CN109571139B - 一种多主轴头加工中心装刀装置及装刀方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种在数控机床上多主轴同时加工时弹簧夹头套筒装刀装置及装刀方法，属于数控加工技术领域。一种多主轴头加工中心装刀装置，包括刀具、弹簧夹头和套筒，还包括装刀工作台面，在装刀工作台面上设置有弹簧夹套装夹孔、套筒装夹锥孔和定位块；弹簧夹套装夹孔与弹簧夹头匹配，当弹簧夹头插入弹簧夹套装夹孔，其上端面与装刀工作台面平齐；套筒装夹锥孔与套筒匹配，当套筒插入套筒装夹锥孔，设置于套筒两侧的定位槽与定位块匹配，定位块位于套筒装夹锥孔两侧的相对位置。本发明具有以下优点：1、实现了一次性进行多个同规格弹簧夹头套筒快速装刀。2、保证了同批次装夹同规格刀具刀长的一致性。3、提高了机床主轴利用率，并增加了机床应用范围。

Description

一种多主轴头加工中心装刀装置及装刀方法
技术领域
本发明涉及一种在数控机床上多主轴同时加工时弹簧夹头套筒装刀装置及装刀方法，属于数控加工技术领域。
背景技术
与单主轴数控加工中心不同，多主轴加工中心拥有多个主轴，在同一个工作台面上，相同结构零件在各自工作区域进行装夹，多个主轴同时进行切削加工，每个主轴为一个互不干涉的生产单元，减少了机床站位空间和成本，有效提高了生产效率。机床多主轴同时加工时，每个主轴均由同一个系统进行驱动，无法单独针对每个独立主轴单元进行补偿，因此需保证程序、零件状态和加工刀具的一致性。传统单主轴数控加工中心装刀时，由操作工或装刀工根据工艺文件要求刀长采用深度尺进行刀长测量、调整后进行夹紧操作，该方法装夹出的刀具刀长误差大，且相同规格刀具之间刀长无法保证完全一致，操作工通过程序粗加工工件尺寸进行精加工刀长补偿。多主轴数控加工中心因每个主轴单元无法单独设定不同补偿值，因此加工过程中同一时间内每个工作区域主轴夹持刀具刀长必须保证一致，误差控制在0.03mm以内。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中存在的问题，提供一种可一次性进行多个同规格弹簧夹头套筒快速装刀的多主轴头加工中心装刀装置。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种多主轴头加工中心装刀装置，包括刀具、弹簧夹头和套筒，还包括装刀工作台面，在装刀工作台面上设置有弹簧夹套装夹孔、套筒装夹锥孔和定位块；弹簧夹套装夹孔与弹簧夹头匹配，当弹簧夹头插入弹簧夹套装夹孔，其上端面与装刀工作台面平齐；套筒装夹锥孔与套筒匹配，当套筒插入套筒装夹锥孔，设置于套筒两侧的定位槽与定位块匹配，定位块位于套筒装夹锥孔两侧的相对位置。
进一步的，还包括可调标定块，可调标定块用于衡量插入套筒装夹锥孔内的多个套筒刀具与可调定位块水平定位面之间的距离。
进一步的，还包括高度尺，用于测量插入弹簧夹套装夹孔的弹簧夹头上的刀具长度。
优选的，所述定位块呈T型，通过固定螺栓装配在装刀工作台面上。
优选的，弹簧夹套装夹孔、套筒装夹锥孔的数量均为多个。
优选的，刀具装入弹簧夹头的一端，并通过调整螺栓对实际刀具长度进行调节。
本发明的另一个目的是提供一种多主轴头加工中心装刀装置的装刀方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）装刀工作台调整：将装刀工作台面水平放置，定位块装配至装刀工作台面；
（2）调整弹簧夹头：将刀具装入弹簧夹头，将装配好的部件插入弹簧夹套装夹孔，采用高度尺对刀具长度h进行测量；
（3）弹簧夹头套筒装刀与调整：将套筒放入套筒装夹锥孔后，将定位槽与定位块进行装配定位，将调整好的弹簧夹头和刀具装入套筒，用高度尺量取有效长度并进行刀具长度微调，拧紧套筒，完成套筒1号的装刀；
（4）同规格刀具装刀调整：重复步骤（2）、（3）两个步骤，完成同一程序加工另一个主轴所需的套筒2号的装刀；将套筒1号和套筒2号分别置于两个套筒装夹锥孔内，将可调标定块置于装刀工作台面，将可调标定块水平定位面顶至两套筒刀尖，固定可调标定块水平定位面高度，量取刀尖与定位面之间的间隙；
（5）重复步骤（4），完成同一程序加工其他主轴所需的套筒n号的装刀；
（6）机床加载刀具：将调整好的相同规格的套筒分别加载至机床主轴端面，并进行常规刀长检查。
优选的，步骤（4）中的间隙应不超过0.03mm。
本发明具有以下优点：
1、实现了一次性进行多个同规格弹簧夹头套筒快速装刀。
2、保证了同批次装夹同规格刀具刀长的一致性，保证各把刀之间刀长补偿值不超过0.03mm。
3、由多主轴粗加工或单主轴精加工生产应用转变为多主轴粗、精加工生产应用，提高了机床主轴利用率，并增加了机床应用范围。
附图说明
图1是本发明实施例弹簧夹头套筒装刀方法示意图；
图2是本发明实施例中刀长校正方法示意图；
