CN218050372U - 用于数控立式车床上的切削力辅助测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于数控立式车床上的切削力辅助测量装置，其固定在车床的旋转刀塔上，包括力传感器连接板、力传感器和用于固定刀具的V型刀座，所述V型刀座包括通过紧固件连接的上刀座和下刀座，所述上、下刀座相向的一面各自向内凹陷形成V型槽，两个所述V型槽共同夹持刀具；所述力传感器连接板通过第一连接件固定在旋转刀塔的圆周壁上，所述力传感器通过第二连接件固定在力传感器连接板上，所述V型刀座通过第三连接件固定在力传感器上。本实用新型结构简单，安装方便，改善了现有测力仪不便安装在具有旋转刀塔的数控立式车床上测量切削力的问题，同时刀座可以固定不同直径车刀刀杆以测取切削力。

Description

用于数控立式车床上的切削力辅助测量装置

技术领域

本实用新型涉及切削加工技术领域，尤其涉及一种用于数控立式车床上的切削力辅助测量装置。

背景技术

车削加工主要是用车刀对旋转的工件进行切削，例如加工轴、盘、套和其他具有回转表面的工件，在车削加工过程中，切削力的大小会对切削过程中产生的切削热、切削功率、刀具磨损状况、以及工件的加工精度和表面质量等产生影响，因此切削力的平衡和优化是机床设计需要考虑的重要因素。在机床的测量、优化和改进过程中，对切削力的测量十分重要。

目前在车削加工过程中，主要采用专门的测力仪对切削力进行测量，测试结果真实可信。但由于测力仪不便直接安装在立式车床的刀架上，不方便切削力的测量，因此有必要发明一种适用于立式车床上测量切削力的辅助装置。

现有的切削力测量装置，如中国实用新型专利CN201510612596.5公开的一种立式车床车削力测量装置，包括连接座、切削测力仪、底板和刀具固定架，所述连接座上端与车刀架固定连接，连接座下端有U型开口；刀具固定架由一体的方形框架和方形块组成，方形块上有刀具安装槽，车刀固定安装于刀具安装槽内；刀具固定架的方形框架置于所述U型开口内，切削测力仪和底板固定于方形框架内。该装置的设计使得测力仪便于安装在立式车床上，但其仅适用于普通的立式车床，不适用于具有旋转刀塔的数控立式车床，例如型号为V6C的数控立式车床；另一方面，该装置的刀具固定架结构较复杂，固定车刀的刀具安装槽是U型且开口朝下并仅用螺钉固定，不方便固定不同直径车刀刀杆。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种用于数控立式车床上的切削力辅助测量装置，其改善了现有测力仪不便安装在具有旋转刀塔的数控立式车床上测量切削力的问题，同时刀座可以固定不同直径车刀刀杆以测取切削力。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术解决方案是：一种用于数控立式车床上的切削力辅助测量装置，其固定在数控立式车床的旋转刀塔上，包括力传感器连接板、力传感器和用于固定刀具的V型刀座，所述V型刀座包括通过紧固件连接的上刀座和下刀座，所述上、下刀座相向的一面各自向内凹陷形成V型槽，两个所述V型槽共同夹持刀具；所述力传感器连接板通过第一连接件固定在旋转刀塔的圆周壁上，所述力传感器通过第二连接件固定在力传感器连接板上，所述V型刀座通过第三连接件固定在力传感器上。

优选的，所述上刀座是凸字型块，所述V型槽设置在凸起相对的一面并向凸起方向内陷。

优选的，所述下刀座的V型槽两侧设有若干固定孔，所述上刀座的V型槽两侧对应下刀座的固定孔分别设有若干通孔，所述紧固件是螺栓组，所述螺栓组穿过上刀座的通孔将上刀座和下刀座锁紧。

优选的，所述力传感器设有若干固定孔，所述下刀座对应力传感器的固定孔设有若干沉孔，所述第三连接件是内六角螺栓组，所述内六角螺栓组穿过下刀座的沉孔将下刀座固定在力传感器上。

优选的，所述力传感器设有若干沉孔，所述力传感器连接板对应力传感器的沉孔设有若干固定孔，所述第二连接件是内六角螺栓组，所述内六角螺栓组穿过力传感器的沉孔将力传感器固定在力传感器连接板上。

优选的，所述旋转刀塔的圆周壁上设有若干固定孔，所述力传感器连接板对应旋转刀塔的圆周壁设有若干沉孔，所述第一连接件是内六角螺栓组，所述内六角螺栓组穿过力传感器连接板的沉孔将力传感器连接板固定在旋转刀塔的圆周壁上。

