CN113319311A - 一种曲面切割设备及其曲面切割方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种曲面切割设备及其曲面切割方法，属于切削模具技术领域，包括刀座，所述刀座为倒U型使刀座下方形成底部开口的容纳腔，分别设置在所述刀座两侧壁上的一对第一通孔，转动连接在所述刀座上且位于容纳腔内的转动组件，圆周阵列固定在所述转动组件外表面上且能够顺畅的穿过容纳腔三组切割组件，通过转动刀座上的转动组件，带动切割组件进行转换，完成切换不同的切割组件，滑动卡接在每个所述切割组件上卡接组件，通过卡接组件卡接在第一通孔内，使切割组件固定在刀座上，并对切割组件卡装定位。通过旋转转动组件，根据工件不同曲面的要求，将不同的切割组件转动至刀座正下方，并通过卡接组件将切割组件卡接固定在刀座上卡装定位。

Description

一种曲面切割设备及其曲面切割方法

技术领域

本发明属于切削模具技术领域，具体涉及一种曲面切割设备及其曲面切割方法。

背景技术

数控车床生产过程中，利用刀具对材料进行切割，但对一些曲面的加工时，根据曲面的曲度不同，更换不同的刀具对材料进行加工，目前通常采用人工更换刀具的方式对材料不同位置的不同曲面进行切割，而人工更换刀具时，需要重新卡装定位，在更换刀具的过程中耗费大量的时间，降低了生产效率。

发明内容

发明目的：提供一种曲面切割设备及其曲面切割方法，解决了现有技术存在的上述问题。

技术方案：一种曲面切割设备，包括刀座，所述刀座为倒U型使刀座下方形成底部开口的容纳腔，分别设置在所述刀座两侧壁上的一对第一通孔；

转动组件，转动连接在所述刀座上且位于容纳腔内；

三组切割组件，圆周阵列固定在所述转动组件外表面上且能够顺畅的穿过容纳腔，通过转动刀座上的转动组件，带动切割组件进行转换，完成切换不同的切割组件；

卡接组件，滑动卡接在每个所述切割组件上，通过卡接组件卡接在第一通孔内，使切割组件固定在刀座上，并对切割组件卡装定位；

保护组件，分别安装在所述刀座的两个侧壁上，包括通过滑道滑动连接在所述刀座上的阻隔板，利用阻隔板来保护不工作的切割组件，避免切割过程中产生的废料对切割组件造成损坏。

通过旋转转动组件，实现切割组件之间的切换，完成工件不同曲面的加工要求，同时转动组件上圆周阵列分部的三个切割组件，利用保护组件将切割组件封闭在所述刀座的容纳腔内，当某一切割组件对工件进行加工时，避免切割下的物料缠绕在其他切割组件上而导致切割组件受损。

优选的，所述切割组件包括固定安装在所述转动组件上的固定柱，固定连接在所述固定柱上的切割刀具，以及设在所述固定柱上的第二通孔；所述转动组件中心轴至所述切割刀具顶端的长度小于所述刀座容纳腔纵向高度，所述卡接组件滑动卡接在所述第二通孔内，通过卡接组件与所述刀座卡接固定完成刀具的卡装定位，当旋转转动组件时，切割刀具能够顺利的穿过所述底座上的容纳腔。

优选的，所述卡接组件包括滑动卡接在所述切割组件上且内部具有容纳腔的套管，设置在所述转动组件两侧且与所述转动组件一体成型的固定轴；所述套管滑动套接在所述固定轴上并与所述固定轴通过弹簧连接固定，所述卡接组件伸展状态下水平方向的长度与所述刀座水平方向宽度相同，在弹簧的作用下使套管与滑动板卡接在底座上来对切割组件进行卡装定位，将所述切割组件卡装定位在所述刀座上。

优选的，所述转动组件包括用于安装所述切割组件的圆柱形支撑柱，设置在所述支撑柱端部且与所述支撑柱一体成型的一对固定杆，以及通过弹簧固定套接在每个固定杆上的滑动套；通过固定杆与滑动套相互配合使转动组件转动固定在刀座上。

优选的，还包括通过复位弹簧卡接在每个所述第一通孔内并沿第一通孔向外延伸的推杆，以及套接在所述推杆上用于对推杆进行复位的弹簧，通过推动推杆，对滑动套产生一个推力，使滑动套沿固定杆往支撑柱靠近，使转动组件脱离刀座，进行更换转动组件。

