CN220659438U - 加工外形不需要停刀的工具及具有该工具的数控机床 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种加工外形不需要停刀的工具，包括装置本体、回转支架、顶压驱动器及做松开或压紧配合的第一顶压体和第二顶压体。第一顶压体位于装置本体对应的上方并与回转支架转动连接，第二顶压体位于第一顶压体对应的下方，顶压驱动器装配于装置本体，顶压驱动器被配置为用于驱使第二顶压体做向上靠近或向下远离所述第一顶压体的运动；回转支架可转动地装配于装置本体，回转支架还可绕一沿装置本体的上下方向布置的回转中心线围绕装置本体、第二顶压体和第一顶压体转动，第一顶压体与回转支架的转动中心线与回转中心线相重合；以有效节省工件的加工时间，提升加工质量，从而节省工件的成本。另，本实用新型还公开了一种数控机床。

Description

加工外形不需要停刀的工具及具有该工具的数控机床

技术领域

本实用新型涉及一种工件的外形加工领域，尤其涉及到一种加工外形不需要停刀的工具及具有该工具的数控机床。

背景技术

在现有的CNC(数控机床)加工高度超过20毫米厚的圆形或四方形工件时，由于工件太高而用真空吸不住，导致工件无法使用真空方式进行固定。

此时，虽然CNC可用多个气缸压着工件的方式来加工，但是，由于气缸是处于工件的外形边上，气缸会挡着锣刀锣铣工件的锣外形线路，这样使得锣刀走到所对应的气缸附近时要需慢下来，等待该气缸上的压块弹开，再让锣刀锣过去；因此，造成加工所需要的时间变长。

另，CNC还可用虎钳夹住工件的下半部分来加工，先加工工件的上半部分，再反过来加工工件的下半部分，这样就需要工件的两次装夹，带来需要的时间也比较长；且在工件摆放不到位时候，工件的外形会有级位而影响质量；因此，用虎钳夹住工件的方式在批量性工件里面会导致成本很高。

所以，急需要一种加工外形不需要停刀的工具来克服上述的一个或多个缺陷。

实用新型内容

本实用新型的一目的在于提供一种加工外形不需要停刀的工具，以有效节省工件的加工时间、提升加工质量和节省工件的成本。

本实用新型的另一目的在于提供一种数控机床，以有效节省工件的加工时间、提升加工质量和节省工件的成本。

为实现上述的目的，本实用新型的加工外形不需要停刀的工具包括装置本体、回转支架、顶压驱动器及沿所述装置本体的上下方向做松开或压紧配合的第一顶压体和第二顶压体。所述第一顶压体位于所述装置本体对应的上方并与所述回转支架转动连接，所述第二顶压体位于所述第一顶压体对应的下方，所述顶压驱动器装配于所述装置本体，所述顶压驱动器被配置为用于驱使所述第二顶压体做向上靠近或向下远离所述第一顶压体的运动，以使所述第一和第二顶压体对放置于所述第二顶压体上的工件压紧或松开压紧；所述回转支架可转动地装配于所述装置本体，所述回转支架还可绕一沿所述装置本体的上下方向布置的回转中心线围绕所述装置本体、第二顶压体和第一顶压体转动，所述第一顶压体与所述回转支架的转动中心线与所述回转中心线相重合。

与现有技术相比，由于回转支架可转动地装配于装置本体，由装置本体对回转支架提供转动支撑的作用，且结合第一顶压体与回转支架转动连接，使得第一顶压体通过回转支架而被装置本体支撑在第二顶压体的上方，故在由装置本体所支撑的顶压驱动器驱使第二顶压体做向上靠近第一顶压体运动的过程中，使得第二顶压体和第一顶压体共同夹紧放置于第二顶压体的工件；所以，在主轴沿所夹的工件之外形行走的过程中，主轴会顶推回转支架绕回转中心线围绕装置本体、第二顶压体、工件及第一顶压体做回转运动的同时，主轴上的刀具对所夹紧的工件之外形加工，因此，本实用新型的加工外形不需要停刀的工具能有效节省工件的加工时间，提升加工质量，从而节省工件的成本。

较佳地，所述装置本体由上至下依次包含第一本体和横截面外轮廓为圆形的第二本体，所述第二本体外套有一第一轴承，所述第一轴承与所述回转支架固定连接，所述第一轴承的轴心线、所述第二本体的中心线及所述回转中心线三者重合。

较佳地，所述第二本体内开设有容纳腔，所述容纳腔向下贯穿所述第二本体的底端面，所述顶压驱动器位于所述容纳腔，所述顶压驱动器的输出端朝上布置并向上穿过所述第一本体，所述第二顶压体与所述顶压驱动器的输出端装配连接。

