一种应力式刀具锁紧机构及刀具预调仪的制作方法

本发明属于机床加工，具体的说是一种应力式刀具锁紧机构及刀具预调仪。

背景技术：

1、数控加工对刀具的刚度、精度、耐用度及动平衡性能等方面要求更为严格，而为了保证刀具能与加工车床更好的连接，就需要通过刀柄先与刀具进行连接，然后再将刀柄与加工车床的主轴进行连接。

2、现有技术也提出一些解决方案，如公开号为cn105127463b的一项专利申请公开了用于刀具夹持的刀柄结构，包括刀柄本体、筒夹及螺帽，筒夹的外锥段与刀柄本体的内锥段的锥度均为3°；筒夹的尾段设有平直的定位段；定位段与外锥段之间设有平直的过渡段，且过渡段的直径小于定位段的直径，剖槽的封闭端位于过渡段；刀柄本体的轴孔内设有用于与定位段相配合的定位面，且定位段的外周面与定位面相贴合。

3、上述技术中刀具夹具，是通过螺帽的旋拧，来带动多个外锥段向内压缩，从而夹住位于外锥段内部的刀具，进而完成对刀具的固定，而由于刀具一般都需在主轴的带动下旋转，并与待加工的工件接触，期间刀具与刀柄都会发生振动，此时通过螺纹连接的螺帽，便会逐渐松动，进而导致刀具掉落。

4、为此，本发明提供一种应力式刀具锁紧机构及刀具预调仪。

技术实现思路

1、为了弥补现有技术的不足，解决背景技术中所提出的至少一个技术问题。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种应力式刀具锁紧机构，包括底座；所述底座顶面安装有加压环；所述加压环内部呈空心设置，且内部充满液压油，并由外部液压系统控制；所述加压环的一侧备有多个刀柄座；所述刀柄座能够插入加压环内部；所述刀柄座的端部开设有夹持孔，且夹持孔的孔口呈圆弧三角形状设置；所述刀柄座的顶面固连有导向筒；所述加压环的内侧壁设置有三个均匀设置的挤压板；所述挤压板靠近加压环的一侧固连有挤压杆；所述挤压杆与加压环滑动连接；工作时，当使用者需要将刀具与刀柄座进行组装时，使用者需要先将刀柄座放入到加压环的内侧，并使挤压板的抵在刀柄座的表面上，同时使夹持孔的三个内角分别对准三个挤压板，而刀柄座则搭在底座的顶部，此时外部液压系统便会驱动着挤压杆向着刀柄座运动，而后再由挤压杆推动挤压板挤压刀柄座的外壁，并使刀柄座发生弹性形变，使得夹持孔原本的圆弧三角形状变成圆形，此时使用者再将待夹持的刀具从套筒顶端插入到夹持孔内，随后外部液压系统不再驱动挤压杆推动挤压板，并将挤压板拉向挤压环的内侧壁，此时刀柄座的表面不再受到挤压板的挤压，夹持孔便会从圆形恢复成圆弧三角形，此时夹持孔的内壁便会挤压刀具的表面，从而将刀具固定住，由于通过刀柄座本身的应力固定住刀具，且应力是一直施加在刀具表面上的，所以在长时间的使用过程中，刀具不会因为长时间的振动，而导致刀具与刀柄座之间产生松动。

3、优选的，所述刀柄座内壁开设有三个均匀设置的空腔；所述空腔位于夹持孔的弧形边与刀柄座的外壁之间；所述空腔的内部设置有减振垫；所述减振垫由丁苯橡胶制成；工作时，当机床的主轴驱动刀柄座和刀具转动并进行加工时，旋转的刀具会与待加工的工件表面相接触，并对工件进行切割，在此过程中，刀具会因为与工件的碰撞，因而发生振动，而刀具的振动又会传递至刀柄座内部的空腔中，由于空腔内部的减振垫能够吸收部分振动能量转化成自身内能，所以能够抵消刀具的部分振动，从而提高了刀具切割工件时的精准度。

