CN103920893B - 一种数控机床上用的可拆式刀架 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种数控机床上用的可拆式刀架，属于机械技术领域。它解决了现有的数控机床刀具更换效率低、更换时操作麻烦的问题。本数控机床上用的可拆式刀架，包括一底座以及连接于底座上且用于固定刀具的刀架本体，底座上具有定位凸台，定位凸台表面开设有贯穿其侧部的卡槽，刀架本体底部具有能够卡入卡槽内的卡接部，刀架本体与底座之间设有能够使刀架本体卡接到指定位置的阻挡件以及当刀架本体与底座卡接到指定位置后能够将两者固定的固定件。本数控机床上用的可拆式刀架具有换刀效率高、换刀速度快、刀具更换后无需机内对刀等优点。

Description

一种数控机床上用的可拆式刀架

技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及一种数控机床上用的刀架，尤其涉及一种数控机床上用的可拆式刀架。

背景技术

为了方便工件的加工，保证工件的加工效率，传统的数控机床上都设置有刀塔，刀塔上具有若干数量的底座，底座上固连有刀架，每个刀架内都安装有对应的刀具，在加工过程中通过刀塔的转动来选择当前加工时所需的刀具。刀塔上的刀架数量有限，有时无法满足某样工件加工时所需的所有工序，或是当刀具出现损坏等现象时便需要更换刀具，根据现有数控机床的结构，一般的做法都是，先将数控机床停机，然后将安装于数控机床刀塔上刀架内的刀具取下并更换上新的刀具，然后再重新将数控机床开机。

但是，传统的数控机床的这种换刀方式存在一些不足之处：首先，总所周知，刀具在未对刀情况下进行加工，则容易出现刀具弯曲变形甚至刀具断裂等现象，因此为了保证切削的精确度以及保证刀具使用的稳定性，更换后的刀具需要在数控机床内重新进行对刀，然而在对刀过程中数控机床需要一直保持停机状态，这样不仅需要花费大量的时间，同时还降低了企业的生产效率；另外，刀架与固连在刀塔上的底座是相互固连不可拆卸的，因此换刀时，只能将刀具从刀架上拆卸下来，然后更换上新的刀具，在换刀的过程中也需要花费操作人员大量的时间与精力，而且换刀过程也比较复杂，另外，由于刀架的不可拆卸，导致每次换刀后的刀具都需要在数控机床内进行对刀，因此也存在复位精度差，定位不可靠等问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种换刀方便、换刀速度更快且换刀效率更高的数控机床上用的可拆式刀架。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种数控机床上用的可拆式刀架，包括一底座以及连接于底座上且用于固定刀具的刀架本体，其特征在于，所述底座上具有定位凸台，所述定位凸台表面开设有贯穿其侧部的卡槽，所述刀架本体底部具有能够卡入上述卡槽内的卡接部，所述的刀架本体与底座之间设有能够使刀架本体卡接到指定位置的阻挡件以及当刀架本体与底座卡接到指定位置后能够将两者固定的固定件。

数控机床上设有能够转动的刀塔，底座固定在数控机床的刀塔上，在装配前，先在刀架本体上固定好刀具，然后将固定有刀具的刀架本体放置于一机外对刀装置上进行对刀，接着将对刀完毕后通过刀架本体底部的卡接部将刀架本体卡入到底座上，然后当刀架本体与底座卡接完毕后，利用固定件将两者固定。需要更换刀具时，只需将原先的刀架本体取下，然后换上新的装有刀具的刀架本体即可，当然新的刀架本体上的刀具也是经过机外对刀。

在卡接过程中，由于阻挡件的作用，使得刀架本体可以准确地卡接到底座上的指定位置，这样可以提高刀架本体安装时的精确定位，而且由于刀具已通过机外对刀，因此只要保证刀架本体可以卡接到位，即可直接对工件进行加工，省略了刀具在数控机床上的对刀过程，很好地提升了刀具的更换速度，且更换效率更高。

在上述的数控机床上用的可拆式刀架中，所述的阻挡件包括设置于卡槽底部的销子，所述的卡接部底部具有与卡槽开设方向相同的滑槽，所述的滑槽一端封闭，当刀架本体卡接到指定位置后所述的销子与滑槽的端部相抵靠。

将刀架本体底部的卡接部沿着底座表面的卡槽卡入，刀架本体得以与底座相卡接，当卡槽底部的销子与卡接部底部的滑槽的端部相抵靠时，刀架本体卡接到底座上的指定位置。

在上述的数控机床上用的可拆式刀架中，所述的刀架本体侧部具有贯穿至滑槽的封闭端的调节螺栓孔，所述的刀架本体上端具有与调节螺栓孔相通的锁紧螺柱孔，所述的调节螺栓孔内设有调节螺栓，所述的调节螺栓的端部与销子相抵靠，所述的锁紧螺柱孔内设有锁紧螺柱且锁紧螺柱的端部与调节螺栓的侧部相抵靠。

