CN212762480U - 一种刀具自动调节数控车床 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种刀具自动调节数控车床，包括底座、主轴挡板、主轴和刀塔，所述主轴挡板垂直设置于所述底座，且固定于所述底座上，所述主轴穿过所述主轴挡板，且固定于所述主轴挡板上，所述主轴挡板的一侧设有所述刀塔，所述刀塔固定于所述底座上，所述刀塔包括X套筒电机、X套筒导轨、X套筒滑座、Z套筒电机、Z套筒滑轨、Z套筒滑座、R套筒电机和套筒，所述X套筒导轨位于所述底座上，所述X套筒导轨上设有所述X套筒滑座，所述X套筒滑座上设有所述Z套筒滑轨。该实用新型的一种刀具自动调节数控车床有效的实现了对数控车床刀具位置的自动调整，及时判断出刀的破损状况，及时完成对刀具位置的调整或提醒工人更换刀具。

Description

一种刀具自动调节数控车床

技术领域

本实用新型涉及一种数控车床，尤其涉及一种刀具自动调节数控车床。

背景技术

随着人工成本的增加以及市场激烈的竞争环境，客户对数控车床的自动化程度要求日益提高。面对同行业者的技术功能竞争力，怎样改进数控机床数字化控制提升加工效率、径路、结构简易化、操作方便、程序化自动化程度高成为数控机床领域的核心竞争。在常规数控车机床加工中因刀具长时间和零件进行摩擦接触导致刀具的刀尖会逐步磨损，如不及时调整或者更换刀具将会影响加工零件的精度和零件表面严重损伤度，导致产品的废品率增加，严重者刀具磨损严重，摩擦阻力，导致刀具和产品之间温度急剧增加，损伤设备零部件，严重时引起安全事故。

常规操作是凭借人员的经验值判别刀具的使用寿命，并进行刀具磨损的估算以进行更换，刀具每工作依次，人为判断刀具的状况，但是又因人为经验判存在一定的不准确性，导致经验判别存在一定的误差，进而造成零件废品率增加。并且人为判断后调整刀具也是比较费时，调整刀具的周期比较长。

实用新型内容

鉴于以上现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种刀具自动调节数控车床，该数控车床实现了对刀具磨损情况的自动调节适应，并可以及时提听工人更换刀具，避免了刀具磨损或者损坏影响产品的质量，大大提高了产品的质量。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供了一种刀具自动调节数控车床，包括底座、主轴挡板、主轴和刀塔，所述主轴挡板垂直设置于所述底座，且固定于所述底座上，所述主轴穿过所述主轴挡板，且固定于所述主轴挡板上，且与一卡盘连接，所述主轴挡板的一侧设有所述刀塔，所述刀塔固定于所述底座上，所述刀塔包括X套筒电机、X套筒导轨、X套筒滑座、Z套筒电机、Z套筒滑轨、Z套筒滑座、R套筒电机和套筒，所述X套筒导轨位于所述底座上，所述X套筒导轨上设有所述X套筒滑座，所述X套筒滑座上设有所述Z套筒滑轨，所述Z套筒滑轨上设有所述Z套筒滑座，所述Z套筒滑座上设有所述R套筒电机，所述R套筒电机上设有所述套筒，所述X套筒电机位于所述X套筒滑座内，所述Z套筒电机位于所述X套筒滑座的一端，所述R套筒电机位于所述Z套筒滑座内。

优选地，所述主轴挡板上设有对刀仪和对刀仪支架，所述对刀仪支架一端固定在所述主轴挡板上，另一端安装有所述对刀仪。

优选地，还包括一尾座，所述尾座下端设有尾座滑座，所述尾座滑座下端设有尾座导轨，所述尾座靠近所述卡盘的一侧设有顶针。

优选地，所述套筒上设有若干刀具固定位，每一所述刀具固定位上安装有对应的刀具。

优选地，所述底座上表面是倾斜状，且与水平面呈一定的角度。

优选地，所述顶针的中轴线与所述卡盘的中轴线位于同于直线上。

除此之外，本申请还涉及的一种刀具自动调节数控车床的控制系统，包括触控系统和PLC中控系统，所述触控系统直接与所述对刀仪连接，以检测所述刀具的位置，并对刀具进行定位和检测，并将刀具的位置信息反馈到PLC中控系统，所述PLC中控系统对刀具的位置信息进行处理分析，并控制所述刀塔进行对应的运动，以调节所述刀具的位置，弥补刀具出现的问题。

