CN116551008A - 一种数控机床刀架结构 - Google Patents

Abstract

本发明属于机械加工技术领域，且公开了一种数控机床刀架结构，包括安装座，所述安装座侧面分别设置有电动推杆和摆动组件，所述摆动组件用于摆动并锁定齿条，所述电动推杆活动端转动连接有安装盘，所述电动推杆的活动部分表面设置有转动组件，所述转动组件用于转动安装盘，所述安装盘侧面设置有多个移动机构，所述移动机构用于带动刀具沿安装盘径向移动，且多个移动机构以安装盘的轴线为基准圆周均匀分布，所述电动推杆推动安装盘时。本发明通过电动推杆可带动刀具沿胚料的轴向移动，通过齿条与移动机构的配合，使刀具沿胚料轴向移动的同时，自动沿胚料径向移动，减少了工作人员的工作量，提高了工作效率。

Description

一种数控机床刀架结构

技术领域

本发明属于机械加工技术领域，具体是一种数控机床刀架结构。

背景技术

数控机床上的刀架是安放刀具的重要部件，许多刀架还直接参与切削工作，如卧式车床上的四方刀架，转塔车床的转塔刀架，回轮式转塔车床的回轮刀架，自动车床的转塔刀架和天平刀架等，这些刀架既安放刀具，而且还直接参与切削，承受极大的切削力作用。

在现有技术中，大多数的刀架结构所准对的问题是，如何快速换刀，对于刀架而言，快速换刀的功能性是非常重要，这关乎加工效率，一些刀架由于换刀繁琐，会影响生产效率，所以解决快速换刀问题的本质，是提高生产效率；

而经过大量的实践，我们发现，相比于更换刀具的速度，对生产效率影响更大是加工过程中工作人员的操作速度，对于金属胚料的切削加工，分为两个步骤，即刀具沿胚料轴线移动以及径向移动，而现有的大多数设备，对于这两个移动方向都需要工作人员单独操作，因此工作人员需要高度专注于刀具在这两个方向上移动的距离，避免切削过度，所以工作人员在操作时，难免动作缓慢，影响加工效率，为此我们提出了一种数控机床刀架结构。

发明内容

为解决上述背景技术中提出的问题，本发明提供了一种数控机床刀架结构，具有刀具径向移动与轴向移动联动的优点，工作人员在操作设备时，可以将专注力仅放在刀具的一项移动距离的控制上，从而可提高加工效率，解决了现有技术中工作人员由于注意力被分散，影响加工效率问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种数控机床刀架结构，包括安装座，所述安装座侧面分别设置有电动推杆和摆动组件，所述摆动组件用于摆动并锁定齿条，所述电动推杆活动端转动连接有安装盘，所述电动推杆的活动部分表面设置有转动组件，所述转动组件用于转动安装盘，所述安装盘侧面设置有多个移动机构，所述移动机构用于带动刀具沿安装盘径向移动，且多个移动机构以安装盘的轴线为基准圆周均匀分布，所述电动推杆推动安装盘时，所述移动机构通过与齿条配合可以自动移动刀具。

上述技术方案中，优选的，所述摆动组件包括固定板二，所述固定板二固定在安装座上，所述固定板二底部通过固定轴转动连接有齿条，所述齿条上贯穿设置有弹簧销，所述固定板二底部开设有两个卡孔，所述弹簧销的卡销与卡孔适配，所述弹簧销通过与卡孔配合可锁定齿条的位置。

上述技术方案中，优选的，所述移动机构包括多个限位槽，所述限位槽开设在安装盘侧面，所述限位槽内开设有滑槽，所述限位槽内和滑槽内分别滑动设置有夹持组件和滑块，所述滑块与夹持组件固定，所述夹持组件用于夹持刀具，所述滑块内螺纹连接有螺杆，所述螺杆的一端与限位槽内壁转动连接，所述螺杆另一端固定有把手，所述螺杆表面固定有齿轮二，且齿轮二与齿条对应。

上述技术方案中，优选的，所述夹持组件包括矩形套，所述矩形套与限位槽间隙配合，且矩形套与滑块固定，所述矩形套相邻的两个侧壁内均螺纹连接有螺栓，且两个螺栓用于顶撑刀具的刀柄。

