CN104084845A - 一种刀具靠模控制系统 - Google Patents

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Abstract

一种刀具靠模控制系统,包括刀具靠模装置和控制处理器(8),所述刀具靠模装置包括刀具(1)和靠模柱(2),其中,靠模柱(2)总体上为圆柱形,所述圆柱形的两端分别为上堵头(27)和下堵头(28),上堵头(27)和下堵头(28)之间为中间靠模部,所述中间靠模部在周向方向上均匀分布有四条纵向的靠模槽(21、22、23、24),所述靠模槽与刀具(1)的接合端部(11)接合,所述四条纵向的靠模槽中至少有一条为回程槽(22),所述回程槽(22)的靠模轮廓为平面型,所述四条纵向的靠模槽中的其余靠模槽为曲面槽,用于对所述刀具(1)进行进给量控制,而且所述曲面槽的数量为多条,曲面槽的曲面形状各不相同。

Description

一种刀具靠模控制系统
技术领域
[0001] 本发明涉及靠模领域,具体为一种刀具靠模装置。
背景技术
[0002] 对于一些仿形机床,其靠模通常固定,刀具沿着靠模行走,从而加工出需要的形 状。
[0003] 但是,这些机床难以加工纵向尺寸很大的工件。为了在机床上加工长尺寸工件,在 有些机床中,刀具在加工的纵向方向上静止不动,而工件做纵向运动。刀具仅仅做进给方向 的横向运动。但是这种机床的靠模需要往复运动的靠模。
[0004] 但是,靠模的往复运动往往会对工件的形状加工造成影响。
[0005] 另外,在加工的时候,由于工件在纵长方向是可能需要不同的形状;而靠模的总长 度有限,如果将纵长方向的形状全部体现在靠模上,势必增加靠模的尺寸,增加机床的占地 以及成本。
发明内容
[0006] 因此,本发明的目的是设计一种靠模装置,其能够在不影响工件加工形状的情况 下,实现对工件的纵向长度方向上的轮廓加工,而且能够根据情况变换轮廓形状,而不增加 靠模的长度尺寸。而且,在靠模回程的时候,不会对加工工件的形状造成影响。
[0007] 本发明的一个方面是:一种刀具靠模控制系统,包括刀具靠模装置和控制处理 器,所述刀具靠模装置包括刀具和靠模柱,其中,靠模柱总体上为圆柱形,所述圆柱形的两 端分别为上堵头和下堵头,上堵头和下堵头之间为中间靠模部,所述中间靠模部在周向方 向上均匀分布有四条纵向的靠模槽,所述靠模槽与刀具的接合端部接合,所述四条纵向的 靠模槽中至少有一条为回程槽,所述回程槽的靠模轮廓为平面型,所述四条纵向的靠模槽 中的其余靠模槽为曲面槽,用于对所述刀具进行进给量控制,而且所述曲面槽的数量为多 条,曲面槽的曲面形状各不相同; 所述靠模柱在中间靠模部与上堵头之间设置有周向的上换模槽,在中间靠模部与下堵 头之间设置有周向的下换模槽,所述换模槽用于刀具在所述四条纵向的靠模槽之间进行变 换; 所述刀具靠模装置还包括靠模柱纵向驱动机构,所述靠模柱纵向驱动机构包括齿条部 件和齿轮部件,所述齿条部件的中间设置有纵向的导向凹槽,所述齿条部件的左侧面设置 有齿条结构;所述导向凹槽用于与导向轨道配合以对所述齿条部件的运动导向,所述齿轮 部件与所述齿条结构啮合,以使得所述齿条部件在所述导向凹槽的导向之下在纵向方向上 运动; 所述靠模柱的上堵头与电机动力联接,所述靠模柱的下堵头与轴承部件连接,所述轴 承部件与所述齿条部件的右侧面的下端固定连接;所述齿条部件的右侧面的上端还一体地 设置有横臂,所述电机固定设置在所述横臂上;当所述刀具的接合端部在所述换模槽中时, 所述电机在转动时能够带动所述靠模柱相对于所述齿条部件周向转动; 在使用时,所述齿条部件在所述齿轮部件的带动下,能够驱动所述靠模柱相对于所述 刀具纵向运动,直至所述刀具的接合端部与所述换模槽接合;当所述靠模柱需要作回程运 动或需要更换靠模槽时,所述电机能够驱动所述靠模柱作周向转动,从而使得需要的靠模 槽与刀具的接合端部对准; 所述电机的外壳上固定设置有周向位置感测传感器,所述上堵头的外圆周上设置有与 所述周向位置感测传感器匹配的周向感测对象,周向位置感测传感器能够感测所述周向感 测对象,从而能够得到所述靠模柱的周向位置;所述齿条部件的下端固定设置有纵向位置 感测传感器,所述导向轨道在纵向上设置有与纵向位置感测传感器匹配的纵向感测对象, 纵向位置感测传感器能够感测所述纵向感测对象,从而能够得到所述齿条部件相对于所述 导轨的纵向位置; 所述控制处理器与所述周向位置感测传感器以及纵向位置感测传感器数据联接,用于 接收位置信息;所述控制处理器还与齿轮部件的驱动机构以及电机数据联接,用于控制所 述齿轮部件以及所述电机的动作。
