一种CNC刀具硬度测试设备
技术领域
本发明涉及刀具硬度测试技术领域,具体而言,涉及一种CNC刀具硬度测试设备。
背景技术
CNC刀具也叫数控刀具是机械制造中用于切削加工的工具,又称切削工具。
公告号为CN211718018U的授权文件公开了一种硬度测试机,涉及硬度测试技术领域,解决了目前现有的硬度测试机的夹具对材料试样的装夹不牢的问题。本发明的主要技术方案为:测试板的下表面中部固定设置有第一液压缸,所述第一液压缸的驱动端连接有第一伸缩杆的一端,所述第一伸缩杆的另一端固定有硬度测试头,所述硬度测试头的下侧端部设置有压力传感器,左右两个夹具固定板相对的表面的上下两端分别水平设置有夹具顶板和夹具下夹板,所述夹具顶板的下侧设置有夹具上夹板,所述夹具顶板的下表面设置有第三液压缸,所述第三液压缸的驱动端连接有第三伸缩杆的一端,所述第三伸缩杆的另一端连接所述夹具上夹板的上表面,该硬度测试机在使用时存在如下问题:
硬度测试头设置一个,在CNC刀具上切换5个硬度测试点进行测试需要至少进行五次作业,CNC刀具硬度测试的效率低;
设备本体在测试完成后需要等待下料和上料后才能够重复进行CNC刀具的硬度测试,上下料耗费的时间长,设备本体等待时间较长;
因此,需要一种CNC刀具硬度测试设备,用以解决上述提出的问题。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供了一种CNC刀具硬度测试设备。
为实现上述目的,本发明采取的技术方案为解决硬度测试头设置一个,在CNC刀具上切换5个硬度测试点进行测试需要至少进行五次作业,CNC刀具硬度测试的效率低,设备本体在测试完成后需要等待下料和上料后才能够重复进行CNC刀具的硬度测试,上下料耗费的时间长,设备本体等待时间较长的问题,且本发明整体的测试头设置多个,减少测试次数,上料和下料的操作与硬度测试过程同步进行。
一种CNC刀具硬度测试设备,包括支撑台板,所述支撑台板的顶部通过支撑组件固定安装有呈中空设置的支撑板,所述支撑板的顶部设有可沿所述支撑板水平滑动的刀具承载机构;
包括设于所述支撑组件上的设有多个刀具硬度测试头的硬度测试机构,所述支撑组件上设有用于驱动所述硬度测试机构升降的升降机构。
作为优选,所述支撑组件上设有固定安装于所述支撑台板顶部的U型块,所述U型块上固定安装有垫板,所述垫板的顶部固定安装有呈T型设置的支撑柱,所述支撑柱的顶部和所述支撑板的底部固定安装。
作为优选,所述刀具承载机构上设有可沿所述支撑板的顶部水平滑动的刀具承载台,所述刀具承载台上固定安装有呈对称设置的用于随CNC刀具进行定位放置的两个L型限位板,位于左侧的L型限位板上的CNC刀具位于所述硬度测试机构的正下方。
作为优选,所述支撑板上固定安装有呈竖直设置的固定板,所述固定板的外侧固定安装有呈竖直设置的和所述刀具承载台水平滑动连接的用于对CNC刀具进行定位夹持的夹持定位板,所述固定板相对的两侧均固定安装有呈水平设置的梯形板,所述刀具承载台的顶部通过转轴转动安装有两个可围绕转轴进行转动的侧转板,两个梯形板的斜面位置分别与其相对应的侧转板的外侧可脱离紧密贴合,两个侧转板的内部分别与其相对应的CNC刀具的外侧可脱离紧密贴合,所述刀具承载台的顶部固定安装有呈水平设置的两个复位弹簧,两个复位弹簧的端部分别与其相对应的侧转板的内侧固定连接。
作为优选,所述升降机构上设有可沿所述U型块水平滑动的安装滑台,所述安装滑台的底部固定安装有呈竖直设置的硬度测试液压缸,所述硬度测试液压缸输出轴的底部固定安装有呈水平设置的连接板,所述连接板的底部固定安装有用于更换测试点的换位电机,所述换位电机输出轴的底部固定安装有和所述换位电机输出轴同轴设置的换位轴,所述换位轴的底部固定安装有转盘。