优选的，还包括分别设置在所述刀座侧壁位于所述第一通孔下方且与所述第一通孔、第二通孔连通的纵向滑槽；所述滑槽由直滑槽和斜滑槽两个部分组件，所述斜滑槽顶部之间的长度与所述转动组件水平长度相同，所述滑槽底部延伸至所述刀座内壁边沿处，使转动组件沿滑槽向下移动，直至将转动组件移出所述刀座。

优选的，所述保护组件还包括滑动连接在所述刀座上的锥台型滑动块，固定连接在所述滑动块底部的复位弹簧，设置在所述滑动块侧壁上且相互之间夹角为90°的三个滑道，设置在所述滑动块上且与其中一个滑道轴对称的一对凹槽，分别滑动连接在所述滑道内的推杆，滑动连接在所述刀座上的卡板，以及滑动连接在所述卡板上的固定块；所述凹槽位于所述滑动块上下两端，所述推杆转动连接在所述阻隔板上，通过移动滑动块使推杆在滑道内进行滑动，推动阻隔板在刀座上进行移动，对刀座上的容纳腔进行封闭，并将未使用的切割组件封闭在刀座的容纳腔内。

优选的，还包括设置在所述刀座侧壁上的L型滑道，所述固定块贯穿所述L型滑道并滑动卡接在所述L型滑道内，通过调节固定块在L性滑道内的位置，对滑动块进行卡接固定。

一种曲面切割设备的曲面切割方法，包括以下步骤：

第一步、将固定块移动至L型滑道的末端，使滑动块在复位弹簧的作用下弹出，同时将固定块卡移动至L型滑道的前端，使固定块卡接在所述滑动块靠近复位弹簧端的凹槽内对滑动块进行固定，带动推杆往滑动块移动，使阻隔板在刀座上滑动打开刀座容纳腔；

第二步、通过对第一通孔内的卡接组件进行挤压，使卡接组件收缩脱离第一通孔；

第三步、通过旋转转动组件，将位于所述刀座正下方的切割组件移至转动组件侧面，将需要使用的切割组件移动至转动组件的正下方，并通过对切割组件上的卡接组件将对应 的切割组件卡接固定在刀座上；

第四步、将卡接在L型滑道前端的固定块移动至L型滑道末端，按压滑动块，在推杆与阻隔板相互配合，使阻隔板在刀座上滑动对刀座的容纳腔进行封闭并将所述切割组件封闭在刀座的容纳腔内；

第五步、当切割组件上的刀具受损需要更换时，按压推杆，将第一通孔内的滑动套移出第一通孔并沿刀座内壁向下滑动，直至滑动套移出纵向滑槽，将转动组件从刀座下取下，并安装带有完好切割组件的转动组件。

有益效果：本发明涉及一种曲面切割设备及其曲面切割方法，通过转动组件将切割组件安装在刀座上，旋转转动组件，根据工件不同曲面的要求，将不同的切割组件转动至刀座正下方，通过卡接组件将切割组件卡接固定在刀座上卡装定位，切割组件更换完成后，通过保护组件将不使用的切割组件封闭在刀座的容纳腔内，避免切割下的物料缠绕在其他切割组件上而导致切割组件受损，在对工件进行加工时，无需重新对切割组件进行校正，且对工件不同曲面要求进行加工时，无需人工将刀具拆下安装其他刀具，只需旋转刀座上的转动组件就能完成刀具的切换，省去了拆装刀具的流程，生产效率得到了快速的提升。

附图说明

图1为本发明的转动组件结构示意图；

图2为本发明的转动组件剖面图；

图3为本发明的刀座结构示意图；

图4为本发明的刀座结构示意图；

图5为本发明的刀座结构示意图；

图6为本发明的卡接组件结构示意图；

图7为本发明的保护组件结构示意图。

图中附图标记为：刀座1、转动组件2、切割组件3、卡接组件4、推杆5、滑槽6、保护组件7、第一通孔11、支撑柱21、固定杆22、滑动套23、固定柱31、切割刀具32、第二通孔33、套管41、固定轴42、直滑槽61、斜滑槽62、阻隔板70、推杆71、滑动块72、复位弹簧73、上凹槽75、下凹槽76、固定块77、卡板78。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

