CN117600916B - 一种cnc多刀头切削设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及切削设备技术领域，具体为一种CNC多刀头切削设备，包括底座，所述底座上设置有送料机构，所述底座上固定连接有支撑架，所述支撑架上设置有切削机构，所述切削机构上连接有降温机构；所述切削机构包括同步推进装置，所述同步推进装置设置在支撑架上，所述同步推进装置上连接有多个刀头装置，多个所述刀头装置之间呈圆形阵列分布。该CNC多刀头切削设备，通过在切削机构中设置多个刀头装置，能够同时利用多个刀头进行加工作业，减小单个刀头的工作负荷，提高加工效率。通过设置的同步推进装置，可以同时驱动多个刀头装置同步移动，进而保证三个刀头装置运动的一致性，保证了加工质量。

Description

一种CNC多刀头切削设备
技术领域
本发明涉及切削设备技术领域，具体为一种CNC多刀头切削设备。
背景技术
CNC即计算机数字控制机床，是一种装有程序控制系统的自动化机床，主要用于大规模的加工零件。一般由主机、数控装置、驱动装置、辅助装置、编程及其他附属设备组成，其中数控装置是CNC的核心。CNC的特点是加工精度高、可进行多坐标的联动、灵活性更高、精度高、刚性大、可以减轻劳动强度、对操作人员的素质要求较高，对维修人员的技术要求更高。
目前,CNC切削设备主要采用单刀头进行作业，导致切削的效率难以提高。此外，由于单个刀头持续与工件进行接触，会导致刀头负荷过大，容易造成刀头的磨损，影响刀头的使用寿命。同时由于刀头与工件接触时间过长，容易造成刀头过热，使得刀头产生热变形，影响切削的精度。鉴于此，我们提出一种CNC多刀头切削设备。
发明内容
本发明的目的在于提供一种CNC多刀头切削设备，该CNC多刀头切削设备，解决了背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种CNC多刀头切削设备，包括底座，所述底座上设置有送料机构，所述底座上固定连接有支撑架，所述支撑架上设置有切削机构，所述切削机构上连接有降温机构；所述切削机构包括同步推进装置，所述同步推进装置设置在支撑架上，所述同步推进装置上连接有多个刀头装置，多个所述刀头装置之间呈圆形阵列分布。
优选的，所述同步推进装置包括环形板，所述环形板设置在所述支撑架内部，所述环形板上开设有螺旋滑槽，所述螺旋滑槽的内壁上滑动连接有多个驱动滑块，多个所述驱动滑块的表面均固定连接有限位滑块，所述限位滑块与所述刀头装置连接。
优选的，所述同步推进装置还包括支撑板，所述支撑板的一端与所述支撑架的内壁固定连接，所述支撑板的另一端固定连接有固定板，所述固定板上开设有多个矩形滑槽，多个所述矩形滑槽的内壁分别与多个所述限位滑块滑动连接。
优选的，所述环形板的两侧均开设有环形槽，所述环形槽的内壁上滑动连接有支撑滑块，所述支撑滑块的表面固定连接有支撑座，所述支撑座的一端与所述支撑架的内壁固定连接。
优选的，所述同步推进装置还包括安装板，所述安装板的表面与支撑架的一侧固定连接，所述安装板的底部固定连接有驱动电机，所述驱动电机的输出端固定安装有驱动齿轮，所述驱动齿轮的表面啮合有齿轮环，所述齿轮环的内壁与所述环形板的外圆周固定连接。
优选的，所述刀头装置包括导向杆，所述导向杆的一端与限位滑块的表面固定连接，所述导向杆的表面滑动连接有连接刀座，所述连接刀座上安装有切削刀头。
优选的，所述连接刀座的内壁上螺纹连接有调节丝杆，所述调节丝杆的一端与限位滑块的表面转动连接，所述调节丝杆的另一端固定连接有转柄，所述导向杆上设有刻度。
优选的，所述降温机构包括降温管，所述固定板的中心部位上设有通孔，所述降温管呈螺旋状安装在通孔的内壁上，所述降温管的一端贯穿所述固定板并连通有液泵，所述降温管的另一端贯穿固定板并连通有储液箱，所述液泵的一端通过管道与储液箱连通。
优选的，所述送料机构包括电动推杆，所述电动推杆固定安装在所述底座上，所述电动推杆的输出端上固定安装有机座，所述机座上转动安装有夹具。
优选的，还包括散热机构；所述散热机构包括导流壳，所述导流壳的表面与支撑架的内壁固定连接，所述导流壳的内部安装有散热风扇，所述导流壳的一侧设有进风口，所述导流壳的另一侧连通有出风管。
借由上述技术方案，本发明提供了一种CNC多刀头切削设备。至少具备以下有益效果：
