CN109676185B - 机床飞刀夹持装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种机床飞刀夹持装置，包括：盖板、刀具调节座以及真空吸附机构；所述盖板设于所述刀具调节座的顶端，所述真空吸附机构与所述刀具调节座的底端固定连接以用于吸附到机床转轴上。本申请通过设计成真空吸附的安装方式，通过真空吸附机构来将主轴与机床飞刀夹持装置连接在一起，解决了传统紧固螺钉连接的方式，简单方便，同时也可以更好的调节同轴，可连续的轴向移动飞刀加工加持装置减小同轴误差保证同轴。
Description
技术领域
本发明属于超精密多轴机床的装夹附件，在飞刀加工高精度模具时采用的机床飞刀夹持装置。
背景技术
机床的飞刀加工一般用于需要铣削的精密零部件，为此设计了多维度调节的飞刀装置，传统的铣削加工要先进行开粗加工然后换刀进入精加工阶段，经历过换刀后需要再次对中进行加工，飞刀铣削是将粗加工与精加工的刀粒固定在上面，通过一次加工完成粗加工与精加工，刀粒的调节仅仅通过紧固螺钉的松紧来手动微调刀粒的高度，最后通过试切加工或者用塞尺确定加工余量，操作繁琐复杂，由于操作者手法不一样经验不同，加工的效果也不同，很难保证零件高精度加工时批次一致性。
并且，现有技术中的飞刀夹持装置与主轴之间采用螺钉连接方式，很难保证同轴连接，同轴误差较大。
因此，现有技术存在缺陷，急需改进。
发明内容
本发明的目的是提供一种机床飞刀夹持装置，具有提高同轴度，减小同轴误差的有益效果。
本发明提供了一种机床飞刀夹持装置，包括：盖板、刀具调节座以及真空吸附机构；所述盖板设于所述刀具调节座的顶端，所述真空吸附机构与所述刀具调节座的底端固定连接以用于吸附到转轴上。
在本发明所述的机床飞刀夹持装置中，所述刀具调节座包括基座以及两个刀具调节组件；
所述基座的上表面开设有两个安装槽，该两个安装槽均设置于该基座的边缘并贯穿该基座的侧壁面，所述两个刀具调节组件分别安装在所述两个安装槽中。
在本发明所述的机床飞刀夹持装置中，所述刀具调节组件包括：垫块、定位块、卡盘座、刀具卡盘以及刀具中轴高度调节螺钉；
所述定位块以及所述卡盘座并排设置于所述垫块的正面上，所述刀具卡盘用于供刀具安装于其上；所述卡盘座的一端面开设有一个插槽，所述插槽的两相对的侧壁面上分别开设有相对的第一通孔，所述定位块上开设有第二通孔，所述刀具中轴高度调节螺钉的侧壁面上开设有一卡槽；
所述刀具卡盘插设于所述插槽中且所述第一通孔、所述第二通孔相互正对；所述刀具中轴高度调节螺钉穿设在所述第一通孔以及所述第二通孔中，所述刀具卡盘的端部卡设于所述卡槽中；所述垫块安装于所述安装槽中，且所述垫块的正面朝向远离所述基座的中轴线的方向。
在本发明所述的机床飞刀夹持装置中，所述刀具调节组件还包括第一偏摆调节差分螺钉以及第二偏摆调节差分螺钉；
所述卡盘座的上端面开设有第一偏摆调节孔，所述卡盘座的下端面开设有第二偏摆调节孔，且所述第一偏摆调节孔与所述第二偏摆调节孔相互错开；
所述第一偏摆调节差分螺钉螺接在所述第一偏摆调节孔中，且其端部与所述刀具卡盘的上壁面抵接；
所述第二偏摆调节差分螺钉螺接在所述第二偏摆调节孔中，且其端部与所述刀具卡盘的下壁面抵接。
在本发明所述的机床飞刀夹持装置中，所述刀具调节组件还包括偏摆调节固定螺钉；所述刀具卡盘上设置有第一紧固孔，所述刀具中轴高度调节螺钉的侧壁上对应设置有第二紧固孔，所述第一紧固孔与所述第二紧固孔正对；所述偏摆调节固定螺钉可拆卸地插设于所述第一紧固孔以及所述第二紧固孔中。