在实际的应用中，申请人发现：数控车床生产过程中，利用刀具对材料进行切割，但对一些曲面的加工时，根据曲面的曲度不同，更换不同的刀具对材料进行加工，目前通常采用人工更换刀具的方式对材料不同位置的不同曲面进行切割，而人工更换刀具时，需要重新卡装定位，在更换刀具的过程中耗费大量的时间，降低了生产效率，针对这些问题，所以发明了一种曲面切割设备及其曲面切割方法，能够有效的解决上述问题。

如图1至图7所示，一种曲面切割设备，以下简称“该装置”。该装置性包括安装在机床上的刀座1、转动组件2、切割组件3、卡接组件4和保护组件7五个部分。

所述刀座1为倒U型使刀座1下方形成底部开口的容纳腔，所述刀座1两侧壁上分别设置了第一通孔11，所述转动组件2通过第一通孔11转动连接在所述刀座1上，且所述转动组件2位于所述刀座1的容纳腔内，所述转动组件2包括用于安装所述切割组件3的圆柱形支撑柱21，所述支撑柱21两端分别设置有固定杆22，所述固定杆22所述支撑柱21一体成型，每个固定杆22上通过弹簧固定套接在的滑动套23内，通过固定杆22与滑动套23相互配合使转动组件2转动固定在刀座1上，所述转动组件2外表面上圆周阵列固定三组切割组件3，每个切割组件3能够顺畅的穿过容纳腔，通过转动刀座1上的转动组件2，带动切割组件3进行转换，完成切换不同的切割组件3，每个所述切割组件3上滑动卡接卡接组件4，通过卡接组件4卡接在第一通孔11内，使切割组件3固定在刀座1上，并对切割组件3卡装定位，通过旋转转动组件2，实现切割组件3之间的切换，当切割组件3切换完成后，按压滑动块72，在推杆71与滑动的相互配合下，使阻隔板70在刀座上进行滑动，将切割组件封闭在所述刀座的容纳腔内，避免切割下的物料缠绕在其他切割组件3上而导致切割组件3受损。

其中保护组件包括滑动连接在所述刀座上的锥台型滑动块72，所述滑动块72底部固定连接复位弹簧73，所述滑动块72侧壁上设置有三个滑道，所述滑道之间夹角为90°，所述滑动块72上设置有上凹槽75和凹槽，所述上凹槽75与所述下凹槽76相互平行，所述上凹槽75和所述下凹槽76与其中一个滑道轴对称，每个所述滑道内分别滑动连接有推杆71，所述刀座上滑动连接卡板78，所述卡板78上设有纵向滑道且滑道内滑动连接有固定块77，所述刀座侧壁上设置有L型滑道，刀座上的L型滑道中的纵向滑道与卡板78上的纵向滑道长度相同，所述固定块77贯穿所述L型滑道并滑动卡接在所述L型滑道内，通过调节固定块77在L型滑道内的位置，使卡板78卡接在上凹槽75或下凹槽76内，对滑动块72进行卡接固定，所述推杆71转动连接有阻隔板70上，所述阻隔板70上设有L型滑道，所述刀座上设有滑块，所述阻隔板70与所述刀座通过阻隔板70上的L型滑道与刀座上的滑块相互配合使阻隔板70在刀座上进行滑动，通过移动滑动块72使推杆71在滑道内进行滑动，推动阻隔板70在刀座上进行移动，对刀座上的容纳腔进行封闭，并将未使用的切割组件封闭在刀座的容纳腔内。

其中，所述切割组件3包括固定安装在所述转动组件2上的固定柱31，所述固定柱31上固定连接切割刀具32，所述切割刀具32包括凹型刀具、球形刀具和锥度刀具，所述凹型刀具、球形刀具和锥度刀具分别固定连接在所述固定柱31上，通过不同的切割刀具32来完成工件上不同弧度曲面的切割，所述固定柱31上设有第二通孔33，所述转动组件2中心轴至所述切割刀具32顶端的长度小于所述刀座1容纳腔纵向高度，所述卡接组件4滑动卡接在所述第二通孔33内，通过卡接组件4与所述刀座1卡接固定完成刀具的卡装定位，当旋转转动组件2时，切割刀具32能够顺利的穿过所述刀座1上的容纳腔。

