一种车床刀具安装座的制作方法

1.本发明涉及机床零部件技术领域，特别是涉及一种车床刀具安装座。


背景技术：

2.目前，机械加工车间中广泛使用的普通车床，以及近年来数量日益增加的数控机床，在车削加工前，均需先将车刀安装在车床的刀架上。并且，基于多种加工以及提高工作效率的基础，目前机床，特别是数控机床，刀架上通常加载有数个甚至数十个刀具。此外，在使用过程中，需要经常对刀具进行保养和检测。由此，无论是在刀架上初次安装刀具，还是后期对刀具进行维护保养，都需要拆卸多把刀具，并且需要重新夹紧并调整夹紧力，如果夹紧力不足，在加工过程中夹持不稳，会导致加工精度无法保证，严重者刀具脱出，引起安全事故。现有技术中，通常是将刀具夹紧后，使用定力矩扳手或其他测力零件来保证刀具的夹紧力，但是这样需要花费大量的人力，影响工作效率。


技术实现要素：

3.基于此，有必要针对目前的车床刀具所存在的因需要人工调整预紧力导致的工作效率低的问题，提供一种车床刀具安装座。
4.上述目的通过下述技术方案实现：一种车床刀具安装座，其包括安装架、第一压紧机构和动力机构，所述安装架上设置有定位孔，所述第一压紧机构包括调节组件和互相平行的第一板体、第二板体、第三板体，所述调节组件设置于所述第一板体和所述第二板体之间，所述第二板体和所述第三板体之间设置有第一弹性件，所述动力机构用以带动所述第一板体沿第一方向滑动，所述第一板体滑动带动所述调节组件和所述第二板体沿所述第一方向滑动，所述第二板体滑动使得所述第一弹性件发生弹性形变并带动所述第三板体沿所述第一方向滑动；所述调节组件包括弹子，所述第一弹性件的弹力达到预设值时，所述弹子卡入所述定位孔内。
5.在其中一个实施例中，所述弹子轴线位于其下方的所述定位孔轴线靠近刀具一侧或其二者轴线重合时，所述弹子插入其正下方的所述定位孔内，否则，所述弹子插入与其下方的所述定位孔相邻且远离刀具的所述定位孔内。
6.在其中一个实施例中，所述弹子轴线不重合于其下方所述定位孔的轴线时，所述弹子插入所述定位孔使得所述第三板体沿远离刀具的方向后退距离s；所述调节组件使得所述第三板体在沿远离刀具的方向后退距离s后，向靠近刀具的方向前进距离s。
7.在其中一个实施例中，所述调节组件包括固连于所述第三板体且穿过所述第二板体的第一螺杆，所述第一螺杆上螺纹连接有第一齿轮和固连为一体的第二齿轮和第一摩擦轮，所述第一齿轮一端面始终抵接于所述第一板体，所述第一摩擦轮一端面抵接于所述第二板体；所述调节组件还包括同步齿条，同步齿条包括与所述第一齿轮啮合的第一齿条和与所述第二齿轮啮合的第二齿条；所述同步齿条上穿设有第二螺杆，所述第二螺杆仅可沿
所述第一方向滑动，所述第二螺杆上螺纹连接有第二摩擦轮和第三摩擦轮，所述第二摩擦轮和所述第一摩擦轮摩擦传动，所述第三摩擦轮一端面始终抵接于所述同步齿条；所述同步齿条下端通过第二弹性件弹性连接有压块，所述弹子设置于所述压块内；所述压块朝向所述同步齿条的端面上设置有顶推斜面，所述同步齿条靠近所述压块时，所述顶推斜面顶推所述同步齿条并使得所述第三摩擦轮摩擦面抵接于所述同步齿条。
8.在其中一个实施例中，还包括第二压紧机构，所述第一压紧机构沿所述第一方向压紧刀具，所述第二压紧机构沿第二方向压紧刀具，所述第一方向和所述第二方向垂直。
9.在其中一个实施例中，所述第二压紧机构包括调节组件和互相平行的第一板体、第二板体、第三板体，所述调节组件设置于所述第一板体和所述第二板体之间，所述第二板体和所述第三板体之间设置有第一弹性件，所述动力机构用以带动所述第一板体沿第一方向滑动，所述第一板体滑动带动所述调节组件和所述第二板体沿所述第二方向滑动，所述第二板体滑动使得所述第一弹性件发生弹性形变并带动所述第三板体沿所述第二方向滑动；所述调节组件包括弹子，所述第一弹性件的弹力达到预设值时，所述弹子卡入所述定位孔内。
