CN108176994A - 一种立式车铣复合加工中心头架装置 - Google Patents

一种立式车铣复合加工中心头架装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种立式车铣复合加工中心头架装置，包括抱夹本体、与抱夹本体固定连接的驱动组件及刀具连接组件，抱夹本体内开有主轴连接孔，主轴连接孔用于与铣床的主轴固定配合，且铣床的主轴沿主轴连接孔伸出，抱夹本体内还开有安装孔，刀具连接组件可滑动地安装于安装孔内，刀具连接组件包括刀柄，驱动组件用于为刀具连接组件提供沿远离抱夹本体的方向滑动的驱动力以使刀具连接组件的刀柄伸出安装孔外，安装孔径向的方向设有挡刀组件，挡刀组件在刀具连接组件沿远离抱夹本体的方向滑动到位时抵顶刀具连接组件的刀柄。该立式车铣复合加工中心头架装置能够直接安装于铣床上，使该铣床能够实现车铣一体加工，结构简单，成本低。

Description

一种立式车铣复合加工中心头架装置
技术领域
本发明涉及机械加工设备领域，尤其涉及一种立式车铣复合加工中心头架装置。
背景技术
加工中心在工业中占有举足轻重的位置，加工中心的主要加工产品有板类、盘类、模具类等，实现的功能有铣、钻、镗、攻。而机床一直是在趋向多功能化及智能化的方向发展，由原来只能进行车、铣、钻、镗等单独功能的机床而发展为车铣钻等复合一体的机床，在研发这样多功能集合一体的机床通常是增加刀塔，由于刀塔的结构尺寸较大，刀塔的增加会导致整个机床的体积增大，相应的也在急剧的增加整个机床的费用，而且刀塔无法直接安装在普通机床上。
因此现在发明一套立式车铣复合加工中心头架装置，该立式车铣复合加工中心头架装置可直接安装在铣床上，在铣床上就可实现车铣一体加工。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种立式车铣复合加工中心头架装置，该立式车铣复合加工中心头架装置能够直接安装于铣床上，使该铣床能够实现车铣一体加工，结构简单，成本低。
本发明的目的采用如下技术方案实现：
一种立式车铣复合加工中心头架装置，包括抱夹本体、与抱夹本体固定连接的驱动组件及刀具连接组件，所述抱夹本体内开有主轴连接孔，所述主轴连接孔用于与铣床的主轴固定配合，且铣床的主轴沿所述主轴连接孔伸出，所述抱夹本体内还开有安装孔，所述刀具连接组件可滑动地安装于所述安装孔内，所述刀具连接组件包括刀柄，所述驱动组件用于为所述刀具连接组件提供沿远离所述抱夹本体的方向滑动的驱动力以使所述刀具连接组件的刀柄伸出安装孔外，安装孔径向的方向设有挡刀组件，所述挡刀组件在所述刀具连接组件沿远离所述抱夹本体的方向滑动到位时抵顶所述刀具连接组件的刀柄。
进一步地，所述驱动组件包括气缸及顶刀杆，所述顶刀杆与所述气缸上的活塞杆固定连接，所述气缸安装于所述抱夹本体的一端部上，且所述顶刀杆穿设于所述安装孔内；所述刀具连接组件为车刀连接组件；所述刀具连接组件还包括与刀柄可拆卸连接的夹刀件，所述刀具连接组件通过所述夹刀件与所述安装孔滑动连接；所述气缸用于驱动所述顶刀杆抵顶所述夹刀件以使所述刀具连接组件沿远离所述抱夹本体的方向滑动。
进一步地，所述抱夹本体的另一端部上设有挡盖，所述挡盖上开有通孔，所述刀柄穿设所述通孔。
进一步地，所述刀柄上套设有第一弹性件，所述第一弹性件的一端抵顶所述挡盖，所述第一弹性件的另一端抵顶所述夹刀件，所述第一弹性件用于为所述刀具连接组件提供沿靠近所述抱夹本体的方向滑动的弹性力。
进一步地，所述抱夹本体内开设有挡刀组件安装孔，所述挡刀组件安装于挡刀组件安装孔内，所述挡刀组件安装孔的延伸方向与所述安装孔的延伸方向垂直。
进一步地，所述挡刀组件安装孔为阶梯孔，所述挡刀组件包括挡刀件及第二弹性件，所述挡刀组件安装孔远离所述安装孔的一端设有气接头，所述气接头用于通入压缩气体以使所述挡刀件沿靠近所述刀柄的方向运动，所述第二弹性件的一端抵顶所述挡刀组件安装孔的阶梯面，所述第二弹性件的另一端抵顶所述挡刀件，所述第二弹性件用于为所述挡刀件提供沿远离所述刀柄的方向运动的弹性力。
进一步地，所述抱夹本体内靠近所述挡刀组件的一侧设置有第一传感器。
进一步地，所述抱夹本体内靠近所述挡刀组件的另一侧设置有第二传感器。
进一步地，所述主轴连接孔的中心轴线与所述安装孔的中心轴线平行。
进一步地，所述抱夹本体上设置有螺纹孔，所述螺纹孔设置有若干个。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明的一种车铣复合加工中心头架装置，在现有的主轴抱夹的基础上增设驱动组件、刀具连接组件以及安装孔，就可将本车铣复合加工中心头架装置直接安装于铣床上，并实现铣床的车铣一体加工，而无须对铣床硬件作任何的调整，其结构简单，成本低。
附图说明
图1本发明的一种车铣复合加工中心头架装置的主视图；
图2为图1所示的车铣复合加工中心头架装置的俯视图；
图3为图1所示的车铣复合加工中心头架装置安装在铣床主轴上的主视图；