优选的，所述旋转刀塔的圆周壁上设有若干个向外凸起的安装块，相邻的两个安装块之间形成安装槽；所述安装块具有呈V型的两个外侧壁，所述外侧壁上设有若干个固定孔；所述安装槽两侧的两个安装块的外侧壁在同一平面上，所述力传感器连接板与旋转刀塔连接的一面与所述平面贴合。

优选的，所述力传感器的型号为Kistler 9129AA。

优选的，所述数控立式车床的型号为V6C。

优选的，所述力传感器连接板是长方体块。

采用上述方案后，本实用新型至少具有以下有益效果：本实用新型直接将力传感器连接板固定在车床的旋转刀塔圆周壁上，继而连接力传感器和V型刀座，结构简单，安装便捷快速，改善了现有测力仪不便安装在具有旋转刀塔的数控立式车床上测量切削力的问题；同时，V型刀座包括设有V型槽的上刀座和下刀座，配合紧固件可快速稳固地夹持不同直径刀具。

附图说明

图1是本实用新型的总装配立体视图；

图2是本实用新型的零件分解图；

图3是本实用新型的总装配俯视图；

图4是本实用新型的装配平面部分剖视图；

图5是本实用新型的上刀座部分剖视结构示意图；

图6是本实用新型的下刀座部分剖视结构示意图。

图中：1-工件；2-刀具；3-上刀座；4-下刀座；5-力传感器；6-力传感器连接板；7-旋转刀塔；71-安装块；72-安装槽；8-紧固件；9-第一连接件；10-第二连接件；11-第三连接件。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详述。

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“设置”、“固定”、“安装”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；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。

本实用新型所揭示的是一种用于数控立式车床上的切削力辅助测量装置，如图1-6所示，为本实用新型的较佳实施例，包括力传感器连接板6、力传感器5和用于固定刀具2的V型刀座。所述力传感器连接板6通过第一连接件9固定在旋转刀塔7的圆周壁上，所述力传感器5通过第二连接件10固定在力传感器连接板6上，所述V型刀座通过第三连接件11固定在力传感器5上。

所述V型刀座包括通过紧固件8连接的上刀座3和下刀座4，所述上、下刀座3、4相向的一面各自向内凹陷形成V型槽，两个所述V型槽共同夹持刀具2的刀杆。V型槽接触刀具的刀杆的面积较大，夹持力更大。

所述上刀座3可以是凸字型块，所述V型槽设置在凸起相对的一面并向凸起方向内陷。所述下刀座4可以是长方体块，其与上刀座3相对的一面上设有所述V型槽。

进一步地，所述下刀座4的V型槽两侧可以设有若干固定孔，所述上刀座3的V型槽两侧对应下刀座的固定孔可以设有若干通孔，所述紧固件8可以是螺栓组，所述螺栓组穿过上刀座3的通孔锁入下刀座4的固定孔，将上刀座3和下刀座4锁紧。通过调整螺栓组的松紧，V型刀座可以固定不同直径的刀具2的刀杆。

所述力传感器5可以设有若干固定孔和若干沉孔。所述力传感器5可以采用型号为Kistler 9129AA的力传感器，该力传感器具有若干螺栓孔，即为所述的固定孔和沉孔。

进一步地，所述下刀座4对应力传感器5的固定孔可以设有若干沉孔，所述第三连接件11可以是内六角螺栓组，所述内六角螺栓组穿过下刀座4的沉孔锁入力传感器5的固定孔，将下刀座4固定在力传感器5上。V型刀座直接与力传感器5固定使得所测切削力数据准确性更高。

所述力传感器连接板6可以是长方体块。所述力传感器连接板6上对应力传感器5的沉孔处，可设有若干供内六角螺栓锁入的固定孔，对应旋转刀塔7的圆周壁处还可以设有若干沉孔。

进一步地，所述第二连接件10可以是内六角螺栓组，所述内六角螺栓组穿过力传感器5的沉孔进入力传感器连接板6的固定孔，将力传感器5固定在力传感器连接板6上。所述第一连接件9可以是内六角螺栓组，所述内六角螺栓组穿过力传感器连接板6的沉孔将力传感器连接板6固定在旋转刀塔7的圆周壁上。

如图2、3所示，车床的旋转刀塔7的圆周壁上具有若干个向外凸起设置的安装块71，相邻的两个安装块71之间形成安装槽72。所述安装块71具有呈V型的两个外侧壁，所述外侧壁上有若干个固定孔，所述安装槽72两侧的两个安装块71的外侧壁在同一平面上，所述力传感器连接板6的沉孔是对应所述平面的两个外侧壁上的固定孔设置，所述力传感器连接板6与旋转刀塔7连接的一面正好与所述平面贴合，连接稳固。

