CN105563193A

CN105563193A - 刀具座

Info

Publication number: CN105563193A
Application number: CN201510727655.3A
Authority: CN
Inventors: 川田直树
Original assignee: Okuma Corp
Current assignee: Okuma Corp
Priority date: 2014-10-30
Filing date: 2015-10-30
Publication date: 2016-05-11
Also published as: US10092988B2; JP2016087714A; DE102015115908A1; TW201622876A; JP6393584B2; US20160121446A1; TWI630060B

Abstract

本发明提供一种刀具座，其通过嵌件成型将金属制加强部件埋入在树脂制座主体中，在使用时，座主体不会产生龟裂或裂纹。刀具座(7)具有树脂制的座主体(71)和金属制的加强部件(72)，其中该加强部件通过嵌件成型而埋入在座主体中。加强部件具有加强板(722)，该加强板(722)被埋入在座主体中的包含水平销穿插部的部分。在加强板上避开水平销穿插部地形成有减轻重量孔(722a)。

Description

刀具座

技术领域

本发明涉及在加工中心等的机床中，自动更换刀具的装置所使用的刀具座(toolpot)。

背景技术

在加工中心等的机床中，在加工工件所需的刀具的数量多的情况下，与机床独立地设置刀具库(toolmagazine)等的储料器(stocker)，在机床和储料器之间进行刀具的交接。在作为储料器的刀具库内保持刀具时，使用了能够自由装拆地收容保持刀具的刀具座(例如，参照下述的专利文献1)。

由于刀具座大量使用同一形态的结构，所以通常由制造成本低的树脂成形品构成，进行大量生产。但是，在为由树脂成形品构成的刀具座的情况下，由于例如供安装轴穿插的部分或保持钢制滚珠的部分等的强度不足，所以提出了将金属制的加强部件埋入这些部分的方案。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-126961号公报

向树脂制刀具座的埋入金属制加强部件通常通过嵌件成型来进行。

在嵌件成型的情况下，在以比常温高的温度进行了成形之后冷却到常温，但在冷却时，因树脂与金属的线膨胀系数不同，导致在树脂制的座主体的内部产生热应力，由于该热应力，有可能在使用时使座主体产生龟裂或裂纹等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种刀具座，其通过嵌件成型在树脂制座主体中埋入有金属制加强部件，在座主体上不会产生由热应力引起的龟裂或裂纹。

本发明的刀具座具有：树脂制的座主体和金属制的加强部件，其中该加强部件通过嵌件成型而埋入在座主体中，加强部件形成为能够在嵌件成型后的冷却时以不妨碍座主体的热收缩的方式发生弹性变形的形状。

在本发明的刀具座中，在嵌件成型后的冷却时，树脂制的座主体及金属制的加强部件会热收缩，而通过加强部件发生弹性变形，能够避免妨碍座主体的热收缩，进而能够抑制热应力的发生。

在本发明的刀具座的优选方式中，加强部件通过在所需部位形成减轻重量部而成为上述形状。

在上述方式的刀具座中，通过形成在加强部件的所需部位的减轻重量部，能够抑制座主体内的热应力的发生，另外，还能够抑制对加强部件要求的强度带来的影响。

在本发明的上述方式的刀具座中，加强部件具有加强板，该加强板埋入在座主体中的包含安装轴穿插部的部分，在加强板上避开安装轴穿插部地形成有减轻重量孔。

上述刀具座的情况下，在加强部件的加强板上避开安装轴穿插部地形成有减轻重量孔，由此，形成为能够以不妨碍座主体的热收缩的方式发生弹性变形的形状，因此使加强部件的加工容易，另外，还不会破坏在对座主体的安装轴穿插部进行加强的方面要求的强度。

发明效果

根据本发明的刀具座，通过金属制的加强部件提高了强度，而且，能够避免在使用时树脂制的座主体产生龟裂或裂纹。

附图说明

图1是具有刀具座的自动刀具更换装置的仰视图。

图2是沿图1的II-II线的放大垂直剖视图。

图3是沿图1的III-III线的放大垂直剖视图。

图4是本发明的刀具座的立体图。

图5是该刀具座的纵向剖视图。

图6是该刀具座的加强部件的立体图。

图7是表示该刀具座的最终产品形态的纵向剖视图。

附图标记说明

7刀具座

71座主体

72加强部件

721加强环

722加强板

722a减轻重量孔

8水平销(安装轴)

