CN117340299B - 一种加工中心用高精度直立式机床刀架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种加工中心用高精度直立式机床刀架，具体涉及刀架领域，该刀架包括：刀架支架与刀夹，刀夹安装在刀架支架上；刀夹包括固定座，固定座的前端开设有弧形槽口，固定座位于弧形槽口的两侧均安装有夹臂，两个夹臂伸入刀具上的环槽的两侧，从而将刀具夹持在弧形槽口内，并且固定座的前端插入环槽内；固定座上设置有两个吸管，两个吸管连接抽风部件，两个吸管的前端分别延伸至弧形槽口前端的两侧，吸管用于吸附刀具上的环槽内粘附的碎屑。本发明通过在刀夹上设置两个吸管，在刀具安装在刀夹内的过程中，可以吸取刀具环槽内的碎屑，解决了刀具环槽内粘附碎屑造成刀具安装位置精度发生偏差的问题，从而使刀具更换系统能够精准地安装刀具。

Description

一种加工中心用高精度直立式机床刀架

技术领域

本发明涉及刀架技术领域，更具体地说，本发明涉及一种加工中心用高精度直立式机床刀架。

背景技术

在加工中心中，刀架是一个用来存放和管理刀具的装置，加工中心能够实现工件在一次装夹后，机床的控制系统控制机床在不同工序间自动选择和更换刀具。

目前一般的刀架多为旋转式刀架，刀具可以旋转到工作位置，旋转式刀架通常更灵活，但是针对加工大型腔体时需要很多大质量、超长刀具，旋转式刀架容纳空间有限，对刀具的长度有一定的限制，刀架无法放入大质量、超长的刀具，因此为了方便加工大型腔体会采用直立式刀架，可以容纳大量刀具，放置大质量、超长的刀具。

在实际使用过程中，为了将刀具装夹在刀架上，会在刀架上安装数个夹具，刀具的结构作适应性调整，即在刀具外侧开设环槽，夹具伸入环槽内对刀具进行夹持固定。但在通过刀具进行加工时，加工产生的碎屑会飞到并粘在刀具上的环槽内。此时，如果直接将刀具安装在夹具内，那么，由于碎屑填充在刀具环槽与夹具之间，会造成刀具装夹位置精度发生偏差，导致自动刀具更换系统无法准确地安装刀具，引发更换刀具的失败或错误，增加机床的停机时间。

发明内容

本发明提供的一种加工中心用高精度直立式机床刀架，所要解决的问题是：现有的刀具在安装时，刀具的环槽内会粘附加工时产生的碎屑，会因为碎屑造成刀具安装位置精度发生偏差的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种加工中心用高精度直立式机床刀架，包括：刀架支架与刀夹，刀夹安装在刀架支架上；刀夹包括固定座，固定座的前端开设有弧形槽口，固定座位于弧形槽口的两侧均安装有夹臂，两个夹臂伸入刀具上的环槽的两侧，从而将刀具夹持在弧形槽口内，并且固定座的前端插入环槽内；固定座上设置有两个吸管，两个吸管连接抽风部件，两个吸管的前端分别延伸至弧形槽口前端的两侧，吸管用于吸附刀具上的环槽内粘附的碎屑。

在一个优选的实施方式中，两个夹臂通过弹性件与固定座转动连接，两个夹臂的端部均转动设置有滚轮。

在一个优选的实施方式中，固定座上设置有吸管调节机构，吸管调节机构包括设置在固定座上的滑板，滑板上转动设置有两个转轴，两个吸管固定设置在相对应的转轴的顶端，两个转轴的外侧均固定套设有齿轮，滑板上滑动设置有连接条，连接条的两侧均固定设置有齿条，位于同侧的齿条与齿轮相啮合，滑板上固定安装有动力部件一，动力部件一的输出端与连接条固定连接。

在一个优选的实施方式中，刀架支架上固定安装有动力部件二，滑板滑动设置在固定座上，动力部件二的输出端与滑板固定连接。

在一个优选的实施方式中，固定座上设置有碎屑刮除机构，碎屑刮除机构包括有刮条、刮条移动机构以及刮条抖动机构，刮条移动机构用于驱动刮条在环槽内横向移动，刮条抖动机构用于驱动刮条抖动，从而使刮条刮除环槽内粘附的碎屑。

在一个优选的实施方式中，刮条移动机构包括固定杆与动力部件三，动力部件三的输出端与固定杆固定连接，刮条安装在固定杆上。

在一个优选的实施方式中，刮条抖动机构包括滑块，刮条固定设置在滑块上，固定杆上开设有通口，滑块竖向滑动连接在通口内，滑块的上下两侧均设置有弹簧，滑块上固定设置有固定条，固定条的底侧固定设置有凸块一，固定座上固定设置有侧条，侧条上固定设置有多个凸块二，凸块一位于相邻的两个凸块二之间。

