CN114523330A - 一种数控车床刀具防撞保护装置 - Google Patents

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何明华
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Abstract

本发明公开了一种数控车床刀具防撞保护装置，涉及先进制造技术领域，包括：固定座；防撞组件，设置在固定座上表面中间，所述防撞组件包括中心轴，中心轴底部转动连接在固定座上表面，中心轴侧面中部固定连接有转盘，转盘边沿固定连接有若干个连轴臂，连轴臂底部安装有定位组件；刀架组件，设置在固定座上表面位于防撞组件上方的位置，所述刀架组件包括刀具台，刀具台上表面转动连接有若干个转动臂，转动臂远离刀具台的一端转动连接有承接臂，承接臂远离转动臂的一端转动连接有固定杆，固定杆底端固定连接在固定座上表面。本发明通过设置防撞组件和刀架组件，产生相应的缓冲距离，供作业员反应，停止机器，避免撞刀断刀。

Description

一种数控车床刀具防撞保护装置
技术领域
本发明涉及先进制造技术领域，具体是涉及一种数控车床刀具防撞保护装置。
背景技术
数控机床是一种高端装备制造的机器，是一种新一代信息技术的机床，能够根据自己编好的程序，使机床动作并加工零件，综合了机械、自动化、计算机、测量、微电子等最新技术，基本组成包括加工程序载体、数控装置、伺服驱动装置、机床本体和其他辅助装置，在现代工业中已经被大范围使用，极大地提高了企业的生产效率，数控机床工作过程中，要保护刀具，避免对刀具造成磨损。
数控机床在使用时，对工件进行刀削时，在移动到工件端部时，继续运动，容易与工件端部凸起产生撞击，撞击没有缓冲，容易将刀具折断，刀具损毁，现有的数控机床对刀具通常采用各种复杂机械对刀具的行程进行限位，针对不同工件需相应调整系数，过程相当繁琐，一旦测算数据出现失误，仍会导致撞刀，刀具折断。为解决上述问题，有必要提供一种数控车床刀具防撞保护装置。
发明内容
为解决上述技术问题，提供一种数控车床刀具防撞保护装置，本技术方案解决了上述背景技术中提出的数控机床在使用时，对工件进行刀削时，在移动到工件端部时，继续运动，容易与工件端部凸起产生撞击，撞击没有缓冲，容易将刀具折断，刀具损毁，现有的数控机床对刀具通常采用各种复杂机械对刀具的行程进行限位，针对不同工件需相应调整系数，过程相当繁琐，一旦测算数据出现失误，仍会导致撞刀，刀具折断的问题。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：
一种数控车床刀具防撞保护装置，包括：
固定座；
防撞组件，设置在固定座上表面中间，所述防撞组件包括中心轴，中心轴底部转动连接在固定座上表面，中心轴侧面中部固定连接有转盘，转盘边沿固定连接有若干个连轴臂，连轴臂底部安装有定位组件，连轴臂远离转盘的一端固定连接有转动环，转动环顶部固定连接有若干个梯形块，转动环顶部固定连接有若干个挡板；
刀架组件，设置在固定座上表面位于防撞组件上方的位置，所述刀架组件包括刀具台，刀具台上表面转动连接有若干个转动臂，转动臂远离刀具台的一端转动连接有承接臂，承接臂远离转动臂的一端转动连接有固定杆，固定杆底端固定连接在固定座上表面，刀具台侧面固定连接有若干个支撑轴，支撑轴远离刀具台的一端固定连接有三角块，三角块的侧面斜面抵接在对应所述梯形块的侧面斜面上，三角块侧面固定连接有定位弹簧，定位弹簧远离三角块的一端固定连接在对应所述挡板的侧面，定位弹簧处于压缩状态。
优选的，所述定位组件包括固定板，固定板底部固定连接在固定座上表面，固定板侧面后方转动连接有螺杆，固定板侧面前方固定连接有滑杆，螺杆左侧螺纹连接有移动板，移动板前侧与滑杆左端滑动连接，移动板左侧固定连接有若干个施力弹簧，施力弹簧左侧固定连接有吊板，吊板顶部固定连接在连轴臂底部，施力弹簧处于压缩状态。
优选的，所述刀具台顶部中间安装有刀具动力件，刀具动力件顶部固定连接有刀头，刀具动力件底部固定连接有支座，支座边缘贯穿开设有若干个螺孔，螺孔内设置有螺栓，刀具动力件通过螺孔安装在刀具台上表面。
