CN115026615A - 一种数控车床多刀位装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数控车床多刀位装置，涉及数控车床技术领域，包括控制箱和操作台，控制箱的上侧固定安装有刀架移动机构，刀架移动机构的上侧固定连接有多刀位机构。本发明通过将刀具棒卡进刀具板的内部，旋转锁紧帽与刀具板进行螺纹固定，完成刀具的组装，将刀具板的下侧孔卡进定位耳块，启动液压缸使其活动杆部分和第一连接棒伸长，由此连杆绕着第二连接棒作扇形运动，连杆的左下端向下移动，并带动传导棒向下移动，活动轴带着限位爪在套管中向下滑动，两侧的限位爪与固定板架夹紧刀具板，由此完成刀具的固定，将所需要的刀具一次性全部安装固定，从而避免刀具的频繁更换和长尺寸刀具更换麻烦的问题，进一步提高车床加工的速度和精度。

Description

一种数控车床多刀位装置

技术领域

本发明涉及数控车床技术领域，具体为一种数控车床多刀位装置。

背景技术

数控机床是按照事先编制好的加工程序，自动地对被加工零件进行加工。我们把零件的加工工艺路线、工艺参数、刀具的运动轨迹、位移量、切削参数以及辅助功能，按照数控机床规定的指令代码及程序格式编写成加工程序单，再把这程序单中的内容记录在控制介质上，然后输入到数控机床的数控装置中，从而指挥机床加工零件，目前大部分数控车床仍然有许多与传统车床相似的地方，刀塔就是其中之一。

现有技术中，如中国专利申请CN104551056A的“一种用于数控车床的多工位刀具装夹装置”，包括四方刀架，在四方刀架侧面沿周向开设装夹槽，四方刀架顶面开设与装夹槽相通的螺纹固定孔，所述装夹槽内通过螺钉穿过螺纹固定孔固定有多工位刀座。本发明结构简单、设计合理，在该装置上可以装夹钻铆、镗刀杆、机夹刀等刀具，安装在数控车床刀塔上，能够完成结构较复杂、加工工步较长的零件的加工，实现偏端面、车外圆、点、钻、镗、车螺纹、滚花、切断等多工步的加工，不需要进行重新换刀、对刀等操作，也不需要更换机床，二次装夹重新找正加工，有效保证零件尺寸的一致性。

但现有技术中，大多数的数控车床刀塔一般为四方刀塔，其只能在四角安装四把车削加工的刀具，一般只能进行偏端面、车外圆、镗孔、切断工序的加工。如果需加工的零件孔的尺寸较深，就需要采用较长的镗刀杆，从而造成对其它工位刀具的干涉，只能取消相应位置刀具的安装，使得刀塔上安装的刀具不足四把，针对一些结构较为复杂和加工周期较长的零件时，由于需要经常性更换刀具，现有的刀具固定机构，难以迅速地对刀具进行替换，在刀具更换的装夹过程中，因为缺少限位导致前后两次更换刀具，乃至整个零件加工过程中，刀具更换装夹时难以保证基准一致，进行刀具的调整耗费大量的操作时间影响加工的效率，如果不进行调整容易增加加工的误差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种数控车床多刀位装置，以解决上述背景技术提出的大多数的数控车床刀塔一般为四方刀塔，其只能在四角安装四把车削加工的刀具，一般只能进行偏端面、车外圆、镗孔、切断工序的加工。如果需加工的零件孔的尺寸较深，就需要采用较长的镗刀杆，从而造成对其它工位刀具的干涉，只能取消相应位置刀具的安装，使得刀塔上安装的刀具不足四把，针对一些结构较为复杂和加工周期较长的零件时，由于需要经常性更换刀具，现有的刀具固定机构，难以迅速地对刀具进行替换，在刀具更换的装夹过程中，因为缺少限位导致前后两次更换刀具，乃至整个零件加工过程中，刀具更换装夹时难以保证基准一致，进行刀具的调整耗费大量的操作时间影响加工的效率，如果不进行调整容易增加加工的误差。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种数控车床多刀位装置，包括控制箱和操作台，所述控制箱的上侧固定安装有刀架移动机构，所述刀架移动机构的上侧固定连接有多刀位机构，所述多刀位机构包括多个刀具连接组件，所述刀具连接组件包括刀具棒，所述刀具棒的外表面中部固定连接有固定环，所述固定环的外侧转动连接有锁紧帽，所述锁紧帽的内壁与刀具棒的外表面转动连接，所述刀具棒的外表面右下部固定连接有定位条，所述刀具棒的外表面右部滑动连接有刀具板，所述刀具板的内壁开设有导槽，所述导槽的内壁与定位条的外表面滑动卡接，所述刀具板的一端与锁紧帽的内侧螺纹连接，所述刀具板的下侧搭接有动力组件，所述动力组件包括定位耳块，所述定位耳块的上端与刀具板的内部活动卡接，所述定位耳块的外侧固定连接有固定板架，所述固定板架的上侧与刀具板的下侧搭接，所述固定板架中部固定安装有液压缸，所述液压缸的一端固定连接有第一连接棒，所述第一连接棒的两端固定连接有连杆，所述连杆的中部转动连接有第二连接棒，所述第二连接棒的外表面靠近端面处转动连接有角块，所述角块与固定板架固定连接，所述固定板架固定安装有壳盖，所述固定板架的内部固定安装有刀具限位组件，所述刀具限位组件包括限位爪，所述限位爪的下侧与刀具板的上侧固定卡接，所述限位爪的外表面套接有套管，所述套管的外侧下部与固定板架的内部固定连接，所述限位爪的中部固定安装有活动轴，所述套管的下侧固定连接有弹簧，所述弹簧的下端固定连接有限位圈，所述活动轴的下端固定连接有传导棒，所述传导棒的外表面中部与连杆的一端内部活动连接。

