CN114833639B - 一种多维刻线工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多维刻线工装，包括转轴，转轴上转动连接有固定块与活动块，固定块上设置有刀柄，刀柄的轴线与转轴的轴线之间具有转动夹角，活动块上设置有用以划线的刀具，当刀柄与刀具相对时，刀柄与刀具同轴。使用时，可将刀柄安装在机床的主轴上，并旋转活动块使得刀柄与刀具相对。此时，可通过升降主轴与工作台，对刀具的刀尖位置进行定位，随后通过移动工作台，刀具可对工件的端面进行划线；而当工件的侧面需要划线时，可旋转活动块改变的刀具的刀尖朝向，随后移动工作台，刀具即可对工件的侧面进行划线。本发明的刻线工装通过简单的结构设计即可实现刻线的多角度、多位置，刻线工装的适用性较高。

Description

一种多维刻线工装

技术领域

本发明涉及刻线工装技术领域，特别地，涉及一种多维刻线工装。

背景技术

在利用数控铣床对零件进行加工时，经常会需要对零件进行划线，以降低加工难度、提高加工精度、保障加工质量。划线装置是数控铣床加工划线时的常用工具，其一般安装在数控铣床的主轴上，使用时，利用主轴在数控铣床内的坐标系先对划线装置的刀尖位置进行定位，随后控制机床的工作台升降或左右移动，进而调节工件与刀尖的相对位置，以满足划线的位置需求。然而， 由于受到划线装置的结构、位置限制，从而导致划线装置无法适应多角度、多位置的划线，导致需要配备多套划线装置。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种多维刻线工装。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种多维刻线工装，包括转轴，所述转轴上转动连接有固定块与活动块，所述固定块上设置有用以安装在机床主轴上的刀柄，所述刀柄的轴线与所述转轴的轴线之间具有转动夹角，所述活动块上设置有用以划线的刀具，当所述刀柄与所述刀具相对时，所述刀柄与所述刀具同轴。

通过上述技术方案，使用时，可将刀柄安装在机床的主轴上，并旋转活动块使得刀柄与刀具相对。此时，可通过升降主轴与工作台，对刀具的刀尖位置进行机床内的坐标定位，随后通过移动工作台，刀具可对工件的端面进行划线；而当工件的侧面需要划线时，可旋转活动块改变的刀具的刀尖朝向，随后移动工作台，刀具即可对工件的侧面进行划线。与现有技术相比，本发明的刻线工装通过简单的结构设计即可实现刻线的多角度、多位置，刻线工装的适用性较高。

优选的，所述刀具的刀尖与所述转轴的轴线相交。

通过上述技术方案，当活动块旋转后，刀具的刀尖在刀柄的轴向上具有恒定的位置，如此无需使用者再次升降主轴来确定刀尖在机床内的坐标，由此大大提升了刻线工装对工件进行划线的便捷性。

优选的，所述转轴包括轴段以及周向设置在所述轴段端部的限位凸缘，所述固定块与所述活动块套接在所述轴段的侧壁上，所述轴段远离所述限位凸缘的端部螺纹连接有限位螺母，所述固定块与所述活动块被限定在所述限位螺母和所述限位凸缘之间。

通过上述技术方案，转轴的结构简单，且转轴、固定块和活动块三者之间具有易于装配、制造工艺要求较低的优势，如此在极大程度上降低了刻线工装生产与制造的成本。

优选的，所述活动块上设置有刀具夹头，所述刀具夹头背离所述固定块的端面上开设有安装孔，所述刀具插接在所述安装孔内，所述刀具夹头的侧壁上贯穿设置有连通于所述安装孔的紧固孔，所述紧固孔内螺纹连接有紧固螺钉。

通过上述技术方案，旋转紧固螺钉可抵紧安装孔内的刀具，从而实现刀具与刀具夹头之间的可拆卸连接。如此当刀具的刀尖出现磨损后，使用者可较为便捷的对刀具进行更换，刻线工装的易用性得到提升。

优选的，所述刀具的侧壁上设置有定位孔，所述紧固螺钉能够穿过所述紧固孔并插入所述定位孔，以限定所述刀具的刀尖位置。

通过上述技术方案，紧固螺钉与定位孔配合能够较为精准的限定刀具的刀尖位置，如此在机床上对刀具进行更换时，使用者无需对刀具的刀尖位置重新进行定位，从而进一步提高了刻线工装的易用性。

优选的，所述活动块上贯穿设置有放置孔，所述刀具夹头包括安装部与螺纹连接在所述安装部的端部的承载螺母，所述安装部的端部穿过所述放置孔，所述承载螺母与所述活动块的端面相抵触。