(1)、该CNC多刀头切削设备，通过在切削机构中设置多个刀头装置，能够同时利用多个刀头进行加工作业，减小单个刀头的工作负荷，提高加工效率。通过设置的同步推进装置，可以同时驱动多个刀头装置同步移动，进而保证三个刀头装置运动的一致性，保证了加工质量。
(2)、该CNC多刀头切削设备，通过设置调节丝杆等装置，可以对连接刀座和切削刀头的位置进行调节，进而使得多个刀头配合使用时，可以对工件进行同一个环面的加工，也可以同时对工件进行多个环面的加工，提高了装置适用性。
(3)、该CNC多刀头切削设备，通过设置降温机构，能够使得冷却水在固定板的内圆周内循环，从而有效对加工区域进行降温，防止工件和切削刀头的热变形，保证加工效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分：
图1为本发明的整体结构的示意图；
图2为本发明中送料机构的示意图；
图3为本发明中部分结构的示意图；
图4为本发明中驱动滑块的示意图；
图5为本发明中矩形滑槽的示意图；
图6为本发明中冷却机构的示意图；
图7为本发明中刀头装置的示意图；
图8为本发明中散热机构的示意图。
图中：1、底座；2、送料机构；21、电动推杆；22、机座；23、夹具；3、支撑架；4、切削机构；41、推进装置；411、环形板；412、螺旋滑槽；413、驱动滑块；414、支撑滑块；415、齿轮环；416、驱动齿轮；417、驱动电机；418、固定板；419、矩形滑槽；4110、限位滑块；4111、支撑板；4112、支撑座；4113、环形槽；4114、安装板；42、刀头装置；421、连接刀座；422、切削刀头；423、调节丝杆；424、转柄；425、导向杆；5、降温机构；51、降温管；52、储液箱；53、液泵；6、散热机构；61、导流壳；62、散热风扇；63、出风管。
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。
CNC即计算机数字控制机床，是一种装有程序控制系统的自动化机床，主要用于大规模的加工零件。目前,CNC切削设备主要采用单刀头进行作业，导致切削的效率难以提高。此外，由于单个刀头持续与工件进行接触，会导致刀头负荷过大，容易造成刀头的磨损，影响刀头的使用寿命。同时由于刀头与工件接触时间过长，容易造成刀头过热，使得刀头产生热变形，影响切削的精度。
为此，请参阅图1-图8，本发明提供的一种技术方案，该技术方案适用于对圆柱形工件的切削。
一种CNC多刀头切削设备，包括底座1，底座1上设置有送料机构2，底座1上固定连接有支撑架3，支撑架3上设置有切削机构4。
本实施例中，送料机构2包括电动推杆21，电动推杆21固定安装在底座1上，电动推杆21的输出端固定安装有机座22，机座22的底部与底座1滑动连接，机座22内设有转动电机(图中未示出)，机座的一侧转动安装有夹具23，夹具23的轴心处与转动电机的输出端连接。使用时，通过夹具23对柱状工件进行夹持，通过转动电机带动夹具23高速转动，进而使得工件转动。通过电动推杆21将机座22向前推动，机座22通过夹具23带动工件行进，切削机构4对移动过程中的工件进行切削。
本实施例中，切削机构4包括同步推进装置41，同步推进装置41设置在支撑架3上，同步推进装置41上连接有多个刀头装置42，多个刀头装置42之间呈圆形阵列分布。通过同步推进装置41可以同步带动多个刀头装置42向圆心聚拢，从而同时利用三个刀头装置42对工件进行加工，有效提高加工的效率。
本实施例中，同步推进装置41包括环形板411，环形板411设置在支撑架3内部，环形板411上开设有螺旋滑槽412，螺旋滑槽412的内壁上滑动连接有多个驱动滑块413，多个驱动滑块413的表面均固定连接有限位滑块4110，限位滑块4110的数量与刀头装置42的数量相同，且每个限位滑块4110与一个刀头装置42连接，使得环形板411在转动时，能够驱动刀头装置42移动。
为了使得刀头装置42能够朝环形板411中心运动，同步推进装置41还包括支撑板4111，支撑板4111的一端与支撑架3的内壁固定连接，支撑板4111的另一端固定连接有固定板418，固定板418的中心部位上设有通孔，供工件通过。值得说明的是，支撑板4111的数量至少为两个，使得固定板418更加稳定。固定板418上开设有多个矩形滑槽419，多个矩形滑槽419之间以环形板411的轴线为中心呈圆形阵列分布，且每个矩形滑槽419均设置在环形板411的直线方向上，矩形滑槽419的数量与限位滑块4110的数量相同，多个矩形滑槽419的内壁分别与多个限位滑块4110滑动连接，由于限位滑块4110受到矩形滑槽419的限位作用而无法进行转动，因此在环形板411转动时，驱动滑块419会与螺旋滑槽412之间产生螺旋传动，并带动驱动滑块419和限位滑块4110沿着环形板411的直线方向运动，进而使得多个刀头装置42同步向圆心聚拢。