在一个优选的实施方式中，通口内固定设置有导向轴，滑块滑动套设在导向轴的外侧。

在一个优选的实施方式中，刮条靠近刀夹的一端为弧形部，弧形部为弹性部件。

在一个优选的实施方式中，刀架支架上设置有防尘机构，防尘机构包括位于刀架支架上方的防尘罩，刀架支架与防尘罩之间设置有两个连杆，两个连杆的两端分别与刀架支架和防尘罩铰接，刀架支架、两个连杆与防尘罩之间形成平行四边形结构，刀架支架上铰接有动力部件四，动力部件四的输出端与其中一个连杆铰接。

本发明的有益效果在于：

1、本发明通过在刀夹上设置两个吸管，在刀具安装在刀夹内的过程中，可以吸取刀具环槽内的碎屑，解决了刀具环槽内粘附碎屑造成刀具安装位置精度发生偏差的问题，从而使刀具更换系统能够精准地安装刀具。

2、本发明通过设置吸管调节机构，在刀具移动过程中，采用将两个吸管夹角变大的方式，使吸管能够顺着环槽的内壁对碎屑进行充分吸取。

3、本发明通过碎屑刮除机构，使其在吸取碎屑时将粘附较紧无法直接吸取的碎屑刮除，实现对碎屑的充分清理。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的部分结构示意图。

图3为本发明的刀夹、吸管调节机构以及碎屑刮除机构的结构示意图。

图4为本发明的吸管调节机构的结构示意图。

图5为本发明的碎屑刮除机构的结构示意图。

图6为本发明图5中局部结构放大图。

图7为本发明图5中另一局部结构放大图。

附图标记为：100、刀具；101、环槽；1、刀架支架；2、刀夹；21、固定座；211、弧形槽口；22、夹臂；23、滚轮；3、吸管；4、吸管调节机构；41、滑板；42、转轴；43、齿轮；44、连接条；45、齿条；46、动力部件一；47、动力部件二；5、碎屑刮除机构；51、刮条；52、刮条移动机构；521、固定杆；522、动力部件三；53、刮条抖动机构；531、滑块；532、通口；533、导向轴；534、弹簧；535、固定条；536、凸块一；537、侧条；538、凸块二；6、防尘机构；61、连杆；62、防尘罩；63、动力部件四。

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。

参照说明书附图1-图7，一种加工中心用高精度直立式机床刀架，包括：刀架支架1与刀夹2，刀夹2安装在刀架支架1上；刀夹2包括固定座21，固定座21的前端开设有弧形槽口211，固定座21位于弧形槽口211的两侧均安装有夹臂22，两个夹臂22伸入刀具100上的环槽101的两侧，从而将刀具100夹持在弧形槽口211内，并且固定座21的前端插入环槽101内；固定座21上设置有两个吸管3，两个吸管3连接抽风部件，两个吸管3的前端分别延伸至弧形槽口211前端的两侧，吸管3用于吸附刀具100上的环槽101内粘附的碎屑。

在上述技术方案中，刀夹2根据需要设置多个，以放置更多的刀具100，刀夹2可以通过螺栓安装在刀架支架1上，刀夹2拆卸方便，可根据不同的刀具100类型，切换不同的刀夹2，抽风部件可以为抽风机，抽风机通过三通接头与两个吸管3连接。

需要说明的是，刀具100的外侧开设环槽101，环槽101用于在通过刀夹2对刀具100固定时，使得刀具100上开设的环槽101可以卡入刀夹2的弧形槽口211内，方便对刀具100的卡接固定。

实施场景具体为：在安装刀具100时，使刀具100向靠近刀夹2的方向横向移动，并使得弧形槽口211与环槽101处于同一高度，在刀具100的移动过程中，抽风机通过两个吸管3吸取刀具100上的环槽101内的碎屑，使得刀具100可以伸入弧形槽口211内，并且两个夹臂22可以伸入刀具100上的环槽101的两侧，从而可以通过两个夹臂22将刀具100夹持在弧形槽口211内，使得刀具100可以精准的装夹在刀夹2上，解决了刀具100安装时，会因为环槽101内粘附的碎屑造成刀具100装夹位置精度发生偏差的问题，并且如图2所示，刀夹2安装于刀架支架1的边缘处，安装刀具100时，对刀具100的长度限制小，可安装大质量、超长刀具。