其中，所述卡接组件4包括滑动卡接在所述切割组件3上且内部具有容纳腔的套管41，设置在所述转动组件2两侧且与所述转动组件2一体成型的固定轴42；所述套管41滑动套23接在所述固定轴42上并与所述固定轴42通过弹簧连接固定，所述卡接组件4伸展状态下水平方向的长度与所述刀座1水平方向宽度相同，在弹簧的作用下使套管41与滑动板卡接在底座上来对切割组件3进行卡装定位，将所述切割组件3卡装定位在所述刀座1上。

由于在长期的使用中，切割组件3上的切割刀具32会出现磨损变得不够锋利，为了让操作员能够快速的完成对切割组件3的更换，每个所述第一通孔11内通过复位弹簧卡接在第一通孔11内的推杆5，所述推杆5沿第一通孔11向外延伸出第一通孔11，所述推杆5上套接有用于对推杆5进行复位的弹簧，通过推动推杆5，对滑动套23产生一个推力，使滑动套23沿固定杆22往支撑柱21靠近，使转动组件2脱离刀座1，进行更换转动组件2。

由于刀座1是横向移动，避免在移动构成中，转动组件2发生脱落的情况，所述刀座1侧壁位于所述第一通孔11下方分别设置有纵向滑槽6，所述滑槽6与所述第一通孔11、第二通孔33连通，所述滑槽6由直滑槽61和斜滑槽62两个部分组件，所述直滑槽61位于所述第一通孔11下方且与所述第一通孔11连通，所述斜滑槽62顶部之间的长度与所述转动组件2水平长度相同，所述斜滑槽62底部延伸至所述刀座1内壁边沿处，使转动组件2沿滑槽6向下移动，直至将转动组件2移出所述刀座1。

通过上述技术方案，本发明能够实现如下工作过程：

第一步、通过对第一通孔11内的卡接组件4进行挤压，使卡接组件4收缩脱离第一通孔11；

第二步、通过旋转转动组件2，将位于所述刀座1正下方的切割组件3移至转动组件2侧面，将需要使用的切割组件3移动至转动组件2的正下方，并通过对切割组件3上的卡接组件4将对应 的切割组件3卡接固定在刀座1上；

第三步、当切割组件3上的刀具受损需要更换时，按压推杆5，将第一通孔11内的滑动套23移出第一通孔11并沿刀座1内壁向下滑动，直至滑动套23移出纵向滑槽6，将转动组件2从刀座1下取下，并安装带有完好切割组件3的转动组件2。

下面，为了便于对本发明上述的工作过程做清楚的理解，下面对曲面切割设备的工作原理做详细阐述。

安装有三个切割组件3的转动组件2沿纵向滑槽6向刀座1的容纳腔内移动，直至转动组件2上的滑动套23进入第一通孔11内，并根据工件不同曲面切割要求，调整切割组件3的位置关系，并通过卡接组件4将对应的切割组件3固定在刀座1上，对工件进行切割，当需要切割不同曲面时，对套管41和固定轴42进行挤压，使卡接组件4收缩直至卡接组件4的长度小于所述刀座1容纳腔横向长度时，旋转转动组件2，将适应的切割组件3旋转至刀座1的整下放，并利用卡接组件4将切割组件3固定在刀座1上，对工件进行加工，当切割组件3上的切割刀具32出现磨损或者不锋利时，通过推动推杆5，对滑动套23产生一个推力，使滑动套23沿固定杆22往支撑柱21靠近，使转动组件2脱离刀座1，进行更换转动组件2。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种曲面切割设备，其特征在于，包括：

刀座，所述刀座为倒U型使刀座下方形成底部开口的容纳腔，分别设置在所述刀座两侧壁上的一对第一通孔；

转动组件，转动连接在所述刀座上且位于容纳腔内；

三组切割组件，圆周阵列固定在所述转动组件外表面上且能够顺畅的穿过容纳腔，通过旋转刀座上的转动组件，带动切割组件进行转换，完成切换不同的切割组件；

卡接组件，滑动卡接在每个所述切割组件上，通过卡接组件卡接在第一通孔内，使切割组件固定在刀座上，并对切割组件卡装定位；

保护组件，分别安装在所述刀座的两个侧壁上，包括通过滑道滑动连接在所述刀座上的阻隔板，利用阻隔板来保护不工作的切割组件，避免切割过程中产生的废料对切割组件造成损坏。