进一步的，环形板411的两侧均开设有环形槽4113，环形槽4113的内壁上滑动连接有支撑滑块414，支撑滑块414的表面固定连接有支撑座4112，支撑座4112的一端与支撑架3的内壁固定连接，支撑座4112和支撑滑块414可以对环形板411进行支撑和限位，使得环形板411可以稳定地转动。
更进一步的，同步推进装置41还包括安装板4114，安装板4114的表面与支撑架3的一侧固定连接，安装板4114的底部固定连接有驱动电机417，驱动电机417的输出端固定安装有驱动齿轮416，驱动齿轮416的表面啮合有齿轮环415，齿轮环415的内壁与环形板411的外圆周固定连接。驱动齿轮416的直径小于齿轮环415的直径，通过驱动电机417带动驱动齿轮416转动，再通过齿轮啮合带动环形板411转动，可以达到减速的目的，避免环形板411转动太快影响切削效果。
本实施例中，刀头装置42包括导向杆425，导向杆425的一端与限位滑块4110远离驱动滑块413的一侧固定连接，导向杆425的表面滑动连接有连接刀座421，连接刀座421上安装有切削刀头422，切削刀头422用于对工件进行切削。连接刀座421的内壁上螺纹连接有调节丝杆423，调节丝杆423的一端与限位滑块4110的表面转动连接，当调节丝杆423转动时，由于连接刀座431受到导向杆425的限位作用而无法进行转动，因此连接刀座431会沿着调节丝杆423的轴线方向移动，并带动切削刀头422同步移动，以达到调节切削刀头422与环形板411之间距离的目的，使得多个切削刀头422可以同时对工件的不同部位进行切削。调节丝杆423的另一端固定连接有转柄424，便于手动对调节丝杆423进行转动。导向杆425上设有刻度，便于更准确地对切削刀头422的位置进行判断。
由于切削装置42数量的增加，导致设备工作时，切削区域内的温度升高更快，热量导致工件和切削刀头易产生热变形，影响加工精度。为此，支撑架3上设置有降温机构5和散热机构6，用于提高加工区域的散热效果。
具体而言，降温机构5包括降温管51，降温管51呈螺旋状安装在通孔的内壁上，降温管51的一端贯穿固定板418并连通有液泵53，降温管51的另一端贯穿固定板418并连通有储液箱52，液泵53的一端通过管道与储液箱52连通。储液箱52内设有制冷器，用于对输液箱52内的液体进行冷却，通过液泵53可促进降温管51内的液体进行循环，在液体循环的过程可将切削区域内的热量带走，提高区域内的热交换效果，达到降温的目的。
为了进一步提高降温效果，散热机构6包括导流壳61，导流壳61的表面与支撑架3的内壁固定连接，导流壳61的内部安装有散热风扇62，用于促进空气流动。导流壳61内部具有空腔，导流壳61的一侧设有进风口，导流壳61的另一侧连通有出风管63，用于向切削区域吹风，促进冷空气在切削区域内流动，提高散热效果。
工作原理：使用前，先根据切削需求刀头装置42的位置进行调节，当需要对工件进行一个环面的加工时，使三个装置42同心保持同心状态，当需要同时对工件进行多个环面的加工时，可转动刀头装置42上的转柄424，转柄424同步带动调节丝杆423转动，调节丝杆423通过螺旋槽带动连接刀座431沿着其轴线方向移动，连接刀座431同步带动切削刀头422移动，达到对切削位置的调节。
随后将工件安装在夹具23上，通过转动电机带动夹具23高速转动，进而使得工件转动。通过电动推杆21将机座22向前推动，机座22通过夹具23带动工件行进。
在工件前进的过程中，驱动电机417的输出端带动驱动齿轮416转动，驱动齿轮416通过啮合带动齿轮环415转动，齿轮环415同步带动环形板411转动，进而使得螺旋滑槽412转动。在螺旋滑槽412转动的过程中，驱动滑块413会在螺旋滑槽412的内壁滑动，此时，由于驱动滑块413与限位滑块4110固定连接，且限位滑块4110受到矩形滑槽419的限位作用而无法进行转动，因此驱动滑块419和限位滑块4110会沿着环形板411的直线方向运动。限位滑块4110通过导向杆425带动连接刀座421移动，进而使得多个切削刀头422同步向圆心聚拢，多个切削刀头422同时对工件进行切削，有效提高加工效率。