该实用新型工作时，首先根据刀具的型号，在PLC中控系统中设定产品对应的操作程序，然后将对应的刀具安装在套筒上，固定好刀具后，将产品安装在卡盘上，PLC中控系统会控制所述刀塔运动，在X套筒电机、Z套筒电机和R套筒电机的带动下，所述刀具与所述对刀仪第一次接触，所述对刀仪检测到刀具刀口形状和位置新信息，并反馈到PLC中控系统中，保存以备校正刀具位置，然后PLC中控系统控制刀塔运动，使所述刀具运动工作位点，完成对产品的加工工作，接着，所述PLC中控系统控制所述刀具运动，使所述刀具与所述对刀仪接触，所述对刀仪再次检测到刀具位置和刀口形状，并将刀具位置和刀口形状的信息反馈到PLC中控系统中，PLC中控系统对刀具位置和刀口形状的信息进行分析，若刀口形状没有破损，则PLC中控系统会发出指令，此时所述X套筒电机、Z套筒电机和R套筒电机协同工作，以弥补所述刀具在上一次工作后造成的刀具的磨损量，直至所述刀具的回到初始位置，若检测到刀口形状破损，则PLC中控系统会发出指令，此时警报就会响起，提醒工人更换刀具。

综上所述，该实用新型的一种刀具自动调节数控车床具有以下有益效果：1、通过设置对刀仪，可以在刀具使用一次后就可以对刀具进行检测，及时弥补刀具的磨损量，保证前后两次产品的质量，避免了因刀具磨损带来的产品质量问题；2、通过设置PLC中控系统，实现了对刀具的及时检测分析，及时发现刀具问题，避免因刀具问题影响产品的品质；3、以机械来替代人工调整刀具的位置，大大提高了刀具的检测精度和准确度，杜绝了人为靠经验识别刀具问题，提高了刀具的检测效率和调整的效率。

附图说明

图1为一种刀具自动调节数控车床的三维视图。

图2为一种刀具自动调节数控车床的部分结构的示意图。

图3为图1中A的放大图。

图4为图1的正视图，用于显示刀具。

图5为对刀仪和刀具的位置结构示意图。

1、底座；2、主轴挡板；3、主轴；4、刀塔；5、卡盘；6、尾座；7、产品；21、对刀仪；22、对刀仪支架；41、X套筒电机；42、X套筒导轨；43、X套筒滑座；44、Z套筒电机；45、Z套筒滑轨；46、Z套筒滑座；47、R套筒电机；48、套筒；49、刀具；61、尾座滑座；62、尾座导轨；63、顶针。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

请参阅图1至图5。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1至图5所示，本实用新型涉及一种刀具自动调节数控车床，包括底座1、主轴挡板2、主轴3和刀塔4，所述主轴挡板2垂直设置于所述底座1，且固定于所述底座1上，所述主轴3穿过所述主轴挡板2，且固定于所述主轴挡板2上，且与一卡盘5连接，所述主轴挡板2用于固定所述主轴3和所述卡盘5，以方便所述卡盘5固定待加工产品，所述主轴挡板2的一侧设有所述刀塔4，所述刀塔4固定于所述底座1上，所述刀塔4用于固定和调节所述刀具49，所述刀塔4包括X套筒电机41、X套筒导轨42、X套筒滑座43、Z套筒电机44、Z套筒滑轨45、Z套筒滑座46、R套筒电机47和套筒48，所述X套筒导轨42位于所述底座1上，所述X套筒导轨42上设有所述X套筒滑座43，所述X套筒电机41用于带动所述X套筒滑座43沿所述X套筒导轨42运动，所述X套筒滑座43上设有所述Z套筒滑轨45，所述Z套筒滑轨45上设有所述Z套筒滑座46，所述Z套筒滑座46上设有所述R套筒电机47，所述Z套筒电机44运动用于带动所述Z套筒滑座46沿所述Z套筒滑轨45运动，所述R套筒电机47上设有所述套筒48，所述X套筒电机41位于所述X套筒滑座43内，所述Z套筒电机44位于所述X套筒滑座43的一端，所述R套筒电机47位于所述Z套筒滑座46内，所述R套筒电机47用于带动所述套筒48旋转，以切换不同的刀具49。

