切割刀具機械加工數(shù)控機床設計

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摘要：所設計的一種便于更換切割刀具的機械加工用數(shù)控機床，包括工作臺、電機和液壓缸，工作臺的內部軸承連接有轉桿，轉桿的外側鍵連接有半齒輪，電機的輸出端與轉桿的下端連接。該便于更換切割刀具的機械加工用數(shù)控機床利用齒塊實現(xiàn)切割刀具本體和調節(jié)齒輪之間的聯(lián)動，并利用絲桿轉動帶動調節(jié)桿移動，調節(jié)棘爪和棘齒之間的位置，利用棘爪和棘齒對調節(jié)齒輪的轉動進行限定，從而對切割刀具本體進行鎖定，快速的實現(xiàn)切割刀具本體的拆卸和安裝。

關鍵詞：數(shù)控機床；切割刀具；機械加工；更換

機械加工是改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、位置和性質等，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，在進行機械加工的切削加工時常常會使用切割數(shù)控機床，利用切割數(shù)控機床快速便捷的對工件進行切割。但是，現(xiàn)有的機械加工用數(shù)控機床在使用的過程中仍存在不足之處，不能方便的對切割刀具進行拆卸更換，使用的便利性較低，不便于對切割刀具進行維護，且在加工過程中出現(xiàn)切割刀具故障時，不能快速的對刀具進行更新，影響后續(xù)的加工效率。本設計目的在于提供一種便于更換切割刀具的機械加工用數(shù)控機床，以解決以上提出的目前市場上現(xiàn)有的機械加工用數(shù)控機床不能方便的對切割刀具進行拆卸更換，在加工過程中出現(xiàn)切割刀具故障時，不能快速的對刀具進行更新的問題。

1技術設計方案

一種便于更換切割刀具的機械加工用數(shù)控機床，包括工作臺、電機和液壓缸，工作臺的內部軸承連接有轉桿，且轉桿的外側鍵連接有半齒輪，電機的輸出端與轉桿的下端連接，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，刀架軸承連接在工作臺的上方，且刀架上方的外側安裝有安裝架，安裝架的內部設置有切割刀具本體。該便于更換切割刀具的機械加工用數(shù)控機床利用齒塊實現(xiàn)切割刀具本體和調節(jié)齒輪之間的聯(lián)動，并利用絲桿轉動帶動調節(jié)桿移動，調節(jié)棘爪和棘齒之間的位置，利用棘爪和棘齒對調節(jié)齒輪的轉動進行限定，從而對切割刀具本體進行鎖定，快速的實現(xiàn)切割刀具本體的拆卸和安裝。與現(xiàn)有技術相比，便于更換切割刀具的機械加工用數(shù)控機床具有的優(yōu)點是：（1）利用齒塊實現(xiàn)切割刀具本體和調節(jié)齒輪之間的聯(lián)動，并利用絲桿轉動帶動調節(jié)桿移動，調節(jié)棘爪和棘齒之間的位置，利用棘爪和棘齒對調節(jié)齒輪的轉動進行限定，從而對切割刀具本體進行鎖定，快速的實現(xiàn)切割刀具本體的拆卸和安裝。（2）半齒輪轉動帶動全齒輪轉動1/4，從而控制刀架轉動1/4面，對不同方位的安裝架的位置進行調節(jié)，從而對切割刀具本體進行更新，此設計不會影響數(shù)控機床的運行，且可方便的對切割刀具本體進行更換。