在切削的过程中，会产生大量热量，因此启动液泵53，液泵53的输出端和输入端带动储液管52和降温管51内部的冷却水进行循环，使得切削区域内的热量降低。与此同时，散热机构6中的散热风扇62高速转动，将风从进风口吸入，从出风管63吹出，吹出的风与工件接触，并向切削区域流动，促进冷空气在切削区域内流动。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种CNC多刀头切削设备，包括底座(1)，所述底座(1)上设置有送料机构(2)，其特征在于，所述底座(1)上固定连接有支撑架(3)，所述支撑架(3)上设置有切削机构(4)，所述切削机构(4)上连接有降温机构(5)；
所述切削机构(4)包括同步推进装置(41)，所述同步推进装置(41)设置在支撑架(3)上，所述同步推进装置(41)上连接有多个刀头装置(42)，多个所述刀头装置(42)之间呈圆形阵列分布；
所述同步推进装置(41)包括环形板(411)，所述环形板(411)设置在所述支撑架(3)内部，所述环形板(411)上开设有螺旋滑槽(412)，所述螺旋滑槽(412)的内壁上滑动连接有多个驱动滑块(413)，多个所述驱动滑块(413)的表面均固定连接有限位滑块(4110)，所述限位滑块(4110)与所述刀头装置(42)连接；
所述同步推进装置(41)还包括支撑板(4111)，所述支撑板(4111)的一端与所述支撑架(3)的内壁固定连接，所述支撑板(4111)的另一端固定连接有固定板(418)，所述固定板(418)上开设有多个矩形滑槽(419)，多个所述矩形滑槽(419)的内壁分别与多个所述限位滑块(4110)滑动连接；
所述环形板(411)的两侧均开设有环形槽(4113)，所述环形槽(4113)的内壁上滑动连接有支撑滑块(414)，所述支撑滑块(414)的表面固定连接有支撑座(4112)，所述支撑座(4112)的一端与所述支撑架(3)的内壁固定连接；
所述刀头装置(42)包括导向杆(425)，所述导向杆(425)的一端与限位滑块(4110)的表面固定连接，所述导向杆(425)的表面滑动连接有连接刀座(421)，所述连接刀座(421)上安装有切削刀头(422)。
2.根据权利要求1所述的CNC多刀头切削设备，其特征在于，所述同步推进装置(41)还包括安装板(4114)，所述安装板(4114)的表面与支撑架(3)的一侧固定连接，所述安装板(4114)的底部固定连接有驱动电机(417)，所述驱动电机(417)的输出端固定安装有驱动齿轮(416)，所述驱动齿轮(416)的表面啮合有齿轮环(415)，所述齿轮环(415)的内壁与所述环形板(411)的外圆周固定连接。
3.根据权利要求1所述的CNC多刀头切削设备，其特征在于，所述连接刀座(421)的内壁上螺纹连接有调节丝杆(423)，所述调节丝杆(423)的一端与限位滑块(4110)的表面转动连接，所述调节丝杆(423)的另一端固定连接有转柄(424)，所述导向杆(425)上设有刻度。
4.根据权利要求1所述的CNC多刀头切削设备，其特征在于，所述降温机构(5)包括降温管(51)，所述固定板(418)的中心部位上设有通孔，所述降温管(51)呈螺旋状安装在通孔的内壁上，所述降温管(51)的一端贯穿所述固定板(418)并连通有液泵(53)，所述降温管(51)的另一端贯穿固定板(418)并连通有储液箱(52)，所述液泵(53)的一端通过管道与储液箱(52)连通。
5.根据权利要求1所述的CNC多刀头切削设备，其特征在于，所述送料机构(2)包括电动推杆(21)，所述电动推杆(21)固定安装在所述底座(1)上，所述电动推杆(21)的输出端上固定安装有机座(22)，所述机座(22)上转动安装有夹具(23)。
6.根据权利要求1所述的CNC多刀头切削设备，其特征在于，还包括散热机构(6)；
所述散热机构(6)包括导流壳(61)，所述导流壳(61)的表面与支撑架(3)的内壁固定连接，所述导流壳(61)的内部安装有散热风扇(62)，所述导流壳(61)的一侧设有进风口，所述导流壳(61)的另一侧连通有出风管(63)。
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