一种机床刀架

技术领域

本发明涉及数控机床技术领域，特别的涉及一种机床刀架。

背景技术

数控机床是数字控制机床的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床，该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置，经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。

现有的数控机床中刀架的防撞性能较差，数控机床的运行中时，工作人员对刀具的切削路径进行编程时，未考虑到刀具与工件夹具之间的距离，使得编程出的刀具切削路径大于刀具与工件夹具之间的距离，此时在运行时刀具容易撞到工件夹具，造成刀具碰刀、断刀甚至造成夹具出现损坏，同时现有刀架和刀具均为固定安装，在刀具和工件接触时，刀具容易发生损坏或断刀。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种机床刀架，改善了未考虑到刀具与工件夹具之间的距离，使得编程出的刀具切削路径大于刀具与工件夹具之间的距离，此时在运行时刀具容易撞到工件夹具，造成刀具碰刀、断刀甚至造成夹具出现损坏，同时现有刀架和刀具均为固定安装，在刀具和工件接触时，刀具容易发生损坏或断刀，刀架的防撞性能差的问题。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种机床刀架，包括：机床主体；移动调节机构，用以对刀架纵向和横向水平位置调节的所述移动调节机构设置于机床主体的顶端；自适应防护机构，能够对工作刀头进行缓冲防护的所述自适应防护机构设置于移动调节机构的顶端；安装机构，便于对刀头的日常维护和更换的所述安装机构设置于自适应防护机构的顶端；防撞机构，避免刀架和机床主体发生碰撞的所述防撞机构设置于自适应防护机构的一侧。

优选的，所述移动调节机构包括伺服电机，所述机床主体的内部开设有安装槽，所述伺服电机固定安装于安装槽的内壁一侧，所述伺服电机的输出轴固定连接有第一丝杆，所述第一丝杆的表面螺纹连接有螺纹套，所述安装槽的内壁固定连接有第一限位杆，所述第一限位杆的表面滑动连接有滑动套，所述机床主体的顶端开设有条形槽，所述滑动套和螺纹套的顶端均固定连接有连接杆，所述连接杆的顶端贯穿出条形槽并固定连接有纵向移动组件。

优选的，所述纵向移动组件包括固定连接于连接杆顶端的底板，所述底板的顶端固定连接有气缸，所述底板的顶端开设有限位槽，所述限位槽的内壁滑动连接有限位块。

优选的，所述自适应防护机构包括固定连接于限位块顶端的安装板，所述安装板的底端和气缸的伸缩端固定连接，所述安装板的顶端固定连接有固定框，所述固定框的内壁设置有蓄力回弹组件，所述固定框的内壁设置有推动板，所述推动板的一端固定连接有L形连杆，所述L形连杆的另一端贯穿出固定框。

优选的，所述蓄力回弹组件包括两个固定连接于固定框内壁的蓄力弹簧，所述蓄力弹簧的另一端固定连接有回弹板，所述回弹板的两端均开设有卡接槽，所述回弹板的一端固定连接有拉杆，所述拉杆的另一端贯穿出固定框，所述固定框的两侧均固定连接有安装杆，两个所述安装杆的相对侧均固定连接有第一弹簧，所述第一弹簧的另一端固定连接有卡接块，两个所述卡接块的相对侧均贯穿固定框并与回弹板卡接。

优选的，所述推动板的顶端均固定连接有滑轮，所述滑轮和卡接块的一侧相接触。

优选的，所述安装机构包括固定连接于L形连杆另一端的条形板，所述条形板的顶端固定连接有安装框，所述安装框的转动连接有第二丝杆，所述第二丝杆的端部贯穿安装框并与条形板的顶端转动连接，所述第二丝杆的表面螺纹连接有调节板，所述安装框和条形板之间固定连接有第二限位杆，所述第二限位杆和调节板滑动连接，所述调节板的顶端开设有腔体，所述腔体的内壁设置有刀具，所述刀具的顶端设置有定位板，所述定位板的顶端设置有多个固定螺栓。

