柔性刀夹、刀库以及数控加工中心的制作方法

专利2026-06-07  1


本技术涉及夹具的,特别涉及柔性刀夹、刀库以及数控加工中心。


背景技术:

1、数控加工中心加工零件时需要从刀库上更换不同的刀具,以适配不同的加工工艺,例如钻孔、镗孔、铣平面、攻牙等,传统数控加工中心的换刀装置,在换刀时整个刀库向主轴移动,当主轴上的刀具进入到刀库的夹持装置卡槽中时,主轴向上移动脱离刀具,然后刀库开始转动以执行换刀,当待更换的刀具对正主轴的正下方时,主轴下移以装配刀具,待换刀结束后,刀库退回到原点位置。当刀具与刀库上的夹持装置组合与分离时,由于两者都是刚性零件,容易发生碰撞,在发出噪音的同时,也影响刀具与刀库上的夹持装置的装配精度,长期以往会造成刀具和刀库上的夹持装置分离与组合的角度偏差大,无法与主轴孔进行正确的配合,甚至在换刀时,刀具从夹持装置上直接脱落,无法正常加工。

2、针对上述的技术问题,现有技术提出了弹性刀夹的概念,例如公开号为cn208005192u的《铝制数控刀夹》,该技术采用特殊的弹性机构,有效地减少了对刀夹的损坏,提高了刀夹的使用寿命。

3、不过,申请人在实际使用当中发现,现有的弹性刀夹普遍存在以下缺陷:

4、一、刀夹的通用性较差,每种刀夹仅能适配对应标准的刀柄,例如适配bt30的刀夹无法应用到bt40的刀柄;

5、二、刀夹容易因弹簧的老化而降低夹持力,从而影响换刀的精度。


技术实现思路

1、本实用新型旨在提供一种改进型的柔性刀夹。

2、根据本实用新型的第一方面实施例的柔性刀夹,其包括:

3、夹持组件,其包括间隔设置的第一卡爪和第二卡爪,所述第一卡爪和所述第二卡爪均设有弧形缺口,两个所述弧形缺口共同形成夹持空间,所述第一卡爪和所述第二卡爪均在远离所述弧形缺口的位置上连接有限位卡扣,两个所述限位卡扣共同连接有限位圈,所述限位圈用于限制所述第一卡爪与所述第二卡爪的相互远离;

4、弹簧,其数量为两个或者两个以上,所有的弹簧均连接在所述第一卡爪与所述第二卡爪之间,所述弹簧具有将所述第一卡爪与所述第二卡爪进行分离的弹力趋势。

5、根据本实用新型实施例的柔性刀夹,至少具有如下有益效果:由于所述限位圈用于限制所述第一卡爪与所述第二卡爪的相互远离,因此所述夹持空间的尺寸与所述限位圈的内环尺寸呈正相关,可通过更换不同尺寸的限位圈来调节所述夹持空间的大小,以此来夹持不同标准的刀柄,从而扩大所述柔性刀夹的适用范围;此外,由于所述弹簧的数量为两个或者两个以上,因此所述柔性刀夹的夹持刚性优于现有技术,即使当其中一个弹簧出现老化时,其余的弹簧也能保持一定的弹力,以降低对换刀精度的影响。

6、根据本实用新型的一些实施例,为了便于装配所述限位圈,所述限位卡扣为l型构件,其包括竖直部和水平部,所述第一卡爪和所述第二卡爪均设有可供所述竖直部进行转动连接的竖向孔位。在所述弹簧的弹力作用下,两个所述限位卡扣的竖直部分别与所述限位圈的内侧面进行抵接,而所述限位圈在所述水平部的阻碍下无法脱离所述限位卡扣,以此构成一个稳定的弹性结构。

7、根据本实用新型的一些实施例,所述竖直部设有止转平面,所述第一卡爪和所述第二卡爪均设有连通于所述竖向孔位的横向孔位,所述横向孔位中连接有螺钉。当所述止转平面旋转至所述横向孔位并与所述螺钉进行抵接后,此时所述竖直部便无法在所述竖向孔位中进行转动,以此限定了所述水平部的位置。

8、根据本实用新型的一些实施例,所述水平部的尺寸小于所述限位圈的内环尺寸。若需要拆卸所述限位圈,则将所述水平部转动至所述限位圈的内环,由于所述水平部的尺寸小于所述限位圈的内环尺寸,因此所述限位圈能够脱离两个所述限位卡扣。