图4为图1所示的车铣复合加工中心头架装置安装在铣床主轴上的俯视图；
图中：1、抱夹本体；11、主轴连接孔；12、安装孔；13、螺纹孔；2、驱动组件；21、气缸；22、顶刀杆；3、刀具连接组件；31、夹刀件；32、刀柄；33、第一弹性件；4、挡刀组件；5、主轴；6、挡盖；7、第一传感器；8、第二传感器。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
参见图1-4，本发明的一种立式车铣复合加工中心头架装置，包括抱夹本体1、与抱夹本体1固定连接的驱动组件2及刀具连接组件3，较佳的，该刀具连接组件3为车刀连接组件，当然，该刀具连接组件3也可以为钻刀、镗刀等其他类型的连接组件，抱夹本体1内开有主轴连接孔11，该主轴连接孔11用于与铣床的主轴5固定配合，且铣床的主轴5沿主轴连接孔11伸出，铣床的主轴5上安装有铣刀，抱夹本体1内还开有安装孔12，刀具连接组件3可滑动地安装于安装孔12内，刀具连接组件3包括用于与刀具连接的刀柄32，驱动组件2用于为刀具连接组件3提供沿远离抱夹本体1的方向滑动的驱动力以使刀具连接组件3的刀柄32伸出安装孔12外，安装孔12径向的方向(抱夹本体1内与安装孔12的延伸方向垂直的方向)设有挡刀组件4，挡刀组件4在刀具连接组件3沿远离抱夹本体1的方向滑动到位时抵顶刀具连接组件3的刀柄32。
本发明的一种立式车铣复合加工中心头架装置，在现有的主轴抱夹的基础上增设驱动组件2、刀具连接组件3以及安装孔12，就可将本立式车铣复合加工中心头架装置直接安装于铣床上，并实现铣床的车铣一体加工，在加工中可根据需求选择车或铣任一功能；并且该立式车铣复合加工中心头架装置的体积并不大，结构紧凑，无须对铣床作任何的硬件调整，只需将附带的传感器和铣床的控制系统融合即可；本立式车铣复合加工中心头架装置由于设置有刀具连接组件3，并通过主轴安装孔12安装于铣床的主轴5上，能够使铣床车铣一体加工，因此还能够减少工件的装夹次数，提高加工精度，提高效率，降低加工成本。
具体地，上述驱动组件2包括气缸21及顶刀杆22，顶刀杆22与气缸21上的活塞杆固定连接，气缸21安装于抱夹本体1的一端部上，且顶刀杆22穿设于安装孔12内；刀具连接组件3包括与刀柄32可拆卸连接的夹刀件31，将刀柄32与夹刀件31可拆卸连接，可以方便根据加工需求而更换如与钻刀、镗刀等相适应的不同的刀柄，刀具连接组件3通过夹刀件31与安装孔12滑动连接；气缸21用于驱动顶刀杆22抵顶夹刀件31以使刀具连接组件3沿远离抱夹本体1的方向滑动。
较佳地，抱夹本体1的另一端部上设有挡盖6，挡盖6上开有通孔，刀柄32穿设通孔，且刀柄32沿通孔伸出，设置挡盖6可以避免刀具连接组件3滑出安装孔12，同时也可以避免工件切削飞进安装孔12内而影响刀具连接组件3的滑动。
在不需要车削工作而转换铣削时，为避免在加工过程中上述刀柄32与工件发生碰撞，在上述刀柄32上套设有第一弹性件33，该第一弹性件33的一端抵顶挡盖6，该第一弹性件33的另一端抵顶夹刀件31，该第一弹性件33用于为刀具连接组件3提供沿靠近抱夹本体1的方向滑动的弹性力，以将刀具连接组件3回弹至安装孔12内，较佳的，第一弹性件33为压缩弹簧，当然，第一弹性件33也可以为橡胶弹性套筒。
具体地，抱夹本体1内开设有挡刀组件安装孔，挡刀组件4安装于挡刀组件安装孔内，在实际车削加工中，由于车削力较大，为能可靠避免刀具连接组件3回弹，挡刀组件安装孔的延伸方向与安装孔12的延伸方向垂直。
具体地，挡刀组件安装孔为阶梯孔，挡刀组件4包括挡刀件及第二弹性件，而挡刀组件安装孔远离安装孔12的一端设有气接头，该气接头用于与压缩气体管固定连接以通入压缩气体，压缩气体使挡刀件沿靠近刀柄32的方向运动实现对刀具连接组件3的刀柄32的抵顶作用，防止刀具连接组件3回弹，第二弹性件的一端抵顶挡刀组件安装孔的阶梯面，第二弹性件的另一端抵顶挡刀件，第二弹性件用于为挡刀件提供沿远离刀柄32的方向运动的弹性力以松开对刀柄32的抵顶作用，该第二弹性件为压缩弹簧，当然，该第二弹性件也可以为橡胶弹性套筒。
较佳地，抱夹本体1内靠近挡刀组件4的一侧设置有第一传感器7，第一传感器7用于感应刀具连接组件3是否沿远离抱夹本体1的方向滑动到位，并将刀具连接组件3是否沿远离抱夹本体1的方向滑动到位的信息反馈至铣床的控制系统上，铣床的控制系统得到第一传感器7的反馈信息后，铣床的控制系统发出指令使挡刀组件4抵顶刀具连接组件3的刀柄32。
较佳地，抱夹本体1内靠近挡刀组件4的另一侧设置有第二传感器8，该第二传感器8用于感应刀具连接组件3是否沿靠近抱夹本体1的方向滑动到位，并将刀具连接组件3是否沿靠近抱夹本体1的方向滑动到位的信息反馈至铣床的控制系统上，铣床的控制系统得到第二传感器8的反馈信息后，铣床的控制系统发出指令使挡刀组件4回弹而松开抵顶刀具连接组件3。
较佳地，为使本立式车铣复合加工中心头架装置的结构更紧凑，将主轴连接孔11的中心轴线与安装孔12的中心轴线平行设置。