优选的，所述刀具台上表面边缘固定连接有若干个弧形块，弧形块外侧固定连接有若干个限位弹簧，限位弹簧远离弧形块的一端固定连接有弧形板，弧形板底部固定连接在固定座上表面，弧形板排布在转动环的外圈。
优选的，多个所述梯形块和挡板按转动环的圆周等间距排列，多个所述三角块按刀具台的圆周等间距排列。
优选的，所述中心轴底部固定连接有凸出件，固定座上表面靠近凸出件的位置固定连接有挡块，凸出件侧面与挡块侧面相抵接。
优选的，所述固定座四角均开设有通孔。
优选的，所述中心轴顶端抵接在刀具台底部。
与现有技术相比，本发明提供了一种数控车床刀具防撞保护装置，具备以下有益效果：
1、通过设置防撞组件和刀架组件，当正常作业时，刀架组件在防撞组件的束缚下，可以进行正常的车床作业，而当出现撞刀时，压力过大，刀架组件可以挣脱防撞组件的束缚，因而产生相应的缓冲距离，供作业员反应，停止机器，避免撞刀将刀具折断，该装置中刀具台的活动方向是三百六十度全方位，因而可以适应各种工件的加工，也可以避免每次加工时，针对不同工件重新调整刀头行程参数，既能避免参数调整出现失误，也能提升整个加工过程的效率；
2、通过设置定位组件，可以调整刀具台挣脱防撞组件的最大阻力，以便根据不同工件的材质，调整刀具台挣脱防撞组件的最大阻力，当刀头遇到撞刀时，能更容易避免刀具折断，通过设置限位弹簧，能对挣脱防撞组件束缚的刀具台进行一定程度的限位，防止其撞击到其余的零件上。
附图说明
图1为本发明的正面立体结构示意图；
图2为本发明的防撞组件结构示意图；
图3为本发明的刀架组件结构示意图；
图4为本发明的定位组件结构示意图；
图5为本发明的刀具动力件结构示意图；
图6为本发明的俯视结构示意图。
图中标号为：
101、固定座；102、通孔；
200、防撞组件；201、转动环；202、连轴臂；203、梯形块；204、挡板；205、转盘；206、中心轴；207、凸出件；208、挡块；
300、刀架组件；301、承接臂；302、固定杆；303、转动臂；304、定位弹簧；305、三角块；306、弧形块；307、弧形板；308、限位弹簧；309、刀具动力件；310、支撑轴；311、刀具台；312、刀头；313、支座；314、螺孔；
400、定位组件；401、吊板；402、施力弹簧；403、固定板；404、螺杆；405、滑杆；406、移动板。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
参照图1-6所示，一种数控车床刀具防撞保护装置，包括：
固定座101；
参照图1、图2和图4，防撞组件200，设置在固定座101上表面中间，所述防撞组件200包括中心轴206，中心轴206底部转动连接在固定座101上表面，中心轴206侧面中部固定连接有转盘205，转盘205边沿固定连接有若干个连轴臂202，连轴臂202底部安装有定位组件400，连轴臂202远离转盘205的一端固定连接有转动环201，转动环201顶部固定连接有若干个梯形块203，转动环201顶部固定连接有若干个挡板204；
使用防撞组件200时，拧动螺杆404，使得移动板406沿滑杆405滑动，进而移动板406对施力弹簧402压缩，压缩的力通过吊板401，传导到连轴臂202上，因而给转动环201逆时针转动的力，但由于挡块208的设置，当凸出件207逆时针转动与挡块208抵接时，转动环201停止转动，从而转动环201被固定，继续拧动螺杆404，增大施力弹簧402的压缩程度，进而增大转动环201顺时针转动受到的阻力，这个阻力就是之后刀架组件300挣脱束缚的力，这个力远远小于撞刀产生的力，根据加工的工件的强度，调整施力弹簧402的压缩程度，以便更容易防撞组件200，防止撞刀时，折断刀具；
