CN205289760U - 一种电动刀架 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电动刀架，涉及数控机床技术领域，为解决现有技术中的电动刀架上安装的刀具在使用过程中散热慢导致的磨损严重、以及刀具的切削刃上易出现工件材料粘结的问题。所述电动刀架包括上刀架壳体、下刀架壳体、以及旋转机构，上刀架壳体的外表面设置有多个刀具安装位，上刀架壳体的内部设置有多个第一冷却液管路，每个刀具安装位对应至少一个第一出水口，第一出水口设置于上刀架壳体的外表面且位于对应的刀具安装位的上方；下刀架壳体的内部设置有一个第二冷却液管路，第二冷却液管路的第二出水口可与任一第一进水口连通。所述电动刀架可通过第一冷却液管路和第二冷却液管路对刀具进行冷却，从而延长刀具的使用寿命。

Description

一种电动刀架

技术领域

本实用新型涉及数控机床技术领域，尤其是涉及一种电动刀架。

背景技术

目前，电动刀架应用于数控机床中，用于夹持刀具以对工件进行切削作业。但是，在切削过程中，刀具与工件之间摩擦剧烈，刀具的热量急剧升高，如果刀具长期处于高温状态，则刀具的损耗会加快，刀具的寿命会缩短，从而导致加工精度不稳定，且多次更换新的刀具使得加工成本上升。此外，在刀具进行切削作业的时候，刀具的切削刃上易出现工件材料粘结的问题，从而影响刀具的加工精度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电动刀架，以解决现有技术中的电动刀架上安装的刀具在使用过程中散热慢导致的磨损严重、以及刀具的切削刃上易出现工件材料粘结的问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型提供的电动刀架，包括：上刀架壳体，与所述上刀架壳体相接触的下刀架壳体，以及用于控制所述上刀架壳体转动的旋转机构，其中，

所述上刀架壳体的外表面设置有多个刀具安装位，所述上刀架壳体的内部设置有多个第一冷却液管路，所述第一冷却液管路的数量与所述刀具安装位的数量相同，每个第一冷却液管路均具有一个第一进水口和至少一个第一出水口，每个所述刀具安装位对应至少一个所述第一出水口，所述第一出水口设置于所述上刀架壳体的外表面且位于对应的所述刀具安装位的上方；

所述下刀架壳体的内部设置有一个第二冷却液管路，所述第二冷却液管路具有一个第二出水口和一个第二进水口，所述第二进水口设置于所述下刀架壳体的外表面，所述第二出水口处设置有环形密封圈，所述第二出水口可与任一所述第一进水口连通。

优选地，还包括环形凸台，所述环形凸台设置于所述第二出水口处，且位于所述下刀架壳体的上表面，所述环形凸台内设置有密封圈容纳槽，所述环形密封圈位于所述密封圈容纳槽中，所述第二出水口通过所述环形凸台与对应的所述第一进水口连通。

优选地，还包括多个辅助凸台，所述辅助凸台的高度和所述环形凸台的高度相等，所述环形凸台和多个所述辅助凸台在所述下刀架壳体的上端面上均匀设置。

优选地，所述刀具安装位的数量为四个，所述第一冷却液管路的数量为四个，各所述第一冷却液管路分别具有一个所述第一进水口和一个第一出水口。

优选地，所述第一进水口位于所述上刀架壳体上与所述刀具安装位上安装的刀具的头部朝向的一侧相对应的位置。

优选地，所述辅助凸台的数量为三个，所述环形凸台和三个所述辅助凸台分别设置于所述下刀架壳体的上端面的四个角部区域。

优选地，所述环形密封圈的纵截面为矩形。

优选地，所述环形密封圈的上端面伸出所述密封圈容纳槽。

优选地，所述旋转机构位于所述上刀架壳体和所述下刀架壳体围成的空腔中，所述旋转机构包括：驱动器，主轴，主轴上由上至下依次套装有发信盘、止退盘、离合盘、螺杆和蜗轮，所述蜗轮与所述驱动器相连，所述离合盘上设置有离合槽，所述螺杆上安装有螺母，所述螺杆的一侧设置有离合销和与所述离合销相连的弹簧，所述发信盘上安装有霍尔元件。

优选地，所述旋转机构还包括粗定位销和粗定位盘，所述粗定位盘套装于所述螺杆上且位于所述螺母与所述蜗轮之间，所述粗定位盘上设置有粗定位槽；所述粗定位销的一端与所述离合销的一端卡接，所述弹簧的两端分别与所述离合销和所述粗定位销接触。

