CN210387599U - 一种凸轮式车床及其刀架机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种凸轮式车床及其刀架机构。其中刀架机构包括与凸轮式车床的机台固连的架板，设置在架板上的旋转夹具，多个沿旋转夹具的径向设置的切削刀具，以及多个设置在架板上的凸轮驱动组件；切削刀具与凸轮驱动组件一一对应，每个切削刀具由一个凸轮驱动组件驱动其沿旋转夹具的径向移动。凸轮式车床包括机台，设置在机台顶部的刀架机构，以及设置在刀架机构一侧的主轴；该刀架机构为上述的刀架机构。该凸轮式车床及其刀架机构的控制逻辑简单，加工精度高。

Description

一种凸轮式车床及其刀架机构

技术领域

本实用新型涉及一种金属加工设备，特别涉及一种凸轮式车床及其刀架机构。

背景技术

凸轮式车床（也叫凸轮式自动车床）是一种通过凸轮来控制加工程序的自动加工机床，具有加工速度快、加工精度较高、自动进料、料完自动停机等特点，特别适合铜、铝、铁、塑料等精密零件加工制造，常用于仪表、钟表、汽车、摩托、自行车、眼镜、文具、五金卫浴、电子零件、接插件、电脑、手机、机电、军工等行业成批加工小零件，特别是较为复杂的零件。

现有的凸轮式车床通常设置有多个切削刀具以及若干个凸轮驱动组件，且凸轮驱动组件的数量少于切削刀具的数量（如通过3个凸轮驱动组件来驱动5个切削刀具、通过一个凸轮驱动组件来驱动所有切削刀具等），这种凸轮式车床的优点在于其结构紧凑，但是控制逻辑复杂，控制困难，从而导致加工精度稍低。

可见，现有技术有待改进和提高。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种凸轮式车床及其刀架机构，其控制逻辑简单，加工精度高。

为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：

一种刀架机构，包括与凸轮式车床的机台固连的架板，设置在架板上的旋转夹具，多个沿旋转夹具的径向设置的切削刀具，以及多个设置在架板上的凸轮驱动组件；切削刀具与凸轮驱动组件一一对应，每个切削刀具由一个凸轮驱动组件驱动其沿旋转夹具的径向移动。

所述的刀架机构中,每个凸轮驱动组件包括设置在架板上的基板，与基板滑动连接的滑座，与滑座顶部相抵、用于驱动滑座移动的凸轮，以及固定在基板上、用于驱动凸轮转动的驱动装置；所述切削刀具固定在滑座上。

所述的刀架机构中,所述凸轮驱动组件还包括设置在基板上的弹簧安装块，所述滑座顶部设置有一块抵板，弹簧安装块与该抵板之间连接有复位弹簧。

所述的刀架机构中,所述抵板顶部设置有一根顶杆，该顶杆的上部从下往上逐渐变窄，其顶部为与凸轮的轴向平行的线状，该顶杆的顶部与凸轮的周面相抵。

所述的刀架机构中,所述凸轮驱动组件还包括由滑轨和滑块组成的线轨，所述滑轨固定在基板上，所述滑块固定在滑座上。

所述的刀架机构中,所述基板与两个连接块枢轴连接，该连接块与架板固连；所述凸轮驱动组件还包括一个用于调节基板的摆动角度的调节部件。

所述的刀架机构中,所述调节部件包括与所述基板固连的螺套，一端与该螺套螺纹传动连接的螺杆，连接在螺杆另一端的施力部，以及用于连接螺杆和架板的轴承座及轴承。

所述的刀架机构中,所述切削刀具和凸轮驱动组件各设置有五个。

一种凸轮式车床，包括机台，设置在机台顶部的刀架机构，以及设置在刀架机构一侧的主轴；该刀架机构为上述的刀架机构。

所述的凸轮式车床,还包括设置在刀架机构另一侧的钻孔机构；该钻孔机构包括多个用于安装钻头的钻头安装座，这些钻头安装座均可沿纵向和横向移动。

有益效果：

本实用新型提供的一种凸轮式车床及其刀架机构，具有多个切削刀具和凸轮驱动组件，每个切削刀具的进刀量各由一个凸轮驱动组件控制，与现有技术相比，其控制逻辑更简单，控制更容易，从而能够保证每个切削刀具的进刀量的控制精度，提高加工精度。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种刀架机构的结构示意图。

图2为本实用新型提供的一种刀架机构在另一个角度的结构示意图。

图3为本实用新型提供的一种刀架机构中，凸轮驱动组件的爆炸图。

图4为本实用新型提供的一种凸轮式车床的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

下文的公开提供的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

请参阅图1-3，本实用新型提供的一种刀架机构，包括与凸轮式车床的机台A固连的架板1，设置在架板上的旋转夹具2，多个沿旋转夹具的径向设置的切削刀具3，以及多个设置在架板1上的凸轮驱动组件4；切削刀具与凸轮驱动组件一一对应，每个切削刀具3由一个凸轮驱动组件4驱动其沿旋转夹具的径向移动。

