CN205032736U - 卧式双刀车花机 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种卧式双刀车花机，包括进刀模块和夹具模块；夹具模块能沿Z轴方向平移地设置在工作台上，工件能沿Z轴方向自转地夹持在夹具模块上；进刀模块包括第一进刀模块和第二进刀模块；第一进刀模块和第二进刀模块均能绕Y轴方向摆动地设置在工作台上，第一进刀模块和第二进刀模块关于工件的自转轴线对称地设置在夹具模块两侧；第一进刀模块和第二进刀模块上均设有刀具，第一进刀模块和第二进刀模块在曲柄滑块机构的驱动下带动刀具围绕Y轴方向同步摆动；两刀具的进刀方向与工件的自转轴线的夹角相同。本实用新型利用曲柄滑块机构实现了进刀模块的同步偏转，从而实现双刀具的同时加工，提高加工的效率。

Description

卧式双刀车花机

技术领域

本实用新型是关于一种用于珠宝首饰车花加工的机床，尤其涉及一种卧式双刀车花机。

背景技术

目前，国内外对于车花机虽有一定的研究，但仍旧存在诸多弊端。现有车花机普遍采用立式单刀加工，加工效率低下。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种卧式双刀车花机，以克服现有技术的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种卧式双刀车花机，在加工过程中实现双刀同时加工，大大提高加工的效率。

本实用新型的目的是这样实现的，一种卧式双刀车花机，所述卧式双刀车花机包括进刀模块和夹具模块；设定X轴和Z轴所在平面即XZ平面平行于水平面，Y轴垂直于水平面，所述夹具模块能沿Z轴方向平移地设置在工作台上，工件能沿Z轴方向自转地夹持在所述夹具模块上；

所述进刀模块包括第一进刀模块和第二进刀模块；所述第一进刀模块和第二进刀模块均能绕Y轴方向摆动地设置在工作台上，所述第一进刀模块和第二进刀模块关于工件的自转轴线对称地设置在所述夹具模块两侧；

所述第一进刀模块和第二进刀模块上均设有刀具，所述第一进刀模块和第二进刀模块在摆动驱动装置的驱动下带动所述刀具围绕Y轴方向同步摆动；两刀具的进刀方向与工件的自转轴线的夹角相同。

在本实用新型的一较佳实施方式中，第一进刀模块的摆动轴线与所述第二进刀模块的摆动轴线重合，且所述摆动轴线在XZ平面上的投影点位于工件的自转轴线上。

在本实用新型的一较佳实施方式中，摆动驱动装置为曲柄滑块机构，所述摆动驱动装置包括滑块、曲柄和连杆；所述滑块能沿Z轴方向平移地设置在所述工作台上；所述滑块由滑块驱动件驱动平移，所述滑块驱动件设置在所述工作台上；

所述曲柄包括第一曲柄和第二曲柄，所述第一曲柄的一端与所述第二曲柄的一端均摆动地连接在一摆动轴上，所述摆动轴固定在所述工作台上构成所述摆动轴线；所述第一进刀模块设置在所述第一曲柄上；所述第二进刀模块设置在所述第二曲柄上；

所述连杆包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆一端铰接在所述滑块上、另一端铰接在所述第一曲柄上；所述第二连杆一端铰接在所述滑块上、另一端铰接在所述第二曲柄上。

在本实用新型的一较佳实施方式中，第一曲柄、所述第一连杆和所述滑块构成第一曲柄滑块机构；所述第二曲柄、所述第二连杆和所述滑块构成第二曲柄滑块机构；所述第一曲柄滑块机构与所述第二曲柄滑块机构关于工件的自转轴线对称。

在本实用新型的一较佳实施方式中，第一进刀模块包括：支架，所述支架通过第一直线模块移动地设置在所述第一曲柄上；

进刀驱动件，所述进刀驱动件设置在所述第一曲柄上，驱动所述支架移动；

刀具摆角驱动件，所述刀具摆角驱动件固定在所述支架上，该刀具摆角驱动件的转动轴水平设置；

刀架，所述刀架通过法兰盘连接在所述刀具摆角驱动件的转动轴上，与该转动轴同步转动；所述刀架上固定设有刀具；

刀具驱动件，所述刀具驱动件设置在所述刀架上，并通过传动机构带动所述刀具转动；

所述第二进刀模块的结构与所述第一进刀模块的结构相同。

在本实用新型的一较佳实施方式中，夹具模块包括：

夹具支架，所述夹具支架通过第二直线模块移动地设置在所述工作台上；

夹具驱动件，所述夹具驱动件设置在所述工作台上，驱动所述夹具支架移动；

固定顶针支架，所述固定顶针支架固定在所述夹具支架上，所述固定顶针支架上转动设有第一顶针；

顶针驱动件，所述顶针驱动件设置在所述固定顶针支架上，并驱动所述第一顶针转动；

移动顶针支架，所述移动顶针支架通过第三直线模块移动设置在所述夹具支架上，所述移动顶针支架由夹持驱动件驱动进行移动；所述移动顶针支架上转动设有第二顶针，所述第一顶针与第二顶针相对同轴设置；所述第一顶针与第二顶针的轴线与工件的自转轴线重合。