相对于现有技术，本实用新型所述的电动刀架具有以下优势：

由于本实用新型提供的电动刀架有多个刀具安装位，各个刀具安装位上可以分别安装不同型号的刀具；而在实际应用中只有一个刀具安装位上的刀具处于工作状态，此时刀具所处的位置为工作位，只有处于工作位的刀具是需要冷却的，因此，与第二冷却液管路连通的永远是与位于工作位的刀具所在的刀具安装位所对应的第一冷却液管路。

在使用的过程中，从第二进水口向第二冷却液管路中通入冷却液，由于第二冷却液管路与其中一个第一冷却液管路连通，因此，冷却液经由第二冷却液管路进入对应的第一冷却液管路，并从第一冷却液的第一出水口喷出，由于第一出水口位于刀具安装位的上方，因此冷却液喷出到处于工作状态的刀具上，冷却液带走刀具上的大部分热量，从而使得刀具的温度下降，从而延缓刀具的损耗，使得刀具加工参数优化提高成为可能，从而提高稳定的加工效率，降低加工成本。

此外，冷却液还可以将刀具上附着的工件材料的碎屑冲刷掉，，防止在加工工件的过程中工件材料粘结在刀刃上，从而延长了刀具的加工寿命，提高了刀具对于工件的加工质量，也为数控机床的正常运转提供了一定的保障，稳定数控机床的运行状态，为一人多机操作和无人值守的加工作业的实现提供可能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的电动刀架的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的电动刀架的俯视图；

图3为图2中A-A处的剖视图；

图4为本实用新型实施例提供的电动刀架的上刀架的俯视图；

图5为图4中B-B处的剖视图；

图6为图4中C-C处的剖视图；

图7为本实用新型实施例提供的电动刀架的下刀架的结构示意图；

图8为本实用新型实施例提供的电动刀架的下刀架的俯视图；

图9为图8的D-D处的剖视图；

图10为本实用新型实施例提供的电动刀架的环形密封圈的俯视图；

图11为图10的E-E处的剖视图。

附图标记：

10-上刀架壳体；11-刀具安装位；20-下刀架壳体；

31-第一出水口；32-第一冷却液管路；41-第二进水口；

42-第二出水口；43-第二冷却液管路；51-环形密封圈；

52-环形凸台；53-密封圈容纳槽；54-辅助凸台；

60-主轴；61-发信盘；62-止退盘；

63-离合盘；64-螺杆；65-蜗轮；

66-离合销；67-弹簧；68-螺母；

69-滚动轴承；71-粗定位销；72-粗定位盘。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1-11所示，本实用新型实施例提供的电动刀架，包括：上刀架壳体10，与上刀架壳体10相接触的下刀架壳体20，以及用于控制上刀架壳体10转动的旋转机构，其中，

上刀架壳体10的外表面设置有多个刀具安装位11，上刀架壳体10的内部设置有多个第一冷却液管路32，第一冷却液管路32的数量与刀具安装位11的数量相同，每个第一冷却液管路32均具有一个第一进水口和至少一个第一出水口31，每个刀具安装位11对应至少一个第一出水口31，第一出水口31设置于上刀架壳体10的外表面且位于对应的刀具安装位11的上方；

下刀架壳体20的内部设置有一个第二冷却液管路43，第二冷却液管路43具有一个第二出水口42和一个第二进水口41，第二进水口41设置于下刀架壳体20的外表面，第二出水口42处设置有环形密封圈51，第二出水口42可与任一第一进水口连通。

由于本实用新型实施例提供的电动刀架有多个刀具安装位11，各个刀具安装位11上可以分别安装不同型号的刀具；而在实际应用中只有一个刀具安装位11上的刀具处于工作状态，此时刀具所处的位置为工作位，只有处于工作位的刀具是需要冷却的，因此，与第二冷却液管路43连通的永远是与位于工作位的刀具所在的刀具安装位11所对应的第一冷却液管路32。

在使用的过程中，从第二进水口41向第二冷却液管路43中通入冷却液，由于第二冷却液管路43与其中一个第一冷却液管路32连通，因此，冷却液经由第二冷却液管路43进入对应的第一冷却液管路32，并从第一冷却液的第一出水口31喷出，由于第一出水口31位于刀具安装位11的上方，因此冷却液喷出到处于工作状态的刀具上，冷却液带走刀具上的大部分热量，从而使得刀具的温度下降，从而延缓刀具的损耗，使得刀具加工参数优化提高成为可能，从而提高稳定的加工效率，降低加工成本。

