CN107243653A - 一种数控车床高压出水刀塔组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开的数控车床高压出水刀塔组件包括刀塔、第一刀座、第二刀座和输水管，第一刀座上安装有外圆刀，第二刀座上安装有螺纹刀，第一刀座内设置有第一水道，第二刀座内设置有第二水道，第一水道与第二水道经钢管相连通，第二水道的出水口与螺纹刀自带的中心出水孔相连通，第一水道的入水口安装有快换接头插座，输水管的出水口安装有快换接头插头，输水管的入水口与一出水压力为20～30 MPa的高压水泵相连通，刀塔上安装有驱动机构，输水管与驱动机构的输出端相连；该刀塔组件可快速实现螺纹加工模式与外圆加工模式的切换，可以对工件进行螺纹加工和外圆加工，且螺纹加工过程中可自螺纹刀喷出20 MPa以上的高压水，有效解决螺纹加工过程中的断屑问题。

Description

一种数控车床高压出水刀塔组件

技术领域

本发明涉及一种数控车床配件，具体是一种数控车床高压出水刀塔组件。

背景技术

随着无人化工厂的普及，数控车床连线生产加工已成趋势，但数控车床在加工螺纹中，铁屑不易断，容易缠绕在工件上，铁屑的断屑已成为一大难题。有些生产商会考虑用机械断屑，但机械断屑存在较多不稳定因素，比如刀片卡死、结构过于庞大影响空间等等，因此机械断屑并不是主流断屑方式。

目前流行的断屑方式是用高压水断屑，而水压的高低是决定断屑效果好坏的一个重要因素。相同的切削参数下，水压越高，铁屑断裂效果越好。目前数控车床行业中，常见的刀塔是液压刀塔和伺服刀塔，液压刀塔一般最高能承受5 MPa的水压，伺服刀塔一般最高能承受10 MPa的水压。而对于有些工件材料，压力需要达到20～30 Mpa才能断屑，这远远超出了现有刀塔所能承受的最大水压。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种数控车床高压出水刀塔组件，该刀塔组件可快速实现螺纹加工模式与外圆加工模式的切换，既可以对工件进行螺纹加工，又可以对工件进行外圆加工，且螺纹加工过程中可自螺纹刀喷出20 MPa以上的高压水，有效解决螺纹加工过程中的断屑问题。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种数控车床高压出水刀塔组件，包括刀塔、第一刀座、第二刀座和输水管，所述的刀塔的一端安装有刀盘，所述的第一刀座和所述的第二刀座安装在所述的刀盘上，所述的第一刀座上安装有外圆刀，所述的第二刀座上安装有螺纹刀，所述的第一刀座内设置有第一水道，所述的第二刀座内设置有第二水道，所述的第一水道的出水口与所述的第二水道的入水口经钢管相连通，所述的第二水道的出水口与所述的螺纹刀自带的中心出水孔相连通，所述的第一水道的入水口安装有快换接头插座，所述的输水管的出水口安装有与所述的快换接头插座相适配的快换接头插头，所述的输水管的入水口与一高压水泵相连通，所述的高压水泵的出水压力为20～30MPa，所述的刀塔上安装有驱动机构，所述的输水管与所述的驱动机构的输出端相连，在所述的驱动机构的驱动下，所述的输水管带动所述的快换接头插头相对所述的快换接头插座左右移动，快换接头插头插入快换接头插座内或与快换接头插座分离。

本发明数控车床高压出水刀塔组件安装后，进行螺纹加工前，驱动机构工作，驱动输水管移向第一刀座，使快换接头插头插入快换接头插座内，此时切换为螺纹加工模式，通过螺纹刀即可进行螺纹加工，加工的同时，经高压水泵向输水管内输入压力为20～30 MPa的高压水，高压水经输水管进入第一刀座，先后经第一水道、钢管和第二水道进入螺纹刀自带的中心出水孔并以20 MPa以上的高压水形式喷出，在螺纹加工过程中起到较好的断屑作用。而需要外圆加工时，只需通过驱动机构驱动输水管背离第一刀座移动，使快换接头插头与快换接头插座分离，即快速切换为无需高压水断屑的外圆加工模式。在本发明数控车床高压出水刀塔组件中，第一刀座既可以向第二刀座输水，又可以安装外圆刀进行外圆加工，该第一刀座不占用刀塔工位，有利于实现资源利用的最大化。

