CN111168090A - 一种预先冷却的数控车床用四工位刀架 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种预先冷却的数控车床用四工位刀架，涉及数控制造技术领域，该预先冷却的数控车床用四工位刀架，包括底座、旋转台和喷油装置，所述旋转台通过连接轴转动连接在底座的顶端，所述伺服电机固定连接在底座的外围，所述喷油装置固定连接在底座的内部，所述旋转台的内部开设有定位孔，所述旋转台内部定位孔的上方转动连接有竖向固定螺栓，所述旋转台内部定位孔的右侧转动连接有横向固定螺栓。该预先冷却的数控车床用四工位刀架，对刀具的上下和左右方向均进行了定位，提高了刀具安装的稳定性，且在换刀完成后，能够对将要使用的刀具进行预冷却，避免了因刀具温度过高对切削质量和车刀使用寿命造成的影响。

Description

一种预先冷却的数控车床用四工位刀架

技术领域

本发明涉及数控制造技术领域，具体为一种预先冷却的数控车床用四工位刀架。

背景技术

四工位刀架是安装在数控机床上的移动刀具固定装置，可以同时固定放置四种刀具，并通过伺服电机和系统编程的配合，在数控切削时能够对四种刀具进行旋转切换，实现了数控机床的自动化生产，提高了切削效率。

但一般的四工位刀架对于刀具的固定装置只有竖直方向的紧固螺栓，将刀具上下挤压完成定位，但由于一般刀具的下方还需要放置垫刀片，就降低了刀具安装的稳定性，当刀具受到较大的切削应力时，在水平方向就容易发生偏移，四工位刀架具有换刀快的优点，但当一种刀具刚使用完，在短暂时间后又需要使用时，刀具的温度未完全下降，再次使用会因为刀具温度过高而影响切削质量和刀具的使用寿命。

例如申请号为201720579727.9的一种四工位车床冷却水出水装置，包括机床刀架，所述机床刀架包括上刀架体、下刀架体；还包括水路动版、水路定板、喷水嘴。本发明结构简单，水路动板通过螺纹孔固定在刀架上面，使其跟随刀架转动；水路定板与镀锌管组合通过螺纹与焊接方式固定住；当刀架与水路动板转动时，水路定板的出水孔会对应到水路动板里面的L型路径进水孔，通过喷水嘴将冷却水输送到指定位置，且喷水嘴可随时调整方向与距离；适应各种刀具。

上述发明专利所设计的一种四工位车床冷却水出水装置，虽然能够在车削时对四工位刀具进行冷却，从而保护切削刀具寿命，缩短工时，降低成本，但是冷却对象不具有针对性，且需要人力调节方向，容易造成冷却液的浪费。

例如申请号为200920319203.1的一种用于车床四工位刀架的刀具安装装置，包括装置本体，所述装置本体包括由装卡部和限位连接部一体构成的定位座，所述限位连接部高于所述装卡部且两者之间垂直过渡，所述限位连接部设置有插接孔，所述限位连接部上面设置有底部通至所述插接孔的至少两个紧固螺栓；本发明还包括变径套筒、带有锥柄的柱体等附件。本发明能够快速更换轴向刀具，每次安装均能保证轴向刀具的安装精度。

上述发明专利所设计的一种用于车床四工位刀架的刀具安装装置，虽然通过在刀具和固定装置之间加装一个设有插接孔的连接装置，实现了轴向的快速换刀，且不需要再次校准，提高了加工效率，但是只适用于圆柱形刀具且连接装置与固定装置之间也是通过上下的挤压定位，在水平方向没有设置定位装置。

因此，针对以上技术的缺陷，发明人提出了一种预先冷却的数控车床用四工位刀架来解决这些问题，以期达到更具有实用价值的目的。

发明内容

本发明提供的发明目的在于提供一种预先冷却的数控车床用四工位刀架，该预先冷却的数控车床用四工位刀架，好处是对刀具的上下和左右方向均进行了定位，提高了刀具安装的稳定性，且在换刀完成后，能够对将要使用的刀具进行预冷却，避免了因刀具温度过高对切削质量和车刀使用寿命造成的影响。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种预先冷却的数控车床用四工位刀架，包括底座、旋转台、伺服电机、连接轴和喷油装置。

其中，所述旋转台包括定位孔、竖向固定螺栓、横向固定螺栓、垫刀片、车刀。

其中，所述喷油装置包括有旋转轴、导槽、升降杆、弹簧、活塞、注油筒、进油口、喷头。

其中：

所述旋转台通过连接轴转动连接在底座的顶端，所述伺服电机固定连接在底座的外围，所述喷油装置固定连接在底座的内部。

所述旋转台的内部开设有定位孔，所述旋转台内部定位孔的上方转动连接有竖向固定螺栓，所述旋转台内部定位孔的右侧转动连接有横向固定螺栓，所述定位孔的一端贯穿旋转台，所述定位孔、竖向固定螺栓和横向固定螺栓的组合共有四组，分布位于旋转台的四个竖直面上，且呈环形阵列方向排列，所述定位孔的内部通过垫刀片放置有车刀。