优选的，所述安装板的顶端开设有两个滑槽，所述滑槽的内壁滑动连接有滑块，所述滑块的顶端贯穿滑槽并与条形板的底端固定连接。

优选的，所述防撞机构包括固定连接于安装板顶端一侧的储气框，所述储气框的内壁一端固定连接有第二弹簧，所述第二弹簧的另一端固定连接有第一活塞板，所述第一活塞板的表面设置有密封圈，所述第一活塞板的另一端固定连接有缓冲杆，所述缓冲杆的另一端贯穿储气框并固定连接有缓冲板，所述储气框的一侧开设有方形槽，所述方形槽的内壁一端固定连接有第三弹簧，所述第三弹簧的另一端贯穿方形槽并设置有压力传感器，所述储气框的表面连通有软管，所述机床主体的顶端设置有控制器，所述压力传感器的输出端和控制器的输入端电性连接，所述控制器的输出端和伺服电机的输入端电性连接，所述安装板的顶端设置有警示组件。

优选的，所述警示组件包括固定连接于安装板顶端的圆筒，所述软管的另一端和圆筒相连通，所述圆筒的内壁下端固定连接有限位环，所述圆筒的内顶壁固定连接有两个第四弹簧，所述第四弹簧的另一端固定连接有第二活塞板，所述第二活塞板的顶端中心处固定连接有警示杆，所述圆筒的顶端开设有圆孔。

本发明的有益效果是：

1、本发明通过设置防撞机构，当安装机构发生碰撞时，防撞机构会起到缓冲和停止移动调节机构的目的，从而避免两者发生碰撞，导致刀具出现损坏和断裂的情况，且警示组件能够在防撞机构运行时起到警示作用，在进一步起到缓冲作用的同时对操作人员进行提醒，避免碰撞情况的发生；

2、本发明通过设置自适应防护机构，自适应防护机构能够在刀具最先和工件对接时，为刀具提供一个伸缩的空间，刀具先伸缩，内部的蓄力回弹组件会带动安装机构和刀具自动安装至预定位置，继续对工件进行加工作业，对刀具在和工件最先接触时产生的碰撞力进行消减和缓冲，对刀具起到有效的防护作用，且并不影响刀具的加工精准度；

3、本发明通过设置安装机构，安装机构对刀具的安装稳定，其能对刀具的水平位置进行调节，使得刀具的中线和工件的旋转中心处于同一高度，能够根据实际情况进行调节，便于提高对工件的加工精准度，避免出现错位的情况，对刀具起到保护的作用。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明移动调节机构的结构示意图；

图3为本发明纵向移动组件的结构示意图；

图4为本发明自适应防护机构的结构示意图；

图5为本发明蓄力回弹组件和固定框的连接示意图；

图6为本发明防撞机构的结构示意图；

图7为图6中A处的放大图

图8为本发明安装机构的结构示意图。

图中：1、机床主体；101、安装槽；102、条形槽；2、移动调节机构；201、伺服电机；202、第一丝杆；203、螺纹套；204、连接杆；205、第一限位杆；206、滑动套；207、纵向移动组件；2071、底板；2072、气缸；2073、限位块；2074、限位槽；3、自适应防护机构；301、安装板；302、固定框；303、蓄力回弹组件；3031、蓄力弹簧；3032、回弹板；3033、卡接槽；3034、拉杆；3035、安装杆；3036、第一弹簧；3037、卡接块；3038、滑轮；304、推动板；305、L形连杆；306、滑槽；307、滑块；4、安装机构；401、条形板；402、安装框；403、第二丝杆；404、调节板；405、刀具；406、定位板；407、固定螺栓；408、第二限位杆；5、防撞机构；501、储气框；502、第二弹簧；503、第一活塞板；504、密封圈；505、缓冲杆；506、缓冲板；507、警示组件；5071、圆筒；5072、限位环；5073、第二活塞板；5074、第四弹簧；5075、警示杆；508、方形槽；509、第三弹簧；510、压力传感器；511、软管；512、控制器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