较佳地，所述第二本体的侧壁开设有与所述容纳腔相连通的走线通道，所述第二本体的底端面低于所述顶压驱动器，所述顶压驱动器为气缸或液压缸，所述第一本体的横截面外轮廓为圆形。

较佳地，所述第一本体沿所述第一轴承的径向凸出所述第二本体，所述回转支架包含位于所述第一本体之侧旁的上下支架、与所述上下支架之上端固定连接的上横向支架及与所述上下支架之下端固定连接的下横向支架，所述下横向支架伸向所述第一轴承并与所述第一轴承固定连接，所述第一顶压体与所述上横向支架转动连接。

较佳地，本实用新型的加工外形不需要停刀的工具还包括第二轴承，所述第一顶压体的顶部向上设有一圆柱体，所述第二轴承外套于所述圆柱体上，所述上横向支架与所述第二轴承固定连接，所述第二轴承的轴心线与所述回转中心线相重合。

较佳地，本实用新型的加工外形不需要停刀的工具还包括锁固螺丝，所述第二轴承为转动轴承，所述锁固螺丝向下穿过所述第二轴承的内圈并与所述圆柱体螺纹连接，以将所述第二轴承的内圈与所述圆柱体锁固在一起，所述上横向支架与所述第二轴承的外圈固定连接。

较佳地，所述第一轴承为转动轴承，所述第一轴承的内圈外套于所述第二本体上，所述第一轴承的外圈与所述下横向支架固定连接。

较佳地，本实用新型的加工外形不需要停刀的工具还包括至少两个位于所述回转中心线之侧旁的导向柱，所述导向柱沿所述装置本体的上下方向伸展，所述导向柱的上端装配于所述第二顶压体，所述装置本体开设有匹配所述导向柱的导向通道，所述导向柱的下端伸入所述导向通道中。

为实现上述的目的，本实用新型的数控机床包括主轴、装配于所述主轴上的刀具及前述的工具。

附图说明

图1是具有本实用新型加工外形不需要停刀之工具的数控机床的立体图，该图还显示工件处于夹紧状态。

图2是图1所示的数控机床沿箭头B所指方向观看的平面图。

图3是图1所示的数控机床沿箭头A所指方向观看的平面图。

图4是本实用新型加工外形不需要停刀的工具的立体图，该图还显示出工件处于夹紧状态。

图5是图4所示的工具在另一角度时的立体图。

图6是图4所示的工具沿箭头D所指方向观看的平面图。

图7是图6所示的工具在松开对工件压紧时的平面图。

图8是图7所示的工具在隐藏工件后的平面图。

图9是图6所示的工具在隐藏工件且沿箭头A所指方向观看的平面图。

图10是沿图9中E-E线剖切后的内部图。

图11是本实用新型加工外形不需要停刀的工具中的装置本体的立体图。

图12是图11所示的装置本体在另一角度时的立体图。

图13a至图13f显示出本实用新型的数控机床对工件外形加工的状态图。

具体实施方式

为了详细说明本实用新型的技术内容、构造特征，以下结合实施方式并配合附图作进一步说明。

请参阅图1至图3，本实用新型的数控机床1包括主轴210、装配于主轴210上的刀具220及加工外形不需要停刀的工具100。其中，主轴210用于驱使刀具220运动，而主轴210和主轴210上的刀具220由数控机床1中的运动机构所驱使运动，以满足刀具220对工件230的加工目的。由于主轴210、刀具220及运动机构三者的具体结构是本领域所熟知的，故以此不再赘述。