优选的，所述动力组件固定连接有刀架载体仓，所述刀架载体仓的上侧固定安装有第四伺服电机，所述第四伺服电机的下端固定连接有传动杆，所述传动杆的外表面与刀架载体仓的内部转动连接，所述传动杆的外表面下部固定安装有主动齿轮，所述主动齿轮的外侧啮合连接有内齿环，所述内齿环的外侧与刀架载体仓的内壁下部固定连接。

优选的，所述刀架载体仓的内侧下部且位于内齿环的下侧处固定连接有大轴承，所述内齿环的下侧与大轴承的外圈固定连接，所述主动齿轮的外侧且位于内齿环中部啮合连接有定齿轮，所述定齿轮的中部固定连接有中心柱，所述中心柱的下侧固定连接有固定台，所述中心柱的外表面中部与刀架载体仓的下端中部转动连接，所述中心柱的外表面上端固定安装有小轴承，所述小轴承的外侧与刀架载体仓的上侧中部固定连接，所述固定台的外表面与大轴承内壁固定卡接。

优选的，所述刀架移动机构包括一级移动台，所述一级移动台的上侧与固定台的下侧固定连接，所述一级移动台的下侧中部螺纹连接有短丝杆，所述一级移动台的下侧滑动卡接有短导轨，所述短导轨的下侧固定连接有二级移动台，所述二级移动台的下端内部与短丝杆的下端转动连接。

优选的，所述短丝杆的上端固定安装有第三伺服电机，所述第三伺服电机的下侧与二级移动台的上侧固定安装，所述二级移动台的中部螺纹连接有第一丝杆，所述第一丝杆的一端固定安装有第一伺服电机。

优选的，所述第一丝杆的另一端转动连接有倾斜架，所述倾斜架与第一伺服电机固定安装，所述倾斜架的上侧固定安装有第一凹导轨，所述第一凹导轨的外表面与二级移动台的内部活动卡接。

优选的，所述操作台的前侧固定安装有控制箱，所述操作台的上侧靠近控制箱处固定安装有移动夹持机构，所述移动夹持机构包括固定爪盘，所述固定爪盘的下侧固定连接有滑块，所述滑块的下侧滑动卡接有第二凹导轨，所述第二凹导轨的下侧与操作台的上侧固定连接，所述固定爪盘的下侧螺纹连接有第二丝杆，所述第二丝杆的一端转动连接有固定块，所述固定块的下侧与操作台的上侧固定连接，所述第二丝杆的另一端固定安装有第二伺服电机，所述第二伺服电机的下侧与操作台的上侧固定安装。

优选的，所述操作台的上侧左部固定安装有固定仓，所述固定仓固定安装有驱动电机，所述固定仓螺纹连接有爪盘固定机构，所述操作台位于爪盘固定机构的下方开设有料渣口。

优选的，所述爪盘固定机构包括固定盘，所述固定盘的内部滑动卡接有爪臂，所述固定盘的内部活动连接有内齿盘，所述固定盘搭接有连接盘，所述连接盘的内部螺纹连接有螺栓，所述连接盘与固定盘通过螺栓固定连接，所述固定盘固定连接有定位桩。

优选的，所述连接盘的外表面左部开设有螺纹圈，所述内齿盘啮合连接有锥齿柱，所述锥齿柱的外侧转动连接有旋转环，所述旋转环的外表面与连接盘的内部和固定盘的内部活动卡接，所述爪臂开设有齿痕槽，所述内齿盘与齿痕槽的内壁啮合连接。