10.在其中一个实施例中，所述弹子插入与其轴线下方所述定位孔相邻的、且远离刀具的所述定位孔内时，使得所述第三板体沿远离刀具的方向后退距离s；所述调节组件使得所述第三板体在沿远离刀具的方向后退距离s后，向靠近刀具的方向前进距离s。
11.在其中一个实施例中，所述调节组件包括固连于所述第三板体且穿过所述第二板体的第一螺杆，所述第一螺杆上螺纹连接有第一齿轮和固连为一体的第二齿轮和第一摩擦轮，所述第一齿轮一端面始终抵接于所述第一板体，所述第一摩擦轮一端面抵接于所述第二板体；所述调节组件还包括同步齿条，同步齿条包括与所述第一齿轮啮合的第一齿条和与所述第二齿轮啮合的第二齿条；所述同步齿条上穿设有第二螺杆，所述第二螺杆仅可沿所述第二方向滑动，所述第二螺杆上螺纹连接有第二摩擦轮和第三摩擦轮，所述第二摩擦轮和所述第一摩擦轮摩擦传动，所述第三摩擦轮一端面始终抵接于所述同步齿条；所述同步齿条下端通过第二弹性件弹性连接有压块，所述弹子设置于所述压块内；所述压块朝向所述同步齿条的端面上设置有顶推斜面，所述同步齿条靠近所述压块时，所述顶推斜面顶推所述同步齿条并使得所述第三摩擦轮摩擦面抵接于所述同步齿条。
12.在其中一个实施例中，所述动力机构同步驱动所述第一压紧组件和所述第二压紧组件。
13.本发明的有益效果是：本发明提供了一种车床刀具安装座，其包括安装架、第一压紧机构和动力机构，安装架上设置有定位孔，第一压紧机构包括调节组件和互相平行的第一板体、第二板体、第三板体，调节组件设置于第一板体和第二板体之间，第二板体和第三板体之间设置有第一弹性件，动力机构用以带动第一板体沿第一方向滑动，第一板体滑动带动调节组件和第二板体沿第一方向滑动，第二板体滑动使得第一弹性件发生弹性形变并带动第三板体沿第一方向滑动；调节组件包括弹子，第一弹性件的弹力达到预设值时，弹子卡入定位孔内。通过设
置弹子，使得第一弹性件弹力达到合适预紧力后卡入对应的定位孔内，避免了人工调整预紧力造成的工时浪费，提高了工作效率。
附图说明
14.图1为本发明一实施例提供的车床刀具安装座的结构示意图；图2为图1当中车床刀具安装座的部分结构示意图；图3为本发明一实施例提供的车床刀具安装座中动力组件和压紧组件处的结构示意图；图4为图3当中动力组件和压紧组件的正视图；图5为图3当中动力组件和压紧组件的俯视图；图6为本发明一实施例提供的车床刀具安装座中动力组件和压紧组件处的部分结构示意图；图7为本发明一实施例提供的车床刀具安装座中第一压紧组件处的结构示意图；图8为图7中第一压紧组件沿另一视向的结构示意图；图9为图7中第一压紧组件处的正视图；图10为图7中第一压紧组件处的俯视图。
15.其中：100、安装架；110、定位孔；200、第一压紧机构；210、调节组件；211、第一螺杆；212、第二螺杆；221、第一齿轮；222、第二齿轮；223、同步齿条；231、第一摩擦轮；232、第二摩擦轮；233、第三摩擦轮；240、压块；241、弹子；242、顶推斜面；251、第一板体；252、第二板体；253、第三板体；254、第一弹性件；300、第二压紧机构；400、动力机构；900、刀具。
具体实施方式
16.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
17.本文中为组件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本技术所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接（联接）。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“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。