4、优选的，所述底座的一侧固连有立柱；所述立柱的表面滑动连接有移动座；所述移动座的靠近加压环一侧固连有支撑臂；所述支撑臂远离移动座的一端与加压环固连；所述底座的顶面于加压环内部安装有支撑座；所述支撑座的顶面开设有卡接槽；工作时，当使用者需要将对刀柄座进行加压时，使用者需要将刀柄座插在支撑座顶面的卡接槽内，随后立柱表面的移动座，会沿着立柱表面下降，并带动着支撑臂和加压环一同下降，并最终使加压环罩刀柄的外部，随后外部液压系统便能驱动挤压板挤压刀柄座的表面，使得夹持孔发生形变，以方便使用者将刀具插入，由于卡接槽的存在，所以使用者可以将刀柄座直接插在卡接槽内，从而避免刀柄座的倾倒，方便使用者进行刀具的安装。

5、优选的，所述卡接槽的槽底固连有限位块；所述限位块与夹持孔相适配；所述卡接槽的内壁转动连接有多个均匀设置的驱动辊，且驱动辊呈倾斜设置；所述驱动辊由伺服电机启动；工作时，当使用者将刀柄座插入到卡接槽后，若是夹持孔未能与限位块对齐，此时驱动辊便会转动，从而驱动刀柄座转动，而由于驱动辊是呈倾斜设置的，所以驱动辊在驱动刀柄座轴向转动的同时，还能对刀柄座提供一个向下的摩擦分力，从而使得刀柄座端部的夹持孔在转动到与限位块相对位置时，刀柄座会在驱动辊的带动下，使其端部的夹持孔卡入限位块，从而固定住刀柄座的位置，使得挤压板能够对夹持孔的三个内角进行挤压，进而避免了使用者手动调整，从而降低了使用者的操作难度。

6、优选的，所述底座顶面镶嵌有电推杆；所述电推杆的伸缩端与支撑座转动连接，且支撑座由伺服电机驱动；所述支撑座的两侧均固连有支撑架；两个所述支撑架的顶面均安装有送料组件；两个所述送料组件分别用于将待夹持的刀具和刀柄座送至卡接槽的顶部；工作时，当需要对刀柄座与刀具进行组装时，移动座会带动支撑臂和加压环上升，为支撑座的顶面留出充足的空间，随后一侧的送料组件会将刀柄座送至支撑座的顶面，随后电推杆会推动支撑座上升，并让刀柄座插入到支撑座顶部的卡接槽中，随后送料组件会重新移动回支撑架的顶面，从而使得刀柄座与送料组件脱离，然后电推杆带动支撑座下降，而另一侧的送料组件会将刀具移动至刀柄座顶部的导向筒处，然后电推杆驱动支撑座再次上升，从而将刀具顺利地插入到导向筒中，进而完成刀具和刀柄座的自动上料，同时也完成刀具和刀柄座的自动的组合，提高了刀具与刀柄座的组装效率。

7、优选的，所述送料组件包括直线电机；所述直线电机与支撑架的顶面固连；所述直线电机的移动端顶面转动连接有支撑杆；所述支撑杆的顶面转动连接有转盘；所述转盘的侧表面固连有多对均匀设置的夹持板；所述夹持板由弹性材料制成；工作时，当送料组件进行送料前，使用者需要先将刀具和刀柄座塞入成对的夹持板之间，通过夹持板自身的弹性，将刀柄座或刀具本身夹住，而当需要将刀具或刀柄座移动至支撑座的顶部时，直线电机会驱动支撑杆和转盘向着支撑座移动，此时使用者再转动转盘，并将需要使用的刀具或刀柄座转动至支撑座的顶部，以方便支撑座将其取下，而由于转盘的侧表面设置有多对夹持板，所以能够储存多个刀柄座和多种刀具，从而方便使用者随时取用，满足使用者的不同需求。