在本实用新型的一较佳实施方式中，第一顶针与第二顶针的轴线在XZ平面上的投影线、所述第二直线模块的移动直线在XZ平面上的投影线、所述第三直线模块的移动直线在XZ平面上的投影线重合。

由上所述，本实用新型的卧式双刀车花机利用曲柄滑块机构实现了进刀模块的同步偏转，从而实现双刀具的同时加工，与原有的立式单刀车花机相比，大大提高了加工的效率。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1：为本实用新型卧式双刀车花机的整体结构图。

图2：为本实用新型中进刀模块的主视图。

图3：为本实用新型中进刀模块的俯视图。

图4：为本实用新型中夹具模块的主视图。

图5A：为采用本实用新型车花机加工椭球形工件的初始加工位置图。

图5B：为图5A中椭球形工件移动后的加工位置图。

图5C：为图5B中刀具旋转后的加工位置图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，本实用新型提供了一种卧式双刀车花机100，用于珠宝首饰的车花加工。发明人充分分析了目前市场上珠宝首饰的花纹样式，利用绝大部分首饰为旋转体且围绕旋转体的每圈花纹具备对称性的特征，研究出该车花机双刀加工的实现方式。该卧式双刀车花机100利用偏置的曲柄滑块机构来设计进刀模块的运动轨迹，实现加工过程中双刀具同时加工，从而大大提高加工效率。

该卧式双刀车花机100包括进刀模块和夹具模块30。根据现有机床加工常用的三维正交坐标系的规定，设定X轴和Z轴所在平面即XZ平面平行于工作台的水平面，Y轴垂直于工作台的水平面，参见各附图中的坐标指示。对X轴、Y轴和Z轴的规定并非是限定本实用新型的范围，只是为了能更清楚的说明本实用新型的实施方案，X轴、Y轴和Z轴可以采用不同的顺序，在本实用新型技术方案的说明中做相应的改变即可。在该坐标系中任何与Z轴方向一致的直线(包括Z轴)的方向为Z轴方向，同样任何与X轴或Y轴方向一致的直线的方向分别为X轴方向和Y轴方向。夹具模块30能沿Z轴方向平移地设置在工作台40上，工件夹持在夹具模块30上并能沿Z轴方向自转。进刀模块包括第一进刀模块10和第二进刀模块20；第一进刀模块10和第二进刀模块20均能绕Y轴方向摆动地设置在工作台40上，即第一进刀模块10的摆动轴线和第二进刀模块20的摆动轴线沿Y轴方向设置。第一进刀模块10和第二进刀模块20关于工件的自转轴线对称地设置在夹具模块30两侧。第一进刀模块10和第二进刀模块20上均设有刀具1，第一进刀模块10和第二进刀模块20在摆动驱动装置的驱动下带动刀具1围绕Y轴方向同步摆动，即围绕各自的摆动轴线同步摆动，并且两刀具的进刀方向与工件的自转轴线的夹角相同。其中，第一进刀模块10的摆动轴线与第二进刀模块20的摆动轴线可以重合也可以不重合，如果两个进刀模块的摆动轴线重合，那么重合的摆动轴线在XZ平面上的投影点位于工件的自转轴线上。

以加工椭圆体工件为例具体说明上述卧式双刀车花机100的加工过程。首先在夹具模块30上装夹好工件2，并调整好刀具1和夹具模块30的位置，如图5A所示工件2和刀具1处于初始加工位置，初始加工位置时刀具1的进刀方向f是沿X轴方向，刀具1的进刀方向f与工件2自转轴线r的交点为工件2的中心点。任意选取工件2上位于同一圆环上关于工件2自转轴线r对称的两个加工点A、B，工件2的自转轴线r即是旋转体的旋转轴线。由于珠宝首饰加工的特殊性，进刀方向f需沿着加工点的法线n方向，做出两个加工点A、B的法线n，其中两条法线n与工件2的自转轴线r相交于C点。