参照图1、图2和图3，刀架组件300，设置在固定座101上表面位于防撞组件200上方的位置，所述刀架组件300包括刀具台311，刀具台311上表面转动连接有若干个转动臂303，转动臂303远离刀具台311的一端转动连接有承接臂301，承接臂301远离转动臂303的一端转动连接有固定杆302，固定杆302底端固定连接在固定座101上表面，刀具台311侧面固定连接有若干个支撑轴310，支撑轴310远离刀具台311的一端固定连接有三角块305，三角块305的侧面斜面抵接在对应所述梯形块203的侧面斜面上，三角块305侧面固定连接有定位弹簧304，定位弹簧304远离三角块305的一端固定连接在对应所述挡板204的侧面，定位弹簧304处于压缩状态；
刀架组件300使用时，在正常作业时，三角块305抵接在对应所述梯形块203上，由于定位弹簧304处于压缩状态，因而三角块305受到顺时针的力，而定位组件400给梯形块203逆时针的力，因而三角块305被固定在梯形块203处，因而刀具台311不会因为刀具动力件309作业的反作用力而转动或偏移；
当发生撞刀时，撞刀出现时，不论撞刀的力来自任何方向，由于本装置的结构特性，都可类似应对，不妨假设这个力来自左侧，撞刀产生的力通过刀具动力件309传导到刀具台311，进而通过刀具台311传导至右侧的三角块305，三角块305将力传导至右侧的梯形块203上，由于梯形块203和三角块305的侧面是斜面，因此会产生一个分力，使得梯形块203产生顺时针转动的力，这个力很大，大于定位组件400给梯形块203逆时针的阻力，因而梯形块203会顺时针转动，进而三角块305会介于梯形块203和挡板204之间的位置，由于刀具台311受到来自左侧的力，因此刀具台311会继续向右运动，进而三角块305会穿过梯形块203和挡板204之间的位置，于是，在撞刀时，刀具动力件309挣脱了防撞组件200的束缚，获得了一段缓冲的距离，在这段距离运动的过程中，足够作业员发现并停止作业，避免继续作业，刀具与工件端部凸起撞击，导致断刀。
参照图4，具体的，定位组件400包括固定板403，固定板403底部固定连接在固定座101上表面，固定板403侧面后方转动连接有螺杆404，固定板403侧面前方固定连接有滑杆405，螺杆404左侧螺纹连接有移动板406，移动板406前侧与滑杆405左端滑动连接，移动板406左侧固定连接有若干个施力弹簧402，施力弹簧402左侧固定连接有吊板401，吊板401顶部固定连接在连轴臂202底部，施力弹簧402处于压缩状态。
参照图3，刀具台311顶部中间安装有刀具动力件309，刀具动力件309顶部固定连接有刀头312，刀具动力件309底部固定连接有支座313，支座313边缘贯穿开设有若干个螺孔314，螺孔314内设置有螺栓，刀具动力件309通过螺孔314安装在刀具台311上表面。
刀具台311上表面边缘固定连接有若干个弧形块306，弧形块306外侧固定连接有若干个限位弹簧308，限位弹簧308远离弧形块306的一端固定连接有弧形板307，弧形板307底部固定连接在固定座101上表面，弧形板307排布在转动环201的外圈。
多个所述梯形块203和挡板204按转动环201的圆周等间距排列，多个所述三角块305按刀具台311的圆周等间距排列。
中心轴206底部固定连接有凸出件207，固定座101上表面靠近凸出件207的位置固定连接有挡块208，凸出件207侧面与挡块208侧面相抵接。
固定座101四角均开设有通孔102。
中心轴206顶端抵接在刀具台311底部。
本发明的工作原理及使用流程：通过设置防撞组件200和刀架组件300，当正常作业时，刀架组件300在防撞组件200的束缚下，可以进行正常的车床作业，而当出现撞刀时，压力过大，刀架组件300可以挣脱防撞组件200的束缚，因而产生相应的缓冲距离，供作业员反应，停止机器，避免撞刀，该装置中刀具台311的活动方向是三百六十度全方位，因而可以适应各种工件的加工，也可以避免每次加工时，针对不同工件重新调整刀头312行程参数，既能避免参数调整出现失误，也能提升整个加工过程的效率；通过设置定位组件400，可以调整刀具台311挣脱防撞组件200的最大阻力，以便根据不同工件的材质，调整刀具台311挣脱防撞组件200的最大阻力，当刀头312遇到撞刀时，能更容易避免撞刀，通过设置限位弹簧308，能对挣脱防撞组件200束缚的刀具台311进行一定程度的限位，防止其撞击到其余的零件上。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (8)