18.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
19.下面参照附图1-10描述本发明实施例提供的车床刀具安装座。
20.如图1-10所示，一种车床刀具安装座，其包括安装架100、第一压紧机构200和动力机构400，所述安装架100上设置有定位孔110，所述第一压紧机构200包括调节组件210和互相平行的第一板体251、第二板体252、第三板体253，所述调节组件210设置于所述第一板体251和所述第二板体252之间，所述第二板体252和所述第三板体253之间设置有第一弹性件254，所述动力机构400用以带动所述第一板体251沿第一方向滑动，所述第一板体251滑动带动所述调节组件210和所述第二板体252沿所述第一方向滑动，所述第二板体252滑动使得所述第一弹性件254发生弹性形变并带动所述第三板体253沿所述第一方向滑动；所述调节组件210包括弹子241，所述第一弹性件254的弹力达到预设值时，所述弹子241卡入所述定位孔110内，该预设值应当大于刀具所需的最小夹紧力。
21.在其中一个实施例中，所述弹子241轴线与所述定位孔110轴线重合时，所述弹子241插入其正下方的所述定位孔110内，否则，所述弹子241插入与其轴线下方所述定位孔110相邻的、且远离刀具900的所述定位孔110内。
22.在其中一个实施例中，还包括补偿机构，所述子插入与其轴线下方所述定位孔110相邻的、且远离刀具900的所述定位孔110内时，使得所述第三板体253沿远离刀具900的方向后退距离s；所述补偿机构使得所述第三板体253在沿远离刀具900的方向后退距离s后，向靠近刀具900的方向前进距离s。
23.在其中一个实施例中，所述补偿机构包括固连于所述第三板体253且穿过所述第二板体252的第一螺杆211，所述第一螺杆211上螺纹连接有第一齿轮221和固连为一体的第二齿轮222和第一摩擦轮231，所述第一齿轮221一端面始终抵接于所述第一板体251，所述第一摩擦轮231一端面抵接于所述第二板体252；所述补偿机构还包括同步齿条223，同步齿条223包括与所述第一齿轮221啮合的第一齿条和与所述第二齿轮222啮合的第二齿条；所述同步齿条223上穿设有第二螺杆212，所述第二螺杆212仅可沿所述第一方向滑动，所述第二螺杆212上螺纹连接有第二摩擦轮232和第三摩擦轮233，所述第二摩擦轮232和所述第一摩擦轮231摩擦传动，所述第三摩擦轮233一端面始终抵接于所述同步齿条223；所述同步齿条223下端通过第二弹性件弹性连接有压块240，所述弹子241设置于所述压块240内；所述压块240朝向所述同步齿条223的端面上均设置有顶推斜面242，所述同步齿条223靠近所述压块240时，所述顶推斜面242顶推所述同步齿条223并使得所述第三摩擦轮233摩擦面抵接于所述同步齿条223。
24.在其中一个实施例中，还包括第二压紧机构300，所述第一压紧机构200沿所述第一方向压紧刀具900，所述第二压紧机构300沿第二方向压紧刀具900，所述第一方向和所述第二方向垂直。
25.在其中一个实施例中，所述第二压紧机构300包括调节组件210和互相平行的第一板体251、第二板体252、第三板体253，所述调节组件210设置于所述第一板体251和所述第二板体252之间，所述第二板体252和所述第三板体253之间设置有第一弹性件254，所述动力机构400用以带动所述第一板体251沿第一方向滑动，所述第一板体251滑动带动所述调节组件210和所述第二板体252沿所述第二方向滑动，所述第二板体252滑动使得所述第一弹性件254发生弹性形变并带动所述第三板体253沿所述第二方向滑动；所述调节组件210包括弹子241，所述第一弹性件254的弹力达到预设值时，所述弹子241卡入所述定位孔110