然后驱动夹具模块30沿Z轴方向平移从而实现工件2的移动，使其C点移动至原工件2的中心点，即C点位于刀具1进刀方向f与工件2自转轴线r的交点上，如图5B所示。

接下来同步摆动第一进刀模块10和第二进刀模块20，使刀具1的进刀方向f偏转一定角度与加工点A、B的法线n重合，如图5C所示，此时可以同时进给两刀具1进行加工。本实用新型在加工过程中实现双刀具1同时加工，大大提高加工的效率。

作为本实用新型的一个具体实施例，如图1所示，摆动驱动装置采用的是曲柄滑块机构，通过曲柄滑块机构来控制第一进刀模块10和第二进刀模块20的摆动角度。摆动驱动装置包括滑块51、曲柄和连杆。滑块51能沿Z轴方向平移地设置在工作台40上，具体的，滑块51通过直线模块设置在工作台40上，可以采用一个滑块51，也可以采用两个滑块51。滑块51由滑块驱动件52驱动平移，滑块驱动件52设置在工作台40上。曲柄包括第一曲柄53和第二曲柄54，第一曲柄53的一端与第二曲柄54的一端均摆动地连接在一个摆动轴上，摆动轴固定在工作台40上构成摆动轴线，如图3所示，摆动轴固定在圆孔60中，第一曲柄53的一端与第二曲柄54的一端均通过转动轴承套设在该摆动轴上。第一进刀模块10设置在第一曲柄53上；第二进刀模块20设置在第二曲柄54上。连杆包括第一连杆55和第二连杆56，第一连杆55一端铰接在滑块51上、另一端铰接在第一曲柄53上；第二连杆56一端铰接在滑块51上、另一端铰接在第二曲柄54上。第一曲柄53、第一连杆55和滑块51构成第一曲柄滑块机构；第二曲柄54、第二连杆56和滑块51构成第二曲柄滑块机构；第一曲柄滑块机构与第二曲柄滑块机构关于工件2的自转轴线r对称。

进一步，如图2和图3所示，第一进刀模块10包括支架11、进刀驱动件12、刀具摆角驱动件13、刀架14和刀具驱动件15。支架11通过第一直线模块16移动地设置在第一曲柄53上；进刀驱动件12设置在第一曲柄53上驱动支架11移动，实现刀具1的进给。刀具摆角驱动件13固定在支架11上，该刀具摆角驱动件13的转动轴水平设置，转动轴绕水平轴线摆动，实现刀具1绕水平轴线的摆动从而车出不同角度的条纹。刀架14通过法兰盘17连接在刀具摆角驱动件13的转动轴上，与该转动轴同步转动，刀架14上固定设有刀具1与刀架14同步转动。刀具驱动件15设置在刀架14上，并通过传动机构带动刀具1转动。第二进刀模块20的结构与第一进刀模块10的结构相同，第二进刀模块20的支架通过另一个第一直线模块移动地设置在第二曲柄54上；进刀驱动件设置在第二曲柄54上驱动支架移动，实现刀具的进给。同样的，刀具摆角驱动件固定在支架上且转动轴水平设置，转动轴绕水平轴线摆动，实现刀具绕水平轴线的摆动从而车出不同角度的条纹。刀架通过法兰盘连接在刀具摆角驱动件的转动轴上，与该转动轴同步转动，刀架上固定设有刀具与刀架同步转动。刀具驱动件设置在刀架上，并通过传动机构带动刀具转动。

进一步，如图4所示，夹具模块30包括夹具支架31、夹具驱动件32、固定顶针支架33、顶针驱动件34和移动顶针支架35。夹具支架31通过第二直线模块36移动地设置在工作台40上；夹具驱动件32设置在工作台40上，驱动夹具支架31移动，使夹具模块30上的工件2沿Z轴移动。固定顶针支架33固定在夹具支架31上，固定顶针支架33上转动设有第一顶针37；顶针驱动件34设置在固定顶针支架33上，并驱动第一顶针37转动。移动顶针支架35通过第三直线模块38移动设置在夹具支架31上，移动顶针支架35由夹持驱动件39驱动进行移动，实现夹紧和松开工件。移动顶针支架35上转动设有第二顶针40，第一顶针37与第二顶针40相对同轴设置；工件2被夹持在第一顶针37与第二顶针40之间，第一顶针37与第二顶针40的轴线与工件2的自转轴线r重合，第一顶针37的转动带动工件2进行自转。作为优选的实施方式，第一顶针37与第二顶针40的轴线在XZ平面上的投影线、第二直线模块36的移动直线在XZ平面上的投影线、第三直线模块38的移动直线在XZ平面上的投影线重合。

以上所说的各种驱动件可以采用现有技术中的多种驱动技术，例如电机、液压驱动、气压驱动和电磁驱动等；所说的直线模块，可以采用现有技术中的多种实现直线移动的方式，例如丝杠滑块、直线轴承等。