9、根据本实用新型的一些实施例,为了对所述弹簧进行定位,所述第一卡爪和所述第二卡爪均设有相互正对的侧面,所述第一卡爪的侧面和所述第二卡爪的侧面均设有多个定位柱,每个所述弹簧的两端分别套设于两个所述定位柱。

10、根据本实用新型的一些实施例,所述弧形缺口的水平中心设有凸缘。由于刀柄都设有定位凹槽,因此所述柔性刀夹可通过设置所述凸缘而与所述定位凹槽进行配合。

11、根据本实用新型的一些实施例,为了避免发生硬碰硬的情况,所述夹持组件为复合材料构件,其硬度低于刀柄材料的硬度。

12、根据本实用新型的一些实施例,由于尼龙与玻璃纤维的复合材料具有极高的强度和刚性,同时又能保持良好的韧性和耐冲击性,因此所述夹持组件为尼龙与玻璃纤维复合而成的构件。

13、根据本实用新型的第二方面实施例的刀库,包括刀盘和上述的柔性刀夹,所述刀盘的外周边缘上连接有多个所述柔性刀夹,多个所述柔性刀夹绕所述刀盘的中心进行圆周均布。

14、根据本实用新型的第三方面实施例的数控加工中心,包括加工主轴和上述的刀库,所述加工主轴具有至少两个自由度,所述加工主轴通过所述刀库进行换刀。

15、本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。



技术特征:

1.柔性刀夹,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的柔性刀夹,其特征在于:所述限位卡扣(300)为l型构件,其包括竖直部(310)和水平部(320),所述第一卡爪(110)和所述第二卡爪(120)均设有可供所述竖直部(310)进行转动连接的竖向孔位。

3.根据权利要求2所述的柔性刀夹,其特征在于:所述竖直部(310)设有止转平面(311),所述第一卡爪(110)和所述第二卡爪(120)均设有连通于所述竖向孔位的横向孔位(104),所述横向孔位(104)中连接有螺钉(500)。

4.根据权利要求3所述的柔性刀夹,其特征在于:所述水平部(320)的尺寸小于所述限位圈(400)的内环尺寸。

5.根据权利要求1所述的柔性刀夹,其特征在于:所述第一卡爪(110)和所述第二卡爪(120)均设有相互正对的侧面,所述第一卡爪(110)的侧面和所述第二卡爪(120)的侧面均设有多个定位柱(105),每个所述弹簧(200)的两端分别套设于两个所述定位柱(105)。

6.根据权利要求1所述的柔性刀夹,其特征在于:所述弧形缺口(101)的水平中心设有凸缘(103)。

7.根据权利要求1所述的柔性刀夹,其特征在于:所述夹持组件(100)为复合材料构件。

8.根据权利要求7所述的柔性刀夹,其特征在于:所述夹持组件(100)为尼龙与玻璃纤维复合而成的构件。

9.刀库,其特征在于,包括多个如权利要求1至8任意一项所述的柔性刀夹,还包括:刀盘(20),所述刀盘(20)的外周边缘上连接有多个所述柔性刀夹(10),多个所述柔性刀夹(10)绕所述刀盘(20)的中心进行圆周均布。

10.数控加工中心,其特征在于,包括如权利要求9所述的刀库,还包括:加工主轴,所述加工主轴具有至少两个自由度,所述加工主轴通过所述刀库进行换刀。


技术总结
本技术公开了柔性刀夹、刀库以及数控加工中心,该柔性刀夹包括:夹持组件,其包括间隔设置的第一卡爪和第二卡爪,两个卡爪均设有弧形缺口,两个弧形缺口共同形成夹持空间,两个卡爪均在远离弧形缺口的位置上连接有限位卡扣,两个限位卡扣共同连接有限位圈;弹簧,其数量为两个或者两个以上,所有的弹簧均连接在第一卡爪与第二卡爪之间,弹簧具有将第一卡爪与第二卡爪进行分离的弹力趋势。本技术通过更换不同尺寸的限位圈来调节夹持空间的大小,以此来夹持不同标准的刀柄,从而扩大柔性刀夹的适用范围;此外,由于弹簧的数量为两个或者两个以上,因此当其中一个弹簧出现老化时,其余的弹簧也能保持一定的弹力,以降低对换刀精度的影响。

技术研发人员:史湘平,雷秋艳
受保护的技术使用者:佛山市南海区瑞集机械有限公司
技术研发日:20231103
技术公布日:2024/7/25
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