作为优选,所述硬度测试机构上设有呈中心点对称固定安装于转盘底部的两个一号刀座,转盘的底部设有可沿转盘纵向滑动的二号刀座,所述二号刀座和一号刀座的底部均开设有放置槽,多个刀具硬度测试头的顶部分别延伸至与其相对应的放置槽的内部,两个一号刀座和一个二号刀座上均通过螺钉和与其相对应的所述刀具硬度测试头固定连接。
作为优选,所述连接板的底部固定安装有动力轴,所述动力轴的底部固定安装有和所述换位轴同轴设置的内齿环,所述换位轴的外侧固定安装有横杆,且横杆上通过轴承转动安装有呈竖直设置的竖轴,所述竖轴的外侧固定套设有和所述内齿环相啮合的自转齿轮,所述二号刀座的顶部开设有螺纹槽,所述竖轴的外侧开设有和螺纹槽螺纹连接的外侧螺纹。
作为优选,所述支撑板的端部固定安装有呈水平设置的切换电机,所述切换电机输出轴的端部延伸至所述支撑板的内部并固定安装有和所述支撑板的内部转动连接的丝杆,所述丝杆的外侧螺纹连接有和所述支撑板的内部滑动连接的驱动块,所述驱动块的顶部固定安装有贯穿所述支撑板顶部内壁的动力杆,且动力杆远离所述驱动块的端部和所述刀具承载台的底部固定安装,所述驱动块的外侧固定安装有贯穿所述支撑板侧壁的驱动板,所述驱动板和安装滑台传动连接。
作为优选,所述U型块上固定安装有传动箱,所述驱动板的端部延伸至所述传动箱的内部并可沿所述传动箱水平滑动,所述驱动板位于所述传动箱的端部固定安装有呈水平设置的一号齿条,所述传动箱的内部转动安装有呈竖直设置的传动轴,所述传动轴的外侧固定套设有和所述一号齿条相啮合的传动齿轮,所述传动箱的内部设有可沿所述传动箱水平滑动的二号齿条,所述二号齿条的顶部固定安装有竖板,所述竖板上垂直固定安装有贯穿所述传动箱的横板,所述横板的端部和所述安装滑台的外侧固定连接。
作为优选,所述支撑台板的底部四角位置均固定安装有用于对支撑台板进行稳定支撑的支撑腿,所述安装滑台通过水平的轨道滑动安装于所述U型块上。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
1、通过将刀具承载台滑动设置于支撑板的顶部,在刀具承载台的顶部设置了两个用于对CNC刀具放置定位的L型限位板,两个L型限位板处的CNC刀具一个正在进行硬度测试,另一个正在进行上下料,两个工位进行交替作业,就可以在CNC刀具硬度测试的过程中进行检测完成的CNC刀具上料、下料和换料,设备本体能够进行硬度的连续测试,减少了中间环节浪费的时间,提升了CNC刀具硬度测试的效率。
2、通过升降机构和硬度测试机构的配合使用,在对CNC刀具硬度检测的过程中,首先进行第一轮三个测试点的硬度测试,按下硬度测试液压缸的开关,三个刀具硬度测试头能够进行下降接触CNC刀具,在CNC刀具上施加硬度测试试验力,由于根据国家标准规定,CNC刀具硬度测试需要用洛氏和维氏法测定,因此需要一侧硬度测试需要选取五个测试点,在三个刀具硬度测试头测试完成后,复位硬度测试液压缸,按下换位电机的开关,换位电机的输出轴会带动换位轴和转盘进行转动,对三个刀具硬度测试头的方位进行改变,在二号刀座转动的过程中,经由设置的自转齿轮和内齿环的啮合关系,可以实现竖轴的自转,由于竖轴和螺纹槽螺纹连接,可以实现二号刀座的上移,只利用两个一号刀座上对应的刀具硬度测试头对CNC刀具重复进行硬度测试即可,采用三个刀具硬度测试头配合对CNC刀具进行硬度测试,可以减少CNC刀具硬度测试的操作步骤,提升对CNC刀具硬度测试的效率。
附图说明
图1为本发明一种CNC刀具硬度测试设备的整体结构示意图;
图2为本发明一种CNC刀具硬度测试设备的整体另一角度结构示意图;
图3为本发明一种CNC刀具硬度测试设备的传动箱内部结构示意图;
图4为本发明一种CNC刀具硬度测试设备的支撑板内部结构示意图;
图5为本发明一种CNC刀具硬度测试设备的刀具承载机构示意图;
图6为本发明一种CNC刀具硬度测试设备的二号刀座分离结构示意图;