具体实施时：如图1-8所示，一种机床刀架，包括：机床主体1；移动调节机构2，用以对刀架纵向和横向水平位置调节的移动调节机构2设置于机床主体1的顶端；自适应防护机构3，能够对工作刀头进行缓冲防护的自适应防护机构3设置于移动调节机构2的顶端；安装机构4，便于对刀头的日常维护和更换的安装机构4设置于自适应防护机构3的顶端；防撞机构5，避免刀架和机床主体1发生碰撞的防撞机构5设置于自适应防护机构3的一侧，将工件放置在机床主体1的夹具上，选择对应的刀具405，将刀具405安装于安装机构4上，利用移动调节机构2带动安装机构4运行，利用安装机构4中的刀具405对工件进行加工作业，在刀具405最先和工件接触时，自适应防护机构3会自动进行运行，刀具405会有一小段回弹的距离，自适应防护机构3自动运行，完成对刀具405的最终位置进行安装，在安装机构4运行时，防撞机构5自动运行，避免安装机构4和机床主体1发生碰撞，该装置中防撞机构5能够在安装机构4运行时起到防撞的作用，当安装机构4发生碰撞时，防撞机构5会起到缓冲和停止移动调节机构2的目的，从而避免两者发生碰撞，导致刀具405出现损坏和断裂的情况，且警示组件507能够在防撞机构5运行时起到警示作用，在进一步起到缓冲作用的同时对操作人员进行提醒，避免碰撞情况的发生，自适应防护机构3能够在刀具405最先和工件对接时，为刀具405提供一个伸缩的空间，刀具405先伸缩，内部的蓄力回弹组件303会带动安装机构4和刀具405自动安装至预定位置，继续对工件进行加工作业，对刀具405在和工件最先接触时产生的碰撞力进行消减和缓冲，对刀具405起到有效的防护作用，且并不影响刀具405的加工精准度，安装机构4对刀具405的安装稳定，其能对刀具405的水平位置进行调节，使得刀具405的中线和工件的旋转中心处于同一高度，能够根据实际情况进行调节，便于提高对工件的加工精准度，避免出现错位的情况，对刀具405起到保护的作用，移动调节机构2能够自由实现刀具405水平上的移动，便于对刀具405的正常加工作业，且利用伺服电机201和控制器512的相互结合使用，便于防撞时及时停止装置。

如图1-8所示，移动调节机构2包括伺服电机201，机床主体1的内部开设有安装槽101，伺服电机201固定安装于安装槽101的内壁一侧，伺服电机201的输出轴固定连接有第一丝杆202，第一丝杆202的表面螺纹连接有螺纹套203，安装槽101的内壁固定连接有第一限位杆205，第一限位杆205的表面滑动连接有滑动套206，机床主体1的顶端开设有条形槽102，滑动套206和螺纹套203的顶端均固定连接有连接杆204，连接杆204的顶端贯穿出条形槽102并固定连接有纵向移动组件207，纵向移动组件207包括固定连接于连接杆204顶端的底板2071，底板2071的顶端固定连接有气缸2072，底板2071的顶端开设有限位槽2074，限位槽2074的内壁滑动连接有限位块2073，启动伺服电机201，伺服电机201带动第一丝杆202原地旋转，第一丝杆202上的螺纹套203实现横向方向的移动，利用连接杆204带动底板2071移动，同时第一限位杆205、滑动套206和条形槽102的相互配合，能够对底板2071进行限位的目的，当需要进行水平纵向调节时，启动气缸2072，气缸2072带动自适应防护机构3发生水平纵向的调节，从而实现对刀具405的水平自由调节，且限位块2073会在限位槽2074中移动，从而起到限位的目的，移动调节机构2能够自由实现刀具405水平上的移动，便于对刀具405的正常加工作业，且利用伺服电机201和控制器512的相互结合使用，便于防撞时及时停止装置。