再结合图4至图10，加工外形不需要停刀的工具100包括装置本体10、回转支架20、顶压驱动器30及沿装置本体10的上下方向做松开或压紧配合的第一顶压体40和第二顶压体50。第一顶压体40位于装置本体10对应的上方，第一顶压体40还与回转支架20转动连接，由回转支架20对第一顶压体40提供转动支撑的作用，并满足第一顶压体40与回转支架20两者之间可相对转动的需要；第二顶压体50位于第一顶压体40对应的下方，以满足第二顶压体50沿装置本体10的上下方向与第一顶压体40做松压配合的需要；顶压驱动器30装配于装置本体10，由顶压驱动器30对装置本体10提供支撑的作用及装配的场所，顶压驱动器30被配置为用于驱使第二顶压体50做向上靠近或向下远离第一顶压体40的运动，以使第一和第二顶压体50对放置于第二顶压体50上的工件230压紧，状态见图6所示，或者使第一和第二顶压体50松开对工件230的压紧，状态见图7所示；而回转支架20可转动地装配于装置本体10，由装置本体10对回转支架20提供转动的支撑作用，回转支架20还可绕一沿装置本体10的上下方向布置的回转中心线围绕装置本体10、第二顶压体50和第一顶压体40转动，第一顶压体40与回转支架20的转动中心线与回转中心线相重合，即，在图10中，标号C所指的中心线可指转动中心线和回转中心线。具体地，于图2至图3，图4至图8，以及图10至图12中，作为一示例，装置本体10由上至下依次包含第一本体11和横截面外轮廓为圆形的第二本体12，第二本体12外套有一第一轴承60，第一轴承60与回转支架20固定连接，第一轴承60的轴心线、第二本体12的中心线及回转中心线三者重合(即，图10中的标号C所指的中心线也可指第一轴承60的轴心线和第二本体12的中心线)，以借助第一轴承60外套于第二本体12并与回转支架20装配连接，提高装置本体10对回转支架20转动支撑的稳定性、顺畅性及灵活性。更具体地，如下：

如图5、图10及图12所示，第二本体12内开设有容纳腔121，容纳腔121向下贯穿第二本体12的底端面122，以使得第二本体12为镂空结构，可选择的是，于图5及图12中，作为一示例，容纳腔121为圆形腔，这样设计使得第二本体12为轴套结构，以便于第二本体12的制造加工；当然，于其它实施例中，容纳腔121的外形还可为其它，故不以图5及图12所示为限。另，顶压驱动器30位于容纳腔121，以将顶压驱动器30隐藏于第二本体12内，故使得工具100更整齐简洁，并有效地避让顶压驱动器30因位于装置本体10外而需要考虑顶压驱动器30的配置位置是否对主轴210和刀具220的路线造成影响；且顶压驱动器30的输出端31朝上布置并向上穿过第一本体11，第二顶压体50与顶压驱动器30的输出端31装配连接，这样设计可以简化顶压驱动器30的输出端31与第二顶压体50之间的装配关系；可选择的是，于图10中，作为一示例，第二顶压体50借助一锁紧螺丝32与顶压驱动器30的输出端31装配在一起，具体装配过程是，锁紧螺丝32向下穿过第二顶压体50再与顶压驱动器30的输出端31螺纹连接，这样设计能提高第二顶压体50与顶压驱动器30的输出端31之间装拆的便捷性。此外，第二本体12的侧壁123开设有与容纳腔121相连通的走线通道124，故在第二本体12固定于外界支撑体(例如数控机床1的工作台)后，此时，借助走线通道124，方便第二本体12内的顶压驱动器30与外部的线路连接操作。具体地，于图10中，作为一示例，第二本体12的底端面122低于顶压驱动器30，以防止顶压驱动器30向下凸出第二本体12，一方面便于第二本体12与数控机床1中的工作台装配连接，另一方面使得第二本体12对顶压驱动器30的保护更好；另，于图5和图12中，作为一示例，第一本体12的横截面外轮廓为圆形，以使得回转支架20与第一本体12之间的间隙各处一致，故使得回转支架20与第一本体12之间的间隙可以做得更小，当然，于其它实施例中，第一本体12的横截面还可为其它形状，例如正多边形、椭圆形等等，故不以图5和图12所示为限。举例而言，顶压驱动器30为气缸，当然，根据实际需要而选择为液压缸；另，第一和第二顶压体50各为一压块结构，例如但不限于此的方形压块结构。补充说明的是，当装置本体10做成包含第一本体11和第二本体12时，此时，第一本体11和第二本体12可分别由金属材料制得，然后通过焊接方式固定在一起，当然，也可以在同一金属材料成型出共同构成一体式结构的第一本体11和第二本体12。

如图2，以图4至图12所示，第一本体11沿第一轴承60的径向凸出第二本体12，以使得第一本体11凸出第二本体12的位置对第一轴承60进行上方的轴向限位，避免第一轴承60向上窜动；回转支架20包含位于第一本体11之侧旁的上下支架21、与上下支架21之上端固定连接的上横向支架22及与上下支架21之下端固定连接的下横向支架23，下横向支架23伸向第一轴承60并与第一轴承60固定连接，第一顶压体40与上横向支架22转动连接，这样可以简化回转支架20的结构，减少回转支架20的重量，以及减少回转支架20绕回转中心线回转所占用的空间。具体地，于图6至图8中，作为一示例，上、下横向支架23各与上下支架21垂直且朝同一方向伸展，以使得回转支架20呈“U”字形，从而使得回转支架20与装置本体10之间可做得更紧凑，当然，于其它实施例中，回转支架20的形状还可为其它，故不以图6至图8所示为限。举例而言，第一顶压体40为压块结构，例如但不限于此的方形压块结构。