此外，冷却液还可以将刀具上附着的工件材料的碎屑冲刷掉，，防止在加工工件的过程中工件材料粘结在刀刃上，从而延长了刀具的加工寿命，提高了刀具对于工件的加工质量，也为数控机床的正常运转提供了一定的保障，稳定数控机床的运行状态，为一人多机操作和无人值守的加工作业的实现提供可能。

值得一提的是，冷却液可以为水，当冷却液是水时，第二进水口41与高压水泵相连。

本实施例中，上述电动刀架还包括环形凸台52，环形凸台52设置于第二出水口42处，且位于下刀架壳体20的上表面，环形凸台52内设置有密封圈容纳槽53，环形密封圈51位于密封圈容纳槽53中，第二出水口42通过环形凸台52与对应的第一进水口连通。

为了保证上刀架壳体10下落到密封接触面上时的平衡，使得环形密封圈51与上刀架壳体10的接触面上受力均匀，在一种优选实施方式中，上述电动刀架还包括多个辅助凸台54，辅助凸台54和环形凸台52的高度相等，环形凸台52和多个辅助凸台54在下刀架壳体20的上端面上均匀设置。如此设计，在上刀架壳体10下降的过程中，上刀架壳体10的底端同时接触多个凸台(包括环形凸台52和辅助凸台54)，而多个凸台在下刀架壳体20的上端面均匀设置，因此，多个凸台可以使得下刀架壳体20受力均匀，从而使得环形密封圈51的上端面受力均匀。

此外，在环形密封圈51使用时间过长，密封效果有所下降之后，环形凸台52可以有效挡住高压冷却液的冲击，防止冷却液进入到电动刀架的内部；同时，环形凸台52还可以防止加工工件时产生的碎屑进入到电动刀架的内部，从而延长电动刀架的使用寿命。

本实施例中，环形密封圈51的纵截面为矩形，同时，密封圈容纳槽53的形状与环形密封圈51的形状相同，从而使得环形密封圈51与密封圈容纳槽53接触区域更多，从而使得环形密封圈51在密封圈容纳槽53中更稳固，进而延长环形密封圈51的使用寿命。

本实施例中，环形密封圈51的上端面伸出密封圈容纳槽53，以预留压缩量，提高密封效果。

通常使用的电动刀架为四工位刀架，此时，刀具安装位11的数量为四个，为了便于制造上刀架壳体10，在一种优选实施方式中，第一冷却液管路32的数量为四个，各第一冷却液管路32分别具有一个第一进水口和一个第一出水口31。与在上刀架壳体10上，一个第一冷却液管路32同时具有多个第一出水口31的方案相比，当上刀架壳体10上，一个第一冷却液管路32只具有一个第一出水口31时，上刀架壳体10的结构更加简化，从而降低上刀架壳体10的制造难度和制造成本。

为了进一步优化上刀架壳体10的结构，优选地，第一进水口位于上刀架壳体10上与刀具安装位11上安装的刀具的头部朝向的一侧相对应的位置。如此设计，四个第一冷却液管路32的结构相同，使得上刀架壳体10的内部结构进一步简化，降低制造上刀架壳体10的难度和成本。

当上刀架壳体10上具有四个刀具安装位11时，相应地，辅助凸台54的数量为三个，环形凸台52和三个辅助凸台54分别设置于下刀架壳体20的上端面的四个角部区域。

在本实施例的一种具体实施方式中，旋转机构位于上刀架壳体10和下刀架壳体20围成的空腔中，旋转机构包括：驱动器，主轴60，主轴上由上至下依次套装有发信盘61、止退盘62、离合盘63、螺杆64和蜗轮65，蜗轮65与驱动器相连，离合盘63上设置有离合槽，止退盘62和离合盘63之间设置有滚动轴承69，螺杆64上安装有螺母68，螺杆64的一侧设置有离合销66和与离合销66相连的弹簧67，发信盘61上安装有霍尔元件。

本实施例中，旋转机构还包括粗定位销71和粗定位盘72，粗定位盘72套装于螺杆64上且位于螺母68与蜗轮之间，粗定位盘72上设置有粗定位槽；粗定位销71的一端与离合销66的一端卡接，弹簧67的两端分别与离合销66和粗定位销71接触。

具体实施时，电动刀架与控制器相连，当驱动器为电机时，电机与控制器相连，霍尔元件与控制器信号连接。控制器通过正转继电器和反转继电器控制电机的正转和反转。

上述电动刀架的换刀过程如下：电机带动蜗轮65转动，蜗轮65带动螺杆64转动，从而使得螺母68向上移动，同时螺杆64带动离合盘63转动，离合销66的顶端在离合盘63的底面上滑动，当螺母68上升一定距离后与上刀架壳体10接触，螺母68带动上刀架壳体10继续向上移动一端距离，当螺母68上升到预设高度后停止上升，此时离合销66插入离合槽中，螺杆64带动离合盘63、离合销66、螺母68、上刀架壳体10、粗定位销71一起转动，粗定位销71脱离粗定位槽，开始换刀动作。