为了适应不同刀具，补偿刀具安装好后存在的误差，因此利用调节螺栓进行微调，通过拧紧或旋送调节螺栓来进行调节，当调定好，再将锁紧螺柱旋紧，由于锁紧螺柱端部与调节螺栓的侧部相抵靠，因此当锁紧螺柱旋紧时，会向下紧压调节螺栓的侧部并将调节螺栓锁死。

在上述的数控机床上用的可拆式刀架中，作为另一种情况，所述的阻挡件包括位于卡槽一端底部向上凸起的挡条，所述的卡接部相应的一端具有与挡条相匹配的缺口，当刀架本体卡接到指定位置后所述的挡条与缺口相抵靠。

将刀架本体的卡接部沿着底座表面的卡槽卡入，刀架本体从而与底座相卡接，当卡接部端部的缺口与卡槽一端底部的挡条相抵靠时，刀架本体卡接到底座上的指定位置。

在上述的数控机床上用的可拆式刀架中，所述的定位凸台与卡槽相垂直的一侧通过紧固螺钉固连有挡板，所述的挡板侧部通过若干紧固螺柱顶紧刀架本体侧部。

当刀架本体卡接到底座上后，为了防止刀架本体与底座之间产生沿卡槽开设方向的移动，利用挡板将刀架本体的侧部与定位凸台的侧部相固定，由于挡板通过紧固螺钉与定位凸台相固连，同时又利用紧固螺柱顶紧在刀架本体的侧部，这样刀架本体便无法沿着卡槽相对于底座移动。当然，需要更换刀架时，可以松开紧固螺钉和紧固螺柱，这样刀架本体就可以从底座上取下了。

在上述的数控机床上用的可拆式刀架中，所述的刀架本体呈块状，所述的刀架本体表面开设有刀具安装槽，所述的刀架本体与挡板相连的另一侧具有若干贯穿至刀具安装槽侧壁的调节孔，所述的调节孔内设有刀具紧固螺柱。

将刀具放置在刀架本体上的刀具安装槽内，然后根据刀具的大小来拧紧或者松开刀具紧固螺柱，刀具紧固螺柱的端部顶靠在刀具的侧部，并向刀具施加向内的压力，从而确保刀具能够固定在刀具安装槽内。

在上述的数控机床上用的可拆式刀架中，所述的固定件包括连接于定位凸台与卡槽相平行一侧上部的压板，所述的压板与定位凸台通过紧固螺钉相连，所述的定位凸台该侧的下部开设有贯穿的过渡槽，所述的压板与定位凸台相连处具有贯穿的连接槽，所述的过渡槽上部的侧壁与连接槽下部的侧壁相贴合，所述的连接槽上部的侧壁与刀架本体的表面相贴合。

定位凸台与卡槽相平行的一侧通过紧固螺钉相连，安装时，先将紧固螺钉松开，然后将刀架本体卡接到底座上的指定位置，当然刀架本体的一侧也位于连接槽内，当刀架本体卡接到位后，拧紧紧固螺钉，此时压板连接槽的两侧壁分别与定位凸台上过渡槽的侧壁以及刀架本体表面相贴合，这样通过压板的固定能够使得刀架本体与底座之间连接更加牢固。

在上述的数控机床上用的可拆式刀架中，所述的卡槽底部与其靠近压板的侧壁形成直角，所述的卡槽底部与其远离压板的侧壁形成锐角，所述的刀架本体与压板相联的一侧具有相对于刀架本体表面向外向上倾斜的倾斜面，所述的连接槽上部的侧壁与该倾斜面相贴合。

将卡槽设置成该形状是为了方便刀架本体的卡入，而由于卡槽底部与其远离压板的侧壁形成锐角，为了防止刀架本体在此处产生向上的摆动，因此在刀架本体与压板相连的一侧设置一个相对于刀架本体表面向外向上倾斜的倾斜面，压板上连接槽上部的侧壁与倾斜面相贴合，这样当拧紧紧固螺钉时，压板上连接槽上部的侧壁会对刀架本体上的倾斜面施加一个向内向下的力，即形成向刀架本体施加一个向下的力，从而消除了刀架本体向上摆的趋势。