与现有技术相比，本系统的有益效果是：

1、本发明中，通过设置多刀位机构，实现了多个刀具的独立固定安装，减少长尺寸刀具安装受到的局限，避免经常性的更换刀具，通过选择所需要加工的刀具类型，将刀具棒的末端和定位条的末端对准导槽，卡进刀具板的内部，旋转锁紧帽使得锁紧帽与刀具板进行螺纹固定，完成刀具的组装，然后将定位耳块嵌入刀具板的下侧孔，启动液压缸使其活动端伸长带动第一连接棒移动，由此连杆绕着第二连接棒作扇形运动，连杆的左下端向下移动，并带动传导棒向下移动，由于套管与固定板架固定在一起，活动轴带着限位爪在套管中向下滑动，两侧的限位爪与固定板架夹紧刀具板，通过上述步骤，能够在对选择出的刀具进行更换时，能够通过较为简单的插接步骤即将刀具进行更换或安装在刀具连接组件内部，然后通过动力组件和刀具限位组件的配合，将刀具进行锁定，将所需要的刀具一次性全部安装固定，在需要切换刀具时，启动第四伺服电机工作，传动杆带动主动齿轮旋转，由于定齿轮固定不动，使得主动齿轮和内齿环绕着定齿轮转动，由于内齿环的下侧固定中心柱的外圈，内齿环的上侧固定刀架载体仓，内齿环带动刀架载体仓绕着小轴承、中心柱和大轴承的内圈旋转，由此完成刀具的切换，刀具的角度亦可如此进行调节，从而避免刀具的频繁更换和长尺寸刀具更换麻烦的问题，进一步提高车床加工的速度和精度。

2、本发明中，设置移动夹持机构和爪盘固定机构，实现了对零件原料的两端固定，提高加工时的稳定性，通过将所需要加工的零件原料的一端放置在螺栓的中部，使用方形扳手旋转锥齿柱，啮合的内齿盘旋转，内齿盘的螺旋凸起咬合齿痕槽，带动三个爪臂向中部移动，由此三个爪臂将零件原料一端固定，启动第二伺服电机并带动第二丝杆旋转，固定爪盘在受到左右的力，使得固定爪盘在第二凹导轨上滑行，当零件原料的另一端正好卡进固定爪盘的内部时停止移动，并按照爪盘固定机构的方式进行零件原料另一端的固定，由此零件原料完成两端固定，从而避免单端固定不稳定，提高加工的稳定性和精度。

3、本发明中，设置刀架移动机构，实现了刀具左右和前后的移动，使得刀具快速完成定位，通过启动第一伺服电机带动第一丝杆转动，控制二级移动台在第一凹导轨上滑动，进行刀具的左右移动，启动第三伺服电机带动短丝杆转动，控制一级移动台在短导轨上滑动，使得刀具前后移动，两者结合运动，进行刀具的定位，进行零件的加工，提高加工速度。

附图说明

图1为本发明一种数控车床多刀位装置的结构示意图；

图2为本发明一种数控车床多刀位装置左视的结构示意图；

图3为本发明一种数控车床多刀位装置爪盘固定机构分解的结构示意图；

图4为本发明一种数控车床多刀位装置爪盘固定机构分解的另一个方向的结构示意图；

图5为本发明一种数控车床多刀位装置多刀位机构分解的结构示意图；

图6为本发明一种数控车床多刀位装置动力组件剖面的结构示意图；

图7为本发明一种数控车床多刀位装置刀具限位组件的结构示意图；

图8为本发明一种数控车床多刀位装置刀具连接组件展开剖面的结构示意图。

图中：

1、控制箱；

2、操作台；

3、移动夹持机构；31、固定块；32、第二凹导轨；33、第二丝杆；34、滑块；35、固定爪盘；36、第二伺服电机；

4、刀架移动机构；41、第一伺服电机；42、第一丝杆；43、二级移动台；44、第一凹导轨；45、短导轨；46、短丝杆；47、一级移动台；48、第三伺服电机；49、倾斜架；

5、多刀位机构；51、第四伺服电机；52、刀架载体仓；53、动力组件；531、固定板架；532、壳盖；533、液压缸；534、第一连接棒；535、连杆；536、第二连接棒；537、角块；538、定位耳块；54、刀具限位组件；541、活动轴；542、限位爪；543、套管；544、弹簧；545、限位圈；546、传导棒；55、刀具连接组件；551、刀具棒；552、锁紧帽；553、固定环；554、定位条；555、导槽；556、刀具板；56、传动杆；57、主动齿轮；58、内齿环；59、固定台；510、定齿轮；511、大轴承；512、中心柱；513、小轴承；