具体实施方式

以下，参照图1～图7说明本发明的实施方式。

图1～图3表示具有刀具座的加工中心的自动刀具更换装置，图4～图7表示本发明的刀具座的详细情况。

此外，在以下的说明中，将图1的上侧称为“前”，将其下侧称为“后”，将图1的左右称为“左右”。

图1～图3所示的自动刀具更换装置相对于绕垂直轴线自由旋转地支承在加工中心的主轴头上的主轴1，自动更换刀具T，该自动刀具更换装置具有水平状的链式刀具库2和刀具更换臂3，其中刀具更换臂3绕垂直轴线自由旋转且自由升降，在主轴1与刀具库2之间更换刀具T。

在刀具更换臂3的两端部设置有用来握持刀具T的夹钳(gripper)4。

刀具库2由以下部件构成：前后一对的链轮5，其绕垂直轴线自由旋转；环状链6，其搭挂在两个链轮5上；和多个刀具座7，其沿链6的长度方向隔开间隔地安装在链6上且保持刀具T朝下。

如图2及图3所示，各刀具座7的上端部通过水平销8与固定于链6上的托架9枢接，由此能够自由摆动。在各刀具座7的下端部设置有截面呈L形的卡合部712。

另外，上述自动刀具更换装置具有：摆动装置10，其使转位至刀具交接位置P的刀具座7的前后两侧的各2个刀具座7，在位于刀具更换臂3的旋转轨迹O上的干涉位置(在图1、2中用实线表示的位置)与从该旋转轨迹O上退避的退避位置(在图1、2中用点划线表示的位置)之间摆动；和固定装置11，其对转位至刀具交接位置P的刀具座7进行固定。

摆动装置10由以下部件构成：2个旋转部件12，其配置在刀具交接位置P的前后两侧，并且以转位至刀具交接位置P的刀具座7的摆动中心为中心自由地旋转；气缸(aircylinder)13，其使旋转部件12旋转；和可动卡合板14，其安装在各旋转部件12上，并且与转位至刀具交接位置P的刀具座7的前后两侧的各2个刀具座7的卡合部712卡合。

固定装置11由以下部件构成：上述2个旋转部件12；上述气缸13；固定卡合板15，其以与转位至刀具交付位置P的刀具座7的卡合部712卡合的方式固定地设置；和握持部件16，其架设固定在两旋转部件12之间，并且对转位至刀具交接位置P的刀具座7进行握持。

在上述自动刀具更换装置中，在利用主轴1进行的加工中，当保持着下一刀具T的刀具座7转位至刀具交接位置P时，使气缸13的活塞杆131推出，从而使两旋转部件12向在图2、3中用箭头表示的顺时针方向旋转。

于是，与刀具交接位置P的前后两侧的各2个刀具座7的卡合部712卡合的可动卡合板14也向相同方向移动，这4个刀具座7使由各刀具座7保持的刀具T摆动到从刀具更换臂3的旋转轨迹O上退避后的退避位置(参照图2)。

另外，与此同时，握持部件16也向相同方向移动，转位至刀具交接位置P的刀具座7由握持部件16固定(参照图3)。

而且，若利用安装在主轴1上的刀具T进行的加工结束，则在主轴1移动到刀具更换位置之后，刀具更换臂3从待机位置旋转90度到刀具握持位置，通过一个夹钳4握持主轴1的已使用的刀具T，通过另一个夹钳4握持转位至刀具交接位置P的刀具座7的下一刀具T。

然后，刀具更换臂3下降，已使用的刀具T从主轴1拔出，下一刀具T从刀具座7拔出。然后，刀具更换臂3旋转180度之后再上升，将下一刀具T插入主轴1，将已使用的刀具T插入刀具座7。刀具更换臂3然后再旋转90度，返回待机位置。

像这样，刀具更换结束。

当刀具更换结束时，气缸13的活塞杆131退入，由此，两旋转部件12向图2、3的逆时针方向旋转。于是，可动卡合板14返回垂直状态，刀具交接位置P的前后两侧的各2个刀具座7向右方摆动直到干涉位置。与此同时，握持部件16也向图2、3的逆时针方向移动而远离刀具座7，转位至刀具交接位置P的刀具座7的固定被解除。