由上所述，本实用新型利用曲柄滑块机构实现了进刀模块的同步偏转，从而实现双刀具的同时加工，与原有的立式单刀车花机相比，大大提高了加工的效率。本实用新型所设计的卧式双刀车花机已做出样机，通过整机测试加工性能良好。本实用新型除了可用于珠宝首饰加工外，还可以为其他普通加工机床提供借鉴意义。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。

Claims (7)

1.一种卧式双刀车花机，所述卧式双刀车花机包括进刀模块和夹具模块；设定X轴和Z轴所在平面即XZ平面平行于水平面，Y轴垂直于水平面，其特征在于，所述夹具模块能沿Z轴方向平移地设置在工作台上，工件能沿Z轴方向自转地夹持在所述夹具模块上；

所述进刀模块包括第一进刀模块和第二进刀模块；所述第一进刀模块和第二进刀模块均能绕Y轴方向摆动地设置在工作台上，所述第一进刀模块和第二进刀模块关于工件的自转轴线对称地设置在所述夹具模块两侧；

所述第一进刀模块和第二进刀模块上均设有刀具，所述第一进刀模块和第二进刀模块在摆动驱动装置的驱动下带动所述刀具围绕Y轴方向同步摆动；两刀具的进刀方向与工件的自转轴线的夹角相同。

2.如权利要求1所述的卧式双刀车花机，其特征在于，所述第一进刀模块的摆动轴线与所述第二进刀模块的摆动轴线重合，且所述摆动轴线在XZ平面上的投影点位于工件的自转轴线上。

3.如权利要求2所述的卧式双刀车花机，其特征在于，所述摆动驱动装置为曲柄滑块机构，所述摆动驱动装置包括滑块、曲柄和连杆；所述滑块能沿Z轴方向平移地设置在所述工作台上；所述滑块由滑块驱动件驱动平移，所述滑块驱动件设置在所述工作台上；

所述曲柄包括第一曲柄和第二曲柄，所述第一曲柄的一端与所述第二曲柄的一端均摆动地连接在一摆动轴上，所述摆动轴固定在所述工作台上构成所述摆动轴线；所述第一进刀模块设置在所述第一曲柄上；所述第二进刀模块设置在所述第二曲柄上；

所述连杆包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆一端铰接在所述滑块上、另一端铰接在所述第一曲柄上；所述第二连杆一端铰接在所述滑块上、另一端铰接在所述第二曲柄上。

4.如权利要求3所述的卧式双刀车花机，其特征在于，所述第一曲柄、所述第一连杆和所述滑块构成第一曲柄滑块机构；所述第二曲柄、所述第二连杆和所述滑块构成第二曲柄滑块机构；所述第一曲柄滑块机构与所述第二曲柄滑块机构关于工件的自转轴线对称。

5.如权利要求4所述的卧式双刀车花机，其特征在于，所述第一进刀模块包括：支架，所述支架通过第一直线模块移动地设置在所述第一曲柄上；

进刀驱动件，所述进刀驱动件设置在所述第一曲柄上，驱动所述支架移动；

刀具摆角驱动件，所述刀具摆角驱动件固定在所述支架上，该刀具摆角驱动件的转动轴水平设置；

刀架，所述刀架通过法兰盘连接在所述刀具摆角驱动件的转动轴上，与该转动轴同步转动；所述刀架上固定设有刀具；

刀具驱动件，所述刀具驱动件设置在所述刀架上，并通过传动机构带动所述刀具转动；

所述第二进刀模块的结构与所述第一进刀模块的结构相同。

6.如权利要求1至5任一项所述的卧式双刀车花机，其特征在于，所述夹具模块包括：

夹具支架，所述夹具支架通过第二直线模块移动地设置在所述工作台上；

夹具驱动件，所述夹具驱动件设置在所述工作台上，驱动所述夹具支架移动；

固定顶针支架，所述固定顶针支架固定在所述夹具支架上，所述固定顶针支架上转动设有第一顶针；

顶针驱动件，所述顶针驱动件设置在所述固定顶针支架上，并驱动所述第一顶针转动；

移动顶针支架，所述移动顶针支架通过第三直线模块移动设置在所述夹具支架上，所述移动顶针支架由夹持驱动件驱动进行移动；所述移动顶针支架上转动设有第二顶针，所述第一顶针与第二顶针相对同轴设置；所述第一顶针与第二顶针的轴线与工件的自转轴线重合。

7.如权利要求6所述的卧式双刀车花机，其特征在于，所述第一顶针与第二顶针的轴线在XZ平面上的投影线、所述第二直线模块的移动直线在XZ平面上的投影线、所述第三直线模块的移动直线在XZ平面上的投影线重合。