所述旋转轴的外围开设有导槽，所述升降杆的一端滑动连接在导槽内，所述升降杆的底端固定连接有弹簧，所述升降杆的另一端固定安装有活塞，所述活塞滑动连接在注油筒内，所述注油筒的右侧固定连接有进油口，所述注油筒右侧进油口的上方固定连接有喷头。

优选的，所述旋转轴固定连接在连接轴的底端，所述导槽环绕在旋转轴的外围，且为均匀的波浪状，其中波峰和波谷的数量均为四个，当底座与旋转台相对齐时，升降杆的右端位于导槽的上层，随着旋转轴的移动，升降杆能够向下移动。

优选的，所述升降杆的形状为折弯状，所述升降杆的右端通过转动连接的滚轮滑动连接在导槽内，所述弹簧固定连接在升降杆折弯处的底部，且当升降杆升至最高时，活塞仍位于进油口的水平面以下，所述进油口和喷头位于加工车刀工位的下方，当升降杆向下移动时，冷却油流入活塞顶部的注油筒内，当升降杆上升时，能够将注油筒内的冷却油通过喷头喷在所选的车刀上。

本发明提供了一种预先冷却的数控车床用四工位刀架。具备以下有益效果：

1、该预先冷却的数控车床用四工位刀架，通过旋转台内部开设的定位孔，以及定位孔顶部和右侧转动连接的竖向固定螺栓和横向固定螺栓，方便了车刀的固定安装，且对车刀上下和左右方向均进行了定位，使车刀的安装更加稳定，避免了车刀在横向的偏移，提高了加工精度。

2、该预先冷却的数控车床用四工位刀架，通过与旋转台同步转动的旋转轴，利用旋转轴外围导槽与升降杆的配合，在进行选刀时，能够使升降杆向下移动，使注油筒进行吸油，并在选刀完成后，底座与旋转台对齐时，升降杆受弹簧回复力的作用向上移动，将注油筒内部的冷却油通过喷头喷向待加工的车刀上，能够自动地对将要使用的车刀进行针对性的预冷却，更加方便，避免了冷却液的浪费，同时也避免了车刀在使用过后经过短暂时间又再次使用时，车刀因温度过高对切削质量和车刀使用寿命的影响。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明结构俯视的剖视图；

图3为本发明结构侧视的剖视图；

图4为本发明旋转轴的结构示意图；

图5为本发明旋转轴和升降杆滑动连接的结构示意图。

图中：1底座、2旋转台、21定位孔、22竖向固定螺栓、23横向固定螺栓、24垫刀片、25车刀、3伺服电机、4连接轴、5喷油装置、51旋转轴、52导槽、53升降杆、53a滚轮、54弹簧、55活塞、56注油筒、57进油口、58喷头。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

该预先冷却的数控车床用四工位刀架的实施例如下：

请参阅图1-5，一种预先冷却的数控车床用四工位刀架，包括底座1、旋转台2、伺服电机3、连接轴4和喷油装置5。

其中，旋转台2包括定位孔21、竖向固定螺栓22、横向固定螺栓23、垫刀片24、车刀25。

其中，喷油装置5包括有旋转轴51、导槽52、升降杆53、弹簧54、活塞55、注油筒56、进油口57、喷头58。

其中：

旋转台2通过连接轴4转动连接在底座1的顶端，伺服电机3固定连接在底座1的外围，喷油装置5固定连接在底座1的内部。

旋转台2的内部开设有定位孔21，旋转台2内部定位孔21的上方转动连接有竖向固定螺栓22，旋转台2内部定位孔21的右侧转动连接有横向固定螺栓23，定位孔21的一端贯穿旋转台2，定位孔21、竖向固定螺栓22和横向固定螺栓23的组合共有四组，分布位于旋转台2的四个竖直面上，且呈环形阵列方向排列，定位孔21的内部通过垫刀片24放置有车刀25，通过旋转台2内部开设的定位孔21，以及定位孔21顶部和右侧转动连接的竖向固定螺栓22和横向固定螺栓23，方便了车刀25的固定安装，且对车刀25上下和左右方向均进行了定位，使车刀25的安装更加稳定，避免了车刀25在横向的偏移，提高了加工精度。

