CN105312945B - 自清洗刀库和机床 - Google Patents

Abstract

本发明涉及有色金属镜面加工的技术领域，公开了自清洗刀库和机床，其中自清洗刀库，安装于机床上，用于存放刀具并清洗刀具上的积削瘤，包括刀盘，所述刀盘上设有多个可固定所述刀具的刀位，还包括清洗仓、安置于所述清洗仓上的超声波发生器以及可为所述清洗仓提供清洗液的循环结构，所述刀盘位于所述清洗仓的内腔，所述清洗仓设有用于露出所述刀位的缺口，所述缺口处设有可打开或封闭的开闭结构。本发明中的自清洗刀库在刀具存放入之后，通过超声波发生器和清洗液进行清洗，避免刀具上的切削积累成为积削瘤，保持刀具能长寿高效的进行高精度加工。

Description

自清洗刀库和机床

技术领域

本发明涉及有色金属镜面加工的技术领域，尤其涉及自清洗刀库和机床。

背景技术

在金属切削过程中，经常会出现切屑杂质沉积在前刀面上，积累后形成一个非常坚硬的金属堆积物，其硬度是工件材料硬度的2—3倍，能够代替刀刃进行切削，并且以一定的频率生长和脱落。这种堆积物即为积削瘤。特别是有色金属(铜、铝)熔点低在加工时刀具刃口上极易形成积削瘤。

在粗加工时，积削瘤的影响不大，甚至替代刀具磨损还有一定好处，但是在精加工时，积削瘤改变了加工处的刀具实际形状，影响了加工结果，尤其是超精密的镜面加工中，积削瘤会在镜面加工时形成划痕(过加工)或者暗痕(未加工)，大大影响了加工效果。而越精密的加工其切屑产生的碎屑越小，以至于依附在刀具上形成肉眼难以发现的积削瘤，直接影响加工质量的同时，其具体事故原因难以及时发现，间接影响了整体的加工效率。

发明内容

本发明的目的在于提供自清洗刀库和机床，旨在解决现有技术中精加工容易出现肉眼无法察觉的积削瘤，影响加工效果的问题。

本发明是这样实现的，自清洗刀库，安装于机床上，用于存放刀具并清洗刀具上的积削瘤，包括刀盘，所述刀盘上设有多个可固定所述刀具的刀位，还包括清洗仓、安置于所述清洗仓上的超声波发生器以及可为所述清洗仓提供清洗液的循环结构，所述刀盘位于所述清洗仓的内腔，所述清洗仓设有用于露出所述刀位的缺口，所述缺口处设有可打开或封闭的开闭结构。

与现有技术相比，本发明中的自清洗刀库，当刀具收纳放置其内部时，清洗仓封闭，由循环结构提供清洗液将刀具浸泡，超声波发生器发出超声波，在超声波的震动下，刀具上积累的切削杂质脱落掉入清洗液，并随清洗液的循环离开清洗仓，完成清洗。使用本发明中自清洗刀库可以存放刀具，刀具每次进入刀库都会被清洗，携带的切屑杂质不会积累形成积削瘤，而且从根源上防止积削瘤的产生。

本发明还提供了机床，包括机架和前述的自清洗刀库，所述机架上设有固定座，所述清洗仓安装于所述固定座上，所述循环结构设置于所述机架上。

本发明机床其刀库与现有技术中的刀库不同，每次换下的刀具存放进刀库都会被自动清洗，杜绝积削瘤的产生，加工精度高。

附图说明

图1为本发明实施例提供的自清洗刀库和固定座结构示意图；

图2为本发明实施例提供的自清洗刀库的循环结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体附图对本实施例的实现进行详细的描述。

如图1和图2所示，自清洗刀库1包括刀盘12、清洗仓11和循环结构13，在刀盘12上设有多个刀位121，刀具放置于刀位121中进行固定。清洗仓11为密闭结构，并且安置有超声波发生器。刀盘12位于清洗仓11的内腔，清洗仓11设有开闭结构，开闭结构可开合露出刀盘12上的刀位121。循环结构13可将清洗液输入清洗仓11内或排出，实现清洗仓11的清洗液循环。

在换刀时，将开闭结构打开露出缺口，刀具经过缺口放入刀位121后固定，然后将开闭结构关闭密封缺口，使整个清洗仓11密封，在循环结构13的驱动下，清洗液进入清洗仓11并浸没刀具，超声波发生器启动，在超声波的震动下，以清洗液为介质清洗刀具，使刀具上可能沾有的切削杂质脱离，然后超声波发生器关闭，循环结构13将清洗液排走，刀具已经清洗完成，可等待下次换刀时直接用于加工。

如图1所示，本实施例中自清洗刀库1，其刀具在存放时即进行清洗，如果刀具沾到切削杂质，经过清洗后切削杂质脱落，无法在多次加工中积累形成积削瘤，从而从源头上避免了积削瘤的产生，在高精加工领域中，也不会出现积削瘤引起的加工缺陷，使整个加工设备和刀具都能长寿命稳定的进行精加工。

本实施例中的刀盘12可转动式设置于清洗仓11内，清洗仓11下端设有用于驱动刀盘12转动的刀盘电机(图中未示出)。在实际机床中，刀盘12的种类可以有多种，例如链式，平面支架式等，本实施例中采用的转动式刀盘12，只需要一个缺口，通过转动即可使每个刀位121都能露出，而且在清洗完成后，可以由刀盘电机高速转动刀盘12，甩干刀具上的清洗液，避免将清洗液携带至加工中。