2實例說明

一種便于更換切割刀具的機械加工用數(shù)控機床，如圖1所示：包括工作臺1、轉桿2、半齒輪3、電機4、全齒輪5、刀架6、調節(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、調節(jié)齒輪14、棘齒15、棘爪16、轉軸17和渦旋彈簧18，工作臺1的內部軸承連接有轉桿2，且轉桿2的外側鍵連接有半齒輪3，電機4的輸出端與轉桿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，刀架6軸承連接在工作臺1的上方，且刀架6上方的外側安裝有安裝架8，安裝架8的內部設置有切割刀具本體13，且切割刀具本體13的外側安裝有齒塊10，齒塊10的外側嚙合連接有調節(jié)齒輪14，且調節(jié)齒輪14的內側連接有棘齒15，棘齒15的外側貼合設置有棘爪16，且棘爪16焊接連接在轉軸17的外側，轉軸17通過渦旋彈簧18與調節(jié)桿7連接，調節(jié)桿7的內部螺紋連接有絲桿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，此設計可帶動刀架6一次轉動1/4面，方便快速的對安裝架8的位置進行更換。刀架6與工作臺1構成轉動機構，且刀架6的俯剖面為圓形結構，并且刀架6的外側等角度的分布有安裝架8，此設計可穩(wěn)定的控制刀架6轉動，對不同方位的安裝架8的位置進行調節(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的下側連接有壓縮彈簧802，同時安裝架8的上側焊接連接有卡座803，此設計可控制安裝架8上下往復移動，從而控制切割刀具本體13上下往復移動，利用切割刀具本體13對工件進行切割?；瑝K801的俯剖面為“工”字形結構，且滑塊801通過壓縮彈簧802與刀架6構成彈性結構，此設計可保證安裝架8穩(wěn)定的豎直移動，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和調節(jié)齒輪14的連接處，且調節(jié)齒輪14的中心線與調節(jié)桿7的中心線相互重合，并且調節(jié)桿7的俯剖面為“T”形結構，同時調節(jié)桿7與安裝架8為滑動連接，此設計可實現(xiàn)切割刀具本體13和調節(jié)齒輪14之間的聯(lián)動，通過鎖定調節(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械加工用數(shù)控機床時，首先，使用者先將圖1所示的整個裝置平穩(wěn)的放置到工作區(qū)域內，利用數(shù)控機床對工件進行切割，若在加工過程中，切割刀具本體13出現(xiàn)損害需要對切割刀具本體13進行更新時，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4外接電源，控制電機4帶動轉桿2轉動，轉桿2帶動半齒輪3轉動，半齒輪3帶動全齒輪5轉動1/4，新的安裝架8上的完整的切割刀具本體13移動到切割區(qū)，停止電機4的工作，并控制液壓缸12帶動卡塊11下移，將卡塊11卡進對應位置的卡座803內，需要對工件進行切割時，便可持續(xù)控制液壓缸12帶動卡塊11下移，同步推動安裝架8下移，結合圖2所示，安裝架8通過“工”字形的滑塊801在刀架6內豎直移動，并對壓縮彈簧802進行擠壓，使得壓縮彈簧802開始蓄力，而安裝架8帶動切割刀具本體13下移對工件進行切割，切割之后，控制液壓缸12帶動卡塊11連同卡座803和安裝架8上移，此時壓縮彈簧802也同步推動安裝架8上移復位，帶動切割刀具本體13上移，根據(jù)上述步驟，控制切割刀具本體13上下運動對工件進行切割。而工作人員可對磨損的切割刀具本體13拆卸，根據(jù)圖5所示，轉動絲桿9，絲桿9帶動外側螺紋連接的調節(jié)桿7后移，調節(jié)桿7的俯剖面為“T”形結構，調節(jié)桿7后端左右兩側的凸出部分在安裝架8內滑動，保證調節(jié)桿7穩(wěn)定水平后移，調節(jié)桿7帶動棘爪16后移，結合圖4所示，解除棘爪16對棘齒15的卡合，此時便可將切割刀具本體13拉出，接著反向轉動絲桿9，絲桿9帶動調節(jié)桿7前移，將棘爪16復位與棘齒15卡合，此時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左側的齒塊10帶動嚙合連接的調節(jié)齒輪14逆時針轉動，調節(jié)齒輪14內側安裝的棘齒15便可撥動棘爪16通過轉軸17轉動，轉軸17端部的渦旋彈簧18同步轉動進行蓄力，使得切割刀具本體13順利上移，安裝完畢之后，同時切割刀具本體13的移動，從而停止調節(jié)齒輪14的轉動，此時渦旋彈簧18帶動轉軸17反轉復位，從而帶動棘爪16反轉復位，利用棘爪16對棘齒15進行鎖定限位，從而穩(wěn)固的完成切割刀具本體13的安裝。

4結語

所設計的一種便于更換切割刀具的機械加工用數(shù)控機床利用齒塊實現(xiàn)切割刀具本體和調節(jié)齒輪之間的聯(lián)動，可以解決目前市場上現(xiàn)有的機械加工用數(shù)控機床不能方便的對切割刀具進行拆卸更換，在加工過程中出現(xiàn)切割刀具故障時，不能快速的對刀具進行更新的問題。該設計結構簡單，操作方便，具有廣闊的市場應用前景。

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作者:萬志強 王江平 張青 劉丹 單位:安徽機電職業(yè)技術學院 機械工程學院蕪湖工望機械科技有限公司