在本发明所述的机床飞刀夹持装置中，所述刀具调节组件还包括高度调节锁紧螺钉；所述基座的侧壁上开设有与所述安装槽连通的第三紧固孔；所述第三紧固孔与所述刀具中轴高度调节螺钉相互正对；所述高度调节锁紧螺钉可拆卸地插设在所述第三紧固孔中并与所述刀具中轴高度调节螺钉可分离地连接。
在本发明所述的机床飞刀夹持装置中，所述刀具调节组件还包括刀具高度检测电容传感器，所述刀具高度检测电容传感器设置于所述基座的安装槽中并安装于所述垫块上。
在本发明所述的机床飞刀夹持装置中，所述刀具调节组件还包括两个刀具偏摆检测电容传感器；该两个刀具偏摆检测电容传感器设置于该插槽内，该两个刀具偏摆检测电容传感器中一个与该第一偏摆调节孔相互正对，一个与该第二偏摆调节孔相互正对。
在本发明所述的机床飞刀夹持装置中，所述盖板呈扁平的圆柱状，所述盖板的侧壁面上设置均匀设置有多个动平衡调节孔；所述盖板的上端面设置有用于安装尖刀的对心刀尖安装孔。
在本发明所述的机床飞刀夹持装置中，还包括夹持机构，所述夹持机构设置于所述真空吸附机构的远离所述刀具调节座的一端。
本申请通过设计成真空吸附的安装方式，通过真空吸附机构来将主轴与五轴飞刀夹持装置连接在一起，解决了传统紧固螺钉连接的方式，简单方便，同时也可以更好的调节同轴，可连续的轴向移动飞刀加工加持装置减小同轴误差保证同轴。
附图说明
图1是本申请一些实施例中的一种机床飞刀夹持装置的整体结构示意图。
图2是本申请一些实施例中的一种机床飞刀夹持装置的分解结构示意图。
图3是本发明一些实施例中的一种刀具调节座的分解结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请同时参照图1以及图2，图1是本申请一些实施例中的一种机床飞刀夹持装置的整体结构示意图，图2是本申请一些实施例中的一种机床飞刀夹持装置的分解结构示意图。
该机床飞刀夹持装置包括：盖板10、刀具调节座20、真空吸附机构30以及夹持机构40。其中，该盖板10设于所述刀具调节座20的顶端，所述真空吸附机构30与所述刀具调节座20的底端固定连接以用于吸附到转轴上。该夹持机构40设置于该真空吸附机构30的远离该刀具调节座20的一端，用来保证高的连接强度以及动平衡稳定性。
具体地，该盖板10大致呈扁平的圆柱状，该盖板10的侧壁面上设置均匀设置有多个动平衡调节孔12；该多个动平衡调节孔12沿着该盖板10的周向均匀分布。盖板的上端面也即是远离该刀具调节座20的一面设置有用于安装尖刀的对心刀尖安装孔11。
请同时参照图3，该刀具调节座20包括基座21以及两个刀具调节组件22；两个刀具调节组件22设置于该基座21上，该刀具调节组件22用于安装飞刀于其上并进行调节。一个刀具调节组件22上安装的是精加工飞刀，另一个刀具调节组件22上安装的是粗加工飞刀。
其中，该基座21大致呈扁平的圆柱状。该基座21的上表面开设有两个安装槽211，该两个安装槽211均设置于该基座21的边缘并贯穿该基座21的侧壁面，所述两个刀具调节组件22分别安装在所述两个安装槽211中。
其中，该刀具调节组件22包括：垫块2111、定位块2112、卡盘座2113、刀具卡盘2115以及刀具中轴高度调节螺钉2114、第一偏摆调节差分螺钉以及第二偏摆调节差分螺钉、偏摆调节固定螺钉、高度调节锁紧螺钉、刀具高度检测电容传感器2116以及两个刀具偏摆检测电容传感器2117。
其中，该垫块2111呈扁平的长方体状，该定位块2112呈长方体状，该卡盘座2113呈长方体块状，且该卡盘座2113的一端面呈弧面状。该定位块2112以及该卡盘座2113并排设置于所述垫块2111的正面上，该定位块2112的与该卡盘座2113的相邻的侧面紧贴并重叠。该垫块2111安装于该安装槽211中，且该垫块2111的背面紧贴在该安装槽211的与该基座21的径向垂直的侧壁面上，垫块的正面朝向远离所述基座的中轴线的方向。
