专利名称：一种可方便换刀的精密进给车削刀架的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及车床部件，其特别提供了一种利用材料的磁致伸缩性能来实现车刀快速精密进给并可方便换刀的精密进给车削刀架。
背景技术：
目前，在非圆车削加工中，尤其在精密度要求较高、型线复杂多变时，机械仿行加工(硬靠模)方法正在被逐渐取代，代之而起的是利用数字程序控制车刀做微进给的软靠模技术。在目前的软靠模技术中，一般利用可控制的电磁力来驱动车刀做进给运动，其缺点是电磁力不足够大，因而车刀在进给方向的刚度不大，影响加工精度。目前采用材料磁致伸缩原理的刀架中(中国专利申请号03111166.1)，还不能很方便地更换车刀。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种方便更换车刀的精密进给车削刀架。由于采用本实用新型的机械结构，利用材料的磁致伸缩来驱动车刀做微进给运动，从而实现精密的非圆车削并可以迅速更换车刀。
本实用新型一种可方便换刀的精密进给车削刀架，所述车削刀架基于材料的磁致伸缩原理工作；该车削刀架主要由如下几部分构成壳体(1)、励磁线圈(2)、磁致伸缩棒(3)、弹簧板(5)、刀座(6)；其中励磁线圈(2)置于上述壳体(1)内，磁致伸缩棒(3)置于上述励磁线圈(2)内；其特征在于
所述车削刀架上还有置于上述壳体(1)一侧的拉紧或松开装置(4)，所述拉紧或松开装置(4)可以为液压缸或气动缸，拉紧或松开装置(4)用于紧固或松开弹簧板(5)进而松开中间件(7)和磁致伸缩棒(3)的压紧关系，通过动力装置(8)带动中间件(7)旋转，以实现换刀功能。
所述弹簧板(5)的上端通过斜板(11)和压板(12)在拉紧或松开装置(4)作用下与上述壳体(1)端部相固定或者松开；所述弹簧板(5)通过调整斜板(11)的斜度使其作弹性变形时应力分布均匀。
所述刀座(6)通过中间件(7)与弹簧板(5)连接，其一端与磁致伸缩棒(3)活性连接，刀座(6)的另一端装置有一把或几把车刀(10)；所述刀座(6)与磁致伸缩棒(3)活性连接的具体形式优选可以为磁致伸缩棒(3)端为一个钢珠，刀座端为一个与钢珠直径对应的圆窝，钢珠与圆窝紧密连接。
本实用新型所述车削刀架上还可以有动力装置(8)，所述车削刀架上的动力装置(8)优选为马达或液压装置；动力装置(8)通常固接在壳体(1)上，其通过连接机构带动刀座(6)转动；所述用于驱动刀座(6)转动的连接机构优选为齿形带或齿轮齿条。
本实用新型所述可方便换刀的精密进给车削刀架，其特征在于所述连接刀座(6)与中间件(7)之间为固定连接，中间件(7)与弹簧板(5)通过锥面或锥轴承连接，以方便动力装置(8)驱动中间件(7)转动，进而实现刀座(6)转动，实现刀(10)换位功能。
本实用新型所述可方便换刀的精密进给车削刀架上还可以包括有位移传感器(9)，位移传感器(9)通常置于所述弹簧板(5)或转刀座(6)或壳体(1)上。
本实用新型所述弹簧板(5)的形状应使其作弹性变形时应力分布均匀。
本实用新型所述可方便换刀的精密进给车削刀架，其特征在于磁致伸缩棒受到壳体及弹簧板的预压力，在励磁磁场的作用下伸缩变形，使弹簧板做弹性变形并带动车刀座和车刀做线性微位移。位移值由位移传感器检测并反馈给励磁电源，最终控制车刀的位移精度。本实用新型可用于非圆加工、精密定位或进给领域。