6、爪盘固定机构；61、连接盘；62、螺栓；63、内齿盘；64、爪臂；65、固定盘；66、螺纹圈；67、旋转环；68、锥齿柱；69、定位桩；610、齿痕槽；

7、驱动电机；

8、固定仓；

9、料渣口。

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，所描述的实施条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。

参照图1-8所示：一种数控车床多刀位装置，包括控制箱1和操作台2，控制箱1的上侧固定安装有刀架移动机构4，刀架移动机构4的上侧固定连接有多刀位机构5，多刀位机构5包括多个刀具连接组件55，刀具连接组件55包括刀具棒551（参见图8，在实际使用中，多刀位机构5上可以安装若干个与刀具连接组件55相同数量的刀具棒551，其中刀具棒551即为常规技术中的普通车床刀具，在实际使用中若干个刀具棒551的种类和规格均可以根据加工工件的实际需要选用并在刀具连接组件55安装不同的刀具棒551），刀具棒551的外表面中部固定连接有固定环553，固定环553的外侧转动连接有锁紧帽552，锁紧帽552的内壁与刀具棒551的外表面转动连接，刀具棒551的外表面右下部固定连接有定位条554，刀具棒551的外表面右部滑动连接有刀具板556，刀具板556的内壁开设有导槽555，导槽555的内壁与定位条554的外表面滑动卡接，刀具板556的一端与锁紧帽552的内侧螺纹连接，刀具板556的下侧搭接有动力组件53（参见图6），动力组件53包括定位耳块538，定位耳块538的上端与刀具板556的内部活动卡接，定位耳块538的外侧固定连接有固定板架531，固定板架531的上侧与刀具板556的下侧搭接，固定板架531中部固定安装有液压缸533，液压缸533的一端固定连接有第一连接棒534，第一连接棒534的两端固定连接有连杆535，连杆535为“L”型，连杆535的中部转动连接有第二连接棒536，第二连接棒536的外表面靠近端面处转动连接有角块537，角块537与固定板架531固定连接，固定板架531固定安装有壳盖532，固定板架531的内部固定安装有刀具限位组件54（参见图7），刀具限位组件54包括限位爪542，限位爪542的下侧与刀具板556的上侧固定卡接，限位爪542的外表面套接有套管543，套管543的外侧下部与固定板架531的内部固定连接，限位爪542的中部固定安装有活动轴541，套管543的下侧固定连接有弹簧544，弹簧544的下端固定连接有限位圈545，活动轴541的下端固定连接有传导棒546，传导棒546的外表面中部与连杆535的一端内部活动连接；

在使用时，首先选择所需要加工的刀具类型，将选择出的刀具类型的刀具棒551的末端和定位条554的末端对准导槽555，卡进刀具板556的内部，旋转锁紧帽552使得锁紧帽552与刀具板556进行螺纹固定，完成刀具的组装，然后将定位耳块538嵌入刀具板556的下侧孔（每个刀具板556均设置有若干组下侧孔，图6中显示为两个，每组下侧孔的两个下侧孔分别与定位耳块538距离刀具棒551中轴线之间的位置相契合，两个定位耳块538分别插入同一组的两个下侧孔中从而对刀具板556进行如图6中水平方向的限位），启动液压缸533使其活动端伸长带动第一连接棒534移动，由此连杆535绕着第二连接棒536作扇形运动（其中，请参考图6，连杆535开设有第一槽口和第二槽口，第一连接棒534安装在第一槽口内部，第一槽口的宽度与第一连接棒534的直径相等，第一槽口的长度大于第一连接棒534的直径，当液压缸533的活动端沿水平方向进行伸缩，驱动第一连接棒534移动时，由于连杆535仅能绕第二连接棒536转动，使得第一连接棒534水平直线运动的同时，相对在第一槽口的初始位置进行上下移动，从而驱动连杆535绕着第二连接棒536作扇形运动），同时连杆535的左下端向下移动，并带动传导棒546向下移动（其中，传导棒546安装在第二槽口内部，第二槽口的宽度与传导棒546的直径之间相等，第二槽口的长度大于传导棒546的直径，因此使得连杆535扇形运动的同时，由于传导棒546的移动受限，使得传导棒546相对在第二槽口的初始位置进行水平直线移动，同时传导棒546沿自身轴线方向竖直向下运动），由于套管543与固定板架531固定在一起，活动轴541带着限位爪542在套管543中向下滑动，两侧的限位爪542与固定板架531夹紧刀具板556，通过上述步骤，能够在对选择出的刀具进行更换时，能够通过较为简单的插接步骤即将刀具进行更换或安装在刀具连接组件55内部，然后通过动力组件53和刀具限位组件54的配合，将刀具进行锁定，从而避免各刀具的安装彼此之间受到影响，减少刀具更换的步骤和时间，刀具更换更加方便。