[0008] 通过上述方案,由于采用了专门的回程槽,该回程槽的形状为平面的,因此不会对 刀具形成进给量的变化,因此在回程的时候不会对工件的加工形状造成影响。而将多个曲 线槽集成在一个靠模柱上,能够根据需要,通过控制靠模柱的运动,而实现对工件的长度方 向上不同形状要求的满足。整个装置上集成了纵向运动以及圆周运动,结构紧凑,能够实现 靠模柱的二维运动;而且,齿条结构的中间具有导向槽,能够在对靠模柱进行驱动的时候, 满足导向稳定的要求,同时,又能够实现齿条结构的周向固定。通过横臂和轴承的两端固 定,使得靠模柱被牢固保持。而通过两个换模槽的设置,能够稳定地实现刀具在靠模柱上的 稳定换模。由于采用了周向位置传感器以及纵向位置传感器,并且采用了控制器进行电子 控制,因而能够根据命令以及靠模柱所处的位置进行动作,并且能够保证需要的靠模槽对 准刀具接合部,并且保证在需要的时候刀具接合部接合换模槽。
附图说明
[0009] 图1是本发明的刀具靠模装置的结构示意图; 图2是图1的靠模柱的A-A方向的截面示意图;以及 图3是本发明的控制系统的系统结构图。
具体实施方式
[0010] 下面结合图1-3,对本发明进行详细说明。
[0011] 一种刀具靠模控制系统,包括刀具靠模装置和控制处理器8,所述刀具靠模装置包 括刀具1和靠模柱2,其中,靠模柱2总体上为圆柱形,所述圆柱形的两端分别为上堵头27 和下堵头28,上堵头27和下堵头28之间为中间靠模部,所述中间靠模部在周向方向上均匀 分布有四条纵向的靠模槽21、22、23、24,所述靠模槽与刀具1的接合端部11接合,所述四条 纵向的靠模槽中至少有一条为回程槽22,所述回程槽22的靠模轮廓为平面型,所述四条纵 向的靠模槽中的其余靠模槽为曲面槽,用于对所述刀具1进行进给量控制,而且所述曲面 槽的数量为多条,曲面槽的曲面形状各不相同; 所述靠模柱2在中间靠模部与上堵头27之间设置有周向的上换模槽26,在中间靠模部 与下堵头28之间设置有周向的下换模槽25,所述换模槽25、26用于刀具1在所述四条纵向 的靠模槽21、22、23、24之间进行变换; 所述刀具靠模装置还包括靠模柱纵向驱动机构,所述靠模柱纵向驱动机构包括齿条部 件5和齿轮部件7,所述齿条部件5的中间设置有纵向的导向凹槽52,所述齿条部件5的左 侧面设置有齿条结构53 ;所述导向凹槽52用于与导向轨道6配合以对所述齿条部件5的 运动导向,所述齿轮部件7与所述齿条结构53啮合,以使得所述齿条部件5在所述导向凹 槽52的导向之下在纵向方向上运动; 所述靠模柱2的上堵头27与电机3动力联接,所述靠模柱2的下堵头28与轴承部件 4连接,所述轴承部件4与所述齿条部件5的右侧面的下端固定连接;所述齿条部件5的右 侧面的上端还一体地设置有横臂51,所述电机3固定设置在所述横臂51上;当所述刀具1 的接合端部11在所述换模槽25、26中时,所述电机3在转动时能够带动所述靠模柱2相对 于所述齿条部件5周向转动; 在使用时,所述齿条部件5在所述齿轮部件7的带动下,能够驱动所述靠模柱2相对于 所述刀具1纵向运动,直至所述刀具1的接合端部11与所述换模槽25、26接合;当所述靠 模柱2需要作回程运动或需要更换靠模槽时,所述电机3能够驱动所述靠模柱2作周向转 动,从而使得需要的靠模槽与刀具1的接合端部11对准; 所述电机3的外壳上固定设置有周向位置感测传感器31,所述上堵头的外圆周上设置 有与所述周向位置感测传感器31匹配的周向感测对象,周向位置感测传感器31能够感测 所述周向感测对象,从而能够得到所述靠模柱2的周向位置;所述齿条部件5的下端固定设 置有纵向位置感测传感器54,所述导向轨道6在纵向上设置有与纵向位置感测传感器54匹 配的纵向感测对象,纵向位置感测传感器54能够感测所述纵向感测对象,从而能够得到所 述齿条部件5相对于所述导轨6的纵向位置; 所述控制处理器8与所述周向位置感测传感器31以及纵向位置感测传感器54数据联 接,用于接收位置信息;所述控制处理器8还与齿轮部件7的驱动机构以及电机3数据联 接,用于控制所述齿轮部件7以及所述电机3的动作。
[0012] 其中,所述齿轮部件7由齿轮电机驱动。
[0013] 其中,可选地,所述四条纵向的靠模槽21、22、23、24中,两条为回程槽,两条为曲 面槽,而且回程槽与曲面槽间隔设置。
[0014] 其中,可选地,所述四条纵向的靠模槽21、22、23、24中,一条为回程槽,三条为曲 面槽。