较佳地，为将本立式车铣复合加工中心头架装置固定在铣床上，在抱夹本体1上设置有螺纹孔13，该螺纹孔13设置有若干个，当然，本立式车铣复合加工中心头架装置还包括若干螺钉，若干螺钉分别一一对应地穿设若干个螺纹孔13，且若干螺钉与铣床上对应的通孔螺纹连接。
本发明的一种立式车铣复合加工中心头架装置，通过主轴连接孔11安装于铣床上，且将第一传感器7及第二传感器8和铣床的控制系统融合，在铣床中可按需求选择铣削或车削两个功能，在编辑加工程序时，根据加工的需求，以及第一传感器7、第二传感器8的信号反馈设定切换铣削或车削。
本发明的一种立式车铣复合加工中心头架装置的工作原理如下：
当需要车削时，在加工程序设定然后得到铣床主轴传感器无刀信号反馈到控制系统中，控制系统得到这个信号后禁止铣床主轴5的运作，这时通过驱动组件2将压缩气体传入，将顶刀杆22往下顶至刀具连接组件3上，将隐藏在安装孔12内的刀柄32顶出，在第一传感器7感应到刀柄32被顶到位以后，此时的挡刀件会在压缩空气的作用下被顶出至抵顶刀柄32，阻止刀具连接组件3往回走，同时，第一传感器7感应到的信号传给控制系统，感知此时刀柄32已经顶好。这时在铣床的转台负责夹带工件做回转运动，此时的刀柄32带动车刀就和普通的车床的功能一样进行切削进给，这样即可进行车削工作了；
在不需要车削工作而转换铣削时，在加工程序中设定，停止对挡刀件供应压缩气体，此时的挡刀件在第二弹性件的反弹力的作用下回收，而刀具连接组件3也在第一弹性件33的作用下往上回收，当第二传感器8感应到刀具连接组件3回弹到位的信号后，说明刀柄32已经回弹到位，这个信号反馈到控制系统中，禁止车削工作。此时控制系统再发出指令给铣床主轴5拉上铣刀，切换到铣削功能。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种立式车铣复合加工中心头架装置，其特征在于：包括抱夹本体、与抱夹本体固定连接的驱动组件及刀具连接组件，所述抱夹本体内开有主轴连接孔，所述主轴连接孔用于与铣床的主轴固定配合，且铣床的主轴沿所述主轴连接孔伸出，所述抱夹本体内还开有安装孔，所述刀具连接组件可滑动地安装于所述安装孔内，所述刀具连接组件包括用于连接刀具的刀柄，所述驱动组件用于为所述刀具连接组件提供沿远离所述抱夹本体的方向滑动的驱动力以使所述刀具连接组件的刀柄伸出安装孔外，安装孔径向的方向设有挡刀组件，所述挡刀组件在所述刀具连接组件沿远离所述抱夹本体的方向滑动到位时抵顶所述刀具连接组件的刀柄。
2.如权利要求1所述的一种立式车铣复合加工中心头架装置，其特征在于：所述驱动组件包括气缸及顶刀杆，所述顶刀杆与所述气缸上的活塞杆固定连接，所述气缸安装于所述抱夹本体的一端部上，且所述顶刀杆穿设于所述安装孔内；所述刀具连接组件为车刀连接组件；所述刀具连接组件还包括与刀柄可拆卸连接的夹刀件，所述刀具连接组件通过所述夹刀件与所述安装孔滑动连接；所述气缸用于驱动所述顶刀杆抵顶所述夹刀件以使所述刀具连接组件沿远离所述抱夹本体的方向滑动。
3.如权利要求2所述的一种立式车铣复合加工中心头架装置，其特征在于：所述抱夹本体的另一端部上设有挡盖，所述挡盖上开有通孔，所述刀柄穿设所述通孔。
4.如权利要求3所述的一种立式车铣复合加工中心头架装置，其特征在于：所述刀柄上套设有第一弹性件，所述第一弹性件的一端抵顶所述挡盖，所述第一弹性件的另一端抵顶所述夹刀件，所述第一弹性件用于为所述刀具连接组件提供沿靠近所述抱夹本体的方向滑动的弹性力。
5.如权利要求1所述的一种立式车铣复合加工中心头架装置，其特征在于：所述抱夹本体内开设有挡刀组件安装孔，所述挡刀组件安装于挡刀组件安装孔内，所述挡刀组件安装孔的延伸方向与所述安装孔的延伸方向垂直。
6.如权利要求5所述的一种立式车铣复合加工中心头架装置，其特征在于：所述挡刀组件安装孔为阶梯孔，所述挡刀组件包括挡刀件及第二弹性件，所述挡刀组件安装孔远离所述安装孔的一端设有气接头，所述气接头用于通入压缩气体以使所述挡刀件沿靠近所述刀柄的方向运动，所述第二弹性件的一端抵顶所述挡刀组件安装孔的阶梯面，所述第二弹性件的另一端抵顶所述挡刀件，所述第二弹性件用于为所述挡刀件提供沿远离所述刀柄的方向运动的弹性力。
7.如权利要求1所述的一种立式车铣复合加工中心头架装置，其特征在于：所述抱夹本体内靠近所述挡刀组件的一侧设置有第一传感器。
8.如权利要求7所述的一种立式车铣复合加工中心头架装置，其特征在于：所述抱夹本体内靠近所述挡刀组件的另一侧设置有第二传感器。
9.如权利要求1所述的一种立式车铣复合加工中心头架装置，其特征在于：所述主轴连接孔的中心轴线与所述安装孔的中心轴线平行。
10.如权利要求1-9任一项所述的一种立式车铣复合加工中心头架装置，其特征在于：所述抱夹本体上设置有螺纹孔，所述螺纹孔设置有若干个。
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EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20180619

