切割刀具機(jī)械加工數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)

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摘要：所設(shè)計(jì)的一種便于更換切割刀具的機(jī)械加工用數(shù)控機(jī)床，包括工作臺(tái)、電機(jī)和液壓缸，工作臺(tái)的內(nèi)部軸承連接有轉(zhuǎn)桿，轉(zhuǎn)桿的外側(cè)鍵連接有半齒輪，電機(jī)的輸出端與轉(zhuǎn)桿的下端連接。該便于更換切割刀具的機(jī)械加工用數(shù)控機(jī)床利用齒塊實(shí)現(xiàn)切割刀具本體和調(diào)節(jié)齒輪之間的聯(lián)動(dòng)，并利用絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)調(diào)節(jié)桿移動(dòng)，調(diào)節(jié)棘爪和棘齒之間的位置，利用棘爪和棘齒對(duì)調(diào)節(jié)齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行限定，從而對(duì)切割刀具本體進(jìn)行鎖定，快速的實(shí)現(xiàn)切割刀具本體的拆卸和安裝。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；切割刀具；機(jī)械加工；更換

機(jī)械加工是改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀、尺寸、位置和性質(zhì)等，使其成為成品或者半成品的過程，按加工方式上的差別可分為切削加工和壓力加工，在進(jìn)行機(jī)械加工的切削加工時(shí)常常會(huì)使用切割數(shù)控機(jī)床，利用切割數(shù)控機(jī)床快速便捷的對(duì)工件進(jìn)行切割。但是，現(xiàn)有的機(jī)械加工用數(shù)控機(jī)床在使用的過程中仍存在不足之處，不能方便的對(duì)切割刀具進(jìn)行拆卸更換，使用的便利性較低，不便于對(duì)切割刀具進(jìn)行維護(hù)，且在加工過程中出現(xiàn)切割刀具故障時(shí)，不能快速的對(duì)刀具進(jìn)行更新，影響后續(xù)的加工效率。本設(shè)計(jì)目的在于提供一種便于更換切割刀具的機(jī)械加工用數(shù)控機(jī)床，以解決以上提出的目前市場(chǎng)上現(xiàn)有的機(jī)械加工用數(shù)控機(jī)床不能方便的對(duì)切割刀具進(jìn)行拆卸更換，在加工過程中出現(xiàn)切割刀具故障時(shí)，不能快速的對(duì)刀具進(jìn)行更新的問題。

1技術(shù)設(shè)計(jì)方案

一種便于更換切割刀具的機(jī)械加工用數(shù)控機(jī)床，包括工作臺(tái)、電機(jī)和液壓缸，工作臺(tái)的內(nèi)部軸承連接有轉(zhuǎn)桿，且轉(zhuǎn)桿的外側(cè)鍵連接有半齒輪，電機(jī)的輸出端與轉(zhuǎn)桿的下端連接，半齒輪的右方嚙合連接有全齒輪，且全齒輪鍵連接在刀架下端的外側(cè)，刀架軸承連接在工作臺(tái)的上方，且刀架上方的外側(cè)安裝有安裝架，安裝架的內(nèi)部設(shè)置有切割刀具本體。該便于更換切割刀具的機(jī)械加工用數(shù)控機(jī)床利用齒塊實(shí)現(xiàn)切割刀具本體和調(diào)節(jié)齒輪之間的聯(lián)動(dòng)，并利用絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)調(diào)節(jié)桿移動(dòng)，調(diào)節(jié)棘爪和棘齒之間的位置，利用棘爪和棘齒對(duì)調(diào)節(jié)齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行限定，從而對(duì)切割刀具本體進(jìn)行鎖定，快速的實(shí)現(xiàn)切割刀具本體的拆卸和安裝。與現(xiàn)有技術(shù)相比，便于更換切割刀具的機(jī)械加工用數(shù)控機(jī)床具有的優(yōu)點(diǎn)是：（1）利用齒塊實(shí)現(xiàn)切割刀具本體和調(diào)節(jié)齒輪之間的聯(lián)動(dòng)，并利用絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)調(diào)節(jié)桿移動(dòng)，調(diào)節(jié)棘爪和棘齒之間的位置，利用棘爪和棘齒對(duì)調(diào)節(jié)齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行限定，從而對(duì)切割刀具本體進(jìn)行鎖定，快速的實(shí)現(xiàn)切割刀具本體的拆卸和安裝。（2）半齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)全齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)1/4，從而控制刀架轉(zhuǎn)動(dòng)1/4面，對(duì)不同方位的安裝架的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而對(duì)切割刀具本體進(jìn)行更新，此設(shè)計(jì)不會(huì)影響數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行，且可方便的對(duì)切割刀具本體進(jìn)行更換。

