CN116275245A - 一种多角度数控刀具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多角度数控刀具，包括：支撑台。工作台，与支撑台转动连接，用于固定工件。旋转台，与支撑台转动连接，其转轴与工作台的工作面平行。滑块，与旋转台滑动连接，滑动方向靠近或远离工作台。切割刀，与滑块转动连接，其转轴与工作台的工作面平行。第一驱动件，与切割刀驱动连接，用于驱动切割刀转动，从而对工件切割。在使用该多角度数控刀具时，当工件固定在升降台后，切割刀可以沿竖直轴方向相对工件转动，切割刀还可以沿水平轴方向相对工件转动，当需要对工件斜向进给切割时，通过转动就可以改变工件的位姿，不需要使用特定工装对工件重新装夹，提高了切割效率。

Description

一种多角度数控刀具

技术领域

本发明涉及机械加工设备技术领域，尤其涉及一种多角度数控刀具。

背景技术

随着现代机械加工业地发展，对切割的质量、精度要求的不断提高，对提高生产效率、降低生产成本、具有高智能化的自动切割功能的要求也在提升。数控切割机的发展必须要适应现代机械加工业发展的要求，切割机分为火焰切割机、等离子切割机、激光切割机、水切割等。激光切割机为效率最快，切割精度最高，切割厚度一般较小，等离子切割机切割速度也很快，切割面有一定的斜度，火焰切割机针对于厚度较大的碳钢材质。

中国专利申请号:202123151667.6公开了一种多角度数控刀具，具体涉及切割机技术领域，包括底座，所述底座顶部设置有调节机构、切割机构，所述调节机构包括转动杆，所述转动杆底端与底座顶部活动连接，所述转动杆表面固定连接有第二锥齿轮，所述底座顶部固定连接有第一电机，所述第一电机输出端固定连接有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合连接，所述转动杆顶端固定连接有齿盘。本发明能够对切割刀的位置进行自动调节，从而能够对工件不同的位置进行切割，解决了手动移动工件费时费力并且存在危险性的问题，本发明设计有切割机构，能够自动对工件进行切割处理，解决了手动切割与自动化程度不高设备进行切割处理时费时费力的问题。

针对上述中的相关技术，在使用该多角度数控刀具时，当工件固定在升降台后，切割刀只能沿竖直轴方向相对工件转动，当需要对工件斜向进给切割时，需要改变工件的位姿，通过使用特定工装对工件重新装夹，降低了切割效率。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种多角度数控刀具，包括：

支撑台。

工作台，与支撑台转动连接，用于固定工件。

旋转台，与支撑台转动连接，其转轴与工作台的工作面平行。

滑块，与旋转台滑动连接，滑动方向靠近或远离工作台。

切割刀，与滑块转动连接，其转轴与工作台的工作面平行。

第一驱动件，与切割刀驱动连接，用于驱动切割刀转动，从而对工件切割。

为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：在对工件进行切割时，将工件固定于工作台上，当需要调整水平切割位置时，转动工作台，工作台沿竖直轴转动，工作台带动工件相对切割刀转动，从而调整工件与切割刀的相对位置，当需要斜向切割工件时，转动旋转台，旋转台带动切割刀沿水平轴转动，切割刀相对工件转动，从而调整切割刀相对工件的相对角度，第一驱动件驱动切割刀转动，滑块带动切割刀靠近工件移动，从而对工件进行切割。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：在使用该多角度数控刀具时，当工件固定在升降台后，切割刀可以沿竖直轴方向相对工件转动，切割刀还可以沿水平轴方向相对工件转动，当需要对工件斜向进给切割时，通过转动就可以改变工件的位姿，不需要使用特定工装对工件重新装夹，提高了切割效率。