内。
26.在其中一个实施例中，还包括补偿机构，所述子插入与其轴线下方所述定位孔110相邻的、且远离刀具900的所述定位孔110内时，使得所述第三板体253沿远离刀具900的方向后退距离s；所述补偿机构使得所述第三板体253在沿远离刀具900的方向后退距离s后，向靠近刀具900的方向前进距离s。
27.在其中一个实施例中，所述补偿机构包括固连于所述第三板体253且穿过所述第二板体252的第一螺杆211，所述第一螺杆211上螺纹连接有第一齿轮221和固连为一体的第二齿轮222和第一摩擦轮231，所述第一齿轮221一端面始终抵接于所述第一板体251，所述第一摩擦轮231一端面抵接于所述第二板体252；所述补偿机构还包括同步齿条223，同步齿条223包括与所述第一齿轮221啮合的第一齿条和与所述第二齿轮222啮合的第二齿条；所述同步齿条223上穿设有第二螺杆212，所述第二螺杆212仅可沿所述第二方向滑动，所述第二螺杆212上螺纹连接有第二摩擦轮232和第三摩擦轮233，所述第二摩擦轮232和所述第一摩擦轮231摩擦传动，所述第三摩擦轮233一端面始终抵接于所述同步齿条223；所述同步齿条223下端通过第二弹性件弹性连接有压块240，所述弹子241设置于所述压块240内；所述压块240朝向所述同步齿条223的端面上均设置有顶推斜面242，所述同步齿条223靠近所述压块240时，所述顶推斜面242顶推所述同步齿条223并使得所述第三摩擦轮233摩擦面抵接于所述同步齿条223。
28.在其中一个实施例中，所述动力机构400同步驱动所述第一压紧组件和所述第二压紧组件。
29.实施例一：本实施例当中，车床刀具安装座包括安装架100、第一压紧机构200、第二压紧机构300和动力机构400。
30.安装架100包括呈夹角设置的水平安装面和竖直安装面，刀具900刀体上的相邻两侧面分别抵接于水平安装面和竖直安装面，在刀体上施加压紧力后，即可完成对刀具900的夹紧安装。水平安装面和竖直安装面上均设置有多个定位孔110，多个定位孔110沿竖直安装面的第一方向（附图3当中的左上指向右下方向）或垂直于水平安装面的第二方向（附图3当中的自上而下方向）均匀分布。
31.第一压紧机构200包括互相平行的第一板体251、第二板体252和第三板体253，第一板体251、第二板体252和第三板体253沿着垂直于第一方向依次排列，刀具900位于第三板体253和竖直安装面之间。第一压紧机构200还包括调节组件210，调节组件210设置于第一板体251和第二板体252之间，第二板体252和第三板体253之间设置有第一弹性件254，动力机构400带动第一板体251沿第一方向滑动时，第一板体251通过调节组件210带动第二板体252沿第一方向滑动，第二板体252沿第一方向滑动时通过第一弹性件254带动第三板体253沿第一方向滑动，第一弹性件254的弹力，即可认为是刀具900受到的沿第一方向的夹紧力。当第一弹性件254的弹力达到预设值时，调节组件210向下伸出弹子241，以使得弹子241卡入对应的定位孔110内，由此限制第二板体252沿着第一方向反向的移动，并使得第一弹性件254始终保持预设值。
32.由于是通过弹子241卡入定位孔110来限制第二板体252和第三板体253之间的距
离，进而决定第一弹性件254的弹性力，当弹子241卡入不同定位孔110内时，使得第一弹性件254的弹性力大小是离散的。例如，当弹子241卡入某个定位孔110时，相应的，第一弹性件254的弹力为100n，当弹子241卡入与该定位孔110相邻的前一个定位孔110时，相应的第一弹性件254的弹性力为90n，但无法使得第一弹性件254的弹力取90n-100n之间的中间值。