第二刀座的厚度较薄，通常为20 mm左右，由于其结构限制，无法直接通过快换接头输入20～30 MPa的高压水，而本发明通过在刀盘上安装第一刀座，以第一刀座作为辅助输水机构，并在刀塔上安装驱动机构和输水管，有效解决了螺纹加工过程中的断屑问题，有助于加速无人化工厂生产线的发展，顺应当下数控车床的发展需求。本发明中第二刀座可以自制，也可以采用外购的标准螺纹车刀座。

作为优选，所述的刀塔上并行安装有第一支撑座和第二支撑座，所述的输水管横向穿设在所述的第一支撑座和所述的第二支撑座上，所述的第一支撑座靠近所述的输水管的出水口，所述的驱动机构包括油缸和活塞，所述的油缸设置在所述的输水管的外侧，所述的油缸的两端分别安装在所述的第一支撑座和所述的第二支撑座上，所述的活塞固定在所述的输水管上，所述的第一支撑座、油缸、输水管和活塞围成第一环形油腔，所述的第一支撑座上开设有与所述的第一环形油腔相通的第一油口，所述的油缸、活塞、输水管和第二支撑座围成第二环形油腔，所述的第二支撑座上开设有与所述的第二环形油腔相通的第二油口。第一油口回油、第二油口进油时，在油压作用下，活塞移向第一支撑座，带动输水管移向第一刀座，使快换接头插头插入快换接头插座内，此时输水管与第一水道导通，可通过螺纹刀进行螺纹加工，加工工程中通过20 MPa以上的高压水起到断屑作用；第一油口进油、第二油口回油时，在油压作用下，活塞移向第二支撑座，带动输水管背离第一刀座移动，使快换接头插头与快换接头插座分离，此时输水管与第一刀座脱开，可通过外圆刀进行无需高压水断屑的外圆加工。

作为优选，所述的输水管上安装有对所述的输水管的移动起限位作用的限位块，所述的第二支撑座上安装有防护罩，所述的防护罩上安装有与所述的限位块相适配的第一接近开关和第二接近开关。通过第一接近开关和第二接近开关可检测活塞及输水管的左右移动是否到位，进一步提高数控加工的安全性和可靠性。

作为优选，所述的输水管上设置有窄径部，所述的活塞安装在所述的窄径部的前端，所述的活塞由一锁紧螺母锁紧固定在所述的输水管上，所述的锁紧螺母压紧设置在所述的活塞与所述的第二支撑座之间。窄径部和锁紧螺母的配合，便于活塞的安装，同时可提高活塞安装的可靠性。

作为优选，所述的第一支撑座与所述的输水管之间安装有第一密封圈，所述的第一支撑座与所述的油缸之间安装有第二密封圈，所述的油缸与所述的活塞之间安装有第三密封圈，所述的活塞与所述的输水管之间安装有第四密封圈，所述的油缸与所述的第二支撑座之间安装有第五密封圈，所述的第二支撑座与所述的输水管之间安装有第六密封圈。第一密封圈、第二密封圈、第三密封圈、第四密封圈、第五密封圈和第六密封圈的设置，可确保第一环形油腔和第二环形油腔的密封性，避免漏油。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明公开的数控车床高压出水刀塔组件可快速实现螺纹加工模式与外圆加工模式的切换，既可以对工件进行螺纹加工，又可以对工件进行外圆加工，且螺纹加工过程中可自螺纹刀喷出20 MPa以上的高压水，有效解决螺纹加工过程中的断屑问题。此外，在本发明数控车床高压出水刀塔组件中，第一刀座既可以向第二刀座输水，又可以安装外圆刀进行外圆加工，该第一刀座不占用刀塔工位，有利于实现资源利用的最大化。本发明数控车床高压出水刀塔组件有助于加速无人化工厂生产线的发展，顺应当下数控车床的发展需求。