当上刀架壳体10带动所需使用的刀具转动到工作位时，霍尔元件发出到位信号，控制器接收到到位信号后控制电机反向转动，电机带动蜗轮65和螺杆64反向转动，离合盘63、离合销66、粗定位销71和上刀架壳体10反转，上刀架壳体10向下移动一段距离，当粗定位销71在粗定位盘72上移动经过粗定位槽时，粗定位销71进入粗定位槽中，从而阻止粗定位销71、离合销66和上刀架壳体10的转动，以完成粗定位过程。此时离合盘63在螺杆64的带动下继续翻转，离合销66脱离离合槽，螺母68向下移动，直至螺母68恢复到初始位置，完成精确定位，电机停止转动，完成换刀过程。

需要说明的是，在换刀的过程开始之前，停止向第二冷却液管路43中通入冷却液，在换刀过程结束之后，继续向第二冷却液管路43中通入冷却液。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种电动刀架，其特征在于，包括：上刀架壳体，与所述上刀架壳体相接触的下刀架壳体，以及用于控制所述上刀架壳体转动的旋转机构，其中，

所述上刀架壳体的外表面设置有多个刀具安装位，所述上刀架壳体的内部设置有多个第一冷却液管路，所述第一冷却液管路的数量与所述刀具安装位的数量相同，每个第一冷却液管路均具有一个第一进水口和至少一个第一出水口，每个所述刀具安装位对应至少一个所述第一出水口，所述第一出水口设置于所述上刀架壳体的外表面且位于对应的所述刀具安装位的上方；

所述下刀架壳体的内部设置有一个第二冷却液管路，所述第二冷却液管路具有一个第二出水口和一个第二进水口，所述第二进水口设置于所述下刀架壳体的外表面，所述第二出水口处设置有环形密封圈，所述第二出水口可与任一所述第一进水口连通。

2.根据权利要求1所述的电动刀架，其特征在于，还包括环形凸台，所述环形凸台设置于所述第二出水口处，且位于所述下刀架壳体的上表面，所述环形凸台内设置有密封圈容纳槽，所述环形密封圈位于所述密封圈容纳槽中，所述第二出水口通过所述环形凸台与对应的所述第一进水口连通。

3.根据权利要求2所述的电动刀架，其特征在于，还包括多个辅助凸台，所述辅助凸台的高度和所述环形凸台的高度相等，所述环形凸台和多个所述辅助凸台在所述下刀架壳体的上端面上均匀设置。

4.根据权利要求3所述的电动刀架，其特征在于，所述刀具安装位的数量为四个，所述第一冷却液管路的数量为四个，各所述第一冷却液管路分别具有一个所述第一进水口和一个第一出水口。

5.根据权利要求4所述的电动刀架，其特征在于，所述第一进水口位于所述上刀架壳体上与所述刀具安装位上安装的刀具的头部朝向的一侧相对应的位置。

6.根据权利要求4所述的电动刀架，其特征在于，所述辅助凸台的数量为三个，所述环形凸台和三个所述辅助凸台分别设置于所述下刀架壳体的上端面的四个角部区域。

7.根据权利要求1所述的电动刀架，其特征在于，所述环形密封圈的纵截面为矩形。

8.根据权利要求2所述的电动刀架，其特征在于，所述环形密封圈的上端面伸出所述密封圈容纳槽。

9.根据权利要求1所述的电动刀架，其特征在于，所述旋转机构位于所述上刀架壳体和所述下刀架壳体围成的空腔中，所述旋转机构包括：驱动器，主轴，主轴上由上至下依次套装有发信盘、止退盘、离合盘、螺杆和蜗轮，所述蜗轮与所述驱动器相连，所述离合盘上设置有离合槽，所述螺杆上安装有螺母，所述螺杆的一侧设置有离合销和与所述离合销相连的弹簧，所述发信盘上安装有霍尔元件。

10.根据权利要求9所述的电动刀架，其特征在于，所述旋转机构还包括粗定位销和粗定位盘，所述粗定位盘套装于所述螺杆上且位于所述螺母与所述蜗轮之间，所述粗定位盘上设置有粗定位槽；所述粗定位销的一端与所述离合销的一端卡接，所述弹簧的两端分别与所述离合销和所述粗定位销接触。