通过上述技术方案，刀具夹头与活动块之间也为可拆卸连接，刻线工装的制造难度进一步降低。

优选的，所述固定块上贯穿设置有连接孔，所述刀柄穿过所述连接孔，且所述刀柄靠近所述活动块的端部上周向设置有承载凸缘，所述承载凸缘与所述固定块的端面相抵触。

通过上述技术方案，固定块与活动块可作为整体一起相对于刀柄进行旋转，如此使得刻线工装的刻线角度进一步提升，刻线工装的适用性再次提高。

优选的，所述固定块内开设有连通于所述连接孔以及所述转轴的安装腔，所述刀柄位于所述安装腔内的侧壁上设置有锥齿轮一，所述安装腔内转动连接有锥齿轮二，所述锥齿轮二的轴线平行于所述转轴的轴线，且所述锥齿轮二啮合于所述锥齿轮一，所述锥齿轮二的转动轴上还设置有直齿轮一，所述转轴与所述直齿轮一相对的侧壁上设置有直齿轮二，所述直齿轮二与所述直齿轮一之间传动连接有传动带，且所述转轴与所述活动块之间设置有传动组件，当所述刀柄在机床主轴的驱动下旋转时，所述转轴通过所述传动组件驱动所述活动块旋转。

通过上述技术方案，当活动块需要旋转以对工件的侧面进行划线时，使用者可控制机床的主轴进行慢速旋转，此时机床主轴会带动刀柄旋转，旋转的刀柄则通过锥齿轮一与锥齿轮二的啮合带动直齿轮一旋转，随后直齿轮一、直齿轮二以及传动带三者组成的带轮传动会驱动转轴进行旋转，而旋转的转轴则会通过传动组件带动活动块旋转，由此实现了机床主轴带动活动块旋转的使用功能。以上，使得本发明的刻线工装与机床主轴之间具有联动性，如此充分利用了机床的原有条件，从而解放了人工的劳动力。从另一层面来说，无需人工去旋转活动块，可减少人手伸入机床内部的频率，大大提高了刻线工装使用时的安全性。

优选的，所述传动组件包括沿径向滑移连接在所述转轴与所述活动块相对的侧壁处的传动块，所述活动块上开设有与所述传动块相对的传动槽，所述活动块的滑移槽内设置有电磁铁，所述传动块内嵌设有磁块，所述电磁铁正反通电时能够对所述磁块作用有不同的磁力，从而将所述传动块吸入或推离滑移槽。

通过上述技术方案，当电磁铁将传动块吸入滑移槽内时，使用者可手动去旋转活动块以调节刀具更为精准的划线位置，或可用于刻线工装不安装于机床主轴时的其他划线场景；而当电磁铁将传动块推离滑移槽时，此时控制机床主轴旋转，转轴会带动传动块一起旋转，又当传动块与传动槽相对时，传动块会在电磁铁的推力作用下卡入传动槽内，从而驱动活动块进行旋转。以上，使得活动块具有多种使用方式，进而满足了刻线工装在不同工况下的使用需求。

附图说明

图1为实施例的结构示意图；

图2为实施例的结构剖视示意图；

图3为图2的A部放大图。

附图标记：1、转轴；2、固定块；3、活动块；4、刀柄；5、转动夹角；6、刀具；7、轴段；8、限位凸缘；9、限位螺母；10、刀具夹头；11、安装孔；12、紧固孔；13、紧固螺钉；14、定位孔；15、放置孔；16、安装部；17、承载螺母；18、连接孔；19、承载凸缘；20、安装腔；21、锥齿轮一；22、锥齿轮二；23、直齿轮一；24、直齿轮二；25、传动带；26、传动组件；27、传动块；28、传动槽；29、电磁铁；30、磁块。

具体实施方式

下面将结合实施例，对本发明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，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的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。

实施例：

如图1所示，一种多维刻线工装，包括转轴1。

如图1、图2、图3所示，转轴1上转动连接有固定块2与活动块3，其中，固定块2上设置有用以安装在机床主轴上的刀柄4，刀柄4的轴线与转轴1的轴线之间具有转动夹角5，而活动块3上设置有用以划线的刀具6，且在活动块3围绕转轴1旋转的过程中，刀柄4能够与刀具6同轴相对。如此当刀柄4安装在机床主轴上时，刀柄4、刀具6以及机床主轴三者能够处于同轴位置关系，此时使用者可通过升降机床主轴与移动机床工作台来定位刀具6的刀尖在机床内的坐标，随后最为直接地，通过移动工作台，刀具6即可对工件的端面进行划线。而当工件的侧面需要划线时，使用者可旋转活动块3来改变刀具6的刀尖朝向，从而满足工件侧面划线的需求。