附图说明

图1为实施例中刀塔组件的外观图；

图2为实施例中刀塔组件的正视图；

图3为实施例中刀塔组件的左视图；

图4为实施例中输水管与驱动机构的结构连接示意图；

图5为实施例中安装有外圆刀的第一刀座的外观图；

图6为实施例中第一刀座的右视图；

图7为图6中A-A剖视图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1的数控车床高压出水刀塔组件，如图所示，包括刀塔1、第一刀座2、第二刀座3和输水管4，刀塔1的一端安装有刀盘11，第一刀座2和第二刀座3安装在刀盘11上，第一刀座2上安装有外圆刀21，第二刀座3上安装有螺纹刀31，第一刀座2内设置有第一水道22，第二刀座3内设置有第二水道（图中未示出），第一水道22的出水口与第二水道的入水口经钢管5相连通，第二水道的出水口与螺纹刀31自带的中心出水孔（图中未示出）相连通，第一水道22的入水口安装有快换接头插座23，输水管4的出水口安装有与快换接头插座23相适配的快换接头插头41，输水管4的入水口与一高压水泵（图中未示出）相连通，高压水泵的出水压力为20～30 MPa，刀塔1上安装有驱动机构，输水管4与驱动机构的输出端相连，在驱动机构的驱动下，输水管4带动快换接头插头41相对快换接头插座23左右移动，快换接头插头41插入快换接头插座23内或与快换接头插座23分离。

实施例1中，刀塔1上并行安装有第一支撑座12和第二支撑座13，输水管4横向穿设在第一支撑座12和第二支撑座13上，第一支撑座12靠近输水管4的出水口，驱动机构包括油缸61和活塞62，油缸61设置在输水管4的外侧，油缸61的两端分别安装在第一支撑座12和第二支撑座13上，输水管4上设置有窄径部42，活塞62安装在窄径部42的前端，活塞62由一锁紧螺母43锁紧固定在输水管4上，锁紧螺母43压紧设置在活塞62与第二支撑座13之间，第一支撑座12、油缸61、输水管4和活塞62围成第一环形油腔63，第一支撑座12上开设有与第一环形油腔63相通的第一油口14，油缸61、活塞62、输水管4和第二支撑座13围成第二环形油腔64，第二支撑座13上开设有与第二环形油腔64相通的第二油口15。

实施例1中，第一支撑座12与输水管4之间安装有第一密封圈71，第一支撑座12与油缸61之间安装有第二密封圈72，油缸61与活塞62之间安装有第三密封圈73，活塞62与输水管4之间安装有第四密封圈74，油缸61与第二支撑座13之间安装有第五密封圈75，第二支撑座13与输水管4之间安装有第六密封圈76。

实施例2的数控车床高压出水刀塔组件，与实施例1的刀塔组件的结构基本相同，不同之处在于，实施例2中，输水管4上安装有对输水管4的移动起限位作用的限位块44，第二支撑座13上安装有防护罩16，防护罩16上安装有与限位块44相适配的第一接近开关17和第二接近开关18。