所述第一、二、三连接件9、10、11和紧固件8可以是内六角螺栓，也可以是普通螺栓，还可以是螺钉、螺柱等，或是本领域其他常见的连接件、紧固件，可以视情况具体而定，本实用新型不作限定。

本实用新型安装时，直接将力传感器连接板6用连接件固定在车床的旋转刀塔7圆周壁上，继而连接力传感器5和V型刀座，结构简单，安装便捷快速。上、下刀座3、4配合紧固件8夹紧刀具2的刀杆，可夹持不同直径的刀具2，换刀具时只需松开紧固件8，将刀具2抽出更换，不必拆卸整个刀座，也不用更换刀座，十分方便。而所述上、下刀座3、4的V型槽同时也增大了和刀具2的刀杆的接触面积，使刀座夹持刀具更稳固。本实用新型在测量数控立式车床的切削力时，刀具2切削工件1产生的切削力直接加载于力传感器5上，力传感器5将数据传输到切削力测取系统，即可完成切削力数据的采集。本实用新型尤其适用于型号为V6C数控立式车床，当然也可以适用其他可通过连接件快速将力传感器连接板6固定于旋转刀塔7的圆周壁上的机床。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故但凡依本实用新型的权利要求和说明书所做的变化或修饰，皆应属于本实用新型专利涵盖的范围之内。

Claims (10)

1.一种用于数控立式车床上的切削力辅助测量装置，其固定在数控立式车床的旋转刀塔上，其特征在于：包括力传感器连接板、力传感器和用于固定刀具的V型刀座，所述V型刀座包括通过紧固件连接的上刀座和下刀座，所述上、下刀座相向的一面各自向内凹陷形成V型槽，两个所述V型槽共同夹持刀具；所述力传感器连接板通过第一连接件固定在旋转刀塔的圆周壁上，所述力传感器通过第二连接件固定在力传感器连接板上，所述V型刀座通过第三连接件固定在力传感器上。

2.根据权利要求1所述的用于数控立式车床上的切削力辅助测量装置，其特征在于：所述上刀座是凸字型块，所述V型槽设置在凸起相对的一面并向凸起方向内陷。

3.根据权利要求1所述的用于数控立式车床上的切削力辅助测量装置，其特征在于：所述下刀座的V型槽两侧设有若干固定孔，所述上刀座的V型槽两侧对应下刀座的固定孔分别设有若干通孔，所述紧固件是螺栓组，所述螺栓组穿过上刀座的通孔将上刀座和下刀座锁紧。

4.根据权利要求1所述的用于数控立式车床上的切削力辅助测量装置，其特征在于：所述力传感器设有若干固定孔，所述下刀座对应力传感器的固定孔设有若干沉孔，所述第三连接件是内六角螺栓组，所述内六角螺栓组穿过下刀座的沉孔将下刀座固定在力传感器上。

5.根据权利要求1所述的用于数控立式车床上的切削力辅助测量装置，其特征在于：所述力传感器设有若干沉孔，所述力传感器连接板对应力传感器的沉孔设有若干固定孔，所述第二连接件是内六角螺栓组，所述内六角螺栓组穿过力传感器的沉孔将力传感器固定在力传感器连接板上。

6.根据权利要求1所述的用于数控立式车床上的切削力辅助测量装置，其特征在于：所述旋转刀塔的圆周壁上设有若干固定孔，所述力传感器连接板对应旋转刀塔的固定孔设有若干沉孔，所述第一连接件是内六角螺栓组，所述内六角螺栓组穿过力传感器连接板的沉孔将力传感器连接板固定在旋转刀塔的圆周壁上。

7.根据权利要求1所述的用于数控立式车床上的切削力辅助测量装置，其特征在于：所述旋转刀塔的圆周壁上设有若干个向外凸起的安装块，相邻的两个安装块之间形成安装槽；所述安装块具有呈V型的两个外侧壁，所述外侧壁上设有若干个固定孔；所述安装槽两侧的两个安装块的外侧壁在同一平面上，所述力传感器连接板与旋转刀塔连接的一面与所述平面贴合。

8.根据权利要求1所述的用于数控立式车床上的切削力辅助测量装置，其特征在于：所述力传感器的型号为Kistler 9129AA。

9.根据权利要求1所述的用于数控立式车床上的切削力辅助测量装置，其特征在于：所述数控立式车床的型号为V6C。

10.根据权利要求1所述的用于数控立式车床上的切削力辅助测量装置，其特征在于：所述力传感器连接板是长方体块。

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