进一步地，参照图3，两个夹臂22通过弹性件与固定座21转动连接，两个夹臂22的端部均转动设置有滚轮23。

需要说明的是，弹性件可以为扭簧，方便两个夹臂22的转动复位，通过两个夹臂22端部转动设置的滚轮23，可以在安装刀具100时，对刀具100起到导向安装作用。

参照说明书附图4，上述技术方案中，两个吸管3在吸附环槽101内的碎屑时，两个吸管3需要设置的环槽101的两侧，两个吸管3之间的距离需要大于环槽101的直径，以保证刀具100可以顺利的装夹入刀夹2内，但是环槽101的内壁为曲面，在吸取碎屑时，与吸管3之间的距离有长有短，距离长的位置会造成吸取碎屑效率低的问题，因此设置吸管调节机构4。

具体的，固定座21上设置有吸管调节机构4，吸管调节机构4包括设置在固定座21上的滑板41，滑板41上转动设置有两个转轴42，两个吸管3固定设置在相对应的转轴42的顶端，两个转轴42的外侧均固定套设有齿轮43，滑板41上滑动设置有连接条44，连接条44的两侧均固定设置有齿条45，位于同侧的齿条45与齿轮43相啮合，滑板41上固定安装有动力部件一46，动力部件一46的输出端与连接条44固定连接。

需要说明的是，动力部件一46可以为气缸，在安装刀具100时，刀具100向刀夹2的方向移动，通过两个吸管3吸取环槽101内的碎屑，同时气缸推动连接条44移动，连接条44带动两个齿条45移动，使其在两个齿条45的移动过程中，带动两个齿轮43转动，并通过两个转轴42带动两个吸管3转动角度，两个吸管3之间角度变大，使得刀具100在移动过程中，可以通过两个吸管3的转动角度变大，使得吸管3顺着环槽101的内壁对碎屑进行充分吸取。

进一步地，参照图4，刀架支架1上固定安装有动力部件二47，滑板41滑动设置在固定座21上，动力部件二47的输出端与滑板41固定连接。

需要说明的是，动力部件二47可以为气缸，在刀具100移动的过程中，气缸驱动两个吸管3与吸管调节机构4移动，使得两个吸管3可以与刀具100同时移动，并保持两个吸管3的移动速度小于刀具100的移动速度，使其可以延长吸取碎屑时间，提高碎屑吸取效果。

参照说明书附图5，固定座21上设置有碎屑刮除机构5，碎屑刮除机构5包括有刮条51、刮条移动机构52以及刮条抖动机构53，刮条移动机构52用于驱动刮条51在环槽101内横向移动，刮条抖动机构53用于驱动刮条51抖动，从而使刮条51刮除环槽101内粘附的碎屑。

需要说明的是，在刀具100的装夹过程中，刮条51与刀具100的环槽101内壁接触，刮条移动机构52驱动刮条51在环槽101内横向移动刮除碎屑，刮条抖动机构53驱动刮条51抖动，刮除环槽101内粘附的碎屑，使其可以对因切削液粘附较紧无法通过吸取清理的碎屑，进行刮除清理。

具体的，刮条移动机构52包括固定杆521与动力部件三522，动力部件三522的输出端与固定杆521固定连接，刮条51安装在固定杆521上。

需要说明的是，动力部件三522可以为气缸，当刮条51与环槽101内壁接触时，气缸推动固定杆521移动带动刮条51移动对碎屑进行刮除。

具体的，刮条抖动机构53包括滑块531，刮条51固定设置在滑块531上，固定杆521上开设有通口532，滑块531竖向滑动连接在通口532内，滑块531的上下两侧均设置有弹簧534，滑块531上固定设置有固定条535，固定条535的底侧固定设置有凸块一536，固定座21上固定设置有侧条537，侧条537上固定设置有多个凸块二538，凸块一536位于相邻的两个凸块二538之间。

需要说明的是，在刮条51横向移动的过程中，固定条535相对于侧条537横向移动，使得凸块一536可以沿着多个凸块二538横向移动，但由于凸块一536与凸块二538均为凸起设置，并且凸块一536的下端与凸块二538的上端均为弧面设置，因此凸块一536在移动的过程中，会往复上下运动，另外在弹簧534的作用下，即可使得滑块531可以带动刮条51往复上下抖动刮除环槽101内粘附的碎屑。

参照说明书附图6，通口532内固定设置有导向轴533，滑块531滑动套设在导向轴533的外侧。

需要说明的是，在滑块531上下运动时，可以对滑块531起到竖向限位的作用。

参照说明书附图5，刮条51靠近刀夹2的一端为弧形部，弧形部为弹性部件。

需要说明的是，弹性部件可以为弹性拨条，具体可以为弹性橡胶，可以避免因刮条51刚度较大对环槽101内壁造成磨损。

参照说明书附图1，刀架支架1上设置有防尘机构6，防尘机构6包括位于刀架支架1上方的防尘罩62，刀架支架1与防尘罩62之间设置有两个连杆61，两个连杆61的两端分别与刀架支架1和防尘罩62铰接，刀架支架1、两个连杆61与防尘罩62之间形成平行四边形结构，刀架支架1上铰接有动力部件四63，动力部件四63的输出端与其中一个连杆61铰接。