上述技术方案中，优选的，所述螺栓的背面上开设有六角孔。

上述技术方案中，优选的，所述转动组件包括固定板一和外齿圈，所述固定板一固定在电动推杆的活动部分上，所述固定板一侧面设置有电机，所述电机输出轴上设置有齿轮一，所述安装盘的圆周面上设置有外齿圈，所述外齿圈与齿轮一啮合，所述电机具有自锁功能。

上述技术方案中，优选的，所述安装座内滑动设置有刻度尺，所述刻度尺一侧与固定板一固定，所述刻度尺用于测量固定板一与安装座上侧板的间距。

上述技术方案中，优选的，所述安装座底部四角处均开设有通孔。

上述技术方案中，优选的，所述限位槽的长度方向上设置有刻度线。

上述技术方案中，优选的，所述安装盘的轴线与电动推杆活动端的轴线在同一条直线上。

有益效果

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明通过电动推杆可带动刀具沿胚料的轴向移动，通过齿条与移动机构的配合，使刀具沿胚料轴向移动的同时，自动沿胚料径向移动，减少了工作人员的工作量，提高了工作效率。

2、通过摆动组件摆动齿条，使齿条与移动机构脱离，手动调节移动机构，改变刀具的位置，从而使该装置适配半径不同的料胚，该装置的联动功能可以选择性运用，运用联动功能时，可以使工作人员省时省力，当加工的物料形态各异以及加工要求皆不同时，也可以单独操控移动机构，调节每一个刀具与料胚的距离，从而满足工作中的不同需要，使该装置具备广泛的适用性

3、本发明通过设置夹持组件固定安装刀具，夹持组件的操作简单，从而可提高该装置更换刀具的便捷性。

4、本发明通过转动组件转动安装盘，通过安装盘转动刀具，从而实现了多把刀具的快速切换，这里的切换只的是在运用该装置联动模式时，将需要使用的刀具对应的移动机构转动到齿条处，使其与齿条结合。

附图说明

图1为本发明正视结构示意图；

图2为本发明立体结构示意图；

图3为本发明俯视结构示意图；

图4为本发明摆动组件立体结构示意图；

图5为本发明夹持组件立体结构示意图；

图6为本发明移动机构立体结构示意图；

图7为本发明安装盘左视结构示意图；

图8为本发明安装盘立体结构示意图。

图中：1、安装座；2、摆动组件；3、齿条；4、电动推杆；5、安装盘；6、转动组件；7、移动机构；8、刀具；9、刻度尺；10、固定板一；11、电机；12、齿轮一；13、外齿圈；14、固定板二；15、固定轴；16、六角孔；17、卡孔；18、弹簧销；19、限位槽；20、滑槽；21、刻度线；22、滑块；23、螺杆；24、齿轮二；25、把手；26、矩形套；27、螺栓；28、夹持组件。

实施方式

如图1至图8所示，本发明提供一种数控机床刀架结构，包括安装座1，安装座1侧面分别设置有电动推杆4和摆动组件2，安装座1底部四角处均开设有通孔，设置通孔便于将安装座1安装在数控车床上，另外根据该装置的使用要求，安装座1固定安装在车床上之后，车床夹持料胚机构的轴线需要与安装盘5的轴线对应，只有这样才能够确保刀具8切削料胚的均匀性；

摆动组件2用于摆动并锁定齿条3，电动推杆4活动端转动连接有安装盘5，电动推杆4的活动部分表面设置有转动组件6，转动组件6用于转动安装盘5，安装盘5侧面设置有多个移动机构7，移动机构7用于带动刀具8沿安装盘5径向移动，且多个移动机构7以安装盘5的轴线为基准圆周均匀分布，电动推杆4推动安装盘5时，移动机构7通过与齿条3配合可以自动移动刀具8，该装置的联动性在于刀具8可以同时沿料胚的径向以及轴向移动，这样可以在料胚表面切削出固定形状，该装置的这一功能，适合批量加工同一种物料，当然刀具8的位置可以进行单独调节，当齿条3与移动机构7脱离，即可单独调节移动机构7，改变刀具8的位置，从而使该装置适配半径不同的料胚，这里的料胚指的是柱状材料，例如圆钢、方钢或表面不均匀的物料等，该装置均可适配，该装置的联动功能工作人员可以选择性运用，通过运用联动功能时，可以使工作人员省时省力，当加工的物料形态各异以及加工要求皆不同时，也可以单独操控移动机构7，调节每一个刀具8与料胚的距离，满足工作中的不同需要，安装盘5的轴线与电动推杆4活动端的轴线在同一条直线上。