在本实施例中，所述主轴挡板2上设有对刀仪21和对刀仪支架22，所述对刀仪支架22一端固定在所述主轴挡板2上，另一端安装有所述对刀仪21，所述对刀仪21可以与所述刀具49接触，以检测所述刀具49的位置，并将所述刀具49位置信息和刀口形状信息反馈到PLC中控系统，以便于所述PLC中控系统调控刀塔的运动情况。

在本实施例中，还包括一尾座6，所述尾座6下端设有尾座滑座61，所述尾座滑座61下端设有尾座导轨62，所述尾座6靠近所述卡盘5的一侧设有顶针63，所述顶针63可以沿所述尾座导轨62向所述卡盘5方向运动，以配合所述卡盘5夹持产品。

在本实施例中，所述套筒48上设有若干刀具固定位，每一所述刀具固定位上安装有对应的刀具49，不同的刀具固定位上安装不同的刀具49，以夹持不同的产品。

在本实施例中，所述底座1上表面是倾斜状，且与水平面呈一定的角度，所述底座1倾斜设置可以避免废料在车床上堆积。

在本实施例中，所述顶针63的中轴线与所述卡盘5的中轴线位于同于直线上，以方便所述顶针63和所述卡盘5夹持产品。

除此之外，本申请还涉及的一种刀具自动调节数控车床的控制系统，包括触控系统和PLC中控系统，所述触控系统直接与所述对刀仪21连接，以检测所述刀具49的位置，并对刀具49进行定位和检测，并将刀具49的位置信息反馈到PLC中控系统。在本实施例中，由于所述刀具49周围是一个三维空间，因此可将所述刀具49周围的空间分成若干区域，并编号，不同编号带表不同的位置，如，将整个空间分配成1～128共计128个补正编号，例如，选择编号62代表沿所述刀具49的X轴方向，编号63代表沿所述刀具49的Z方向，并且所述套筒48分为12个刀具49工位，并依次编号1～12，而刀具49的编号则有英文字母A～Z表示，此时所述刀具49周围的三维空间可以用对应的编号显示，因此A～Z型号的刀具49在所述套筒1～12位点周围的空间位置信息就可以用对应的字母和数字的组合来表示，如T11，表示位于套筒11号位置的T型号刀具，如M12，表示套筒12号位置的M型号的刀具。

在本实施例中，所述PLC中控程序中，预先设定对应型号、对应刀具和对应位置的运动指令，所述对刀仪21的刀具型号、刀具49在所述套筒48位置和刀具49周围的空间位置的信息进行分析，得出刀具49对应的信息，并反馈到所述PLC中控程序中，所述PLC中控程序发出指令，控制所述X套筒电机41、Z套筒电机44和R套筒电机47工作，以调节所述刀具49的位置。例如，所述对刀仪21检测到的结果为T1262，表示套筒位置12、刀具为型号T的刀具需要在X方向移动，此时需要所述Z套筒电机44带动所述刀具49沿X方向运动，如所述对刀仪21检测到的结果为M1163，表示套筒位置11、型号为M的刀具需要在Z方向移动，此时需要所述Z套筒电机44带动所述刀具49沿所述Z套筒电机44运动。

该实用新型工作时，首先根据刀具的型号，在PLC中控系统中选定产品对应的操作程序，然后将对应的刀具安装在所述套筒48上对应的位置，固定好所述刀具49后，将产品安装在卡盘5上，PLC中控系统会控制所述刀塔4运动，在X套筒电机41、Z套筒电机44和R套筒电机47的带动下，所述刀具49与所述对刀仪21第一次接触，所述对刀仪21检测到刀具刀口形状和位置新信息，并反馈到PLC中控系统中，保存以备校正刀具位置，然后PLC中控系统控制刀塔4运动，使所述刀具49运动工作位点，完成对产品的加工工作，接着，所述PLC中控系统控制所述刀具49运动，使所述刀具49与所述对刀仪21接触，所述对刀仪21再次检测到刀具49位置和刀口形状，并分析汇总刀具位置和刀口形状的信息，并将此信息汇总成对应的数字和字母的组合，并反馈到PLC中控系统中，所述PLC中控系统对此信息进行分析，并控制所述X套筒电机41、Z套筒电机44和R套筒电机47协同工作，以弥补所述刀具49在上一次工作后造成的刀具的磨损量，直至所述刀具49回到初始位置，若所述对刀仪21检测到刀口形状破损，所述PLC中控系统就会发出A0000信号，此时所述PLC中控系统就会控制警报响起，提醒工人更换刀具。