根据图5所示，动力组件53固定连接有刀架载体仓52，刀架载体仓52的上侧固定安装有第四伺服电机51，第四伺服电机51的下端固定连接有传动杆56，传动杆56的外表面与刀架载体仓52的内部转动连接，传动杆56的外表面下部固定安装有主动齿轮57，主动齿轮57的外侧啮合连接有内齿环58，内齿环58的外侧与刀架载体仓52的内壁下部固定连接；

刀架载体仓52的内侧下部且位于内齿环58的下侧处固定连接有大轴承511，内齿环58的下侧与大轴承511的外圈固定连接，主动齿轮57的外侧且位于内齿环58中部啮合连接有定齿轮510，定齿轮510的中部固定连接有中心柱512，中心柱512的下侧固定连接有固定台59，中心柱512的外表面中部与刀架载体仓52的下端中部转动连接，中心柱512的外表面上端固定安装有小轴承513，小轴承513的外侧与刀架载体仓52的上侧中部固定连接，固定台59的外表面与大轴承511内壁固定卡接；

由于内齿环58的下侧固定在中心柱512的外圈，内齿环58的上侧固定有刀架载体仓52，内齿环58带动刀架载体仓52绕着小轴承513、中心柱512和大轴承511的内圈旋转，启动第四伺服电机51工作，传动杆56带动主动齿轮57旋转，由于定齿轮510固定不动，使得主动齿轮57和内齿环58绕着定齿轮510转动，由此多个刀具连接组件55、动力组件53和刀具限位组件54能够随刀架载体仓52同步进行转动，从而完成需要使用的刀具的切换，并且通过刀架载体仓52的转动，能够调整需要使用的刀具的角度。

根据图2、图5所示，刀架移动机构4包括一级移动台47，一级移动台47的上侧与固定台59的下侧固定连接，一级移动台47的下侧中部螺纹连接有短丝杆46，一级移动台47的下侧滑动卡接有短导轨45，短导轨45的下侧固定连接有二级移动台43，二级移动台43的下端内部与短丝杆46的下端转动连接；

短丝杆46的上端固定安装有第三伺服电机48，第三伺服电机48的下侧与二级移动台43的上侧固定安装，二级移动台43的中部螺纹连接有第一丝杆42，第一丝杆42的一端固定安装有第一伺服电机41；

第一丝杆42的另一端转动连接有倾斜架49，倾斜架49与第一伺服电机41固定安装，倾斜架49的上侧固定安装有第一凹导轨44，第一凹导轨44的外表面与二级移动台43的内部活动卡接；

启动第三伺服电机48带动短丝杆46转动，第三伺服电机48能够带动短丝杆46旋转，通过短丝杆46与一级移动台47之间的螺纹连接，将旋转力转化成直线移动的力，控制一级移动台47在短导轨45上滑动，使得刀具前后移动，然后启动第一伺服电机41带动第一丝杆42转动，通过二级移动台43与第一丝杆42的螺纹连接，控制二级移动台43在第一凹导轨44上滑动，进行刀具的左右移动，使得二级移动台43作为左右移动的活动部分，同时又是前后移动的载体，从而能够随着整个刀架移动机构4的驱动，带动刀具的前后以及左右移动，进而控制刀具在前后左右方向上的移动，进而使得刀具能够对零件原料进行前后左右方向上的切削。

根据图1-2所示，操作台2的前侧固定安装有控制箱1，操作台2的上侧靠近控制箱1处固定安装有移动夹持机构3，移动夹持机构3包括固定爪盘35，固定爪盘35的下侧固定连接有滑块34，滑块34的下侧滑动卡接有第二凹导轨32，第二凹导轨32的下侧与操作台2的上侧固定连接，固定爪盘35的下侧螺纹连接有第二丝杆33，第二丝杆33的一端转动连接有固定块31，固定块31的下侧与操作台2的上侧固定连接，第二丝杆33的另一端固定安装有第二伺服电机36，第二伺服电机36的下侧与操作台2的上侧固定安装；启动第二伺服电机36并带动第二丝杆33旋转，固定爪盘35受到左右方向的力，使得固定爪盘35在第二凹导轨32上滑行，当零件原料的另一端正好卡进固定爪盘35的内部时停止移动，并按照爪盘固定机构6的方式进行零件原料另一端的固定，由此零件原料完成两端固定，以能够应对后续的切削流程。