以上实施例1和实施例2中，第二刀座3均为外购标准螺纹车刀座，具体为山特维克公司生产的型号为C6-TRE-BT75A的螺纹车刀座。

本发明数控车床高压出水刀塔组件可快速实现螺纹加工模式与外圆加工模式的切换，既可以对工件进行螺纹加工，又可以对工件进行外圆加工。需要进行螺纹加工时，第一油口14回油、第二油口15进油，在油压作用下，活塞62移向第一支撑座12，带动输水管4移向第一刀座2，使快换接头插头41插入快换接头插座23内，此时输水管4与第一水道22导通，可通过螺纹刀31进行螺纹加工，加工的同时，经高压水泵向输水管4内输入压力为20～30MPa的高压水，高压水经输水管4进入第一刀座2，先后经第一水道22、钢管5和第二水道进入螺纹刀31自带的中心出水孔喷出，经检测，喷出的高压水的压力在20 MPa以上，在螺纹加工过程中能够起到较好的断屑作用。需要进行外圆加工时，第一油口14进油、第二油口15回油，在油压作用下，活塞62移向第二支撑座13，带动输水管4背离第一刀座2移动，使快换接头插头41与快换接头插座23分离，此时输水管4与第一刀座2脱开，可通过外圆刀21进行无需高压水断屑的外圆加工。

Claims (5)

1.一种数控车床高压出水刀塔组件，其特征在于包括刀塔、第一刀座、第二刀座和输水管，所述的刀塔的一端安装有刀盘，所述的第一刀座和所述的第二刀座安装在所述的刀盘上，所述的第一刀座上安装有外圆刀，所述的第二刀座上安装有螺纹刀，所述的第一刀座内设置有第一水道，所述的第二刀座内设置有第二水道，所述的第一水道的出水口与所述的第二水道的入水口经钢管相连通，所述的第二水道的出水口与所述的螺纹刀自带的中心出水孔相连通，所述的第一水道的入水口安装有快换接头插座，所述的输水管的出水口安装有与所述的快换接头插座相适配的快换接头插头，所述的输水管的入水口与一高压水泵相连通，所述的高压水泵的出水压力为20～30 MPa，所述的刀塔上安装有驱动机构，所述的输水管与所述的驱动机构的输出端相连，在所述的驱动机构的驱动下，所述的输水管带动所述的快换接头插头相对所述的快换接头插座左右移动，快换接头插头插入快换接头插座内或与快换接头插座分离。

2.根据权利要求1所述的一种数控车床高压出水刀塔组件，其特征在于所述的刀塔上并行安装有第一支撑座和第二支撑座，所述的输水管横向穿设在所述的第一支撑座和所述的第二支撑座上，所述的第一支撑座靠近所述的输水管的出水口，所述的驱动机构包括油缸和活塞，所述的油缸设置在所述的输水管的外侧，所述的油缸的两端分别安装在所述的第一支撑座和所述的第二支撑座上，所述的活塞固定在所述的输水管上，所述的第一支撑座、油缸、输水管和活塞围成第一环形油腔，所述的第一支撑座上开设有与所述的第一环形油腔相通的第一油口，所述的油缸、活塞、输水管和第二支撑座围成第二环形油腔，所述的第二支撑座上开设有与所述的第二环形油腔相通的第二油口。

3.根据权利要求2所述的一种数控车床高压出水刀塔组件，其特征在于所述的输水管上安装有对所述的输水管的移动起限位作用的限位块，所述的第二支撑座上安装有防护罩，所述的防护罩上安装有与所述的限位块相适配的第一接近开关和第二接近开关。

4.根据权利要求2所述的一种数控车床高压出水刀塔组件，其特征在于所述的输水管上设置有窄径部，所述的活塞安装在所述的窄径部的前端，所述的活塞由一锁紧螺母锁紧固定在所述的输水管上，所述的锁紧螺母压紧设置在所述的活塞与所述的第二支撑座之间。

5.根据权利要求2所述的一种数控车床高压出水刀塔组件，其特征在于所述的第一支撑座与所述的输水管之间安装有第一密封圈，所述的第一支撑座与所述的油缸之间安装有第二密封圈，所述的油缸与所述的活塞之间安装有第三密封圈，所述的活塞与所述的输水管之间安装有第四密封圈，所述的油缸与所述的第二支撑座之间安装有第五密封圈，所述的第二支撑座与所述的输水管之间安装有第六密封圈。