本实用新型所述可方便换刀的精密进给车削刀架的工作过程如下该刀架需与数控机床配合使用完成，加工过程中可以换刀进行加工工作。对于某些特殊工件(如镶环活塞)，通常是头部有一小段距离(一般在40毫米以内)材质与后面不同，需要机床在不同转速下，采用不同刀具加工，而常规机床的排刀虽然可以实现上述功能，但当加工工件截面为非圆时，机床上的排刀就无能为力了；本实用新型不仅可以实现一般的非圆加工，也可实现上述情况下的换刀非圆加工；这时刀座上通常配置2把或2把以上的车刀(10)；使用本实用新型进行加工时，首先可以选用其中任一把刀进行加工，这时，拉紧或松开装置(4)处于拉紧状态，当需要换刀时，机床系统先发出信号使刀架停止工作，然后在发出信号，使拉紧或松开装置(4)处于松开状态，松开后，系统又给信号使动力装置(8)启动，带动中间件(7)和刀座(6)旋转，将另外一把刀旋转到加工位置上，定位后，动力装置(8)停止转动，拉紧或松开装置(4)重新处于拉紧状态，这时就可以采用一把刀继续进行加工。如果需要多把车刀(10)进行连续循环工作，反复进行上面工作即可。当然动力装置(8)驱动刀座(6)实现换刀动作需要旋转的角度与刀座(6)上面车刀(10)的具体数量有关。
本实用新型与机床配合使用，可在加工过程中实现自动换刀，特别适合活塞行业的镶环活塞或统一活塞要求不同刀纹活塞的加工，不仅可以大大地提高加工效率，而且改进加工品质，更好的满足了活塞等行业的技术要求。
以下结合附图及实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1为一种可方便换刀的精密进给车削刀架端面结构示意图；图2为一种可方便换刀的精密进给车削刀架俯视结构示意图；图3为一种可方便换刀的精密进给车削刀架纵断面结构示意图；图4为活性连接结构示意图；图5为斜板结构示意图。
具体实施方式
实施例1一种方便更换车刀的精密进给车削刀架，基于材料的磁致伸缩原理来驱动车刀做微进给运动，从而实现精密的非圆车削并可以迅速更换车刀。
所述车削刀架主要由如下几部分构成壳体(1)、励磁线圈(2)、磁致伸缩棒(3)、弹簧板(5)、刀座(6)；其中励磁线圈(2)置于上述壳体(1)内，磁致伸缩棒(3)置于上述励磁线圈(2)内；其特征在于所述车削刀架上还有置于上述壳体(1)一侧的拉紧或松开装置(4)，拉紧或松开装置(4)用于紧固或松开弹簧板(5)进而松开中间件(7)和磁致伸缩棒(3)的压紧关系，通过动力装置(8)带动中间件(7)旋转，以实现换刀功能；所述拉紧或松开装置(4)为液压缸。
所述弹簧板(5)的上端通过斜板(11)和压板(12)在拉紧或松开装置(4)作用下与上述壳体(1)端部相固定或者松开；所述弹簧板(5)通过调整斜板(11)的斜度使其作弹性变形时应力分布均匀。
所述刀座(6)通过中间件(7)与弹簧板(5)连接，其一端与磁致伸缩棒(3)活性连接，刀座(6)的另一端装置有一把或几把车刀(10)；所述刀座(6)与磁致伸缩棒(3)活性连接的具体形式优选可以为磁致伸缩棒(3)端为一个钢珠，刀座端为一个与钢珠直径对应的圆窝，钢珠与圆窝紧密连接。
本实施例所述可方便换刀的精密进给车削刀架，其特征在于所述连接刀座(6)与中间件(7)为固定连接，中间件(7)与弹簧板(5)通过锥面或锥轴承连接，以方便动力装置(8)驱动中间件(7)转动，进而实现刀座(6)转动，实现刀(10)换位功能。
本实施例所述车削刀架上还可以有动力装置(8)，所述车削刀架上的动力装置(8)为马达；动力装置(8)固接在壳体(1)上，其通过连接机构带动刀座(6)转动；所述用于驱动刀座(6)转动的连接机构为齿形带。
所述可方便换刀的精密进给车削刀架上还可以包括有位移传感器(9)，位移传感器(9)通常置于所述弹簧板(5)上。
所述弹簧板(5)的形状应使其作弹性变形时应力分布均匀。
本实施例所述可方便换刀的精密进给车削刀架，其特征在于磁致伸缩棒受到壳体及弹簧板的预压力，在励磁磁场的作用下伸缩变形，使弹簧板做弹性变形并带动车刀座和车刀做线性微位移。位移值由位移传感器检测并反馈给励磁电源，最终控制车刀的位移精度。本实用新型可用于非圆加工、精密定位或进给领域。