根据图1所示，操作台2的上侧左部固定安装有固定仓8，固定仓8固定安装有驱动电机7，固定仓8螺纹连接有爪盘固定机构6，操作台2位于爪盘固定机构6的下方开设有料渣口9；固定仓8作为连接和支撑的部分，支撑固定驱动电机7，将驱动电机7的动力传输到爪盘固定机构6使其能转动，爪盘固定机构6用于固定夹持零件原料，加工产生的碎屑能够从料渣口9中清理出去。

根据图3-4所示，爪盘固定机构6包括固定盘65，固定盘65的内部滑动卡接有爪臂64，固定盘65的内部活动连接有内齿盘63，固定盘65搭接有连接盘61，连接盘61的内部螺纹连接有螺栓62，连接盘61与固定盘65通过螺栓62固定连接，固定盘65固定连接有定位桩69；连接盘61和固定盘65通过螺栓62固定后提供的内空间为内齿盘63转动提供固定支撑部分。

根据图3-4所示，连接盘61的外表面左部开设有螺纹圈66，内齿盘63啮合连接有锥齿柱68，锥齿柱68的外侧转动连接有旋转环67，旋转环67的外表面与连接盘61的内部和固定盘65的内部活动卡接，爪臂64开设有齿痕槽610，内齿盘63与齿痕槽610的内壁啮合连接；然后将所需要加工的零件原料的一端放置在固定的爪盘固定机构6的中央，再使用方形扳手旋转锥齿柱68，使得与锥齿柱68啮合的内齿盘63旋转，由于内齿盘63的螺旋凸起咬合齿痕槽610，内齿盘63旋转通过螺旋凸起与齿痕槽610之间的啮合带动三个爪臂64移动，从而通过控制三个爪臂64的位置，将零件原料一端固定（在实际使用中根据零件的实际大小和是否具有内腔调整三个爪臂64是从内而外还是从外而内规定零件原料，该种调节方式为现有技术，在此不再赘述）。

本装置的使用方法及工作原理：

首先根据所需要加工的零件原料的加工步骤和刚度性质，选择需要的刀具，然后将选择出的刀具类型的刀具棒551的末端和定位条554的末端对准导槽555，卡进刀具板556的内部，旋转锁紧帽552使得锁紧帽552与刀具板556进行螺纹固定，完成刀具的组装，然后将定位耳块538嵌入刀具板556的下侧孔（每个刀具板556均设置有若干组下侧孔，图6中显示为两个，每组下侧孔的两个下侧孔分别与定位耳块538距离刀具棒551中轴线之间的位置相契合，两个定位耳块538分别插入同一组的两个下侧孔中从而对刀具板556进行如图6中水平方向的限位），启动液压缸533使其活动端伸长带动第一连接棒534移动，由此连杆535绕着第二连接棒536作扇形运动（其中，请参考图6，连杆535开设有第一槽口和第二槽口，第一连接棒534安装在第一槽口内部，第一槽口的宽度与第一连接棒534的直径之间相等，第一槽口的长度大于第一连接棒534的直径，当液压缸533的活动端沿水平方向进行伸缩，驱动第一连接棒534移动时，由于连杆535仅能绕第二连接棒536转动，使得第一连接棒534水平直线运动的同时，相对在第一槽口的初始位置进行上下移动，从而驱动连杆535绕着第二连接棒536作扇形运动），同时连杆535的左下端向下移动，并带动传导棒546向下移动（其中，传导棒546安装在第二槽口内部，第二槽口的宽度与传导棒546的直径之间相等，第二槽口的长度大于传导棒546的直径，因此使得连杆535扇形运动的同时，由于传导棒546的移动受限，使得传导棒546相对在第二槽口的初始位置进行水平直线移动，同时传导棒546沿自身轴线方向竖直向下运动），由于套管543与固定板架531固定在一起，活动轴541带着限位爪542在套管543中向下滑动，两侧的限位爪542与固定板架531夹紧刀具板556，通过上述步骤，能够在对选择出的刀具进行安装或更换时，能够通过较为简单的插接步骤即将刀具进行更换或安装在刀具连接组件55内部，然后通过动力组件53和刀具限位组件54的配合，将各个刀具进行锁定；

然后将所需要加工的零件原料的一端放置在固定的爪盘固定机构6的中央，再使用方形扳手旋转锥齿柱68，使得与锥齿柱68啮合的内齿盘63旋转，由于内齿盘63的螺旋凸起咬合齿痕槽610，内齿盘63旋转通过螺旋凸起与齿痕槽610之间的啮合带动三个爪臂64移动，从而通过控制三个爪臂64的位置，将零件原料一端固定，然后启动第二伺服电机36驱动第二丝杆33旋转，从而使得固定爪盘35受到左右方向的力，使得固定爪盘35在第二凹导轨32上滑行，当零件原料的另一端正好卡进固定爪盘35的内部时停止移动，并按照固定的爪盘固定机构6的方式将零件原料另一端的固定，由此零件原料完成两端固定；