值得一提的是，刀具6的刀尖与转轴1的虚拟轴线为相交位置关系，如此当活动块3旋转时，刀具6的刀尖改变朝向的同时在刀柄4的轴向上具有恒定的位置（即刀具6的刀尖在机床主轴的轴向上具有恒定的位置）。如此在对工件的侧面进行划线时，使用者无需对刀具6的刀尖进行二次定位，刻线工装的易用性得到提高。

具体地，上述转轴1包括轴段7以及周向设置在轴段7的端部的限位凸缘8，固定块2与活动块3套接在轴段7的侧壁上，且轴段7远离限位凸缘8的端部螺纹连接有限位螺母9，固定块2与活动块3被限定在限位螺母9与限位凸缘8之间，转轴1、固定块2以及活动块3三者之间的装配较为便捷。

而为了实现刀具6的可更换性，活动块3上设置有刀具夹头10，刀具夹头10背离固定块2的端面上开设有安装孔11，刀具6插接在安装孔11内实现与刀具夹头10的可拆卸连接，且刀具夹头10的侧壁上贯穿设置有连通于安装孔11的紧固孔12，紧固孔12内则螺纹连接有紧固螺钉13，旋转紧固螺钉13，紧固螺钉13的端部可从径向对安装孔11内的刀具6进行压紧，从而实现刀具6与刀具夹头10的相对固定。

同时，为了保证刀具6的刀尖能够与转轴1的虚拟轴线精准相交，刀具6的侧壁上设置有定位孔14，上述紧固螺钉13穿过紧固孔12后能够插入定位孔14内，从而限定刀具6的刀尖位置，以满足刀尖与转轴1的虚拟轴线精准相交。

为了提高刻线工装整体的易于装配性，活动块3上贯穿设置有放置孔15，刀具夹头10则包括安装部16与螺纹连接在安装部16的端部的承载螺母17。装配时，将安装部16的的端部穿过放置孔15，随后将承载螺母17旋拧在安装部16上，此时承载螺母17呈现有与活动块3的端面相抵触的使用状态，从而实现刀具夹头10与活动块3之间的装配；

而固定块2上贯穿设置有连接孔18，上述刀柄4穿过连接孔18，且刀柄4远离机床主轴一侧的端部上周向设置有承载凸缘19，在将刀柄4安装至机床主轴时，承载凸缘19会与固定块2的端面相抵触，从而实现刀柄4、固定块2以及机床主轴之间的装配。

而为了提高刻线工装的易用性，以解放人工劳动力，固定块2内开设有连通于连接孔18以及转轴1的安装腔20，刀柄4位于安装腔20的侧壁上设置有锥齿轮一21，而安装腔20内转动连接有锥齿轮二22，锥齿轮二22与锥齿轮一21之间配置为相互啮合，且锥齿轮二22的轴线平行于转轴1的轴线。其中，锥齿轮二22的转动轴上还设置有直齿轮一23，转轴1与直齿轮一23相对的侧壁上则设置有直齿轮二24，直齿轮二24与直齿轮一23之间传动连接有传动带25，即直齿轮一23、直齿轮二24以及传动带25三者之间形成有带轮传动，且转轴1与活动块3之间设置有传动组件26。

具体地，传动组件26包括沿径向滑移连接在转轴1与活动块3相对的侧壁处的传动块27，传动块27的滑移槽内设置有电磁铁29，而传动块27内嵌设有磁块30，电磁铁29正反通电时能够对磁块30产生不同的磁力，从而将传动块27吸入滑移槽或推离滑移槽，且活动块3上开设有与传动块27相对的传动槽28。

基于上述设置本实施例的刻线工装具有至少两个使用状态，示例如下：

一、将刀柄4安装至机床主轴，此时刀具6的刀尖定位与对工件的端面进行划线的具体过程已在前充分说明，在此不做赘述。不同的是，当工件的侧面需要划线时，使用者可操控机床主轴进行慢速转动，并控制电磁铁29将传动块27推离滑移槽，此时机床主轴会带动刀柄4旋转，旋转的刀柄4则通过锥齿轮一21与锥齿轮二22的啮合带动直齿轮一23旋转，随后直齿轮一23、直齿轮二24以及传动带25三者组成的带轮传动会驱动转轴1进行旋转，旋转的转轴1会带动传动块27一起旋转，又当传动块27与传动槽28相对时，传动块27会在电磁铁29的推力作用下卡入传动槽28内，进而实现机床主轴驱动活动块3旋转的使用状态。

