pán)3上的布置方式可以根據(jù)換刀的控制方式具體設(shè)定，但至少應(yīng)當(dāng)與刀盤(pán)3的軸線的距離相等。

在本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述刀具4的數(shù)量為三把，三把所述刀具4圍繞所述刀盤(pán)3的軸線均勻分布，從而使得所述驅(qū)動(dòng)組件每次旋轉(zhuǎn)120度，就可以更換一把刀具，使得換刀的控制方式更加簡(jiǎn)便。

所述驅(qū)動(dòng)組件為用于驅(qū)動(dòng)滑動(dòng)件旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)，因此可以采用任何能夠精確控制轉(zhuǎn)動(dòng)角度的輸出旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)。如通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)同步帶的形式。

在本實(shí)用新型中，優(yōu)選地，參考圖3所示，所述驅(qū)動(dòng)組件包括固定套裝在所述滑動(dòng)件的固定部分上的大齒輪7、與所述大齒輪7嚙合的小齒輪8和驅(qū)動(dòng)所述小齒輪8轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)9。

具體地，大齒輪7固定安裝在滑動(dòng)件的固定部分上，或者固定在軸承套的后端面上，電機(jī)9固定安裝在底座上，小齒輪8通過(guò)漲緊套15直接與電機(jī)9的輸出軸連接。這樣通過(guò)電機(jī)9旋轉(zhuǎn)就可以帶動(dòng)滑動(dòng)件(如滾珠花鍵母和滾珠花鍵軸)旋轉(zhuǎn)，從而可以帶動(dòng)刀盤(pán)旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)換刀。由于通過(guò)小齒輪8帶動(dòng)大齒輪7旋轉(zhuǎn)，因此可以更為精確的控制刀盤(pán)3的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。在該實(shí)施例方式中，為了保證刀具4的精確定位，所述電機(jī)9的輸出軸在不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)應(yīng)當(dāng)可以鎖死，即電機(jī)9的輸出軸在刀具轉(zhuǎn)動(dòng)到位時(shí)能夠保持不轉(zhuǎn)動(dòng)。

在上述實(shí)施方式的基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)為：所述驅(qū)動(dòng)組件還包括齒輪限位機(jī)構(gòu)。通過(guò)設(shè)置齒輪限位機(jī)構(gòu)，以進(jìn)一步保證刀具的定位精度。

所述齒輪限位機(jī)構(gòu)可以采用現(xiàn)有的各種適當(dāng)?shù)叵尬坏慕Y(jié)構(gòu)，例如，可以在大齒輪7或者小齒輪8的需要定位的位置上設(shè)置相應(yīng)的定位孔，當(dāng)大齒輪7或者小齒輪8轉(zhuǎn)動(dòng)到位后，通過(guò)定位銷(xiāo)實(shí)現(xiàn)大齒輪7或者小齒輪8的定位。

在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，參考圖3所示，所述齒輪限位機(jī)構(gòu)包括固定安裝在所述底座1上的導(dǎo)軌10、安裝在所述導(dǎo)軌10上的導(dǎo)軌滑塊11、安裝在導(dǎo)軌滑塊11上并且能夠固定所述大齒輪7或小齒輪8的定位件12和用于驅(qū)動(dòng)所述導(dǎo)軌滑塊11滑動(dòng)的驅(qū)動(dòng)件13。

定位件12可以為任何能夠卡住齒輪的結(jié)構(gòu)，優(yōu)選地，所述定位件12為能夠與所述大齒輪7或小齒輪8嚙合的齒條。通過(guò)使用齒條與大齒輪7或小齒輪8嚙合，可以實(shí)現(xiàn)大齒輪7或者小齒輪8更加精確地定位。在本實(shí)用新型中，所述定位件12優(yōu)選用于固定大齒輪7。

當(dāng)需要換刀時(shí)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)件13驅(qū)動(dòng)導(dǎo)軌滑塊11在導(dǎo)軌上遠(yuǎn)離大齒輪7或小齒輪8滑動(dòng)，使得定位件12與大齒輪7或小齒輪8脫離，然后通過(guò)驅(qū)動(dòng)組件驅(qū)動(dòng)刀盤(pán)3旋轉(zhuǎn)，使刀具4轉(zhuǎn)動(dòng)到位，再通過(guò)驅(qū)動(dòng)件13驅(qū)動(dòng)導(dǎo)軌滑塊11在導(dǎo)軌10上朝著大齒輪7或者小齒輪8滑動(dòng)，從而帶動(dòng)安裝在導(dǎo)軌滑塊11上的定位件12(如齒條)滑動(dòng)到大齒輪7或者小齒輪8的處，與大齒輪7或小齒輪8卡合(例如嚙合)，從而實(shí)現(xiàn)大齒輪7或者小齒輪8的固定。

在本實(shí)用新型中，所述驅(qū)動(dòng)件13用于驅(qū)動(dòng)所述導(dǎo)軌滑塊11運(yùn)動(dòng)，因此可以采用現(xiàn)有的任何輸出直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，本實(shí)用新型中優(yōu)選使用氣缸。

所述驅(qū)動(dòng)件13可以直接和所述導(dǎo)軌滑塊11或定位件12連接，以驅(qū)動(dòng)導(dǎo)軌滑塊11滑動(dòng)。

在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，所述驅(qū)動(dòng)件13的輸出軸通過(guò)桿端關(guān)節(jié)軸承14與所述導(dǎo)軌滑塊11或定位件12連接。通過(guò)桿端關(guān)節(jié)軸承14連接所述驅(qū)動(dòng)件13和導(dǎo)軌滑塊11或定位件12，可以避免可換刀快刀裝置在進(jìn)行高頻切削時(shí)將作用力通過(guò)大齒輪7、定位件12、導(dǎo)軌滑塊11傳遞到驅(qū)動(dòng)件13上，而導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)件13的安裝位置發(fā)生的變化，因此通過(guò)設(shè)置桿端關(guān)節(jié)軸承14可以保證快速換刀時(shí)刀具4的定位精度。

進(jìn)一步地，用于驅(qū)動(dòng)所述小齒輪8轉(zhuǎn)動(dòng)的所述電機(jī)9為伺服電機(jī)，從而可以實(shí)現(xiàn)更加精確地?fù)Q刀定位。

在本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例中，通過(guò)音圈電機(jī)2驅(qū)動(dòng)滾珠花鍵軸6高頻運(yùn)動(dòng)，通過(guò)齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)滾珠花鍵軸6做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀，到位后通過(guò)氣缸帶動(dòng)定位件12精確定位。并且安裝高精度光柵尺采集數(shù)據(jù)可以精確定位刀具4的位置。因此，本實(shí)用新型提供的可換刀快刀裝置配合高精度的機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)和徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)了一次加工即可獲得很高的尺寸精度、形狀精度和很低的表面粗糙度。

以上實(shí)施方式的先后順序僅為便于描述，不代表實(shí)施方式的優(yōu)劣。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上實(shí)施方式僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施方式所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施方式技術(shù)方案的精神和范圍。