进一步优选为，还包括：

蜗轮，与支撑台固定连接，其轴心与旋转台转轴重合。

蜗杆，与旋转台转动连接，其转轴沿自身长度方向，与蜗轮啮合。

第二驱动件，与蜗杆驱动连接，用于驱动蜗杆转动。

采用上述技术方案，第二驱动件驱动蜗杆转动，蜗杆相对蜗轮转动，蜗杆带动旋转台相对支撑台转动，蜗轮与蜗杆啮合具有自锁作用，能够避免旋转台自行转动。

进一步优选为，还包括：

丝杆，与旋转台转动连接，长度方向沿滑块滑动方向，与滑块啮合。

第三驱动件，与丝杆驱动连接，用于驱动丝杆转动。

采用上述技术方案，第三驱动件驱动丝杆转动，丝杆驱动滑块相对旋转块滑动。

进一步优选为，还包括：

顶块，与支撑台螺纹连接，与工作台接触配合。

采用上述技术方案，转动当工作台的转动位置调整完成后，转动顶块，顶块与工作台抵接，从而将工作台与支撑台相对固定。

进一步优选为，还包括：

滑柱，与顶块滑动连接，滑动方向靠近或远离工作台，与工作台接触配合。

弹性件，一端与滑柱连接，另一端与顶块连接，用于对滑柱施加力，使滑柱与工作台接触。

采用上述技术方案，在转动工作台时，顶块与工作台分离，在弹性件力的作用下滑柱与工作台接触，提高工作台转动的阻力，便于缓慢转动工作台，调整工件的转动位置。

进一步优选为，还包括：

第一转柱，与丝杆同轴固定顶连接。

第二转柱，与第一转柱滑动连接，滑动方向沿丝杆长度方向。

旋转块，与第二转柱转动连接，与蜗轮抵接配合。

滑槽设于第二转柱，长度方向与丝杆长度方向不平行，与丝杆长度方向不垂直。

限位块，与旋转台固定连接，滑动嵌设于滑槽。

采用上述技术方案，当切割刀靠近工件移动时，丝杆正向转动，丝杆带动第一转柱转动，第一转动柱带动第二转柱转动，第二转柱带动限位块转动，限位块沿滑槽靠近蜗轮滑动，旋转块带动限位块靠近蜗轮滑动，限位块与蜗轮抵接，旋转台相对支撑台无法转动，在切割刀切割工件过程中，因为蜗轮与蜗杆之间存在的间隙，防止旋转台相对支撑台转动，避免切割刀产生震颤，避免工件损坏，当切割工件完成后，当切割刀远离工件移动时，丝杆反向转动，丝杆带动第一转柱转动，第一转动柱带动第二转柱转动，第二转柱带动限位块转动，限位块沿滑槽远离蜗轮滑动，旋转块带动限位块远离蜗轮滑动，限位块与蜗轮分离，旋转台相对支撑台可以转动，因此切割刀远离工件后，旋转块才能带动切割刀相对工件转动，避免切割刀被固定的工件掰断。

进一步优选为，还包括：

摩擦轮，与蜗轮同轴固定连接，边缘与旋转块抵接配合。

采用上述技术方案，使旋转块不与蜗轮直接接触，避免限位块将蜗轮轮齿按压变形。

进一步优选为，旋转块靠近摩擦轮一侧为弧形凹面。

采用上述技术方案，增加旋转块与摩擦轮的接触面积，增大旋转块与摩擦轮之间的摩擦力。

进一步优选为，旋转块与第二转柱之间连接有轴承。

采用上述技术方案，减小旋旋转块与第二转柱之间的摩擦力，使减小丝杆转动的阻力。

进一步优选为，摩擦轮有橡胶材料制成。

采用上述技术方案，增大旋转块与摩擦轮之间的摩擦力。

综上所述，相对于现有技术，本发明具有的有益效果：在对工件进行切割时，将工件固定于工作台上，当需要调整水平切割位置时，转动工作台，工作台沿竖直轴转动，工作台带动工件相对切割刀转动，从而调整工件与切割刀的相对位置，当需要斜向切割工件时，转动旋转台，旋转台带动切割刀沿水平轴转动，切割刀相对工件转动，从而调整切割刀相对工件的相对角度，第一驱动件驱动切割刀转动，滑块带动切割刀靠近工件移动，从而对工件进行切割。在使用该多角度数控刀具时，当工件固定在升降台后，切割刀可以沿竖直轴方向相对工件转动，切割刀还可以沿水平轴方向相对工件转动，当需要对工件斜向进给切割时，通过转动就可以改变工件的位姿，不需要使用特定工装对工件重新装夹，提高了切割效率。