旋转轴51的外围开设有导槽52，旋转轴51固定连接在连接轴4的底端，导槽52环绕在旋转轴51的外围，且为均匀的波浪状，其中波峰和波谷的数量均为四个，当底座1与旋转台2相对齐时，升降杆53的右端位于导槽52的上层，随着旋转轴51的移动，升降杆53能够向下移动，升降杆53的一端滑动连接在导槽52内，升降杆53的底端固定连接有弹簧54，升降杆53的形状为折弯状，升降杆53的右端通过转动连接的滚轮53a滑动连接在导槽52内，弹簧54固定连接在升降杆53折弯处的底部，且当升降杆53升至最高时，活塞55仍位于进油口57的水平面以下，进油口57和喷头58位于加工车刀25工位的下方，当升降杆53向下移动时，冷却油流入活塞55顶部的注油筒56内，当升降杆53上升时，能够将注油筒56内的冷却油通过喷头58喷在所选的车刀25上，升降杆53的另一端固定安装有活塞55，活塞55滑动连接在注油筒56内，注油筒56的右侧固定连接有进油口57，注油筒56右侧进油口57的上方固定连接有喷头58，通过与旋转台2同步转动的旋转轴51，利用旋转轴51外围导槽52与升降杆53的配合，在进行选刀时，能够使升降杆53向下移动，使注油筒56进行吸油，并在选刀完成后，底座1与旋转台2对齐时，升降杆53受弹簧54回复力的作用向上移动，将注油筒56内部的冷却油通过喷头58喷向待加工的车刀25上，能够自动地对将要使用的车刀25进行针对性的预冷却，更加方便，避免了冷却液的浪费，同时也避免了车刀25在使用过后经过短暂时间又再次使用时，车刀25因温度过高对切削质量和车刀25使用寿命的影响。

在安装刀具时，先将车刀25放置在定位孔21内，并根据车刀25高度的要求在车刀25底部放置一定的垫刀片24，调整完成后，通过定位孔21顶部的竖向固定螺栓22和右侧的横向固定螺栓23对车刀25进行上下和左右方向的定位，在使用时，通过伺服电机3的正反转使旋转台2带动车刀25发生转动，将所要使用的车刀25旋转至加工的位置，从而实现自动换刀，而因此，旋转台2一次旋转的正反旋转角度只能为90°和180°，在进行选刀时，旋转台2的转动通过连接轴4的作用会带动旋转轴51同步转动，当底座1与旋转台2相对齐时，升降杆53的右端位于导槽52的上层，随着旋转轴51的移动，通过升降杆53右端滚轮53a与导槽52弧面的滑动，使升降杆53向下移动，从而带动活塞55在注油筒56内向下滑动，使冷却油流入活塞55顶部的注油筒56内，当选刀完成，底座1与旋转台2再次对齐时，升降杆53在弹簧54回复力的作用向上移动，使升降杆53再次回到导槽52的上层，而同时驱动活塞55向上移动，将注油筒56内的冷却油通过喷头58喷在所选的车刀25上，对将要使用的车刀25进行针对性的预冷却。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种预先冷却的数控车床用四工位刀架，包括底座(1)、旋转台(2)、伺服电机(3)、连接轴(4)和喷油装置(5)，其特征在于：所述旋转台(2)通过连接轴(4)转动连接在底座(1)的顶端，所述伺服电机(3)固定连接在底座(1)的外围，所述喷油装置(5)固定连接在底座(1)的内部；

所述喷油装置(5)包括有旋转轴(51)、导槽(52)、升降杆(53)、弹簧(54)、活塞(55)、注油筒(56)、进油口(57)、喷头(58)，所述旋转轴(51)的外围开设有导槽(52)，所述升降杆(53)的一端滑动连接在导槽(52)内，所述升降杆(53)的底端固定连接有弹簧(54)，所述升降杆(53)的另一端固定安装有活塞(55)，所述活塞(55)滑动连接在注油筒(56)内，所述注油筒(56)的右侧固定连接有进油口(57)，所述注油筒(56)右侧进油口(57)的上方固定连接有喷头(58)。

2.根据权利要求1所述的一种预先冷却的数控车床用四工位刀架，其特征在于：所述旋转轴(51)固定连接在连接轴(4)的底端，所述导槽(52)环绕在旋转轴(51)的外围，且为均匀的波浪状，其中波峰和波谷的数量均为四个。

3.根据权利要求1所述的一种预先冷却的数控车床用四工位刀架，其特征在于：所述升降杆(53)的形状为折弯状，所述升降杆(53)的右端通过转动连接的滚轮(53a)滑动连接在导槽(52)内，所述弹簧(54)固定连接在升降杆(53)折弯处的底部，且当升降杆(53)升至最高时，活塞(55)仍位于进油口(57)的水平面以下。

4.根据权利要求1所述的一种预先冷却的数控车床用四工位刀架，其特征在于：所述进油口(57)和喷头(58)位于加工车刀(25)工位的下方，且所述喷头(58)的尖端向上倾斜。

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