本实用新型涉及一种教学仪器，尤其是一种用于教学的手摇式加工中心换刀装 置。

背景

目前，学习数控机床的学员，当遇到换刀装置ATC的时候，大家只能通过书籍，图 片等形势了解，没有一个实际的模型供学员参考学习，带来了很大的不方便，即使参观的时 候，也只能了解外观和工作情况，无法深入的了解内部结构，也不能明白内部的一些机 械传动等知识，而且对于数控机床的拆卸也比较繁琐，而且成本过高，无法实现，激发不了 学员们学习的积极性，使得教学质量大大降低。

实用新型内容

本实用新型要解决上述现有技术的缺点，提供一种能够清楚了解数控机床换刀装 置ATC内部结构的用于教学的手摇式加工中心换刀装置，满足了老师在上课时能更好的让 学生理解和学习，也能勾起学生学习的积极性。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案：这种用于教学的手摇式加工中心换 刀装置，包括架体，固定安装在架体上的一组齿轮箱、及设置在齿轮箱内的一组齿轮，齿轮 箱内设有一组水平设置且中心一致的转轴，转轴上插接有一组平行摆放的支撑块，支撑块 侧面贴附有刀盘，刀盘侧面固定安装有气缸，气缸上设有与气缸一体成型的夹紧装置，夹紧 装置由一组夹紧片组成，架体上设有侧板，侧板设有一组上下分布且位置一致的支撑板，支 撑板顶端设有轴套，轴套内腔设有通过螺纹连接在轴套内腔的连接杆，连接杆内 腔设有活动连接在连接杆内腔的第二连接杆，第二连接杆上设有机械手。这样，在使 用时，齿轮箱是设置在架体上的，齿轮箱内设置的转轴是为了方便带动齿轮的转动，转轴上 插接的支撑块不仅是为了便于实现转轴的转动，也是为了方便安装刀盘，而刀盘侧面的气 缸是为了便于驱动与气缸一体成型的夹紧装置实现夹紧，而侧板是为了便于在支撑板上安 装轴套，而轴套、连接杆、第二连接杆及机械手组成一个传动机构，设置合理，可操作性 强。

进一步完善，转轴上设有置于支撑块之间的柱形凸轮，刀盘上设有驱动刀盘的齿 轮轴，齿轮轴上设有与柱形凸轮相接触的第二齿轮，齿轮轴上固定安装有刀架，刀架上设有 一组环形分布在刀架上的刀套，刀架上还设有一组环绕分布的固定块，固定块上开有定位 孔，刀套上还设有一组定位块，定位块上穿插有固定轴，刀套活动连接在固定轴上，定位块 置于夹紧片之间，刀盘上开有用于放置夹紧装置的通槽。这样，在使用，通过齿轮轴上的第 二齿轮与柱形凸轮之间的啮合带动齿轮驱动刀盘转动，同时刀架也随之转动，而刀架上设 置的固定块与刀套之间通过螺栓连接，便于刀套启闭，定位块是为了使刀套转动工作 位置，通过气缸驱动夹紧装置，使得夹紧装置上的夹紧片可以实现对定位块的夹紧，刀盘上 开设的通槽是为了气缸驱动夹紧装置时有一定升降空间，也是为了能够准确对定位块实现夹紧，工艺简单，方便快捷。

进一步完善，齿轮箱外侧设有用于一组连接转轴的手柄，转轴上设有置于支撑块 之间的柱形凸轮。这样，在使用时，通过手柄来带动转轴转动，方便快捷。

进一步完善，转轴上还连接有带键槽轴承，带键槽轴承上插接有与带键槽轴承外 径相匹配的盘形齿轮，盘形齿轮上设有一组水平相等且中心一致的沉头孔，盘形齿轮内开 设有轨迹槽，轨迹槽内活动连接有与轨迹槽大小相匹配的拨杆，盘形齿轮前面设有盘形凸 轮，盘形凸轮外表面设有一组弧形块，沉头孔内设有用于连接盘形齿轮与盘形凸轮的螺栓。 这样，在使用时，转轴转动带动带键槽轴承的转动，盘形齿轮是插接在带键槽轴承上的，盘 形齿轮上开设的轨迹槽是为了便于拨杆在槽内运动，盘形齿轮上的沉头孔是为了便于通过 螺栓连接盘形凸轮，使其达到工作目的，操作简单。

进一步完善，连接杆上设有一组环绕分布在连接杆表面的圆柱，圆柱表 面与弧形块表面相接触。这样，在使用时，弧形块与圆柱接触时两者呈相切关系，不会发生 干涉问题，所以当弧形块转动时，也会带动圆柱转动，工艺简单，设置合理。

进一步完善，机械手左右两端设有一组大小相等且中心一致的手爪。这样，在使用 时，通过手抓来抓取刀具，方便快捷，省时省力。

本实用新型有益的效果是：本实用新型的用于教学的手摇式加工中心换刀装置， 整个装置采用铝为制造材料，重量轻，成本降低，便于携带，而且整个结构以开放式的形式 展现在学员面前，能够使得学员更加清楚明白的了解其内部结构，手动操作也便于讲师讲