2實(shí)例說明

一種便于更換切割刀具的機(jī)械加工用數(shù)控機(jī)床，如圖1所示：包括工作臺(tái)1、轉(zhuǎn)桿2、半齒輪3、電機(jī)4、全齒輪5、刀架6、調(diào)節(jié)桿7、安裝架8、滑塊801、壓縮彈簧802、卡座803、絲桿9、齒塊10、卡塊11、液壓缸12、切割刀具本體13、調(diào)節(jié)齒輪14、棘齒15、棘爪16、轉(zhuǎn)軸17和渦旋彈簧18，工作臺(tái)1的內(nèi)部軸承連接有轉(zhuǎn)桿2，且轉(zhuǎn)桿2的外側(cè)鍵連接有半齒輪3，電機(jī)4的輸出端與轉(zhuǎn)桿2的下端連接，半齒輪3的右方嚙合連接有全齒輪5，且全齒輪5鍵連接在刀架6下端的外側(cè)，刀架6軸承連接在工作臺(tái)1的上方，且刀架6上方的外側(cè)安裝有安裝架8，安裝架8的內(nèi)部設(shè)置有切割刀具本體13，且切割刀具本體13的外側(cè)安裝有齒塊10，齒塊10的外側(cè)嚙合連接有調(diào)節(jié)齒輪14，且調(diào)節(jié)齒輪14的內(nèi)側(cè)連接有棘齒15，棘齒15的外側(cè)貼合設(shè)置有棘爪16，且棘爪16焊接連接在轉(zhuǎn)軸17的外側(cè)，轉(zhuǎn)軸17通過渦旋彈簧18與調(diào)節(jié)桿7連接，調(diào)節(jié)桿7的內(nèi)部螺紋連接有絲桿9，且絲桿9軸承連接在安裝架8上，液壓缸12螺栓固定在工作臺(tái)1的上方，且液壓缸12的下端安裝有卡塊11。半齒輪3和全齒輪5的大小相同，且半齒輪3的齒數(shù)是全齒輪5齒數(shù)的1/4，此設(shè)計(jì)可帶動(dòng)刀架6一次轉(zhuǎn)動(dòng)1/4面，方便快速的對(duì)安裝架8的位置進(jìn)行更換。刀架6與工作臺(tái)1構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，且刀架6的俯剖面為圓形結(jié)構(gòu)，并且刀架6的外側(cè)等角度的分布有安裝架8，此設(shè)計(jì)可穩(wěn)定的控制刀架6轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)不同方位的安裝架8的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)。安裝架8包括滑塊801、壓縮彈簧802和卡座803，且安裝架8的外端固定安裝有滑塊801，并且滑塊801的下側(cè)連接有壓縮彈簧802，同時(shí)安裝架8的上側(cè)焊接連接有卡座803，此設(shè)計(jì)可控制安裝架8上下往復(fù)移動(dòng)，從而控制切割刀具本體13上下往復(fù)移動(dòng)，利用切割刀具本體13對(duì)工件進(jìn)行切割。滑塊801的俯剖面為“工”字形結(jié)構(gòu)，且滑塊801通過壓縮彈簧802與刀架6構(gòu)成彈性結(jié)構(gòu)，此設(shè)計(jì)可保證安裝架8穩(wěn)定的豎直移動(dòng)，避免安裝架8與刀架6脫離連接。齒塊10等間距的分布在切割刀具本體13和調(diào)節(jié)齒輪14的連接處，且調(diào)節(jié)齒輪14的中心線與調(diào)節(jié)桿7的中心線相互重合，并且調(diào)節(jié)桿7的俯剖面為“T”形結(jié)構(gòu)，同時(shí)調(diào)節(jié)桿7與安裝架8為滑動(dòng)連接，此設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)切割刀具本體13和調(diào)節(jié)齒輪14之間的聯(lián)動(dòng)，通過鎖定調(diào)節(jié)齒輪14便可鎖定切割刀具本體13。