本实施例中清洗功能的刀库1还包括可输出高压空气的气泵，在清洗仓11内设有吹气喷头，气泵与吹气喷头连通，在清洗完成后，输出高压空气辅助吹干刀具上的清洗液。

清洗仓11可为多种形状，例如矩形、锥形等，本实施例中采用筒形结构，内径大于刀盘12，尽可能节省了体积，其开闭结构为转动盖111，转动连接在清洗仓11上，与清洗仓11同心，形状与缺口互补，转动后可打开或封闭缺口。

如图2所示，循环结构13包括可容纳清洗液的过滤水箱31、清洗液泵(图中未示出)以及将过滤水箱31连通至清洗仓11的管道32。这种循环结构13单独循环，通过清洗液泵将清洗液输入清洗仓11，或者抽回过滤水箱31，在过滤水箱31内进行沉淀过滤，不会污染到机床的其他部分。在实际中还可以添加为过滤水箱31更换清洗液的外循环结构13，及时将沉淀的杂质排出过滤水箱31。

如图1所示，本实施例还提供了机床，包括机架和前述自清洗刀库1，在机架上设有固定座2，清洗仓11即安装于固定座2上，循环结构13设置于机架上。

以下为了便于观察，在图1和图2中，将机架部分略去，以固定座2代替整个机床进行位置说明。

本实施例中的机床，其刀库与普通刀库不同，刀具在存放入自清洗刀库1后，可以经过前述的清洗步骤进行清洗，避免了积削瘤的产生，加工精度和使用寿命都较高。

如图1所示，在清洗仓11下端设有吸震座21，吸震座21包括多层托板211，和设置在各相邻托板211之间的吸震弹簧212，吸震座21活动安装于固定座2上。

由于机床本身精度要求较高，超声波震动清洗时，很可能对机床其他部件造成影响，降低其精度。吸震座21将清洗仓11与固定座2隔开，利用吸震弹簧212将清洗仓11的震动吸收，使其无法通过固定座2对机床产生影响。

在固定座2上纵向设置有升降气缸223，平移气缸221以及横向延伸的限位导轨222，升降气缸223和平移气缸221输出端均连接于吸震座21，可以驱动其升降或沿着限位导轨222平移，实现在水平方向和竖直方向的移动，配合刀盘12的转动实现换刀。在限位导轨222的极限位置，还设有缓冲块2221，使其移动至该位置时能冲击缓冲，不会发生磕碰影响整体精度。

升降结构和平移结构具体设置方式为现有成熟技术，不做赘述，其与主轴配合并清洗的工作流程如下：

1.刀盘12、清洗仓11通过平移气缸221驱动伸出，清洗仓11的转动盖111打开，同时通过限位导轨222上的缓冲块2221定位停止,车床的主轴松开刀具。

2.升降气缸223驱动清洗仓11下降，使刀具脱离主轴，同时刀盘12将刀具锁紧在刀位上121。

3.刀盘12通过刀盘电机开始运动到指定的刀号位置。

4.升降气缸223驱动清洗仓11上升，使刀具插入主轴并从刀位释放刀具。

5.清洗仓11通过平移气缸221移动动力气缸驱动收回，转动盖11关闭，主轴夹紧刀具。

6.完成换刀动作。机床主轴开始进行加工。

7.过滤水箱31中的清洗液泵启动，瞬间通过循环结构13将清洗液充满清洗仓11

8.超声波震动发生器启动，超声清洗刀具废屑及切削产生的积屑瘤。

9.清洗完成后超声波震动发生器停止，清洗液泵启动，通过循环结构13将清洗液导回过滤水箱31进行沉淀过滤。

10.刀盘12通过刀盘电机高速旋转，同时气泵从吹气喷头吹出高压空气，使刀具进行离心和强力风干。

在实际设计中，可以设计为通过M代码发出指令使升降气缸223驱动清洗仓11上升或者下降，配合主轴实现上刀和换刀。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.自清洗刀库，安装于机床上，用于存放刀具并清洗刀具上的积削瘤，包括刀盘，所述刀盘上设有多个可固定所述刀具的刀位，其特征在于，还包括清洗仓、安置于所述清洗仓上的超声波发生器以及可为所述清洗仓提供清洗液的循环结构，所述刀盘位于所述清洗仓的内腔，所述清洗仓设有用于露出所述刀位的缺口，所述缺口处设有可打开或封闭的开闭结构；所述刀盘可转动式设置于所述清洗仓内，所述清洗仓下端设有用于驱动所述刀盘转动的刀盘电机，所述刀位能够通过所述刀盘的转动从所述缺口露出；所述清洗仓为筒形结构，所述开闭结构为与所述缺口形状互补的转动盖，所述转动盖转动连接于所述清洗仓。

2.如权利要求1所述的自清洗刀库，其特征在于，所述循环结构包括可容纳所述清洗液的过滤水箱、清洗液泵以及将所述水箱连通至所述清洗仓的管道。

3.机床，包括机架，其特征在于，包括权利要求1至2任一项所述的自清洗刀库，所述机架上设有固定座，所述清洗仓安装于所述固定座上，所述循环结构设置于所述机架上。

4.如权利要求3所述的机床，其特征在于，还包括设置于所述清洗仓下端的吸震座，所述吸震座包括多层托板，各相邻所述托板之间设有吸震弹性件，所述吸震座活动安装于所述固定座上。

5.如权利要求4所述的机床，其特征在于，所述固定座上纵向设置有导向柱以及用于驱动所述吸震座沿所述导向柱升降的升降气缸。

6.如权利要求5所述的机床，其特征在于，所述固定座上设有横向延伸的限位导轨以及用于驱动所述吸震座沿所述限位导轨移动的平移气缸。

7.如权利要求6所述的机床，其特征在于，于所述限位导轨的极限位置，设有用于吸收冲击力的缓冲块。