8、优选的，所述支撑架的顶面靠近底座的一侧转动连接有主齿轮；所述支撑杆侧表面于主齿轮对应位置处固连有副齿轮，且主齿轮与副齿轮相适配；所述支撑架顶面于主齿轮对应位置处固连有限位架，且限位架的顶部与支撑杆相适配；所述副齿轮由伺服电机驱动；所述限位架的顶部呈u形设置；工作时，当直线电机驱动支撑杆向着支撑座移动时，支撑杆底部的主齿轮会与支撑架顶面的副齿轮相啮合，此时伺服电机便能通过驱动副齿轮转动，来带动主齿轮转动，转动的主齿轮便能带动支撑杆转动，进而带动转盘转动，从而将需要的刀具或刀柄座转动至支撑座的顶部，而限位架的顶部则能支撑住转盘，防止转盘四周的刀具或刀柄座被取下后，转盘四周由于受力不均匀而导致转盘发生歪斜，进而导致刀柄座不能对准支撑座顶面的卡接槽，或者刀具不能对准刀柄座顶部的导向筒。

9、优选的，所述夹持板之间转动连接有螺栓；所述螺栓的一端螺纹连接有螺母；所述螺母的一侧与夹持板的表面相接触；工作时，当刀柄座或刀具被夹在成对的夹持板之间时，使用者可以根据被夹持的刀具和刀柄座的直径，来旋转螺栓表面的螺母，进而控制夹持板之间的间距，从而使得夹持板能够夹住刀柄座或刀具，避免夹持板的夹持力度过小，而导致刀柄座或刀具从夹持板之间脱落，又或是夹持力度过大，而导致转盘带动夹持板移出支撑架的顶部时，成对夹持板之间的刀柄座或刀具不能顺利脱出。

10、优选的，两个所述支撑架相互远离的一端均设置托板；所述托板位于支撑架的两侧，且托板呈半圆形设置；所述托板与支撑架固连有顶板；工作时，当直线电机将转盘移动支撑架远离底座的一端时，成对夹持板之间夹持着的刀柄座或刀具，其底部会搭在托板的表面，此时托板便能为刀柄座或刀具提供支撑，从而避免刀柄座或刀具长时间悬空，而导致刀柄座或刀具从成对的夹持板之间脱落。

11、优选的，一种刀具预调仪，该刀具预调仪适用上述任意一项所述的一种应力式刀具锁紧机构,包括转动座；所述转动座转动连接在支撑臂的顶面，并由伺服电机驱动；所述转动座的两侧固连有一对对称设置的连接臂，且连接臂呈l形设置；两个所述连接臂相对的一端分别固连有接收组件和红外组件；所述红外组件用于发射红外线；所述接收组件用于接收红外组件发射出的红外线，并对刀具进行拍摄；工作时，当刀柄座与刀具组合完成后，加压环内侧的挤压板会收向加压环的内壁，此时挤压板不会干涉加压环沿着支撑座上下移动，然后移动座便能带动支撑臂以及支撑臂顶部的连接臂上下移动，并通过红外组件和接收组件对刀具进行扫描，以获得诸如刀具伸出导向筒外部的长度等参数，同时连接臂也能在转动座处转动，从而使接收组件在不同的角度对刀具进行拍摄，以方便使用者获得更多更详细的参数，进而减少使用者在将刀柄座和刀具安装到加工中心后，手动调试的时间。

12、本发明的有益效果如下：

13、1.本发明所述的一种应力式刀具锁紧机构及刀具预调仪，通过刀柄座本身的应力固定住刀具，且应力是一直施加在刀具表面上的，所以在长时间的使用过程中，刀具不会因为长时间的振动，而导致刀具与刀柄座之间产生松动。

14、2.本发明所述的一种应力式刀具锁紧机构及刀具预调仪，通过空腔内部的减振垫来吸收刀具的部分振动，从而降低了刀具切割时发生的大幅度跳动的概率，进而提高了刀具切割工件时的精准度。