2.根据权利要求1所述的一种曲面切割设备，其特征在于，所述切割组件包括固定安装在所述转动组件上的固定柱，固定连接在所述固定柱上的切割刀具，以及设在所述固定柱上的第二通孔；所述转动组件中心轴至所述切割刀具顶端的长度小于所述刀座容纳腔纵向高度，所述卡接组件滑动卡接在所述第二通孔内，通过卡接组件与所述刀座卡接固定完成刀具的卡装定位。

3.根据权利要求1所述的一种曲面切割设备，其特征在于，所述卡接组件包括滑动卡接在所述切割组件上且内部具有容纳腔的套管，设置在所述转动组件两侧且与所述转动组件一体成型的固定轴；所述套管滑动套接在所述固定轴上并与所述固定轴通过弹簧连接固定，所述卡接组件伸展状态下水平方向的长度与所述刀座水平方向宽度相同，在弹簧的作用下使套管与滑动板卡接在底座上来对切割组件进行卡装定位。

4.根据权利要求1所述的一种曲面切割设备，其特征在于，所述转动组件包括用于安装所述切割组件的圆柱形支撑柱，设置在所述支撑柱端部且与所述支撑柱一体成型的一对固定杆，以及通过弹簧固定套接在每个固定杆上的滑动套；通过固定杆与滑动套相互配合使转动组件转动固定在刀座上。

5.根据权利要求4所述的一种曲面切割设备，其特征在于，还包括通过复位弹簧卡接在每个所述第一通孔内并沿第一通孔向外延伸的推杆，以及套接在所述推杆上用于对推杆进行复位的弹簧。

6.根据权利要求5所述的一种曲面切割设备，其特征在于，还包括分别设置在所述刀座侧壁位于所述第一通孔下方且与所述第一通孔、第二通孔连通的纵向滑槽；所述滑槽由直滑槽和斜滑槽两个部分组件，所述直滑槽位于所述第一通孔下方且与所述第一通孔连通，所述斜滑槽顶部之间的长度与所述转动组件水平长度相同，所述滑槽底部延伸至所述刀座内壁边沿处。

7.根据权利要求1所述的一种曲面切割设备，其特征在于，所述保护组件还包括滑动连接在所述刀座上的锥台型滑动块，固定连接在所述滑动块底部的复位弹簧，设置在所述滑动块侧壁上且相互之间夹角为90°的三个滑道，设置在所述滑动块上且与其中一个滑道轴对称的一对凹槽，分别滑动连接在所述滑道内的推杆，滑动连接在所述刀座上的卡板，以及滑动连接在所述卡板上的固定块；所述凹槽位于所述滑动块上下两端，所述推杆转动连接在所述阻隔板上，通过移动滑动块使推杆在滑道内进行滑动，推动阻隔板在刀座上进行移动，对刀座上的容纳腔进行封闭，并将未使用的切割组件封闭在刀座的容纳腔内。

8.根据权利要求7所述的一种曲面切割设备，其特征在于，还包括设置在所述刀座侧壁上的L型滑道，所述固定块贯穿所述L型滑道并滑动卡接在所述L型滑道内，通过调节固定块在L性滑道内的位置，对滑动块进行卡接固定。

9.一种曲面切割设备的曲面切割方法，包括以下步骤：

S1、将固定块移动至L型滑道的末端，使滑动块在复位弹簧的作用下弹出，同时将固定块卡移动至L型滑道的前端，使固定块卡接在所述滑动块靠近复位弹簧端的凹槽内对滑动块进行固定，带动推杆往滑动块移动，使阻隔板在刀座上滑动打开刀座容纳腔；

S2、通过对第一通孔内的卡接组件进行挤压，使卡接组件收缩脱离第一通孔；

S3、通过旋转转动组件，将位于所述刀座正下方的切割组件移至转动组件侧面，将需要使用的切割组件移动至转动组件的正下方，并通过对切割组件上的卡接组件将对应的切割组件卡接固定在刀座上；

S4、将卡接在L型滑道前端的固定块移动至L型滑道末端，按压滑动块，在推杆与阻隔板相互配合，使阻隔板在刀座上滑动对刀座的容纳腔进行封闭并将所述切割组件封闭在刀座的容纳腔内；

S5、当切割组件上的刀具受损需要更换时，按压推杆，将第一通孔内的滑动套移出第一通孔并沿刀座内壁向下滑动，直至滑动套移出纵向滑槽，将转动组件从刀座下取下，并安装带有完好切割组件的转动组件。

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