附图说明

图1为本实施例的结构示意图；

图2为本实施例的另一视角的结构示意图；

图3为本实施例中顶块内部的结构示意图；

图4为本实施例图2中A处的局部放大视图；

附图标记：1-支撑台；2-工作台；3-旋转台；4-滑块；5-切割刀；6-第一驱动件；7-蜗轮；8-蜗杆；9-第二驱动件；10-丝杆；11-第三驱动件；12-顶块；13-滑柱；14-第一转柱；15-第二转柱；16-旋转块；17-滑槽；18-限位块；19-摩擦轮；20-弹性件。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本发明作进一步详细介绍。

随着现代机械加工业地发展，对切割的质量、精度要求的不断提高，对提高生产效率、降低生产成本、具有高智能化的自动切割功能的要求也在提升。数控切割机的发展必须要适应现代机械加工业发展的要求，切割机分为火焰切割机、等离子切割机、激光切割机、水切割等。激光切割机为效率最快，切割精度最高，切割厚度一般较小，等离子切割机切割速度也很快，切割面有一定的斜度，火焰切割机针对于厚度较大的碳钢材质。

中国专利申请号:202123151667.6公开了一种多角度数控刀具，具体涉及切割机技术领域，包括底座，所述底座顶部设置有调节机构、切割机构，所述调节机构包括转动杆，所述转动杆底端与底座顶部活动连接，所述转动杆表面固定连接有第二锥齿轮，所述底座顶部固定连接有第一电机，所述第一电机输出端固定连接有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合连接，所述转动杆顶端固定连接有齿盘。本发明能够对切割刀的位置进行自动调节，从而能够对工件不同的位置进行切割，解决了手动移动工件费时费力并且存在危险性的问题，本发明设计有切割机构，能够自动对工件进行切割处理，解决了手动切割与自动化程度不高设备进行切割处理时费时费力的问题。

针对上述中的相关技术，在使用该多角度数控刀具时，当工件固定在升降台后，切割刀只能沿竖直轴方向相对工件转动，当需要对工件斜向进给切割时，需要改变工件的位姿，通过使用特定工装对工件重新装夹，降低了切割效率。

基于上述技术问题，申请人进行以下技术方案构思：

使切割刀可以相对工件沿竖直轴和水平轴转动，可以使切割刀从任一方向和角度对工件进行切割。

基于上述构思，申请人提出了本申请的技术方案，具体如下：

一种多角度数控刀具，如图1和图2所示，包括：支撑台1。工作台2，与支撑台1转动连接，用于固定工件。旋转台3，与支撑台1转动连接，其转轴与工作台2的工作面平行。滑块4，与旋转台3滑动连接，滑动方向靠近或远离工作台2。切割刀5，与滑块4转动连接，其转轴与工作台2的工作面平行。第一驱动件6，与切割刀5驱动连接，用于驱动切割刀5转动，从而对工件切割。在对工件进行切割时，将工件固定于工作台2上，当需要调整水平切割位置时，转动工作台2，工作台2沿竖直轴转动，工作台2带动工件相对切割刀5转动，从而调整工件与切割刀5的相对位置，当需要斜向切割工件时，转动旋转台3，旋转台3带动切割刀5沿水平轴转动，切割刀5相对工件转动，从而调整切割刀5相对工件的相对角度，第一驱动件6驱动切割刀5转动，滑块4带动切割刀5靠近工件移动，从而对工件进行切割。在使用该多角度数控刀具时，当工件固定在工作台2后，切割刀5可以沿竖直轴方向相对工件转动，切割刀5还可以沿水平轴方向相对工件转动，当需要对工件斜向进给切割时，通过转动就可以改变工件的位姿，不需要使用特定工装对工件重新装夹，提高了切割效率。

具体的，如图1和图2所示，还包括：蜗轮7，与支撑台1固定连接，其轴心与旋转台3转轴重合。蜗杆8，与旋转台3转动连接，其转轴沿自身长度方向，与蜗轮7啮合。第二驱动件9，与蜗杆8驱动连接，用于驱动蜗杆8转动。第二驱动件9驱动蜗杆8转动，蜗杆8相对蜗轮7转动，蜗杆8带动旋转台3相对支撑台1转动，蜗轮7与蜗杆8啮合具有自锁作用，能够避免旋转台3自行转动。