然后对零件原料进行加工，通过启动第三伺服电机48带动短丝杆46转动，第三伺服电机48能够带动短丝杆46旋转，通过短丝杆46与一级移动台47之间的螺纹连接，将旋转力转化成直线移动的力，控制一级移动台47在短导轨45上滑动，使得刀具前后移动，然后启动第一伺服电机41带动第一丝杆42转动，通过二级移动台43与第一丝杆42的螺纹连接，控制二级移动台43在第一凹导轨44上滑动，进行刀具的左右移动，使得二级移动台43作为左右移动的活动部分，同时又是前后移动的载体，从而能够随着整个刀架移动机构4的驱动，带动刀具的前后以及左右移动，进而控制刀具在前后左右方向上的移动；

同时启动驱动电机7工作，带动零件原料旋转，并且在刀架移动机构4的驱动作用下，当前使用的刀具棒551与零件原料的高速旋转过程产生干涉，从而通过上述两者的干涉移动，将零件原料进行切削操作，在当前刀具棒551无法继续对零件原料进行切削加工时，即需要更换另一种刀具棒551时，启动第四伺服电机51工作，传动杆56带动主动齿轮57旋转，由于内齿环58的下侧固定在中心柱512的外圈，内齿环58的上侧固定有刀架载体仓52，内齿环58带动刀架载体仓52绕着小轴承513、中心柱512和大轴承511的内圈旋转，并且定齿轮510固定不动，使得主动齿轮57和内齿环58绕着定齿轮510转动，由此多个刀具连接组件55、动力组件53和刀具限位组件54能够随刀架载体仓52同步进行转动，从而完成需要使用的刀具的切换，并且通过刀架载体仓52的转动，能够调整需要使用的刀具的角度，进而对零件原料进行多角度多刀位的切削加工，便于零件的成型精度的控制，使得零件的加工误差下降，满足零件的使用需要。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种数控车床多刀位装置，包括控制箱（1）和操作台（2），其特征在于：所述控制箱（1）的上侧固定安装有刀架移动机构（4），所述刀架移动机构（4）的上侧固定连接有多刀位机构（5），所述多刀位机构（5）包括多个刀具连接组件（55），所述刀具连接组件（55）包括刀具棒（551），所述刀具棒（551）的外表面中部固定连接有固定环（553），所述固定环（553）的外侧转动连接有锁紧帽（552），所述锁紧帽（552）的内壁与刀具棒（551）的外表面转动连接，所述刀具棒（551）的外表面右下部固定连接有定位条（554），所述刀具棒（551）的外表面右部滑动连接有刀具板（556），所述刀具板（556）的内壁开设有导槽（555），所述导槽（555）的内壁与定位条（554）的外表面滑动卡接，所述刀具板（556）的一端与锁紧帽（552）的内侧螺纹连接，所述刀具板（556）的下侧搭接有动力组件（53）；

所述动力组件（53）包括定位耳块（538），所述定位耳块（538）的上端与刀具板（556）的内部活动卡接，所述定位耳块（538）的外侧固定连接有固定板架（531），所述固定板架（531）的上侧与刀具板（556）的下侧搭接，所述固定板架（531）中部固定安装有液压缸（533），所述液压缸（533）的一端固定连接有第一连接棒（534），所述第一连接棒（534）的两端固定连接有连杆（535），所述连杆（535）的中部转动连接有第二连接棒（536），所述第二连接棒（536）的外表面靠近端面处转动连接有角块（537），所述角块（537）与固定板架（531）固定连接，所述固定板架（531）固定安装有壳盖（532），所述固定板架（531）的内部固定安装有刀具限位组件（54）；

所述刀具限位组件（54）包括限位爪（542），所述限位爪（542）的下侧与刀具板（556）的上侧固定卡接，所述限位爪（542）的外表面套接有套管（543），所述套管（543）的外侧下部与固定板架（531）的内部固定连接，所述限位爪（542）的中部固定安装有活动轴（541），所述套管（543）的下侧固定连接有弹簧（544），所述弹簧（544）的下端固定连接有限位圈（545），所述活动轴（541）的下端固定连接有传导棒（546），所述传导棒（546）的外表面中部与连杆（535）的一端内部活动连接。