需要说明的是，动力部件四63可以为气缸，气缸推动其中一个连杆61转动，使其可以带动防尘罩62打开或关闭，使其在刀具100安装后可以通过防尘罩62对刀具100的安装接口处起到防尘保护作用。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种加工中心用高精度直立式机床刀架，其特征在于，包括：刀架支架（1）与刀夹（2），刀夹（2）安装在刀架支架（1）上；

刀夹（2）包括固定座（21），所述固定座（21）的前端开设有弧形槽口（211），所述固定座（21）位于弧形槽口（211）的两侧均安装有夹臂（22），两个所述夹臂（22）伸入刀具（100）上的环槽（101）的两侧，从而将刀具（100）夹持在弧形槽口（211）内，并且固定座（21）的前端插入环槽（101）内；

所述固定座（21）上设置有两个吸管（3），两个吸管（3）连接抽风部件，两个吸管（3）的前端分别延伸至弧形槽口（211）前端的两侧，吸管（3）用于吸附刀具（100）上的环槽（101）内粘附的碎屑；

所述固定座（21）上设置有碎屑刮除机构（5），所述碎屑刮除机构（5）包括有刮条（51）、刮条移动机构（52）以及刮条抖动机构（53），刮条移动机构（52）用于驱动刮条（51）在环槽（101）内横向移动，刮条抖动机构（53）用于驱动刮条（51）抖动，从而使刮条（51）刮除环槽（101）内粘附的碎屑。

2.根据权利要求1所述的一种加工中心用高精度直立式机床刀架，其特征在于：两个夹臂（22）通过弹性件与固定座（21）转动连接，两个夹臂（22）的端部均转动设置有滚轮（23）。

3.根据权利要求1所述的一种加工中心用高精度直立式机床刀架，其特征在于：所述固定座（21）上设置有吸管调节机构（4），所述吸管调节机构（4）包括设置在固定座（21）上的滑板（41），所述滑板（41）上转动设置有两个转轴（42），两个吸管（3）固定设置在相对应的转轴（42）的顶端，两个所述转轴（42）的外侧均固定套设有齿轮（43），所述滑板（41）上滑动设置有连接条（44），所述连接条（44）的两侧均固定设置有齿条（45），位于同侧的齿条（45）与齿轮（43）相啮合，所述滑板（41）上固定安装有动力部件一（46），所述动力部件一（46）的输出端与连接条（44）固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种加工中心用高精度直立式机床刀架，其特征在于：所述刀架支架（1）上固定安装有动力部件二（47），所述滑板（41）滑动设置在固定座（21）上，所述动力部件二（47）的输出端与滑板（41）固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种加工中心用高精度直立式机床刀架，其特征在于：所述刮条移动机构（52）包括固定杆（521）与动力部件三（522），所述动力部件三（522）的输出端与固定杆（521）固定连接，所述刮条（51）安装在固定杆（521）上。

6.根据权利要求5所述的一种加工中心用高精度直立式机床刀架，其特征在于：所述刮条抖动机构（53）包括滑块（531），所述刮条（51）固定设置在滑块（531）上，固定杆（521）上开设有通口（532），所述滑块（531）竖向滑动连接在通口（532）内，所述滑块（531）的上下两侧均设置有弹簧（534），所述滑块（531）上固定设置有固定条（535），所述固定条（535）的底侧固定设置有凸块一（536），所述固定座（21）上固定设置有侧条（537），所述侧条（537）上固定设置有多个凸块二（538），所述凸块一（536）位于相邻的两个凸块二（538）之间。

7.根据权利要求6所述的一种加工中心用高精度直立式机床刀架，其特征在于：所述通口（532）内固定设置有导向轴（533），所述滑块（531）滑动套设在导向轴（533）的外侧。

8.根据权利要求1所述的一种加工中心用高精度直立式机床刀架，其特征在于：所述刮条（51）靠近刀夹（2）的一端为弧形部，所述弧形部为弹性部件。

9.根据权利要求1所述的一种加工中心用高精度直立式机床刀架，其特征在于：所述刀架支架（1）上设置有防尘机构（6），所述防尘机构（6）包括位于刀架支架（1）上方的防尘罩（62），所述刀架支架（1）与防尘罩（62）之间设置有两个连杆（61），两个连杆（61）的两端分别与刀架支架（1）和防尘罩（62）铰接，刀架支架（1）、两个连杆（61）与防尘罩（62）之间形成平行四边形结构，刀架支架（1）上铰接有动力部件四（63），动力部件四（63）的输出端与其中一个连杆（61）铰接。