二、将刀柄4安装在不具备旋转主轴的划线场景，使用者可控制电磁铁29将传动块27吸入滑移槽内，此时活动块3可围绕转轴1随意的进行旋转，从而切换刀具6不同的刀尖朝向，以满足工件不同角度、不同位置的划线所需。此使用状态亦适用于第一种使用状态时，刻线工装通过人工对刀尖位置的精准调控。

值得一提的是，上述承载凸缘19与固定块2的端面相接处可做光滑处理，从而不易出现在刀柄4旋转时承台凸缘带动固定块2整体进行旋转的情况。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种多维刻线工装，其特征是：包括转轴(1)，所述转轴(1)上转动连接有固定块(2)与活动块(3)，所述固定块(2)上设置有用以安装在机床主轴上的刀柄(4)，所述刀柄(4)的轴线与所述转轴(1)的轴线之间具有转动夹角(5)，所述活动块(3)上设置有用以划线的刀具(6)，当所述刀柄(4)与所述刀具(6)相对时，所述刀柄(4)与所述刀具(6)同轴；

所述固定块(2)上贯穿设置有连接孔(18)，所述刀柄(4)穿过所述连接孔(18)，且所述刀柄(4)靠近所述活动块(3)的端部上周向设置有承载凸缘(19)，所述承载凸缘(19)与所述固定块(2)的端面相抵触；

所述固定块(2)内开设有连通于所述连接孔(18)以及所述转轴(1)的安装腔(20)，所述刀柄(4)位于所述安装腔(20)内的侧壁上设置有锥齿轮一(21)，所述安装腔(20)内转动连接有锥齿轮二(22)，所述锥齿轮二(22)的轴线平行于所述转轴(1)的轴线，且所述锥齿轮二(22)啮合于所述锥齿轮一(21)，所述锥齿轮二(22)的转动轴上还设置有直齿轮一(23)，所述转轴(1)与所述直齿轮一(23)相对的侧壁上设置有直齿轮二(24)，所述直齿轮二(24)与所述直齿轮一(23)之间传动连接有传动带(25)，且所述转轴(1)与所述活动块(3)之间设置有传动组件(26)，当所述刀柄(4)在机床主轴的驱动下旋转时，所述转轴(1)通过所述传动组件(26)驱动所述活动块(3)旋转；

所述传动组件(26)包括沿径向滑移连接在所述转轴(1)与所述活动块(3)相对的侧壁处的传动块(27)，所述活动块(3)上开设有与所述传动块(27)相对的传动槽(28)，所述活动块(3)的滑移槽内设置有电磁铁(29)，所述传动块(27)内嵌设有磁块(30)，所述电磁铁(29)正反通电时能够对所述磁块(30)作用有不同的磁力，从而将所述传动块(27)吸入或推离滑移槽。

2.根据权利要求1所述的一种多维刻线工装，其特征是：所述刀具(6)的刀尖与所述转轴(1)的轴线相交。

3.根据权利要求1所述的一种多维刻线工装，其特征是：所述转轴(1)包括轴段(7)以及周向设置在所述轴段(7)端部的限位凸缘(8)，所述固定块(2)与所述活动块(3)套接在所述轴段(7)的侧壁上，所述轴段(7)远离所述限位凸缘(8)的端部螺纹连接有限位螺母(9)，所述固定块(2)与所述活动块(3)被限定在所述限位螺母(9)和所述限位凸缘(8)之间。

4.根据权利要求1所述的一种多维刻线工装，其特征是：所述活动块(3)上设置有刀具夹头(10)，所述刀具夹头(10)背离所述固定块(2)的端面上开设有安装孔(11)，所述刀具(6)插接在所述安装孔(11)内，所述刀具夹头(10)的侧壁上贯穿设置有连通于所述安装孔(11)的紧固孔(12)，所述紧固孔(12)内螺纹连接有紧固螺钉(13)。

5.根据权利要求4所述的一种多维刻线工装，其特征是：所述刀具(6)的侧壁上设置有定位孔(14)，所述紧固螺钉(13)能够穿过所述紧固孔(12)并插入所述定位孔(14)，以限定所述刀具(6)的刀尖位置。

6.根据权利要求4所述的一种多维刻线工装，其特征是：所述活动块(3)上贯穿设置有放置孔(15)，所述刀具夹头(10)包括安装部(16)与螺纹连接在所述安装部(16)的端部的承载螺母(17)，所述安装部(16)的端部穿过所述放置孔(15)，所述承载螺母(17)与所述活动块(3)的端面相抵触。