该刀具卡盘2115用于供刀具安装于其上；该卡盘座2113的呈弧面的端面开设有一个插槽21131，该插槽21131的两相对的侧壁面上分别开设有相对的第一通孔21134，该定位块2112上开设有第二通孔21121，所述刀具中轴高度调节螺钉2114的侧壁面上开设有一卡槽21141；该刀具卡盘2115插设于所述插槽21131中且所述第一通孔21134、所述第二通孔21121相互正对；所述刀具中轴高度调节螺钉2114穿设在所述第一通孔21134以及所述第二通孔21121中，所述刀具卡盘2115的端部卡设于所述卡槽21141中。
该卡盘座2113的上端面开设有第一偏摆调节孔21132，所述卡盘座2113的下端面开设有第二偏摆调节孔21133，且所述第一偏摆调节孔21132与所述第二偏摆调节孔21133相互错开；该第一偏摆调节差分螺钉螺接在所述第一偏摆调节孔21132中，且其端部与所述刀具卡盘2115的上壁面抵接；所述第二偏摆调节差分螺钉螺接在所述第二偏摆调节孔中，且其端部与所述刀具卡盘的下壁面抵接。其中，该两个刀具偏摆检测电容传感器2117设置于该插槽21131内，该两个刀具偏摆检测电容传感器2117中一个与该第一偏摆调节孔21132相互正对，一个与该第二偏摆调节孔21133相互正对。
刀具卡盘2115上设置有第一紧固孔21152，所述刀具中轴高度调节螺钉2114的侧壁上对应设置有第二紧固孔21142，所述第一紧固孔21152与所述第二紧固孔21142正对；所述偏摆调节固定螺钉可拆卸地插设于所述第一紧固孔21152以及所述第二紧固孔21142中。
该基座21的侧壁上开设有与所述安装槽211连通的第三紧固孔212；所述第三紧固孔212与所述刀具中轴高度调节螺钉2114相互正对；所述高度调节锁紧螺钉可拆卸地插设在所述第三紧固孔212中并与所述刀具中轴高度调节螺钉2114可分离地连接。例如，该刀具中轴高度调节螺钉2114的端部可以设置一圆槽，该高度调节锁紧螺钉的端部插设在该圆槽中。该基座21侧壁面上的临近该一个安装槽211的位置设置有一个水平调节平台也即是与该安装槽211的底壁垂直且连接的一个水平面。可以利用该水平调节平台打表，保证飞刀夹持装置与超精密机床线性运动轴的水平。
其中，该刀具高度检测电容传感器2116设置于所述基座的安装槽211中并安装于该垫块2111上。
其中，刀具安装高度调节时，基于刀具高度检测电容传感器2116、刀具中轴高度调节螺钉2114、垫块2111、高度调节锁紧螺钉，这几个部件的相互组合完成调节过程。调节之前先将刀具中轴高度调节螺钉2114松开，此时刀具中轴高度调节螺钉2114与垫块2111就有间隙可以进行调节，然后通过拧紧或者松开高度调节锁紧螺钉，使得垫块2111产生相对位移，从而实现高度调节，同时根据刀具高度检测电容传感器2116的检测数据进行微细调节，最后将刀具中轴高度调节螺钉2114拧紧，至此完成高度调节。
其中，刀具安装偏摆调节时，主要的核心部件是刀具卡盘2115，其具有两自由度的调节能力。其次具有对角线布置得刀具偏摆检测电容传感器2117与第一偏摆调节差分螺钉以及第二偏摆调节差分螺钉实现。调节的具体步骤：先将 第一偏摆调节差分螺钉以及第二偏摆调节差分螺钉，预留调节余量，根据刀具偏摆检测电容传感器2117检测参数进行调节，拧紧或者松开第一偏摆调节差分螺钉以及第二偏摆调节差分螺钉以顶紧刀具卡盘2115使其发生形变矫正刀具偏摆角度，最后锁紧偏摆调节固定螺钉，至此完成高度调节。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