本实施例所述可方便换刀的精密进给车削刀架的工作过程如下该刀架需与数控机床配合使用完成，加工过程中可以换刀进行加工工作。对于某些特殊工件(如镶环活塞)，通常是头部有一小段距离(一般在40毫米以内)材质与后面不同，需要机床在不同转速下，采用不同刀具加工，而常规机床的排刀虽然可以实现上述功能，但当加工工件截面为非圆时，机床上的排刀就无能为力了；本实施例不仅可以实现一般的非圆加工，也可实现上述情况下的换刀非圆加工；这时刀座上通常配置2把或2把以上的车刀(10)；使用本实施例进行加工时，首先可以选用其中任一把刀进行加工，这时，拉紧或松开装置(4)处于拉紧状态，当需要换刀时，机床系统先发出信号使刀架停止工作，然后在发出信号，使拉紧或松开装置(4)处于松开状态，松开后，系统又给信号使动力装置(8)启动，带动中间件(7)和刀座(6)旋转，将另外一把刀旋转到加工位置上，定位后，动力装置(8)停止转动，拉紧或松开装置(4)重新处于拉紧状态，这时就可以采用一把刀继续进行加工。如果需要多把车刀(10)进行连续循环工作，反复进行上面工作即可。当然动力装置(8)驱动刀座(6)实现换刀动作需要旋转的角度与刀座(6)上面车刀(10)的具体数量有关。
本实施例与机床配合使用，可在加工过程中实现自动换刀，特别适合活塞行业的镶环活塞或统一活塞要求不同刀纹活塞的加工，不仅可以大大地提高加工速度，而且改进加工品质，更好的满足活塞行业的飞速发展。
实施例2一种方便更换车刀的精密进给车削刀架，基于材料的磁致伸缩原理来驱动车刀做微进给运动，从而实现精密的非圆车削并可以迅速更换车刀。
所述车削刀架主要由如下几部分构成壳体(1)、励磁线圈(2)、磁致伸缩棒(3)、弹簧板(5)、刀座(6)；其中励磁线圈(2)置于上述壳体(1)内，磁致伸缩棒(3)置于上述励磁线圈(2)内；其特征在于所述车削刀架上还有置于上述壳体(1)一侧的拉紧或松开装置(4)，所述拉紧或松开装置(4)为气动缸，拉紧或松开装置(4)用于紧固或松开弹簧板(5)进而松开中间件(7)和磁致伸缩棒(3)的压紧关系，通过动力装置(8)带动中间件(7)旋转，以实现换刀功能。
所述弹簧板(5)的上端通过斜板(11)和压板(12)在拉紧或松开装置(4)作用下与上述壳体(1)端部相固定或者松开；所述弹簧板(5)通过调整斜板(11)的斜度使其作弹性变形时应力分布均匀。
所述刀座(6)通过中间件(7)与弹簧板(5)连接，其一端与磁致伸缩棒(3)活性连接，刀座(6)的另一端装置有一把或几把车刀(10)；所述刀座(6)与磁致伸缩棒(3)活性连接的具体形式优选可以为磁致伸缩棒(3)端为一个钢珠，刀座端为一个与钢珠直径对应的圆窝，钢珠与圆窝紧密连接。
本实施例所述可方便换刀的精密进给车削刀架，其特征在于所述连接刀座(6)与中间件(7)为固定连接，中间件(7)与弹簧板(5)通过锥面或锥轴承连接，以方便动力装置(8)驱动中间件(7)转动，进而实现刀座(6)转动，实现刀(10)换位功能。本实施例所述车削刀架上还可以有动力装置(8)，所述车削刀架上的动力装置(8)为液压装置；动力装置(8)固接在壳体(1)上，其通过连接机构带动刀座(6)转动；所述用于驱动刀座(6)转动的连接机构为齿轮齿条。
所述可方便换刀的精密进给车削刀架上还可以包括有位移传感器(9)，位移传感器(9)置于所述转刀座(6)上。
所述弹簧板(5)的形状应使其作弹性变形时应力分布均匀。
实施例3一种方便更换车刀的精密进给车削刀架，基于材料的磁致伸缩原理来驱动车刀做微进给运动，从而实现精密的非圆车削并可以迅速更换车刀。