1.一种数控车床刀具防撞保护装置，其特征在于，包括：
固定座(101)；
防撞组件(200)，设置在固定座(101)上表面中间，所述防撞组件(200)包括中心轴(206)，中心轴(206)底部转动连接在固定座(101)上表面，中心轴(206)侧面中部固定连接有转盘(205)，转盘(205)边沿固定连接有若干个连轴臂(202)，连轴臂(202)底部安装有定位组件(400)，连轴臂(202)远离转盘(205)的一端固定连接有转动环(201)，转动环(201)顶部固定连接有若干个梯形块(203)，转动环(201)顶部固定连接有若干个挡板(204)；
刀架组件(300)，设置在固定座(101)上表面位于防撞组件(200)上方的位置，所述刀架组件(300)包括刀具台(311)，刀具台(311)上表面转动连接有若干个转动臂(303)，转动臂(303)远离刀具台(311)的一端转动连接有承接臂(301)，承接臂(301)远离转动臂(303)的一端转动连接有固定杆(302)，固定杆(302)底端固定连接在固定座(101)上表面，刀具台(311)侧面固定连接有若干个支撑轴(310)，支撑轴(310)远离刀具台(311)的一端固定连接有三角块(305)，三角块(305)的侧面斜面抵接在对应所述梯形块(203)的侧面斜面上，三角块(305)侧面固定连接有定位弹簧(304)，定位弹簧(304)远离三角块(305)的一端固定连接在对应所述挡板(204)的侧面，定位弹簧(304)处于压缩状态。
2.根据权利要求1所述的一种数控车床刀具防撞保护装置，其特征在于：所述定位组件(400)包括固定板(403)，固定板(403)底部固定连接在固定座(101)上表面，固定板(403)侧面后方转动连接有螺杆(404)，固定板(403)侧面前方固定连接有滑杆(405)，螺杆(404)左侧螺纹连接有移动板(406)，移动板(406)前侧与滑杆(405)左端滑动连接，移动板(406)左侧固定连接有若干个施力弹簧(402)，施力弹簧(402)左侧固定连接有吊板(401)，吊板(401)顶部固定连接在连轴臂(202)底部，施力弹簧(402)处于压缩状态。
3.根据权利要求1所述的一种数控车床刀具防撞保护装置，其特征在于：所述刀具台(311)顶部中间安装有刀具动力件(309)，刀具动力件(309)顶部固定连接有刀头(312)，刀具动力件(309)底部固定连接有支座(313)，支座(313)边缘贯穿开设有若干个螺孔(314)，螺孔(314)内设置有螺栓，刀具动力件(309)通过螺孔(314)安装在刀具台(311)上表面。
4.根据权利要求1所述的一种数控车床刀具防撞保护装置，其特征在于：所述刀具台(311)上表面边缘固定连接有若干个弧形块(306)，弧形块(306)外侧固定连接有若干个限位弹簧(308)，限位弹簧(308)远离弧形块(306)的一端固定连接有弧形板(307)，弧形板(307)底部固定连接在固定座(101)上表面，弧形板(307)排布在转动环(201)的外圈。
5.根据权利要求1所述的一种数控车床刀具防撞保护装置，其特征在于：多个所述梯形块(203)和挡板(204)按转动环(201)的圆周等间距排列，多个所述三角块(305)按刀具台(311)的圆周等间距排列。
6.根据权利要求1所述的一种数控车床刀具防撞保护装置，其特征在于：所述中心轴(206)底部固定连接有凸出件(207)，固定座(101)上表面靠近凸出件(207)的位置固定连接有挡块(208)，凸出件(207)侧面与挡块(208)侧面相抵接。
7.根据权利要求1所述的一种数控车床刀具防撞保护装置，其特征在于：所述固定座(101)四角均开设有通孔(102)。
8.根据权利要求1所述的一种数控车床刀具防撞保护装置，其特征在于：所述中心轴(206)顶端抵接在刀具台(311)底部。
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