如图1-8所示，自适应防护机构3包括固定连接于限位块2073顶端的安装板301，安装板301的底端和气缸2072的伸缩端固定连接，安装板301的顶端固定连接有固定框302，固定框302的内壁设置有蓄力回弹组件303，固定框302的内壁设置有推动板304，推动板304的一端固定连接有L形连杆305，L形连杆305的另一端贯穿出固定框302，蓄力回弹组件303包括两个固定连接于固定框302内壁的蓄力弹簧3031，蓄力弹簧3031的另一端固定连接有回弹板3032，回弹板3032的两端均开设有卡接槽3033，回弹板3032的一端固定连接有拉杆3034，拉杆3034的另一端贯穿出固定框302，固定框302的两侧均固定连接有安装杆3035，两个安装杆3035的相对侧均固定连接有第一弹簧3036，第一弹簧3036的另一端固定连接有卡接块3037，两个卡接块3037的相对侧均贯穿固定框302并与回弹板3032卡接，推动板304的顶端均固定连接有滑轮3038，滑轮3038和卡接块3037的一侧相接触，在刀具405和工件接触时，旋转的工件会与刀具405存在一定的重合空间，旋转的工件会给刀具405一个反向的力，安装机构4带动L形连杆305向固定框302内移动，安装机构4移动时，滑块307会同步在滑槽306内移动，增加运行的稳定性，推动板304侧面的滑轮3038顺着卡接块3037的表面形状移动，受到卡接块3037形状的影响，在推动板304向固定框302内移动时，两个卡接块3037会向安装杆3035方向移动，第一弹簧3036受力弯曲，卡接块3037从卡接槽3033中脱离，回弹板3032失去卡接时，两个蓄力弹簧3031的力会带动推动板304回归原位，推动板304和固定框302内壁贴合，在此过程中，滑轮3038和卡接块3037自动运行，在第一弹簧3036的作用下，卡接块3037的一部分会卡接至回弹板3032的下方卡接槽3033内，实现自适应防护机构3的安装作业，使其在后期加工的过程中自适应防护机构3不会再发生变化，增加装置运行的稳定性，且拉杆3034的设置，便于下次作业对自适应防护机构3进行复位，自适应防护机构3能够在刀具405最先和工件对接时，为刀具405提供一个伸缩的空间，刀具405先伸缩，内部的蓄力回弹组件303会带动安装机构4和刀具405自动安装至预定位置，继续对工件进行加工作业，对刀具405在和工件最先接触时产生的碰撞力进行消减和缓冲，对刀具405起到有效的防护作用，且并不影响刀具405的加工精准度。

如图1-8所示，安装机构4包括固定连接于L形连杆305另一端的条形板401，条形板401的顶端固定连接有安装框402，安装框402的转动连接有第二丝杆403，第二丝杆403的端部贯穿安装框402并与条形板401的顶端转动连接，第二丝杆403的表面螺纹连接有调节板404，安装框402和条形板401之间固定连接有第二限位杆408，第二限位杆408和调节板404滑动连接，调节板404的顶端开设有腔体，腔体的内壁设置有刀具405，刀具405的顶端设置有定位板406，定位板406的顶端设置有多个固定螺栓407，安装板301的顶端开设有两个滑槽306，滑槽306的内壁滑动连接有滑块307，滑块307的顶端贯穿滑槽306并与条形板401的底端固定连接，将适配的刀具405放置进入至腔体内，利用多个固定螺栓407完成定位板406和调节板404的安装作业，完成对刀具405的固定安装，当需要对刀具405的位置进行调节时，旋转第二丝杆403，在第二限位杆408的作用下，调节板404和刀具405的位置会发生相应的变化，安装机构4对刀具405的安装稳定，其能对刀具405的水平位置进行调节，使得刀具405的中线和工件的旋转中心处于同一高度，能够根据实际情况进行调节，便于提高对工件的加工精准度，避免出现错位的情况，对刀具405起到保护的作用。