Assignee: Science City (Guangzhou) Finance Leasing Co.,Ltd.

Assignor: GUANGZHOU HAOZHI INDUSTRIAL Co.,Ltd.

Contract record no.: X2020980004919

Denomination of invention: Head frame device of vertical turning milling compound machining center

Granted publication date: 20190809

License type: Exclusive License

Record date: 20200813

PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of invention: Head frame device of vertical turning milling compound machining center

Effective date of registration: 20200814

Granted publication date: 20190809

Pledgee: Science City (Guangzhou) Finance Leasing Co.,Ltd.

Pledgor: GUANGZHOU HAOZHI INDUSTRIAL Co.,Ltd.

Registration number: Y2020980005000

PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right
EC01 Cancellation of recordation of patent licensing contract

Assignee: Science City (Guangzhou) Finance Leasing Co.,Ltd.

Assignor: GUANGZHOU HAOZHI INDUSTRIAL Co.,Ltd.

Contract record no.: X2020980004919

Date of cancellation: 20220825

EC01 Cancellation of recordation of patent licensing contract
PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right

Date of cancellation: 20220826

Granted publication date: 20190809

Pledgee: Science City (Guangzhou) Finance Leasing Co.,Ltd.

Pledgor: GUANGZHOU HAOZHI INDUSTRIAL Co.,Ltd.

Registration number: Y2020980005000

PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right