解，学员理解。

附图说明

图1为本实用新型的左侧结构示意图；

图2为本实用新型的右侧结构示意图；

图3为本实用新型的传动装置的结构示意图；

图4为本实用新型的侧面运动结构示意图；

图5为本实用新型的侧面运动结构示意图；

图6为本实用新型的侧面运动结构示意图；

图7为本实用新型的侧面运动结构示意图。

附图标记说明：架体1，齿轮箱2,齿轮2-1，转轴3,手柄3-1，支撑块4,刀盘5, 齿轮轴5-1，第二齿轮5-2,气缸6,夹紧装置6-1，夹紧片6-2,侧板7,支撑板7-1，轴套8,连接杆8-1，第二连接杆8-2,机械手9,手爪9-1，柱形凸轮10,刀架11，刀套11-1，固定 块12,定位孔12-1，定位块13,固定轴13-1，通槽14,带键槽轴承15,盘形齿轮15-1，沉头孔 15-2,轨迹槽16,拨杆16-1，盘形凸轮17,弧形块17-1，螺栓17-2,圆柱18。

实施

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

参照附图1-7 :这种用于教学的手摇式加工中心换刀装置，包括架体1、固定安装 在架体1上的齿轮箱2、及设置在齿轮箱2内的齿轮2-1，齿轮箱2内设有一组水平设置 且中心一致的转轴3,转轴3上插接有一组平行摆放的支撑块4,支撑块4侧面固定安装有刀盘5,刀盘5上设有气缸6,气缸6上设有与气缸一体成型的夹紧装置6-1，夹紧装置6-1 由一组夹紧片6-2组成，架体1上设有侧板7,侧板7设有一组上下分布且位置一致的支撑 板7-1，支撑板7-1顶端设有轴套8,轴套8内腔设有通过螺纹连接在轴套8内腔的连 接杆8-1，连接杆8-1内腔设有活动连接在连接杆8-1内腔的第二连接杆8-2,第 二连接杆8-2上设有机械手9 ;转轴3上设有置于支撑块4之间的柱形凸轮10,刀盘5上设 有驱动刀盘5的齿轮轴5-1，齿轮轴5-1上设有与柱形凸轮10相接触的第二齿轮5-2,齿轮 轴5-1上固定安装有刀架11，刀架11上设有一组环形分布在刀架11上的刀套11-1，刀架 11上还设有…组环绕分布的固定块12,固定块12上开有定位孔12-1，刀套11-1还设有定 位块13,定位块13上穿插有固定轴13-1，刀套11-1活动连接在固定轴13-1上，定位块13 置于夹紧片6-2之间，刀盘5上开有用于放置夹紧装置6-1的通槽14 ;齿轮箱2外侧设有用 于连接转轴3的手柄3-1 ;转轴3上还连接有带键槽轴承15,带键槽轴承15上插接有与带 键槽轴承15外径相匹配的盘形齿轮15-1，盘形齿轮15-1上设有一组水平相等且中心一致 的沉头孔15-2,所述盘形齿轮15-1内开设有轨迹槽15,轨迹槽16内活动连接有与轨迹槽 16大小相匹配的拨杆16-1，盘形齿轮15-1前面设有盘形凸轮17,盘形凸轮17外表面设有 一组弧形块17-1，沉头孔15-2内设有用于连接盘形齿轮15-1与盘形凸轮17的螺栓17-2 ; 连接杆8-1上设有一组环绕分布在连接杆8-1表面的圆柱18,圆柱18表面与弧形 块17-1表面相接触；机械手9左右两端设有一组大小相等且中心一致的手爪9-1。在使用 时，先转动手柄3-1来带动转轴3转动，转轴3转动也带动了齿轮2-1转动，同时柱状 凸轮10开始转动，齿轮轴5-1在柱状凸轮10的作用下也开始转动，刀盘5也随之转动，刀 盘5转至通槽14位置开始换刀工作，按下气缸6电源开关，气缸6就开始工作，气缸6上夹 紧装置6-1夹紧定位块，使得刀套11-1竖直朝下摆放，然后慢慢转动另一个手柄3-1，设置 有盘形齿轮15-1的齿轮箱2开始工作，盘形齿轮15-1转动也带动了盘形凸轮17转动，此 时在盘形凸轮17上的弧形块17-1转动的同时也带动了连接杆8-1转动，机械手9在 连接杆8-1的作用下顺时针旋转90度，机械手9夹紧刀具18,随后，拨杆16-1在轨迹 槽16内开始向下运动，第二连接杆8-2向下移动，机械手9拨出刀套11-1中的刀具19,机 械手9在盘形凸轮17的作用下在逆时针旋转90度，完成整个换刀动作。

虽然本实用新型已通过参考优选的实施例进行了图示和描述，但是，本专业普通技术人员应当了解，在权利要求书的范围内，可作形式和细节上的各种各样变化。