在上述的数控机床上用的可拆式刀架中，作为另一种情况，所述的刀架本体表面分布有若干连接孔一，所述的底座上对应分布有若干连接孔二，所述的固定件包括穿过连接孔一并穿入连接孔二内的插销。插销穿过连接孔一并穿入连接孔二内，将底座与刀架本体相固定。

在上述的可拆卸式刀架中，所述的底座表面分布有若干安装孔，所述的底座的底部具有用于与刀塔相联的连接部。

在上述的可拆卸式刀架中，所述的底座上还固定有冷却液喷头。刀具在加工过程中与工件摩擦容易产生热量，通过冷却液喷头喷洒冷却液，可以降低温度。

与现有技术相比，本数控机床上用的可拆式刀架具有以下优点：

1、本数控机床上用的可拆式刀架中刀架本体与底座形成卡接的可拆式结构，需要换刀时，可快速更快上安装有已机外对刀完毕的刀架，即换刀效率更高，更换速度更快；

2、本数控机床上用的可拆式刀架通过阻挡件进行限位，保证刀架本体可以始终卡接到底座上的指定位置，精确度更高，同时也保证了工件的加工精度不受影响；

3、本数控机床上用的可拆式刀架利用固定件将相互卡接后的刀架本体与底座相固定，提高了两者之间连接的牢固性，保证了刀架本体不受加工时产生的振动影响，很好地提高了工作的稳定性。

附图说明

图1是本数控机床上用的可拆式刀架的结构示意图。

图2是本数控机床上用的可拆式刀架另一视角的结构示意图。

图3是本数控机床上用的可拆式刀架中刀架本体与底座处的结构示意图。

图4是本数控机床上用的可拆式刀架装配上刀具后的结构示意图。

图5是本数控机床上用的可拆式刀架的侧视图。

图6是本数控机床上用的可拆式刀架的俯视图。

图中，1、底座；2、刀架本体；3、定位凸台；4、卡槽；5、卡接部；6、销子；7、滑槽；8、调节螺栓孔；9、调节螺栓；10、锁紧螺柱；11、挡板；12、紧固螺钉；13、紧固螺柱；14、刀具安装槽；15、调节孔；16、刀具紧固螺柱；17、压板；18、过渡槽；19、连接槽；20、倾斜面；21、安装孔；22、连接部；23、冷却液喷头；24、刀具。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一

如图1-图6所示，一种数控机床上用的可拆式刀架，数控机床上具有刀塔，该可拆式刀架包括一用于固定在刀塔上的底座1以及连接于底座1上的刀架本体2，底座1上具有定位凸台3，定位凸台3上开设有贯穿其侧部的卡槽4，刀架本体2底座1具有能够卡入卡槽4内的卡接部5。

如图1所示，定位凸台3与卡槽4相垂直的一侧通过紧固螺钉12固连有挡板11，且挡板11侧部通过若干紧固螺柱13顶紧刀架本体2的侧部。刀架本体2呈块状，且刀架本体2表面开设有刀具安装槽14，刀架本体2与挡板11相连的另一侧具有若干贯穿至刀具安装槽14侧壁的调节孔15，调节孔15内设有刀具紧固螺柱16。

如图3、图5和图6所示，刀架本体2与底座1之间设有能够使刀架本体2卡接到指定位置的阻挡件，该阻挡件包括设置于定位凸台3上卡槽4底部的销子6，刀架本体2底部的卡接部5上设有与卡槽4开设方向相同的滑槽7，滑槽7的一端封闭，销子6位于滑槽7内，刀架本体2侧部具有贯穿至滑槽7的封闭端的调节螺栓孔8，刀架本体2上端具有与调节螺栓孔8相通的锁紧螺柱孔，调节螺栓孔8内设有调节螺栓9，调节螺栓9的端部与销子6相抵靠，锁紧螺柱孔内设有锁紧螺柱10，锁紧螺柱10的端部与调节螺栓9的侧部相抵靠。当然，也可以将销子6设置于刀架本体2的卡接部5的底部，并在定位凸台3上卡槽4的底部开设一端封闭的滑槽7，其取得的效果与本实施例是相同的。

如图2所示，刀架本体2与底座1之间还设有当刀架本体2卡接到底座1上的指定位置后将两者相固定的固定件。该固定件包括定位凸台3与卡槽4相平行一侧上部的压板17，压板17与定位凸台3通过紧固螺钉12相连，定位凸台3该侧的下部开设有过渡槽18，压板17与定位凸台3相连处具有连接槽19，连接槽19下部的侧壁与过渡槽18上部的侧壁相贴合。卡槽4底部与其靠近压板17的侧壁呈直角，且卡槽4底部与其远离压板17的侧壁呈锐角，刀架本体2与压板17相对的一侧具有相对于刀架本体2表面向外向上倾斜的倾斜面20，压板17上连接槽19上部的侧壁与刀架本体2上该侧的倾斜面20相贴合。