如图1、图2、图4所示，摆动组件2包括固定板二14，固定板二14固定在安装座1上，固定板二14底部通过固定轴15转动连接有齿条3，齿条3上贯穿设置有弹簧销18，固定板二14底部开设有两个卡孔17，弹簧销18的卡销与卡孔17适配，弹簧销18通过与卡孔17配合可锁定齿条3的位置，摆动组件2具有两项调节齿条3的功能，使齿条3在与移动机构7接触和脱离这两种状态之间切换，同时切换不同型号的刀具8时，也需要摆动齿条3，需要摆动齿条3时，向下拉拽弹簧销18，使其与卡孔17脱离，即可转动齿条3，将齿条3转动到位后，在将弹簧销18的卡销插入对应的卡孔17内，即可将齿条3固定住；

通过弹簧销18与两个卡孔17的配合可以将齿条3分别固定两个不同的位置，当齿条3与齿轮二24啮合时，需要将齿条3固定住，以确保齿条3与齿轮二24相对移动时的稳定性，当不需要使用齿条3的时候，将齿条3摆动到另一个方向后，将齿条3固定住，这样可避免齿条3随意摆动，影响工作人员操作。

如图1、图2、图3、图6、图7、图8所示，移动机构7包括多个限位槽19，限位槽19开设在安装盘5侧面，限位槽19内开设有滑槽20，限位槽19内和滑槽20内分别滑动设置有夹持组件28和滑块22，滑块22与夹持组件28固定，夹持组件28用于夹持刀具8，滑块22内螺纹连接有螺杆23，螺杆23的一端与限位槽19内壁转动连接，螺杆23另一端固定有把手25，螺杆23表面固定有齿轮二24，且齿轮二24与齿条3对应，通过把手25转动螺杆23，使螺杆23螺纹传动滑块22，通过滑块22可带动夹持组件28和刀具8移动，当该装置处于联动状态时，即齿轮二24与齿条3啮合时，电动推杆4带动刀具8沿着料胚轴向移动的同时，刀具8会自动沿配料的径向移动。

如图5、图6、图7所示，夹持组件28包括矩形套26，矩形套26与限位槽19间隙配合，且矩形套26与滑块22固定，矩形套26相邻的两个侧壁内均螺纹连接有螺栓27，且两个螺栓27用于顶撑刀具8的刀柄，将刀具8放在矩形套26内，然后转动两个螺栓27，通过两个螺栓27即可将刀具8固定住，螺栓27的背面上开设有六角孔16，通过设置六角孔16增加了旋转螺栓27的方式，可利用六角扳手转动螺栓27。

如图1所示，转动组件6包括固定板一10和外齿圈13，固定板一10固定在电动推杆4的活动部分上，固定板一10侧面设置有电机11，电机11输出轴上设置有齿轮一12，安装盘5的圆周面上设置有外齿圈13，外齿圈13与齿轮一12啮合，电机11具有自锁功能，由于不同的刀具8硬度不同，加工精度也不同，因此在加工物料时需要利用不同的刀具8对其逐级加工，通过转动组件6可快速切换不用的刀具8，通过电机11转动齿轮一12，齿轮一12通过与外齿圈13的配合，可转动安装盘5，从而实现刀具8的切换。

如图1、图2、图3、图6、图7、图8所示，安装座1内滑动设置有刻度尺9，刻度尺9一侧与固定板一10固定，刻度尺9用于测量固定板一10与安装座1上侧板的间距，限位槽19的长度方向上设置有刻度线21，设置刻度线21和刻度尺9便于工作人员掌握刀具8移动的长度。

本发明的工作原理及使用流程：

将该装置安装在车床上，并车床夹持料胚机构的轴线需要与安装盘5的轴线对应，通过移动机构7调节刀具8与料胚表面的初始距离，然后使车床转动胚料，通过电动推杆4带动安装盘5和刀具8沿胚料的轴向移动，与此同时，通过齿条3与移动机构7的配合，可移动刀具8，使刀具8不断靠近胚料，刀具8沿胚料径向移动这个过程是自动的，不需要人工操作，届时利用刀具8即可完成对胚料切削，当然这个切削的尺寸是固定的，因此适合加工同一批物料，当加工其他尺寸的物料时，可以手动调节移动机构7，重新确定刀具8距离胚料表面的距离，然后再次通过联动的形式，实现刀具8在胚料径向上的自动移动，而刀具8沿胚料径向移动这一步，也可以完全又人工手动操作，手动操作适用于加工尺寸连续不同的物料；