如图1-8所示，防撞机构5包括固定连接于安装板301顶端一侧的储气框501，储气框501的内壁一端固定连接有第二弹簧502，第二弹簧502的另一端固定连接有第一活塞板503，第一活塞板503的表面设置有密封圈504，第一活塞板503的另一端固定连接有缓冲杆505，缓冲杆505的另一端贯穿储气框501并固定连接有缓冲板506，储气框501的一侧开设有方形槽508，方形槽508的内壁一端固定连接有第三弹簧509，第三弹簧509的另一端贯穿方形槽508并设置有压力传感器510，储气框501的表面连通有软管511，机床主体1的顶端设置有控制器512，压力传感器510的输出端和控制器512的输入端电性连接，控制器512的输出端和伺服电机201的输入端电性连接，安装板301的顶端设置有警示组件507，警示组件507包括固定连接于安装板301顶端的圆筒5071，软管511的另一端和圆筒5071相连通，圆筒5071的内壁下端固定连接有限位环5072，圆筒5071的内顶壁固定连接有两个第四弹簧5074，第四弹簧5074的另一端固定连接有第二活塞板5073，第二活塞板5073的顶端中心处固定连接有警示杆5075，圆筒5071的顶端开设有圆孔，当发生碰撞时，缓冲板506会最先和机床主体1接触，缓冲板506会向储气框501内移动，在缓冲杆505的作用下，第一活塞板503会向左移动，第二弹簧502受力弯曲，同时密封圈504和第一活塞板503相互配合，会对储气框501中的气体进行挤压，气体会从软管511进入至圆筒5071内，气体推动第二活塞板5073在圆筒5071内向上移动，第四弹簧5074出现弯曲，警示杆5075会贯穿至圆筒5071外部，对操作人员进行警示，当缓冲板506移动至一定位置时，缓冲板506会带动压力传感器510运行，压力传感器510会将信号传输至控制器512，控制器512关闭伺服电机201，停止装置，避免发生碰撞，且第三弹簧509和方形槽508的配合，能够为压力传感器510提供一个伸缩空间，对压力传感器510起到保护作用，防撞机构5能够在安装机构4运行时起到防撞的作用，当安装机构4发生碰撞时，防撞机构5会起到缓冲和停止移动调节机构2的目的，从而避免两者发生碰撞，导致刀具405出现损坏和断裂的情况，且警示组件507能够在防撞机构5运行时起到警示作用，在进一步起到缓冲作用的同时对操作人员进行提醒，避免碰撞情况的发生。

本发明在使用时，将工件放置在机床主体1的夹具上，选择适配的刀具405放置进入至腔体内，利用多个固定螺栓407完成定位板406和调节板404的安装作业，完成对刀具405的固定安装，当需要对刀具405的位置进行调节时，旋转第二丝杆403，在第二限位杆408的作用下，调节板404和刀具405的位置会发生相应的变化，调试结束后，利用移动调节机构2带动刀具405运行，启动伺服电机201，伺服电机201带动第一丝杆202原地旋转，第一丝杆202上的螺纹套203实现横向方向的移动，利用连接杆204带动底板2071移动，同时第一限位杆205、滑动套206和条形槽102的相互配合，能够对底板2071进行限位的目的，当需要进行水平纵向调节时，启动气缸2072，气缸2072带动自适应防护机构3发生水平纵向的调节，从而实现对刀具405的水平自由调节，在此过程中，在刀具405和工件接触时，旋转的工件会与刀具405存在一定的重合空间，旋转的工件会给刀具405一个反向的力，安装机构4带动L形连杆305向固定框302内移动，安装机构4移动时，滑块307会同步在滑槽306内移动，增加运行的稳定性，推动板304侧面的滑轮3038顺着卡接块3037的表面形状移动，受到卡接块3037形状的影响，在推动板304向固定框302内移动时，两个卡接块3037会向安装杆3035方向移动，第一弹簧3036受力弯曲，卡接块3037从卡接槽3033中脱离，回弹板3032失去卡接时，两个蓄力弹簧3031的力会带动推动板304回归原位，推动板304和固定框302内壁贴合，在此过程中，滑轮3038和卡接块3037自动运行，在第一弹簧3036的作用下，卡接块3037的一部分会卡接至回弹板3032的下方卡接槽3033内，实现自适应防护机构3的安装作业，使其在后期加工的过程中自适应防护机构3不会再发生变化，增加装置运行的稳定性；当发生碰撞时，缓冲板506会最先和机床主体1接触，缓冲板506会向储气框501内移动，在缓冲杆505的作用下，第一活塞板503会向左移动，第二弹簧502受力弯曲，同时密封圈504和第一活塞板503相互配合，会对储气框501中的气体进行挤压，气体会从软管511进入至圆筒5071内，气体推动第二活塞板5073在圆筒5071内向上移动，第四弹簧5074出现弯曲，警示杆5075会贯穿至圆筒5071外部，对操作人员进行警示，当缓冲板506移动至一定位置时，缓冲板506会带动压力传感器510运行，压力传感器510会将信号传输至控制器512，控制器512关闭伺服电机201，停止装置，工作人员对数值再次设定即可。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。