33.为了便于弹子241卡入定位孔110内，在弹子241下方设置有插入斜面，由于设置了插入斜面，使得只有当弹子241轴线与其下方的定位孔110轴线重合，或是弹子241轴线相较于其下方定位孔110的轴线更靠近刀具900时，弹子241才能够插入其下方的定位孔110内；否则，弹子241只能插入其下方定位孔110相邻的、且远离刀具900的定位孔110内。弹子241轴线相较于其下方定位孔110轴线更靠近或远离刀具900，此时向定位孔110内插入弹子241，均会使得弹子241向着远离刀具900方向移动距离s。需要说明的是，s并非固定值，而是一个小于相邻两个定位孔110之间间距的值。
34.动力机构400带动第一板体251、第二板体252和第三板体253靠近并夹紧刀具900时，当第一弹性件254的弹力达到预设值时，弹子241向远离刀具900方向移动距离s伸入其下方的定位孔110内，同时第二板体252也会向着远离刀具900方向移动距离s，由于第二板体252移动了距离s，使得此时第一弹性件254的弹力减小并小于预设值，第一弹性件254弹力减小的量等于距离s和弹簧劲度系数k的乘积。
35.为了消除由于弹子241移动对第一弹性件254弹性力的影响，调节组件210包括固连于第三板体253且穿过第二板体252的第一螺杆211，第一螺杆211上螺纹连接有第一齿轮221和固连为一体的第二齿轮222和第一摩擦轮231，第一齿轮221一端面始终抵接于第一板体251，第一摩擦轮231一端面抵接于第二板体252；还包括同步齿条223，同步齿条223包括与第一齿轮221始终啮合的第一齿条和与第二齿轮222啮合的第二齿条；同步齿条223上穿设有第二螺杆212，第二螺杆212仅可沿第一方向滑动，第二螺杆212上螺纹连接有第二摩擦轮232和第三摩擦轮233，第二摩擦轮232和第一摩擦轮231摩擦传动，第三摩擦轮233一端面始终抵接于同步齿条223；同步齿条223下端通过第二弹性件弹性连接有压块240，弹子241设置于压块240内；压块240朝向同步齿条223的端面上均设置有顶推斜面242，同步齿条223靠近压块240时，顶推斜面242顶推同步齿条223并使得第三摩擦轮233摩擦面抵接于同步齿条223。
36.压紧刀具900时，通过动力机构400带动第一板体251沿第一方向运动。由于调节组件210当中，第一齿轮221和第二齿轮222均是啮合于同步齿条223，当第一齿轮221在第一板体251的推动下沿第一方向运动并围绕第一螺杆211正向转动（正向指沿第一方向反向视向的逆时针方向）时，会带动同步齿条223向下运动，并通过同步齿条223向下运动，同步带动第二齿轮222围绕第一螺杆211正向转动并沿第一方向运动，且第一齿轮221和第二齿轮222沿第一方向的位移相同，即第一齿轮221和第二齿轮222相对距离保持不变。由此，在第一齿轮221和第二齿轮222均同步啮合于同步齿条223时，第一板体251通过第一齿轮221、同步齿条223、第二齿轮222带动第二板体252沿第一方向运动，且该过程中第一板体251和第二板体252的位移量相同。第二板体252沿第一方向运动，带动第三板体253沿第一方向运动，第三板体253抵接于刀具900前，该过程中，第二板体252和第三板体253同步运动。第二板体252继续运动，直至第三板体253抵接于刀具900，第三板体253不再运动，使得第一弹性件254被压缩，第二板体252移动使得第一弹性件254的弹性力达到预设值f1时，第一弹性件
254的弹力即可认为是刀具900受到沿第一方向的压紧力。