图中，1-装刀工作台面；2-弹簧夹套装夹孔；3-定位块；4-固定螺栓；5-套筒装夹锥孔；6-高度尺；7-调整螺栓；8-弹簧夹头；9-刀具；10-套筒；11-定位槽；12-机床主轴；13-可调标定块；14-套筒1号；15-套筒2号。
具体实施方式
下面结合附图1-2对本发明做进一步详述：一种多主轴头加工中心装刀装置，包括以下几个单元：装刀工作台面1、弹簧夹套装夹孔2、定位块3、固定螺栓4、套筒装夹锥孔5、高度尺6、调整螺栓7、弹簧夹头8、刀具9、套筒10、定位槽11、机床主轴12、可调标定块13。
具体装刀方法如下：
（1）装刀工作台调整：将装刀工作台面1水平放置，定位块3通过固定螺栓4装配置装刀工作台面1；
（2）调整弹簧夹头：将刀具9装入弹簧夹头8，将装配好的部件插入弹簧夹套装夹孔2，采用高度尺6对刀长h进行测量，通过调整螺栓7对实际刀长进行调节，满足工艺规范要求；
（3）弹簧夹头套筒装刀与调整。沿图示箭头方向将套筒10放入套筒装夹锥孔5后，下面使用拉钉反拉夹紧刀具，将定位槽11与定位块3进行装配定位，将调整好的弹簧夹头8和刀具9装入套筒10，用高度尺6量取有效长度并进行刀具长度微调，拧紧套筒，完成套筒1号14的装刀；
（4）同规格刀具装刀调整：重复步骤（2）、（3）两个步骤，完成同一程序加工另一个主轴所需的套筒2号15的装刀。将套筒1号14和套筒2号15分别置于两个套筒装夹锥孔内，将可调标定块13置于工作台面，将可调标定块水平定位面顶至两套筒刀尖，固定可调标定块13水平定位面高度，使用千分片量取刀尖与定位面之间的间隙，保证间隙不超过0.03mm。若间隙过大，以无间隙的套筒刀具为基准，选择存在间隙的套筒刀具，松开弹簧夹头，将刀具拉出套筒，刀尖顶至调标定块13的水平定位面后，拧紧弹簧夹头；
（5）若存在多个主轴需同时加工，需同时装夹多个相同规格套筒，此时，重复步骤（2）、（3），单独将每个刀具进行装夹，形成装刀半成品，通过可调标定块13将装刀半成品刀长通过两两对比的方式，选取最长装刀半成品作为基准，对其余每套装刀半成品重复步骤4，控制刀长误差在0.03mm以内；
（6）机床加载刀具。将调整好的相同规格的套筒分别加载至机床主轴12端面，并进行常规刀长检查。
上述实施例仅仅是本发明的优先实施方式，不构成对本发明的限制。在不脱离本发明的技术方案的基础上，本领域普通技术人员所做的任何引申、变形均在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种多主轴头加工中心装刀装置，包括刀具、弹簧夹头和套筒，其特征在于：还包括装刀工作台面、可调标定块、高度尺，在装刀工作台面上设置有弹簧夹套装夹孔、套筒装夹锥孔和定位块；弹簧夹套装夹孔与弹簧夹头匹配，当弹簧夹头插入弹簧夹套装夹孔，其上端面与装刀工作台面平齐；套筒装夹锥孔与套筒匹配，当套筒插入套筒装夹锥孔，设置于套筒两侧的定位槽与定位块匹配，定位块位于套筒装夹锥孔两侧的相对位置；可调标定块用于衡量插入套筒装夹锥孔内的多个套筒刀具与可调定位块水平定位面之间的距离；高度尺用于测量插入弹簧夹套装夹孔的弹簧夹头上的刀具长度；弹簧夹套装夹孔、套筒装夹锥孔的数量均为多个。
2.根据权利要求1所述的多主轴头加工中心装刀装置，其特征在于：所述定位块呈T型，通过固定螺栓装配在装刀工作台面上。
3.根据权利要求1所述的多主轴头加工中心装刀装置，其特征在于：刀具装入弹簧夹头的一端，并通过调整螺栓对实际刀具长度进行调节。
4.一种多主轴头加工中心装刀装置的装刀方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）装刀工作台调整：将装刀工作台面水平放置，定位块装配至装刀工作台面；
（2）调整弹簧夹头：将刀具装入弹簧夹头，将装配好的部件插入弹簧夹套装夹孔，采用高度尺对刀具长度h进行测量；
（3）弹簧夹头套筒装刀与调整：将套筒放入套筒装夹锥孔后，将定位槽与定位块进行装配定位，将调整好的弹簧夹头和刀具装入套筒，用高度尺量取有效长度并进行刀具长度微调，拧紧套筒，完成套筒1号的装刀；
（4）同规格刀具装刀调整：重复步骤（2）、（3）两个步骤，完成同一程序加工另一个主轴所需的套筒2号的装刀；将套筒1号和套筒2号分别置于两个套筒装夹锥孔内，将可调标定块置于装刀工作台面，将可调标定块水平定位面顶至两套筒刀尖，固定可调标定块水平定位面高度，量取刀尖与定位面之间的间隙；
（5）重复步骤（4），完成同一程序加工其他主轴所需的套筒n号的装刀；
（6）机床加载刀具：将调整好的相同规格的套筒分别加载至机床主轴端面，并进行常规刀长检查。
5.根据权利要求4所述的多主轴头加工中心装刀装置的装刀方法，其特征在于：步骤（4）中的间隙应不超过0.03mm。
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