2.根据权利要求1所述的一种数控车床多刀位装置，其特征在于：所述动力组件（53）固定连接有刀架载体仓（52），所述刀架载体仓（52）的上侧固定安装有第四伺服电机（51），所述第四伺服电机（51）的下端固定连接有传动杆（56），所述传动杆（56）的外表面与刀架载体仓（52）的内部转动连接，所述传动杆（56）的外表面下部固定安装有主动齿轮（57），所述主动齿轮（57）的外侧啮合连接有内齿环（58），所述内齿环（58）的外侧与刀架载体仓（52）的内壁下部固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种数控车床多刀位装置，其特征在于：所述刀架载体仓（52）的内侧下部且位于内齿环（58）的下侧处固定连接有大轴承（511），所述内齿环（58）的下侧与大轴承（511）的外圈固定连接，所述主动齿轮（57）的外侧且位于内齿环（58）中部啮合连接有定齿轮（510），所述定齿轮（510）的中部固定连接有中心柱（512），所述中心柱（512）的下侧固定连接有固定台（59），所述中心柱（512）的外表面中部与刀架载体仓（52）的下端中部转动连接，所述中心柱（512）的外表面上端固定安装有小轴承（513），所述小轴承（513）的外侧与刀架载体仓（52）的上侧中部固定连接，所述固定台（59）的外表面与大轴承（511）内壁固定卡接。

4.根据权利要求1所述的一种数控车床多刀位装置，其特征在于：所述刀架移动机构（4）包括一级移动台（47），所述一级移动台（47）的上侧与固定台（59）的下侧固定连接，所述一级移动台（47）的下侧中部螺纹连接有短丝杆（46），所述一级移动台（47）的下侧滑动卡接有短导轨（45），所述短导轨（45）的下侧固定连接有二级移动台（43），所述二级移动台（43）的下端内部与短丝杆（46）的下端转动连接。

5.根据权利要求4所述的一种数控车床多刀位装置，其特征在于：所述短丝杆（46）的上端固定安装有第三伺服电机（48），所述第三伺服电机（48）的下侧与二级移动台（43）的上侧固定安装，所述二级移动台（43）的中部螺纹连接有第一丝杆（42），所述第一丝杆（42）的一端固定安装有第一伺服电机（41）。

6.根据权利要求5所述的一种数控车床多刀位装置，其特征在于：所述第一丝杆（42）的另一端转动连接有倾斜架（49），所述倾斜架（49）与第一伺服电机（41）固定安装，所述倾斜架（49）的上侧固定安装有第一凹导轨（44），所述第一凹导轨（44）的外表面与二级移动台（43）的内部活动卡接。

7.根据权利要求1所述的一种数控车床多刀位装置，其特征在于：所述操作台（2）的前侧固定安装有控制箱（1），所述操作台（2）的上侧靠近控制箱（1）处固定安装有移动夹持机构（3），所述移动夹持机构（3）包括固定爪盘（35），所述固定爪盘（35）的下侧固定连接有滑块（34），所述滑块（34）的下侧滑动卡接有第二凹导轨（32），所述第二凹导轨（32）的下侧与操作台（2）的上侧固定连接，所述固定爪盘（35）的下侧螺纹连接有第二丝杆（33），所述第二丝杆（33）的一端转动连接有固定块（31），所述固定块（31）的下侧与操作台（2）的上侧固定连接，所述第二丝杆（33）的另一端固定安装有第二伺服电机（36），所述第二伺服电机（36）的下侧与操作台（2）的上侧固定安装。

8.根据权利要求1所述的一种数控车床多刀位装置，其特征在于：所述操作台（2）的上侧左部固定安装有固定仓（8），所述固定仓（8）固定安装有驱动电机（7），所述固定仓（8）螺纹连接有爪盘固定机构（6），所述操作台（2）位于爪盘固定机构（6）的下方开设有料渣口（9）。

9.根据权利要求8所述的一种数控车床多刀位装置，其特征在于：所述爪盘固定机构（6）包括固定盘（65），所述固定盘（65）的内部滑动卡接有爪臂（64），所述固定盘（65）的内部活动连接有内齿盘（63），所述固定盘（65）搭接有连接盘（61），所述连接盘（61）的内部螺纹连接有螺栓（62），所述连接盘（61）与固定盘（65）通过螺栓（62）固定连接，所述固定盘（65）固定连接有定位桩（69）。

10.根据权利要求9所述的一种数控车床多刀位装置，其特征在于：所述连接盘（61）的外表面左部开设有螺纹圈（66），所述内齿盘（63）啮合连接有锥齿柱（68），所述锥齿柱（68）的外侧转动连接有旋转环（67），所述旋转环（67）的外表面与连接盘（61）的内部和固定盘（65）的内部活动卡接，所述爪臂（64）开设有齿痕槽（610），所述内齿盘（63）与齿痕槽（610）的内壁啮合连接。

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