Claims (4)

1. 一种刀具靠模控制系统,包括刀具靠模装置和控制处理器(8),所述刀具靠模装置 包括刀具(1)和靠模柱(2),其中,靠模柱(2)总体上为圆柱形,所述圆柱形的两端分别为上 堵头(27)和下堵头(28),上堵头(27)和下堵头(28)之间为中间靠模部,所述中间靠模部在 周向方向上均匀分布有四条纵向的靠模槽(21、22、23、24),所述靠模槽与刀具(1)的接合 端部(11)接合,所述四条纵向的靠模槽中至少有一条为回程槽(22),所述回程槽(22)的靠 模轮廓为平面型,所述四条纵向的靠模槽中的其余靠模槽为曲面槽,用于对所述刀具(1)进 行进给量控制,而且所述曲面槽的数量为多条,曲面槽的曲面形状各不相同; 所述靠模柱(2)在中间靠模部与上堵头(27)之间设置有周向的上换模槽(26),在中间 靠模部与下堵头(28)之间设置有周向的下换模槽(25),所述换模槽(25、26)用于刀具(1) 在所述四条纵向的靠模槽(21、22、23、24)之间进行变换; 所述刀具靠模装置还包括靠模柱纵向驱动机构,所述靠模柱纵向驱动机构包括齿条部 件(5)和齿轮部件(7),所述齿条部件(5)的中间设置有纵向的导向凹槽(52),所述齿条部 件(5)的左侧面设置有齿条结构(53);所述导向凹槽(52)用于与导向轨道(6)配合以对所 述齿条部件(5 )的运动导向,所述齿轮部件(7 )与所述齿条结构(53 )啮合,以使得所述齿条 部件(5)在所述导向凹槽(52)的导向之下在纵向方向上运动; 所述靠模柱(2)的上堵头(27)与电机(3)动力联接,所述靠模柱(2)的下堵头(28)与 轴承部件(4)连接,所述轴承部件(4)与所述齿条部件(5)的右侧面的下端固定连接;所述 齿条部件(5)的右侧面的上端还一体地设置有横臂(51),所述电机(3)固定设置在所述横 臂(51)上;当所述刀具(1)的接合端部(11)在所述换模槽(25、26)中时,所述电机(3)在 转动时能够带动所述靠模柱(2)相对于所述齿条部件(5)周向转动; 在使用时,所述齿条部件(5)在所述齿轮部件(7)的带动下,能够驱动所述靠模柱(2) 相对于所述刀具(1)纵向运动,直至所述刀具(1)的接合端部(11)与所述换模槽(25、26) 接合;当所述靠模柱(2)需要作回程运动或需要更换靠模槽时,所述电机(3)能够驱动所述 靠模柱(2)作周向转动,从而使得需要的靠模槽与刀具(1)的接合端部(11)对准; 所述电机(3)的外壳上固定设置有周向位置感测传感器(31),所述上堵头的外圆周上 设置有与所述周向位置感测传感器(31)匹配的周向感测对象,周向位置感测传感器(31) 能够感测所述周向感测对象,从而能够得到所述靠模柱(2)的周向位置;所述齿条部件(5) 的下端固定设置有纵向位置感测传感器(54),所述导向轨道(6)在纵向上设置有与纵向位 置感测传感器(54)匹配的纵向感测对象,纵向位置感测传感器(54)能够感测所述纵向感 测对象,从而能够得到所述齿条部件(5)相对于所述导轨(6)的纵向位置; 所述控制处理器(8)与所述周向位置感测传感器(31)以及纵向位置感测传感器(54) 数据联接,用于接收位置信息;所述控制处理器(8)还与齿轮部件(7)的驱动机构以及电机 (3)数据联接,用于控制所述齿轮部件(7)以及所述电机(3)的动作。
2. 如权利要求1所述刀具靠模装置,其中,所述齿轮部件(7)由齿轮电机驱动。
3. 如权利要求1所述刀具靠模装置,其中,所述四条纵向的靠模槽(21、22、23、24)中, 两条为回程槽,两条为曲面槽,而且回程槽与曲面槽间隔设置。
4. 如权利要求1所述刀具靠模装置,其中,所述四条纵向的靠模槽(21、22、23、24)中, 一条为回程槽,三条为曲面槽。
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