如图4及图5详细所示，本发明的刀具座7为适用于上述自动刀具更换装置的刀具座，具有树脂制的座主体71和通过嵌件成型而埋入座主体71内的金属制的加强部件72。

座主体71是大致棱柱状，在其内部形成有沿垂直轴线方向延伸的贯穿孔711。贯穿孔711的下侧部分由供刀具T的柄(省略图示)插入的大径的插入孔部711a构成。贯穿孔711的上侧部分由保持柄的前端部的小径的保持孔部711b构成。

在座主体71的左侧面的下端部，设置有前端向上弯折的截面呈L形的卡合部712。

座主体71的上端面的包含贯穿孔711的上端开口在内的左侧约三分之二的部分为朝向左侧向下倾斜的倾斜面。

如图6所示，加强部件72由水平状的加强环721和前后一对的垂直状的加强板722构成。

加强环721以使其内周面在座主体71的保持孔部711b露出的方式埋入在座主体71内。在加强环721外周面的前后两侧形成有垂直接合面(省略图示)。

一对加强板722的一面的左下部预先通过焊接等接合在加强环721的前后2个垂直接合面上。两加强板722通过嵌件成型而完全埋入座主体71的上侧部分，隔着保持孔部711b配置成沿前后相对。各加强板722的上缘的一部分以与座主体71上端的倾斜面平行的方式倾斜。

通过对嵌件成型后的刀具座7实施必要的后续加工而成为图7所示的最终产品形态。

即，在刀具座7中的与加强环721对应的高度中间位置，从刀具座7外表面朝向保持孔部711b沿径向延伸的多个滚珠收容孔73沿周向等间隔地形成为贯穿状。在各滚珠保持孔73中插入有用于保持柄的前端部的钢制滚珠75和使滚珠75的一部分向保持孔部711b内突出的方式对滚珠75进行弹压的弹簧76，并且螺合有用于将滚珠75及弹簧76保持在滚珠保持孔73内的推压螺钉77。

另外，在刀具座7的上端部，以避开保持孔部711b地贯穿一对加强板722的右上部的方式以贯穿状形成有沿前后方向延伸的水平销穿插孔74。在水平销穿插孔74中，穿插着用于将刀具座7与托架9枢接的水平销8。

在加强部件72的前后各加强板722上，避开水平销穿插孔74地形成有减轻重量孔722a。更详细来说，在隔着保持孔部711b而沿前后相对的一对加强板722的左上部，分别形成有减轻重量孔722a。减轻重量孔722a呈四边形，其上缘以与加强板722上缘的倾斜部平行的方式倾斜。

本来，形成有减轻重量孔722a的附近是在嵌件成型后将座主体71及加强部件72冷却到常温时座主体71容易产生热应力的部位。在本实施方式的刀具座7中，在加强部件72的一对加强板722中的上述部分形成有减轻重量孔722a。由此，各加强板722中的减轻重量孔722a的周围的部分易于弹性变形，不妨碍座主体71的热收缩，由此，能够抑制热应力的产生。另外，减轻重量孔722a分别形成在两加强板722中的没有水平销8穿插的部位，从而不会损害加强板722对水平销穿插部加强的功能。而且，能够通过冲压加工等在各加强板722上容易地形成减轻重量孔722a。

此外，本发明不限于上述实施方式，还能够适用于各种方式的刀具座。

另外，在上述实施方式中，通过在加强部件上形成减轻重量孔，能够抑制座主体的热应力的产生，但除了减轻重量孔以外的结构也可以将例如由凹部、切缺部构成的减轻重量部形成在加强部件的规定部位。

Claims

1.一种刀具座，具有树脂制的座主体和金属制的加强部件，其中该加强部件通过嵌件成型而埋入在座主体中，所述刀具座的特征在于，

加强部件形成为能够在嵌件成型后的冷却时以不妨碍座主体的热收缩的方式发生弹性变形的形状。

2.如权利要求1所述的刀具座，其特征在于，

加强部件通过在所需部位形成减轻重量部而成为所述形状。

3.如权利要求2所述的刀具座，其特征在于，

加强部件具有金属制的加强板，该加强板埋入在座主体中的包含安装轴穿插部的部分，在加强板上避开安装轴穿插部地形成有减轻重量孔。