具体的，如图1和图2所示，还包括：丝杆10，与旋转台3转动连接，长度方向沿滑块4滑动方向，与滑块4啮合。第三驱动件11，与丝杆10驱动连接，用于驱动丝杆10转动。第三驱动件11驱动丝杆10转动，丝杆10驱动滑块4相对旋转块16滑动。

具体的，如图1和图3所示，还包括：顶块12，与支撑台1螺纹连接，与工作台2接触配合。转动当工作台2的转动位置调整完成后，转动顶块12，顶块12与工作台2抵接，从而将工作台2与支撑台1相对固定。

具体的，如图1和图3所示，还包括：滑柱13，与顶块12滑动连接，滑动方向靠近或远离工作台2，与工作台2接触配合。弹性件20，一端与滑柱13连接，另一端与顶块12连接，用于对滑柱13施加力，使滑柱13与工作台2接触。在转动工作台2时，顶块12与工作台2分离，在弹性件20力的作用下滑柱13与工作台2接触，提高工作台2转动的阻力，便于缓慢转动工作台2，调整工件的转动位置。

具体的，如图1、图2图4所示，还包括：第一转柱14，与丝杆10同轴固定顶连接。第二转柱15，与第一转柱14滑动连接，滑动方向沿丝杆10长度方向。旋转块16，与第二转柱15转动连接，与蜗轮7抵接配合。滑槽17，设于第二转柱15，长度方向与丝杆10长度方向不平行，与丝杆10长度方向不垂直。限位块18，与旋转台3固定连接，滑动嵌设于滑槽17。当切割刀5靠近工件移动时，丝杆10正向转动，丝杆10带动第一转柱14转动，第一转动柱带动第二转柱15转动，第二转柱15带动限位块18转动，限位块18沿滑槽17靠近蜗轮7滑动，旋转块16带动限位块18靠近蜗轮7滑动，限位块18与蜗轮7抵接，旋转台3相对支撑台1无法转动，在切割刀5切割工件过程中，因为蜗轮7与蜗杆8之间存在的间隙，防止旋转台3相对支撑台1转动，避免切割刀5产生震颤，避免工件损坏，当切割工件完成后，当切割刀5远离工件移动时，丝杆10反向转动，丝杆10带动第一转柱14转动，第一转动柱带动第二转柱15转动，第二转柱15带动限位块18转动，限位块18沿滑槽17远离蜗轮7滑动，旋转块16带动限位块18远离蜗轮7滑动，限位块18与蜗轮7分离，旋转台3相对支撑台1可以转动，因此切割刀5远离工件后，旋转块16才能带动切割刀5相对工件转动，避免切割刀5被固定的工件掰断。

具体的，如图1、图2以及图4所示，还包括：摩擦轮19，与蜗轮7同轴固定连接，边缘与旋转块16抵接配合。使旋转块16不与蜗轮7直接接触，避免限位块18将蜗轮7轮齿按压变形。