工作时，由工件滑动穿设在旋转夹具2中，工件由凸轮式车床的主轴C驱动其旋转，然后各切削刀具3在凸轮驱动组件4的驱动下按预设程序进刀对工件进行切削。由于每个切削刀具3的进刀量各由一个凸轮驱动组件4控制，与现有技术相比，其控制逻辑更简单，控制更容易，从而能够保证每个切削刀具的进刀量的控制精度，提高加工精度。

所述切削刀具3和凸轮驱动组件4的数量可根据实际需要设置，此处不对其数量进行限定。例如图1中，所述切削刀具3和凸轮驱动组件4各设置有五个。

具体的，见图3,每个凸轮驱动组件4设置在架板1上的基板4.1，与基板滑动连接的滑座4.2，与滑座顶部（即远离工件的一端）相抵、用于驱动滑座移动的凸轮4.3，以及固定在基板上、用于驱动凸轮转动的驱动装置4.4；所述切削刀具3固定在滑座4.2上。随着凸轮4.3转动角度的变化，可把滑座4.2下压不同的距离，从而控制切削刀具3的进刀量。所述驱动装置4.4可以为电机、旋转油缸等旋转装置，本实施例中，该驱动装置4.4为伺服电机。

进一步的，见图3,所述凸轮驱动组件4还包括设置在基板4.1上的弹簧安装块4.5，所述滑座4.2顶部设置有一块抵板4.2a，弹簧安装块与该抵板之间连接有复位弹簧4.6。通过复位弹簧4.6的弹簧力使滑座4.2顶部始终与凸轮4.3相抵，从而在控制进刀量减小时，刀具能够可靠地上移。

一些实施例中，见图3,所述抵板4.2a顶部设置有一根顶杆4.2b，该顶杆4.2b的上部从下往上逐渐变窄，其顶部为与凸轮4.3的轴向平行的线状（即扁平状），该顶杆4.2b的顶部与凸轮4.3的周面相抵。通过该顶部的顶部与凸轮4.3的周面相抵，由于它们之间为线接触关系，凸轮4.3的周面上始终只有一个线形的小区域对顶杆4.2b起作用，因而凸轮4.3的转动角度与切削刀具3的进刀量之间存在严格的对应关系，控制精度高。

较优的实施方式中, 见图3,所述凸轮驱动组件4还包括由滑轨4.7a和滑块4.7b组成的线轨4.7，所述滑轨4.7a固定在基板4.1上，所述滑块4.7b固定在滑座4.2上。

此处的线轨4.7是指滚动导轨可以是直线滚珠导轨（其滑块上有滚珠）、直线滚柱导轨（其滑块上有滚柱）、滚针导轨（其滑块上有滚针）等，其滑轨4.7a和滑块4.7b之间为滚动摩擦，摩擦力较小，而且线轨4.7为现有的产品，可直接从市场上购买得到，与在基板4.1上直接加工出滑轨的方式相比，其加工精度更高，滑动更顺畅，维修率更低。

一些实施方式中，所述基板4.1上设置有定位槽4.1a，所述滑轨4.7a设置在该定位槽4.1中，以保证滑轨4.7a的定位准确。所述弹簧安装块4.5和复位弹簧4.6均设置有两个，分别设置在定位槽4.1的两侧，以保证抵板4.2a两侧受力对称，避免产生力偏转力矩。

优选的，见图3,所述基板4.1与两个连接块4.8枢轴连接，该连接块与架板1固连（焊接、胶接、螺丝连接等）；所述凸轮驱动组件4还包括一个用于调节基板4.1的摆动角度的调节部件4.9。由于架板1与凸轮驱动组件4之间、凸轮驱动组件4内部的各个部件之间均不可避免地存在装配误差，这些装配误差会影响切削刀具3的朝向的精度，此处，通过调节基板4.1的摆动角度可保证切削刀具3严格地沿旋转夹具2的径向延伸，从而提高加工精度。

具体的,见图2、3，所述调节部件4.9包括与所述基板4.1固连的螺套4.9a，一端与该螺套螺纹传动连接的螺杆4.9b，连接在螺杆4.9b另一端的施力部4.9c，以及用于连接螺杆4.9b和架板1的轴承座4.9d及轴承（轴承在轴承座内，图中看不见）。进行调节时，使用板式旋动施力部4.9c，从而使螺杆4.9b转动，进而带动螺套4.9a移动，实现基板4.1摆动角度的微调。