数控机床上具有刀塔，本可拆式刀架中底座1的底部具有凸出的连接部22，且该连接部22具体为滑块，数控机床上的刀塔上会对应设有滑轨，底座1通过滑块与滑轨的配合而连接到数控机床的刀塔上，底座1表面分布有若干安装孔21，当底座1连接到刀塔上后，利用紧固螺钉12穿过安装孔21并穿入刀塔上而将底座1固定在刀塔上。

装配刀架本体2与底座1前，先将刀具24放置在刀架本体2表面的刀具安装槽14内，然后拧紧位于刀架本体2侧部的刀具紧固螺柱16，刀具紧固螺柱16顶靠在刀具24的侧部，并将刀具24顶在刀具安装槽14的侧壁上，这样刀具24就被牢固地定位。然后将装有刀具24的刀架本体2放到机外对刀装置中进行对刀，等机外对刀完成后再将装有刀具24的刀架本体2装配到已经固定在刀塔上的底座1上。

机外对刀完成后，对刀架本体2进行装配，装配前，先将数控机床停机，然后将刀架本体2通过其底部的卡接部5与卡槽4卡接到底座1的定位凸台3上，由于卡槽4的底部设有销子6，刀架本体2的卡接部5的底部具有一端封闭的滑槽7，当刀架本体2卡接至销子6与滑槽7的端部相抵靠时，此时刀架本体2便精确卡接到底座1上的指定位置。

当刀架本体2卡接到底座1上的指定位置后，在定位凸台3与卡槽4相垂直的一侧通过紧固螺钉12连接上挡板11，并且利用设置于挡板11侧部的紧固螺柱13向内顶紧刀架本体2的侧部。在本实施例中，挡板11是连接在刀架本体2靠近滑槽7端部的一侧，当挡板11与刀架本体2及定位凸台3的侧部均连接后，刀架本体2与底座1相固定，且刀架本体2不能再从卡槽4中退出。

接着将压板17通过其上的连接槽19连接到定位凸台3与卡槽4相平行一侧的上部，然后将压板17与定位凸台3通过紧固螺钉12相连接，在紧固螺钉12拧紧时，压板17上连接槽19下部的侧壁与定位凸台3侧部的过渡槽18的上部的侧壁相贴合。由于在设计过程中，为了方便刀架本体2的卡入，特地将卡槽4设置成其底部与一侧壁呈直角，与另一侧壁呈锐角，因此当卡槽4卡入时，刀架本体2在卡槽4与其侧壁呈锐角的一侧处具有向上摆动的趋势，因此当紧固螺钉12拧紧时，压板17上连接槽19上部的侧壁与刀架本体2侧部的倾斜面20相贴合，而因为倾斜面20是相对于刀架本体2表面向外向上倾斜的，压板17上连接槽19上部的侧壁便会向内向下顶压刀架本体2上的倾斜面20，从而对刀架本体2产生一个向下的力，使得刀架本体2始终被压在卡槽4内，同时消除了刀架本体2向上摆动的趋势。装有刀具24的刀架本体2装配到底座1上后的结构如图4所示，通过挡板11与压板17的共同作用，刀架本体2便被牢固地固定在底座1上。

当需要更换刀具24时，同样地，也需要先将数控机床停机，然后松开压板17处的紧固螺钉12，并将挡板11侧部的紧固螺钉12和紧固螺柱13取下，这样挡板11与压板17便不再对刀架本体2起到固定作用，然后将刀架本体2连带着挡板11一同从底座1上取出，然后将新的已机外对刀完毕的装有刀具24的刀架本体2装配到底座1上，装配过程与上述相同。刀具24更换完成后，将数控机床开机，刀具24便可直接用于对工件进行加工。另外，在底座1上设置有冷却液喷头23，可以对加工时产生高温的刀具23和工件进行冷却降温。需要注意的是，由于每次更换的刀具24可能都不相同，因为为了补偿各刀具23间存在着的误差，利用设置于刀架本体2侧部的调节螺栓9进行微调，主要就是对调节螺栓9进行拧紧或旋松来进行调整，调定后拧紧设置于本体上端的锁紧螺柱10，锁紧螺柱10向下运动并压在调节螺栓9的侧部，从而将调节螺栓9锁死。