综上所述，该实用新型的一种刀具自动调节数控车床具有以下有益效果：1、通过设置对刀仪，可以在刀具使用一次后就可以对刀具进行检测，及时弥补刀具的磨损量，保证前后两次产品的质量，避免了因刀具磨损带来的产品质量问题；2、通过设置PLC中控系统，实现了对刀具的及时检测分析，及时发现刀具问题，避免因刀具问题影响产品的品质；3、以机械来替代人工调整刀具的位置，大大提高了刀具的检测精度和准确度，杜绝了人为靠经验识别刀具问题，提高了刀具的检测效率和调整的效率。

因此该实用新型克服了现有技术的种种缺陷，具有高的产业利用价值和实用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种刀具自动调节数控车床，其特征在于，包括底座(1)、主轴挡板(2)、主轴(3)和刀塔(4)，所述主轴挡板(2)垂直设置于所述底座(1)，且固定于所述底座(1)上，所述主轴(3)穿过所述主轴挡板(2)，且固定于所述主轴挡板(2)上，且与一卡盘(5)连接，所述主轴挡板(2)的一侧设有所述刀塔(4)，所述刀塔(4)固定于所述底座(1)上，所述刀塔(4)包括X套筒电机(41)、X套筒导轨(42)、X套筒滑座(43)、Z套筒电机(44)、Z套筒滑轨(45)、Z套筒滑座(46)、R套筒电机(47)和套筒(48)，所述X套筒导轨(42)位于所述底座(1)上，所述X套筒导轨(42)上设有所述X套筒滑座(43)，所述X套筒滑座(43)上设有所述Z套筒滑轨(45)，所述Z套筒滑轨(45)上设有所述Z套筒滑座(46)，所述Z套筒滑座(46)上设有所述R套筒电机(47)，所述R套筒电机(47)上设有所述套筒(48)，所述X套筒电机(41)位于所述X套筒滑座(43)内，所述Z套筒电机(44)位于所述X套筒滑座(43)的一端，所述R套筒电机(47)位于所述Z套筒滑座(46)内。

2.根据权利要求1所述的一种刀具自动调节数控车床，其特征在于：所述主轴挡板(2)上设有对刀仪(21)和对刀仪支架(22)，所述对刀仪支架(22)一端固定在所述主轴挡板(2)上，另一端安装有所述对刀仪(21)。

3.根据权利要求1所述的一种刀具自动调节数控车床，其特征在于：还包括一尾座(6)，所述尾座(6)下端设有尾座滑座(61)，所述尾座滑座(61)下端设有尾座导轨(62)，所述尾座(6)靠近所述卡盘(5)的一侧设有顶针63。

4.根据权利要求2所述的一种刀具自动调节数控车床，其特征在于：所述套筒(48)上设有若干刀具固定位，每一所述刀具固定位上安装有对应的刀具(49)。

5.根据权利要求1所述的一种刀具自动调节数控车床，其特征在于：所述底座(1)上表面是倾斜状。

6.根据权利要求3所述的一种刀具自动调节数控车床，其特征在于：所述顶针(63)的中轴线与所述卡盘(5)的中轴线位于同于直线上。

7.根据权利要求4所述的一种刀具自动调节数控车床，其特征在于：包括触控系统和PLC中控系统，所述触控系统直接与所述对刀仪(21)连接，以检测所述刀具(49)的位置，并对所述刀具(49)进行定位和检测，并将所述刀具(49)的位置信息反馈到PLC中控系统，所述PLC中控系统对刀具(49)的位置信息进行处理分析，并控制所述刀塔(4)进行对应的运动，以调节所述刀具(49)的位置，弥补刀具出现的问题。

Images