具体的，如图1、图2以及图4所示，旋转块16靠近摩擦轮19一侧为弧形凹面。增加旋转块16与摩擦轮19的接触面积，增大旋转块16与摩擦轮19之间的摩擦力。

具体的，如图1所示，旋转块16与第二转柱15之间连接有轴承。减小旋旋转块16与第二转柱15之间的摩擦力，使减小丝杆10转动的阻力。

具体的，如图1、图2、图3以及图4所示，摩擦轮19有橡胶材料制成。增大旋转块16与摩擦轮19之间的摩擦力。

工作原理及过程

请结合图1-图4，对本发明的原理过程进行以下详细描述：

在对工件进行切割时，将工件固定于工作台2上，当需要调整水平切割位置时，转动工作台2，工作台2沿竖直轴转动，工作台2带动工件相对切割刀5转动，从而调整工件与切割刀5的相对位置，转动当工作台2的转动位置调整完成后，转动顶块12，顶块12与工作台2抵接，从而将工作台2与支撑台1相对固定,当需要斜向切割工件时，第二驱动件9驱动蜗杆8转动，蜗杆8相对蜗轮7转动，蜗杆8带动旋转台3相对支撑台1转动，旋转台3带动切割刀5沿水平轴转动，切割刀5相对工件转动，从而调整切割刀5相对工件的相对角度，第一驱动件6驱动切割刀5转动，第三驱动件11驱动丝杆10转动，丝杆10驱动滑块4相对旋转块16滑动,滑块4带动切割刀5靠近工件移动，从而对工件进行切割。在使用该多角度数控刀具时，当工件固定在工作台2后，切割刀5可以沿竖直轴方向相对工件转动，切割刀5还可以沿水平轴方向相对工件转动，当需要对工件斜向进给切割时，通过转动就可以改变工件的位姿，不需要使用特定工装对工件重新装夹，提高了切割效率。

本具体实施例仅仅是对发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的保护范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种多角度数控刀具，其特征在于，包括：

支撑台(1)；

工作台(2)，与所述支撑台(1)转动连接，用于固定工件；

旋转台(3)，与所述支撑台(1)转动连接，其转轴与所述工作台(2)的工作面平行；

滑块(4)，与所述旋转台(3)滑动连接，滑动方向靠近或远离所述工作台(2)；

切割刀(5)，与所述滑块(4)转动连接，其转轴与所述工作台(2)的工作面平行；

第一驱动件(6)，与所述切割刀(5)驱动连接，用于驱动所述切割刀(5)转动，从而对工件切割。

2.根据权利要求1所述的多角度数控刀具，其特征在于，还包括：

蜗轮(7)，与所述支撑台(1)固定连接，其轴心与所述旋转台(3)转轴重合；

蜗杆(8)，与所述旋转台(3)转动连接，其转轴沿自身长度方向，与所述蜗轮(7)啮合；

第二驱动件(9)，与所述蜗杆(8)驱动连接，用于驱动所述蜗杆(8)转动。

3.根据权利要求2所述的多角度数控刀具，其特征在于，还包括：

丝杆(10)，与所述旋转台(3)转动连接，长度方向沿所述滑块(4)滑动方向，与所述滑块(4)啮合；

第三驱动件(11)，与所述丝杆(10)驱动连接，用于驱动所述丝杆(10)转动。

4.根据权利要求1所述的多角度数控刀具，其特征在于，还包括：

顶块(12)，与所述支撑台(1)螺纹连接，与所述工作台(2)接触配合。

5.根据权利要求4所述的多角度数控刀具，其特征在于，还包括：

滑柱(13)，与所述顶块(12)滑动连接，滑动方向靠近或远离所述工作台(2)，与所述工作台(2)接触配合；

弹性件(20)，一端与所述滑柱(13)连接，另一端与所述顶块(12)连接，用于对所述滑柱(13)施加力，使所述滑柱(13)与所述工作台(2)接触。

6.根据权利要求3所述的多角度数控刀具，其特征在于，还包括：

第一转柱(14)，与所述丝杆(10)同轴固定顶连接；

第二转柱(15)，与所述第一转柱(14)滑动连接，滑动方向沿所述丝杆(10)长度方向；

旋转块(16)，与所述第二转柱(15)转动连接，与所述蜗轮(7)抵接配合；

滑槽(17)，设于所述第二转柱(15)，长度方向与所述丝杆(10)长度方向不平行，与所述丝杆(10)长度方向不垂直；

限位块(18)，与所述旋转台(3)固定连接，滑动嵌设于所述滑槽(17)。

7.根据权利要求6所述的多角度数控刀具，其特征在于，还包括：

摩擦轮(19)，与所述蜗轮(7)同轴固定连接，边缘与所述旋转块(16)抵接配合。

8.根据权利要求7所述的多角度数控刀具，其特征在于，所述旋转块(16)靠近所述摩擦轮(19)一侧为弧形凹面。

9.根据权利要求6所述的多角度数控刀具，其特征在于，所述旋转块(16)与所述第二转柱(15)之间连接有轴承。

10.根据权利要求8所述的多角度数控刀具，其特征在于，所述摩擦轮(19)有橡胶材料制成。

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