本数控机床上用的可拆式刀架将刀架本体2与底座1设置成卡接的可拆式结构，刀具24在安装于刀架本体2上后可先进行机外对刀，并通过底座1上销子6与刀架本体2上滑槽7的配合又能确保刀架本体2准确地卡接到底座1上的指定位置，因此刀具24无需在数控机床内进行对刀，这样很大程度地提升了换刀效率，而且换刀时更加方便、快速，在换刀时只需更换上新的带有所需更换刀具24的刀架本体2即可。

实施例二

本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，不同之处在于：本实施例中的阻挡件包括位于卡槽4一端底部向上凸起的挡条，卡接部5相应的一端具有与挡条相匹配的缺口，当刀架本体2卡接到底座1上至其上的缺口与卡槽4底部的挡条相抵靠时，刀架本体2卡接到底座1上的指定位置。

实施例三

本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，不同之处在于：本实施例中的刀架本体2表面分布有若干连接孔一，底座1上对应分布有若干连接孔二，固定件包括穿过连接孔一并穿入连接孔二内的插销。当刀架本体2与底座1相卡接后，利用插销穿过连接孔一并穿入连接孔二内，从而将刀架本体2与底座1相固定。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (7)

1.一种数控机床上用的可拆式刀架，包括一底座(1)以及连接于底座(1)上且用于固定刀具(24)的刀架本体(2)，其特征在于，所述底座(1)上具有定位凸台(3)，所述定位凸台(3)表面开设有贯穿其侧部的卡槽(4)，所述刀架本体(2)底部具有能够卡入上述卡槽(4)内的卡接部(5)，所述的刀架本体(2)与底座(1)之间设有能够使刀架本体(2)卡接到指定位置的阻挡件以及当刀架本体(2)与底座(1)卡接到指定位置后能够将两者固定的固定件，阻挡件包括设置于定位凸台(3)上卡槽(4)底部的销子(6)，刀架本体(2)底部的卡接部(5)上设有与卡槽(4)开设方向相同的滑槽(7)，滑槽(7)的一端封闭，销子(6)位于滑槽(7)内，刀架本体(2)侧部具有贯穿至滑槽(7)的封闭端的调节螺栓孔(8)，刀架本体(2)上端具有与调节螺栓孔(8)相通的锁紧螺柱孔，调节螺栓孔(8)内设有调节螺栓(9)，调节螺栓(9)的端部与销子(6)相抵靠，锁紧螺柱孔内设有锁紧螺柱(10)，锁紧螺柱(10)的端部与调节螺栓(9)的侧部相抵靠。

2.根据权利要求1所述的数控机床上用的可拆式刀架，其特征在于，所述的定位凸台(3)与卡槽(4)相垂直的一侧通过紧固螺钉(12)固连有挡板(11)，所述的挡板(11)侧部通过若干紧固螺柱(13)顶紧刀架本体(2)侧部。

3.根据权利要求2所述的数控机床上用的可拆式刀架，其特征在于，所述的刀架本体(2)呈块状，所述的刀架本体(2)表面开设有刀具安装槽(14)，所述的刀架本体(2)与挡板(11)相连的另一侧具有若干贯穿至刀具安装槽(14)侧壁的调节孔(15)，所述的调节孔(15)内设有刀具紧固螺柱(16)。

4.根据权利要求1所述的数控机床上用的可拆式刀架，其特征在于，所述的固定件包括连接于定位凸台(3)与卡槽(4)相平行一侧上部的压板(17)，所述的压板(17)与定位凸台(3)通过紧固螺钉(12)相连，所述的定位凸台(3)该侧的下部开设有贯穿的过渡槽(18)，所述的压板(17)与定位凸台(3)相连处具有贯穿的连接槽(19)，所述的过渡槽(18)上部的侧壁与连接槽(19)下部的侧壁相贴合，所述的连接槽(19)上部的侧壁与刀架本体(2)的表面相贴合。

5.根据权利要求4所述的数控机床上用的可拆式刀架，其特征在于，所述的卡槽(4)底部与其靠近压板(17)的侧壁形成直角，所述的卡槽(4)底部与其远离压板(17)的侧壁形成锐角，所述的刀架本体(2)与压板(17)相联的一侧具有相对于刀架本体(2)表面向外向上倾斜的倾斜面(20)，所述的连接槽(19)上部的侧壁与该倾斜面(20)相贴合。

6.根据权利要求1所述的数控机床上用的可拆式刀架，其特征在于，所述的刀架本体(2)表面分布有若干连接孔一，所述的底座(1)上对应分布有若干连接孔二，所述的固定件包括穿过连接孔一并穿入连接孔二内的插销。

7.根据权利要求1所述的数控机床上用的可拆式刀架，其特征在于，所述的底座(1)表面分布有若干安装孔(21)，所述的底座(1)的底部具有用于与刀塔相联的连接部(22)。