37.此外，第二齿轮222正向转动时，会带动第一摩擦轮231正向转动，带动第二摩擦轮232反向转动。由于此时第二摩擦轮232靠近第二板体252的一侧面抵接于同步齿条223，因此第二摩擦轮232无法沿第一方向移动，第二摩擦轮232转动使得第二螺杆212沿第一方向反向移动，并带动第三摩擦轮233抵接于同步齿条223。
38.第二齿轮222正向转动，还会带动第一摩擦轮231正向转动，第一摩擦轮231反向转动带动第二摩擦轮232反向转动，由于第二摩擦轮232可以沿第一方向反向相对于第二螺杆212运动，因此第二摩擦轮232反向转动，使得第二摩擦轮232沿第一方向反向移动，使得第二摩擦轮232靠近第二板体252的一侧面和同步齿条223之间产生间隙l。
39.至此，前述过程中，始终由与第一齿轮221保持同步运动的第二齿轮222顶推第二板体252并提供压紧力。
40.在第二板体252移动并使得第一弹性件254弹性力增大过程中，第一板体251始终带动第一齿轮221沿第一方向运动并围绕第一螺杆211正向转动，同步齿条223在第一齿轮221的带动下持续向下移动，由于第二齿条的长度小于第一齿条的长度，在第二板体252移动到一定距离后，第二齿轮222与第二齿条脱开啮合，使得第二齿轮222和第一摩擦轮231可围绕第一螺杆211反向转动。此时由于第二齿轮222虽然还与第二板体252接触，但并不限制第二板体252沿第一方向反向移动。在同步齿条223下移的过程中，带动同步齿条223下方的压块240向下运动，并使得压块240下方的弹子241插入其下方的定位孔110中，插入时弹子241沿第一方向反向移动距离s。第二板体252由于不受第二齿轮222顶推，第二板体252会沿第一方向反向移动距离s，使得第一弹性件254伸长并释放部分弹力
△
f，使得此时的第一弹性件254的弹性力大小f2=f1
‑△
f。
41.在同步齿条223向下移动一定距离后，同步齿条223下方受到压块240上顶推斜面242的作用，使得同步齿条223向远离第一螺杆211的方向移动，而第二螺杆212和第一螺杆211的距离不变，即同步齿条223向靠近第二螺杆212的方向移动，使得第三摩擦轮233的摩擦面抵接于同步齿条223，第三摩擦轮233和同步齿条223之间摩擦传动。同步齿条223继续下移，带动第三摩擦轮233反向转动，由于第三摩擦轮233远离刀具900的一侧面抵接于同步齿条223，因此第三摩擦轮233无法沿第一方向反向相对于第二螺杆212移动，第二螺杆212在第三摩擦轮233反向转动作用下沿第一方向滑动，并带动其上的第二摩擦轮232同步沿第一方向滑动，直至第二摩擦轮232重新抵接于同步齿条223。此时，第二螺杆212沿第一方向移动的距离即为间隙l的宽度，第二螺杆212靠近第二板体252的一端抵接于第二板体252。由于压块240通过弹子241和安装架100保持固定，同步齿条223和压块240不发生沿第一方向上的相对运动，第二螺杆212一端通过第三摩擦轮233抵接于同步齿条223，另一端直接抵接于第二板体252。至此，由调节组件210当中的第二螺杆212顶推第二板体252并提供压紧力。
42.本实施例当中，可以通过合理设置调节组件210当中各零件的参数，如第一螺杆211、第二螺杆212的螺距等，使得第二螺杆212沿第一方向移动的距离l尽可能地与第二板体252沿第一方向反向移动的距离s相同，由此可以消除或部分消除因弹子241向下插入定位孔110时后移引起的第以弹性件的弹力损失。
43.本实施例当中，第二压紧组件与第一压紧组件的结构和工作原理均相同，区别仅
在于第二压紧组件沿第二方向对刀具900提供压紧力，于此不再赘述。
44.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
45.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。