当需要切换刀具8时，需要通过摆动组件2摆动齿条3，不然齿条3会干涉到移动机构7，导致安装盘5无法转动，同时工作人员手动操作移动机构7时，也需要通过摆动组件2摆动齿条3，使齿条3与齿条二24脱离。

Claims (10)

1.一种数控机床刀架结构，包括安装座（1），其特征在于：所述安装座（1）侧面分别设置有电动推杆（4）和摆动组件（2），所述摆动组件（2）用于摆动并锁定齿条（3），所述电动推杆（4）活动端转动连接有安装盘（5），所述电动推杆（4）的活动部分表面设置有转动组件（6），所述转动组件（6）用于转动安装盘（5），所述安装盘（5）侧面设置有多个移动机构（7），所述移动机构（7）用于带动刀具（8）沿安装盘（5）径向移动，且多个移动机构（7）以安装盘（5）的轴线为基准圆周均匀分布，所述电动推杆（4）推动安装盘（5）时，所述移动机构（7）通过与齿条（3）配合可以自动移动刀具（8）。

2.根据权利要求1所述的一种数控机床刀架结构，其特征在于：所述摆动组件（2）包括固定板二（14），所述固定板二（14）固定在安装座（1）上，所述固定板二（14）底部通过固定轴（15）转动连接有齿条（3），所述齿条（3）上贯穿设置有弹簧销（18），所述固定板二（14）底部开设有两个卡孔（17），所述弹簧销（18）的卡销与卡孔（17）适配，所述弹簧销（18）通过与卡孔（17）配合可锁定齿条（3）的位置。

3.根据权利要求2所述的一种数控机床刀架结构，其特征在于：所述移动机构（7）包括多个限位槽（19），所述限位槽（19）开设在安装盘（5）侧面，所述限位槽（19）内开设有滑槽（20），所述限位槽（19）内和滑槽（20）内分别滑动设置有夹持组件（28）和滑块（22），所述滑块（22）与夹持组件（28）固定，所述夹持组件（28）用于夹持刀具（8），所述滑块（22）内螺纹连接有螺杆（23），所述螺杆（23）的一端与限位槽（19）内壁转动连接，所述螺杆（23）另一端固定有把手（25），所述螺杆（23）表面固定有齿轮二（24），且齿轮二（24）与齿条（3）对应。

4.根据权利要求3所述的一种数控机床刀架结构，其特征在于：所述夹持组件（28）包括矩形套（26），所述矩形套（26）与限位槽（19）间隙配合，且矩形套（26）与滑块（22）固定，所述矩形套（26）相邻的两个侧壁内均螺纹连接有螺栓（27），且两个螺栓（27）用于顶撑刀具（8）的刀柄。

5.根据权利要求4所述的一种数控机床刀架结构，其特征在于：所述螺栓（27）的背面上开设有六角孔（16）。

6.根据权利要求5所述的一种数控机床刀架结构，其特征在于：所述转动组件（6）包括固定板一（10）和外齿圈（13），所述固定板一（10）固定在电动推杆（4）的活动部分上，所述固定板一（10）侧面设置有电机（11），所述电机（11）输出轴上设置有齿轮一（12），所述安装盘（5）的圆周面上设置有外齿圈（13），所述外齿圈（13）与齿轮一（12）啮合，所述电机（11）具有自锁功能。

7.根据权利要求6所述的一种数控机床刀架结构，其特征在于：所述安装座（1）内滑动设置有刻度尺（9），所述刻度尺（9）一侧与固定板一（10）固定，所述刻度尺（9）用于测量固定板一（10）与安装座（1）上侧板的间距。

8.根据权利要求7所述的一种数控机床刀架结构，其特征在于：所述安装座（1）底部四角处均开设有通孔。

9.根据权利要求8所述的一种数控机床刀架结构，其特征在于：所述限位槽（19）的长度方向上设置有刻度线（21）。

10.根据权利要求9所述的一种数控机床刀架结构，其特征在于：所述安装盘（5）的轴线与电动推杆（4）活动端的轴线在同一条直线上。