Claims (7)
1.一种机床飞刀夹持装置，其特征在于，包括：盖板、刀具调节座以及真空吸附机构；所述盖板设于所述刀具调节座的顶端，所述真空吸附机构与所述刀具调节座的底端固定连接以用于吸附到机床转轴上；
所述刀具调节座包括基座以及两个刀具调节组件；
所述基座的上表面开设有两个安装槽，该两个安装槽均设置于该基座的边缘并贯穿该基座的侧壁面，所述两个刀具调节组件分别安装在所述两个安装槽中；
所述刀具调节组件包括：垫块、定位块、卡盘座、刀具卡盘以及刀具中轴高度调节螺钉；
所述定位块以及所述卡盘座并排设置于所述垫块的正面上，所述刀具卡盘用于供刀具安装于其上；所述卡盘座的一端面开设有一个插槽，所述插槽的两相对的侧壁面上分别开设有相对的第一通孔，所述定位块上开设有第二通孔，所述刀具中轴高度调节螺钉的侧壁面上开设有一卡槽；
所述刀具卡盘插设于所述插槽中且所述第一通孔、所述第二通孔相互正对；所述刀具中轴高度调节螺钉穿设在所述第一通孔以及所述第二通孔中，所述刀具卡盘的端部卡设于所述卡槽中；所述垫块安装于所述安装槽中，且所述垫块的正面朝向远离所述基座的中轴线的方向；
刀具高度检测电容传感器设置于所述基座的安装槽中并安装于该垫块上。
2.根据权利要求1所述的机床飞刀夹持装置，其特征在于，所述刀具调节组件还包括第一偏摆调节差分螺钉以及第二偏摆调节差分螺钉；
所述卡盘座的上端面开设有第一偏摆调节孔，所述卡盘座的下端面开设有第二偏摆调节孔，且所述第一偏摆调节孔与所述第二偏摆调节孔相互错开；
所述第一偏摆调节差分螺钉螺接在所述第一偏摆调节孔中，且其端部与所述刀具卡盘的上壁面抵接；
所述第二偏摆调节差分螺钉螺接在所述第二偏摆调节孔中，且其端部与所述刀具卡盘的下壁面抵接。
3.根据权利要求2所述的机床飞刀夹持装置，其特征在于，所述刀具调节组件还包括偏摆调节固定螺钉；所述刀具卡盘上设置有第一紧固孔，所述刀具中轴高度调节螺钉的侧壁上对应设置有第二紧固孔，所述第一紧固孔与所述第二紧固孔正对；所述偏摆调节固定螺钉可拆卸地插设于所述第一紧固孔以及所述第二紧固孔中。
4.根据权利要求3所述的机床飞刀夹持装置，其特征在于，所述刀具调节组件还包括高度调节锁紧螺钉；所述基座的侧壁上开设有与所述安装槽连通的第三紧固孔；所述第三紧固孔与所述刀具中轴高度调节螺钉相互正对；所述高度调节锁紧螺钉可拆卸地插设在所述第三紧固孔中并与所述刀具中轴高度调节螺钉可分离地连接。
5.根据权利要求3所述的机床飞刀夹持装置，其特征在于，所述刀具调节组件还包括还包括两个刀具偏摆检测电容传感器；该两个刀具偏摆检测电容传感器设置于该插槽内，该两个刀具偏摆检测电容传感器中一个与该第一偏摆调节孔相互正对，一个与该第二偏摆调节孔相互正对。
6.根据权利要求3所述的机床飞刀夹持装置，其特征在于，所述盖板呈扁平的圆柱状，所述盖板的侧壁面上设置均匀设置有多个动平衡调节孔；所述盖板的上端面设置有用于安装尖刀的对心刀尖安装孔。
7.根据权利要求1所述的机床飞刀夹持装置，其特征在于，还包括夹持机构，所述夹持机构设置于所述真空吸附机构的远离所述刀具调节座的一端。
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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