如图1至图4，以及图6至图10所示，工具100还包括第二轴承70，第一顶压体40的顶部向上设有一圆柱体41，第二轴承70外套于圆柱体41上，上横向支架22与第二轴承70固定连接，第二轴承70的轴心线与回转中心线相重合(即，图10中的标号C所指的中心线也可指第二轴承70的轴心线)，以借助第二轴承70，确保第一顶压体40与回转支架20之间转动的顺畅性及稳定性。具体地，于图1至图4，以及图6至图10中，作为一示例，工具100还包括锁固螺丝80，第二轴承70为转动轴承，锁固螺丝80向下穿过第二轴承70的内圈71并与圆柱体71螺纹连接，以将第二轴承70的内圈71与圆柱体41锁固在一起，上横向支架22与第二轴承70的外圈72固定连接(例如但不限于此的焊接固定)，以借助锁固螺丝80，提高第一顶压体40和第二轴承70两者于回转支架20上的装拆操作。

需要说明的是，当使用第二轴承70时，此时的第二轴承70在轴向上需要限位，例如，在于图10中，第二轴承70的外圈72因与回转支架20固定连接而受到限位，第二轴承70的内圈71受到锁固螺丝80的轴向限位；当然，第二轴承70的轴向限位方式还可为其它方式，故不以图10为限。另，当不使用第二轴承70(即将第二轴承70删除)时，此时，第一顶压体40与回转支架20之间的转动连接方式有：作为一示例，回转支架20的上横向支架22开设有上下贯穿的轴孔，第一顶压体40上具有向上穿过该轴孔的轴体(即圆柱体41的一种形式)，轴体穿出轴孔的位置设有用于阻挡轴体向下从轴孔脱落的结构，即可实现回转支架20和第一顶压体40之间的相对转动。可理解的是，第二轴承70还可为轴套结构，即第二轴承70不包含内圈、外圈等结构，一样能实现第一顶压体40借助第二轴承70相对回转支架20转动的目的，此时，第一顶压体40与第二轴承70的装配方式可以为：第二轴承70与回转支架20的上横向支架22固定连接，第一顶压体40的顶部具有向上穿过第二轴承70的轴体，轴体凸出第二轴承70的位置上设有阻挡轴体向下脱落第二轴承70的结构即可。

如图10所示，第一轴承60为转动轴承，第一轴承的内圈61外套于第二本体12上，第一轴承60的外圈62与下横向支架23固定连接(例如但不限于此的焊接固定)，以提高装置本体10借助第一轴承60对回转支架20转动支撑的稳定性及顺畅性。需要说明的是，当使用第一轴承60时，此时的第一轴承60需要轴向限位，例如，作为一示例，由第一本体11对第一轴承60进行上方的轴向限位，由第二本体12对第一轴承60进行下方的轴向限位，当然，第一轴承60的轴向限位方式还可为其它，故不以此说明为限。

如图1、图2、图4、图6、图7、图8及图11所示，工具100还包括至三个位于回转中心线之侧旁的导向柱90，导向柱90沿装置本体10的上下方向伸展，导向柱90的上端装配于第二顶压体50，装置本体10开设有匹配导向柱90的导向通道111，导向柱90的下端伸入导向通道111中，以提高顶压驱动器30驱使第二顶压体50上下升降的顺畅性及精准性。需要说明的是，于其它实施例中，导向柱90的数量还可为两个、四个或五个不等；另，当装置本体10包含第一本体11及第二本体12时，此时的导向通道111开设于第一本体11处。

与现有技术相比，由于回转支架20可转动地装配于装置本体10，由装置本体10对回转支架20提供转动支撑的作用，且结合第一顶压体40与回转支架200转动连接，使得第一顶压体40通过回转支架20而被装置本体10支撑在第二顶压体50的上方，故在由装置本体10所支撑的顶压驱动器30驱使第二顶压体50做向上靠近第一顶压体40运动的过程中，使得第二顶压体50和第一顶压体40共同夹紧放置于第二顶压体50的工件230；所以，结合图13a至图13f，在主轴210沿所夹的工件230之外形(例如工件230的四个边缘231)行走的过程中，主轴210会顶推回转支架20绕回转中心线C围绕装置本体10、第二顶压体50、工件230及第一顶压体40做回转运动的同时，主轴210上的刀具220对所夹紧的工件230之外形加工，该过程不需要主轴210和刀具220停止工作，因此，本实用新型的加工外形不需要停刀的工具100能有效节省工件230的加工时间，提升加工质量，从而节省工件230的成本。