3工作原理

在使用該便于更換切割刀具的機(jī)械加工用數(shù)控機(jī)床時(shí)，首先，使用者先將圖1所示的整個(gè)裝置平穩(wěn)的放置到工作區(qū)域內(nèi)，利用數(shù)控機(jī)床對(duì)工件進(jìn)行切割，若在加工過程中，切割刀具本體13出現(xiàn)損害需要對(duì)切割刀具本體13進(jìn)行更新時(shí)，將液壓缸12打開，液壓缸12控制卡塊11上移，解除卡塊11與卡座803的連接，便可將電機(jī)4外接電源，控制電機(jī)4帶動(dòng)轉(zhuǎn)桿2轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)桿2帶動(dòng)半齒輪3轉(zhuǎn)動(dòng)，半齒輪3帶動(dòng)全齒輪5轉(zhuǎn)動(dòng)1/4，新的安裝架8上的完整的切割刀具本體13移動(dòng)到切割區(qū)，停止電機(jī)4的工作，并控制液壓缸12帶動(dòng)卡塊11下移，將卡塊11卡進(jìn)對(duì)應(yīng)位置的卡座803內(nèi)，需要對(duì)工件進(jìn)行切割時(shí)，便可持續(xù)控制液壓缸12帶動(dòng)卡塊11下移，同步推動(dòng)安裝架8下移，結(jié)合圖2所示，安裝架8通過“工”字形的滑塊801在刀架6內(nèi)豎直移動(dòng)，并對(duì)壓縮彈簧802進(jìn)行擠壓，使得壓縮彈簧802開始蓄力，而安裝架8帶動(dòng)切割刀具本體13下移對(duì)工件進(jìn)行切割，切割之后，控制液壓缸12帶動(dòng)卡塊11連同卡座803和安裝架8上移，此時(shí)壓縮彈簧802也同步推動(dòng)安裝架8上移復(fù)位，帶動(dòng)切割刀具本體13上移，根據(jù)上述步驟，控制切割刀具本體13上下運(yùn)動(dòng)對(duì)工件進(jìn)行切割。而工作人員可對(duì)磨損的切割刀具本體13拆卸，根據(jù)圖5所示，轉(zhuǎn)動(dòng)絲桿9，絲桿9帶動(dòng)外側(cè)螺紋連接的調(diào)節(jié)桿7后移，調(diào)節(jié)桿7的俯剖面為“T”形結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)桿7后端左右兩側(cè)的凸出部分在安裝架8內(nèi)滑動(dòng)，保證調(diào)節(jié)桿7穩(wěn)定水平后移，調(diào)節(jié)桿7帶動(dòng)棘爪16后移，結(jié)合圖4所示，解除棘爪16對(duì)棘齒15的卡合，此時(shí)便可將切割刀具本體13拉出，接著反向轉(zhuǎn)動(dòng)絲桿9，絲桿9帶動(dòng)調(diào)節(jié)桿7前移，將棘爪16復(fù)位與棘齒15卡合，此時(shí)便可將新的切割刀具本體13從下向上推入安裝架8，切割刀具本體13左側(cè)的齒塊10帶動(dòng)嚙合連接的調(diào)節(jié)齒輪14逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)節(jié)齒輪14內(nèi)側(cè)安裝的棘齒15便可撥動(dòng)棘爪16通過轉(zhuǎn)軸17轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸17端部的渦旋彈簧18同步轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行蓄力，使得切割刀具本體13順利上移，安裝完畢之后，同時(shí)切割刀具本體13的移動(dòng)，從而停止調(diào)節(jié)齒輪14的轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)渦旋彈簧18帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸17反轉(zhuǎn)復(fù)位，從而帶動(dòng)棘爪16反轉(zhuǎn)復(fù)位，利用棘爪16對(duì)棘齒15進(jìn)行鎖定限位，從而穩(wěn)固的完成切割刀具本體13的安裝。

4結(jié)語

所設(shè)計(jì)的一種便于更換切割刀具的機(jī)械加工用數(shù)控機(jī)床利用齒塊實(shí)現(xiàn)切割刀具本體和調(diào)節(jié)齒輪之間的聯(lián)動(dòng)，可以解決目前市場(chǎng)上現(xiàn)有的機(jī)械加工用數(shù)控機(jī)床不能方便的對(duì)切割刀具進(jìn)行拆卸更換，在加工過程中出現(xiàn)切割刀具故障時(shí)，不能快速的對(duì)刀具進(jìn)行更新的問題。該設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，具有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。

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作者:萬志強(qiáng) 王江平 張青 劉丹 單位:安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)械工程學(xué)院蕪湖工望機(jī)械科技有限公司