图7为本发明一种CNC刀具硬度测试设备的二号刀座分离结构另一视角结构示意图;
图8为本发明一种CNC刀具硬度测试设备的升降机构结构示意图;
图9为本发明一种CNC刀具硬度测试设备的图2中B部分结构放大示意图;
图10为本发明一种CNC刀具硬度测试设备的图3中A部分结构放大示意图。
图中:1、支撑台板;2、U型块;3、垫板;4、支撑柱;5、支撑板;6、刀具承载台;7、固定板;8、夹持定位板;9、L型限位板;10、转轴;11、侧转板;12、复位弹簧;13、梯形板;14、切换电机;15、丝杆;16、驱动块;17、驱动板;18、传动箱;19、一号齿条;20、传动轴;21、传动齿轮;22、二号齿条;23、竖板;24、安装滑台;25、硬度测试液压缸;26、连接板;27、换位电机;28、换位轴;29、一号刀座;30、二号刀座;31、螺纹槽;32、竖轴;33、自转齿轮;34、动力轴;35、内齿环;36、螺钉;37、放置槽;38、刀具硬度测试头;39、横板。
实施方式
下面将结合本发明实施例,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。
实施例
如图1-10所示,一种CNC刀具硬度测试设备,包括支撑台板1,支撑台板1的顶部通过支撑组件固定安装有呈中空设置的支撑板5,支撑板5的顶部设有可沿支撑板5水平滑动的刀具承载机构;
包括设于支撑组件上的设有多个刀具硬度测试头38的硬度测试机构,支撑组件上设有用于驱动硬度测试机构升降的升降机构。
通过上述技术方案,通过升降机构和硬度测试机构的配合使用,在对CNC刀具硬度检测的过程中,首先进行第一轮三个测试点的硬度测试,按下硬度测试液压缸25的开关,三个刀具硬度测试头38能够进行下降接触CNC刀具,在CNC刀具上施加硬度测试试验力,由于根据国家标准规定,CNC刀具硬度测试需要用洛氏和维氏法测定,因此需要一侧硬度测试需要选取五个测试点,在三个刀具硬度测试头38测试完成后,复位硬度测试液压缸25,按下换位电机27的开关,换位电机27的输出轴会带动换位轴28和转盘进行转动,对三个刀具硬度测试头38的方位进行改变,在二号刀座30转动的过程中,经由设置的自转齿轮33和内齿环35的啮合关系,可以实现竖轴32的自转,由于竖轴32和螺纹槽31螺纹连接,可以实现二号刀座30的上移,只利用两个一号刀座29上对应的刀具硬度测试头38对CNC刀具重复进行硬度测试即可,采用三个刀具硬度测试头38配合对CNC刀具进行硬度测试,可以减少CNC刀具硬度测试的操作步骤,提升对CNC刀具硬度测试的效率。
在本实施例中,支撑组件上设有固定安装于支撑台板1顶部的U型块2,U型块2上固定安装有垫板3,U型块2和垫板3的位置关系可以参见说明书附图1,垫板3的顶部固定安装有呈T型设置的支撑柱4,支撑柱4呈上大下小设置的,能够稳定的对支撑板5进行支撑,支撑柱4的顶部和支撑板5的底部固定安装,刀具承载机构上设有可沿支撑板5的顶部水平滑动的刀具承载台6,刀具承载台6不会和支撑板5出现脱离的状况,刀具承载台6上固定安装有呈对称设置的用于随CNC刀具进行定位放置的两个L型限位板9,L型限位板9的作用是对CNC刀具进行放置限位,便于夹持,位于左侧的L型限位板9上的CNC刀具位于硬度测试机构的正下方,支撑板5上固定安装有呈竖直设置的固定板7,固定板7位于刀具承载台6的一侧,固定板7的外侧固定安装有呈竖直设置的和刀具承载台6水平滑动连接的用于对CNC刀具进行定位夹持的夹持定位板8,夹持定位板8在刀具承载台6滑动的过程中不会移动,一方面起到定位的作用,另一方面可以对CNC刀具进行夹持,固定板7相对的两侧均固定安装有呈水平设置的梯形板13,两个梯形板13是关于固定板7对称设置的,刀具承载台6的顶部通过转轴10转动安装有两个可围绕