此处，所述基板4.1上开设有一个插孔4.1b，所述螺套4.9a插置在该插孔4.1b中，并由锁定螺丝4.1c锁定，以便进行维修装拆。

本实施例中，见图2，所述架板1上开设有减重槽1.1，该减重槽1.1内设置有加强筋1.2。该结构能够减重的同时，还能保住架板1具有足够的强度。

请参阅图4，本实用新型提还供一种凸轮式车床，包括机台A，设置在机台顶部的刀架机构B，以及设置在刀架机构一侧的主轴C；该刀架机构B为上述的刀架机构。进行加工时，工件的前部滑动穿设在刀架机构B的旋转夹具2中，并由主轴C驱动其转动。

此处，所述主轴C设置在一个由丝杆和伺服电机C1驱动的移动台C2上，该移动台C2可沿工件的轴向移动，因此可由主轴C带动工件沿轴向移动，以便对不同位置进行加工。

一些实施方式中，所述的凸轮式车床,还包括设置在刀架机构B另一侧的钻孔机构D；该钻孔机构包括多个用于安装钻头的钻头安装座D1，这些钻头安装座均可沿纵向(即工件的轴向)和横向（即垂直于工件的方向）移动。

该凸轮式车床可对工件外部进行切削加工的同时进行钻孔加工。并且可在各钻头安装座D1中安装不同尺寸的钻头，当需要对工件钻孔时，先有小钻头钻出小孔，再依次用更大尺寸的钻头进行扩孔，从而可提高钻孔尺寸的精度；此外还能实现对具有多级尺寸的孔（即孔分为多段，每一段的直径不同）的自动钻孔加工，加工过程无需停机更换钻头。

此处，所有钻头安装座D1设置在一个丝杆驱动的二轴移动平台D2上，且每个钻头安装座D1各由一个液缸（或气缸）驱动其在二轴移动平台D2上沿工件的轴向移动。当需要使用某个钻头时，由二轴移动平台D2驱动对应的钻头安装座D1对准工件，再由液缸（或气缸）驱动其前移钻孔。

综上所述，虽然本实用新型已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本实用新型，本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，其方案与本实用新型实质上相同。

Claims (10)

1.一种刀架机构，其特征在于，包括与凸轮式车床的机台固连的架板，设置在架板上的旋转夹具，多个沿旋转夹具的径向设置的切削刀具，以及多个设置在架板上的凸轮驱动组件；切削刀具与凸轮驱动组件一一对应，每个切削刀具由一个凸轮驱动组件驱动其沿旋转夹具的径向移动。

2.根据权利要求1所述的刀架机构，其特征在于,每个凸轮驱动组件包括设置在架板上的基板，与基板滑动连接的滑座，与滑座顶部相抵、用于驱动滑座移动的凸轮，以及固定在基板上、用于驱动凸轮转动的驱动装置；所述切削刀具固定在滑座上。

3.根据权利要求2所述的刀架机构，其特征在于,所述凸轮驱动组件还包括设置在基板上的弹簧安装块，所述滑座顶部设置有一块抵板，弹簧安装块与该抵板之间连接有复位弹簧。

4.根据权利要求3所述的刀架机构，其特征在于,所述抵板顶部设置有一根顶杆，该顶杆的上部从下往上逐渐变窄，其顶部为与凸轮的轴向平行的线状，该顶杆的顶部与凸轮的周面相抵。

5.根据权利要求2所述的刀架机构，其特征在于,所述凸轮驱动组件还包括由滑轨和滑块组成的线轨，所述滑轨固定在基板上，所述滑块固定在滑座上。

6.根据权利要求2所述的刀架机构，其特征在于,所述基板与两个连接块枢轴连接，该连接块与架板固连；所述凸轮驱动组件还包括一个用于调节基板的摆动角度的调节部件。

7.根据权利要求6所述的刀架机构，其特征在于,所述调节部件包括与所述基板固连的螺套，一端与该螺套螺纹传动连接的螺杆，连接在螺杆另一端的施力部，以及用于连接螺杆和架板的轴承座及轴承。

8.根据权利要求1所述的刀架机构，其特征在于,所述切削刀具和凸轮驱动组件各设置有五个。

9.一种凸轮式车床，其特征在于，包括机台，设置在机台顶部的刀架机构，以及设置在刀架机构一侧的主轴；该刀架机构为权利要求1-8中任一项所述的刀架机构。

10.根据权利要求9所述的凸轮式车床，其特征在于,还包括设置在刀架机构另一侧的钻孔机构；该钻孔机构包括多个用于安装钻头的钻头安装座，这些钻头安装座均可沿纵向和横向移动。

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