值得注意者，由于刀具220是对工件230之四周的外缘之外形进行加工，故被第一顶压体40和第二顶压体50共同夹紧的工件230之四周外缘需要呈外露布置，例如图1中通过工件230的四周外缘通过凸出第一顶压体40和第二顶压体50而呈外露布置，这仅是外露的一种方式，但不以为限；另，当顶压驱动器30不是内置于装置本体10内时，此时可将顶压驱动器30装配于装置本体10外，例如，顶压驱动器30布置于第二顶压体50的正下方并固定于装置本体10处，但不以此为限。

以上所揭露的仅为本实用新型的较佳实例而已，不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，均属于本实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种加工外形不需要停刀的工具，其特征在于，包括装置本体、回转支架、顶压驱动器及沿所述装置本体的上下方向做松开或压紧配合的第一顶压体和第二顶压体，所述第一顶压体位于所述装置本体对应的上方并与所述回转支架转动连接，所述第二顶压体位于所述第一顶压体对应的下方，所述顶压驱动器装配于所述装置本体，所述顶压驱动器被配置为用于驱使所述第二顶压体做向上靠近或向下远离所述第一顶压体的运动，以使所述第一和第二顶压体对放置于所述第二顶压体上的工件压紧或松开压紧，所述回转支架可转动地装配于所述装置本体，所述回转支架还可绕一沿所述装置本体的上下方向布置的回转中心线围绕所述装置本体、第二顶压体和第一顶压体转动，所述第一顶压体与所述回转支架的转动中心线与所述回转中心线相重合。

2.根据权利要求1所述的加工外形不需要停刀的工具，其特征在于，所述装置本体由上至下依次包含第一本体和横截面外轮廓为圆形的第二本体，所述第二本体外套有一第一轴承，所述第一轴承与所述回转支架固定连接，所述第一轴承的轴心线、所述第二本体的中心线及所述回转中心线三者重合。

3.根据权利要求2所述的加工外形不需要停刀的工具，其特征在于，所述第二本体内开设有容纳腔，所述容纳腔向下贯穿所述第二本体的底端面，所述顶压驱动器位于所述容纳腔，所述顶压驱动器的输出端朝上布置并向上穿过所述第一本体，所述第二顶压体与所述顶压驱动器的输出端装配连接。

4.根据权利要求3所述的加工外形不需要停刀的工具，其特征在于，所述第二本体的侧壁开设有与所述容纳腔相连通的走线通道，所述第二本体的底端面低于所述顶压驱动器，所述顶压驱动器为气缸或液压缸，所述第一本体的横截面外轮廓为圆形。

5.根据权利要求2所述的加工外形不需要停刀的工具，其特征在于，所述第一本体沿所述第一轴承的径向凸出所述第二本体，所述回转支架包含位于所述第一本体之侧旁的上下支架、与所述上下支架之上端固定连接的上横向支架及与所述上下支架之下端固定连接的下横向支架，所述下横向支架伸向所述第一轴承并与所述第一轴承固定连接，所述第一顶压体与所述上横向支架转动连接。

6.根据权利要求5所述的加工外形不需要停刀的工具，其特征在于，还包括第二轴承，所述第一顶压体的顶部向上设有一圆柱体，所述第二轴承外套于所述圆柱体上，所述上横向支架与所述第二轴承固定连接，所述第二轴承的轴心线与所述回转中心线相重合。

7.根据权利要求6所述的加工外形不需要停刀的工具，其特征在于，还包括锁固螺丝，所述第二轴承为转动轴承，所述锁固螺丝向下穿过所述第二轴承的内圈并与所述圆柱体螺纹连接，以将所述第二轴承的内圈与所述圆柱体锁固在一起，所述上横向支架与所述第二轴承的外圈固定连接。

8.根据权利要求5所述的加工外形不需要停刀的工具，其特征在于，所述第一轴承为转动轴承，所述第一轴承的内圈外套于所述第二本体上，所述第一轴承的外圈与所述下横向支架固定连接。

9.根据权利要求1所述的加工外形不需要停刀的工具，其特征在于，还包括至少两个位于所述回转中心线之侧旁的导向柱，所述导向柱沿所述装置本体的上下方向伸展，所述导向柱的上端装配于所述第二顶压体，所述装置本体开设有匹配所述导向柱的导向通道，所述导向柱的下端伸入所述导向通道中。

10.一种数控机床，包括主轴及装配于所述主轴上的刀具，其特征在于，所述数控机床还包括根据权利要求1至9任一项所述的工具。