转轴10进行转动的侧转板11,两个梯形板13的斜面位置分别与其相对应的侧转板11的外侧可脱离紧密贴合,侧转板11的斜面位置可以参见说明书附图5,在刀具承载台6水平移动的过程中,梯形板13的斜面对侧转板11进行限位和导向,使侧转板11可以稳定的夹持住CNC刀具,在使用时,梯形板13和侧转板11接触的过程中会作用侧转板11围绕着转轴10进行转动,当夹持定位板8稳定的夹持住CNC刀具后,侧转板11也可以稳定的夹持住CNC刀具,如此设计的目的是为了在不影响夹持稳定的前提下实现CNC刀具的自夹持作业,缩减操作步骤,提升可操作性,两个侧转板11的内部分别与其相对应的CNC刀具的外侧可脱离紧密贴合,刀具承载台6的顶部固定安装有呈水平设置的两个复位弹簧12,复位弹簧12的作用是为侧转板11提供复位力,非人力操作就可以进行复位,两个复位弹簧12的端部分别与其相对应的侧转板11的内侧固定连接,在其中一个CNC刀具硬度测试完成后,刀具承载台6可以进行复位,在复位的过程中,侧转板11在复位弹簧12的作用下进行自动复位,自动接触CNC刀具的夹持状态,工作人员只需要取出CNC刀具再更换上新的待硬度测试的CNC刀具即可,升降机构上设有可沿U型块2水平滑动的安装滑台24,安装滑台24位于支撑板5的正上方,安装滑台24的底部固定安装有呈竖直设置的硬度测试液压缸25,硬度测试液压缸25的规格可以根据实际选用,硬度测试液压缸25输出轴的底部固定安装有呈水平设置的连接板26,连接板26的底部固定安装有用于更换测试点的换位电机27,换位电机27输出轴的底部固定安装有和换位电机27输出轴同轴设置的换位轴28,换位轴28是竖直设置的,换位轴28的底部固定安装有转盘,换位轴28和转盘是同轴设置的。
在本实施例中,硬度测试机构上设有呈中心点对称固定安装于转盘底部的两个一号刀座29,转盘的底部设有可沿转盘纵向滑动的二号刀座30,二号刀座30和一号刀座29关于中心点对称设置,二号刀座30和一号刀座29的底部均开设有放置槽37,放置槽37的作用是安装刀具硬度测试头38的,刀具硬度测试头38的规格可以根据实际选用,多个刀具硬度测试头38的顶部分别延伸至与其相对应的放置槽37的内部,两个一号刀座29和一个二号刀座30上均通过螺钉36和与其相对应的刀具硬度测试头38固定连接,螺钉36固定刀具硬度测试头38后,刀具硬度测试头38安装位置稳定性高,不会出现脱离的状况,利用螺钉36固定的目的是为了方便后续根据CNC刀具的种类更换适配的刀具硬度测试头38,在刀具硬度测试头38上设有和螺钉36配合固定的螺钉槽,便于更换不同类型的刀具硬度测试头38,连接板26的底部固定安装有动力轴34,动力轴34的底部固定安装有和换位轴28同轴设置的内齿环35,内齿环35和换位轴28是同轴设置的,换位轴28的外侧固定安装有横杆,且横杆上通过轴承转动安装有呈竖直设置的竖轴32,竖轴32既可以进行公转,又可以进行自转,竖轴32的外侧固定套设有和内齿环35相啮合的自转齿轮33,自转齿轮33和内齿环35不会出现脱离啮合的状况,二号刀座30的顶部开设有螺纹槽31,竖轴32的外侧开设有和螺纹槽31螺纹连接的外侧螺纹,螺纹槽31和竖轴32不会出现脱离的状况。
在本实施例中,支撑板5的端部固定安装有呈水平设置的切换电机14,切换电机14输出轴的端部延伸至支撑板5的内部并固定安装有和支撑板5的内部转动连接的丝杆15,丝杆15的端部和支撑板5的侧壁是转动连接的,丝杆15的外侧螺纹连接有和支撑板5的内部滑动连接的驱动块16,驱动块16的顶部固定安装有贯穿支撑板5顶部内壁的动力杆,且动力杆远离驱动块16的端部和刀具承载台6的底部固定安装,驱动块16的外侧固定安装有贯穿支撑板5侧壁的驱动板17,在支撑板5的外侧开设了一号条形孔和二号条形孔,驱动板17和动力杆分别与二号条形孔和一号条形孔贯穿滑动连接,驱动板17和安装滑台24传动连接。
在本实施例中,U型块2上固定安装有传动箱18,传动箱18位于支撑板5的后侧,驱动板17的端部延伸至传动箱18的内部并可沿传动箱18水平滑动,驱动板17位于传动箱18的端部固定安装有呈水平设置的一号齿条19,传动箱18的内部转动安装有呈竖直设置的传动轴20,传动轴20的外侧固定套设有和一号齿条19相啮合的传动齿轮21,传动箱18的内部设有可沿传动箱18水平滑动的二号齿条22,一号齿条19和二号齿条22都不会和传动齿轮21出现脱离的状况,二号齿条22的顶部固定安装有竖板23,竖板23上垂直固定安装有贯穿传动箱18的横板39,横板39在传动箱18上能够进行水平滑动,横板39的端部和安装滑台24的外侧固定连接,支撑台板1的底部四角位置均固定安装有用于对支撑台板1进行稳定支撑的支撑腿,四个支撑腿是呈矩阵设置的,安装滑台24通过水平的轨道滑动安装于U型块2上,安装滑台24在滑动的过程中不会出现偏移的状况。
该一种CNC刀具硬度测试设备的工作原理:
使用时,将待硬度测试的CNC刀具放置在刀具承载台6的L型限位板9处,再按下切换电机14的开关,启动切换切换电机14,切换电机14的输出轴会带动丝杆15进行转动,由于丝杆15和驱动块16螺纹连接,可以将丝杆15的转动转化为驱动块16的横移,驱动块16可以作用驱动板17和驱动杆同步水平移动,驱动杆可以带动刀具承载台6在支撑板5的顶部进行水平滑动,梯形板13和侧转板11接触的过程中会作用侧转板11围绕着转轴10进行转动,当夹持定位板8稳定的夹持住CNC刀具后,侧转板11也可以稳定的夹持住CNC刀具,与此同时,驱动板17可以带动一号齿条19进行横移,经由设置的一号齿条19和二号齿条22与传动齿轮21的啮合关系,可以实现一号齿条19和二号齿条22相反方向的水平移动,当切换电机14关闭后,刀具硬度测试头38刚好可以移动至左侧L型限位板9处的CNC刀具的上方,两个L型限位板9处的CNC刀具一个正在进行硬度测试,另一个正在进行上下料,两个工位进行交替作业,就可以在CNC刀具硬度测试的过程中进行检测完成的CNC刀具上料、下料和换料,设备本体能够进行硬度的连续测试,减少了中间环节浪费的时间,提升了CNC刀具硬度测试的效率,通过升降机构和硬度测试机构的配合使用,首先进行第一轮三个测试点的硬度测试,按下硬度测试液压缸25的开关,三个刀具硬度测试头38能够进行下降接触CNC刀具,在CNC刀具上施加硬度测试试验力,由于根据国家标准规定,CNC刀具硬度测试需要用洛氏和维氏法测定,因此需要一侧硬度测试需要选取五个测试点,在三个刀具硬度测试头38测试完成后,复位硬度测试液压缸25,按下换位电机27的开关,换位电机27的输出轴会带动换位轴28和转盘进行转动,对三个刀具硬度测试头38的方位进行改变,在二号刀座30转动的过程中,经由设置的自转齿轮33和内齿环35的啮合关系,可以实现竖轴32的自转,由于竖轴32和螺纹槽31螺纹连接,可以实现二号刀座30的上移,只利用两个一号刀座29上对应的刀具硬度测试头38对CNC刀具重复进行硬度测试即可,采用三个刀具硬度测试头38配合对CNC刀具进行硬度测试,可以减少CNC刀具硬度测试的操作步骤,提升对CNC刀具硬度测试的效率。
需要说明的是,换位电机27和切换电机14具体的型号为HF-SP102K。
以上显示和描述了本发明的基本原理和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说明本发明的原理,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范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。