所述车削刀架主要由如下几部分构成壳体(1)、励磁线圈(2)、磁致伸缩棒(3)、弹簧板(5)、刀座(6)；其中励磁线圈(2)置于上述壳体(1)内，磁致伸缩棒(3)置于上述励磁线圈(2)内；其特征在于所述车削刀架上还有置于上述壳体(1)一侧的拉紧或松开装置(4)，所述拉紧或松开装置(4)为液压缸，拉紧或松开装置(4)用于紧固或松开弹簧板(5)进而松开中间件(7)和磁致伸缩棒(3)的压紧关系，通过动力装置(8)带动中间件(7)旋转，以实现换刀功能。
所述弹簧板(5)的上端通过斜板(11)和压板(12)在拉紧或松开装置(4)作用下与上述壳体(1)端部相固定或者松开；所述弹簧板(5)通过调整斜板(11)的斜度使其作弹性变形时应力分布均匀。
所述刀座(6)通过中间件(7)与弹簧板(5)连接，其一端与磁致伸缩棒(3)活性连接，刀座(6)的另一端装置有一把或几把车刀(10)；所述刀座(6)与磁致伸缩棒(3)活性连接的具体形式为磁致伸缩棒(3)端为一个钢珠，刀座端为一个与钢珠直径对应的圆窝，钢珠与圆窝紧密连接。
本实施例所述可方便换刀的精密进给车削刀架，其特征在于所述连接刀座(6)与中间件(7)为固定连接，中间件(7)与弹簧板(5)通过锥面或锥轴承连接，以方便动力装置(8)驱动中间件(7)转动，进而实现刀座(6)转动，实现刀(10)换位功能。
本实施例所述车削刀架上还有动力装置(8)，所述车削刀架上的动力装置(8)为液压装置；动力装置(8)固接在壳体(1)上，其通过连接机构带动刀座(6)转动；所述用于驱动刀座(6)转动的连接机构为齿形带。
所述可方便换刀的精密进给车削刀架上还可以包括有位移传感器(9)，位移传感器(9)通常置于所述壳体(1)上。
所述弹簧板(5)的形状应使其作弹性变形时应力分布均匀。
权利要求1.一种可方便换刀的精密进给车削刀架，所述车削刀架基于材料的磁致伸缩原理工作；该车削刀架主要由如下几部分构成壳体(1)、励磁线圈(2)、磁致伸缩棒(3)、弹簧板(5)、刀座(6)；其中励磁线圈(2)置于上述壳体(1)内，磁致伸缩棒(3)置于上述励磁线圈(2)内；其特征在于所述车削刀架上还有置于上述壳体(1)一侧的拉紧或松开装置(4)；所述弹簧板(5)的上端通过斜板(11)和压板(12)在拉紧或松开装置(4)作用下与上述壳体(1)端部相联系；所述刀座(6)通过中间件(7)与弹簧板(5)连接，其一端与磁致伸缩棒(3)活性连接，刀座(6)的另一端装置有一把或几把车刀(10)。
2.按照权利要求1所述可方便换刀的精密进给车削刀架，其特征在于所述连接刀座(6)与中间件(7)之间为固定连接，中间件(7)与弹簧板(5)通过锥面或锥轴承连接。
3.按照权利要求1所述可方便换刀的精密进给车削刀架，其特征在于所述车削刀架上还有动力装置(8)，动力装置(8)固接在壳体(1)上，其通过连接机构与中间件(7)联系。
4.按照权利要求3所述可方便换刀的精密进给车削刀架，其特征在于所述车削刀架上的动力装置(8)为马达或液压装置。
5.按照权利要求3所述可方便换刀的精密进给车削刀架，其特征在于所述用于驱动中间件(7)转动的连接机构为齿形带或齿轮齿条。
6.按照权利要求1所述可方便换刀的精密进给车削刀架，其特征在于该车削刀架还包括有位移传感器(9)，位移传感器(9)置于所述弹簧板(5)或转刀座(6)或壳体(1)上。
7.按照权利要求1所述可方便换刀的精密进给车削刀架，其特征在于所述拉紧或松开装置(4)为液压缸或气动缸。
8.按照权利要求1～7其中之一所述可方便换刀的精密进给车削刀架，其特征在于所述刀座(6)与磁致伸缩棒(3)活性连接的具体形式为磁致伸缩棒(3)端为一个钢珠，刀座端为一个与钢珠直径对应的圆窝，钢珠与圆窝紧密连接。
专利摘要一种可方便换刀的精密进给车削刀架，构成如下壳体(1)、励磁线圈(2)、磁致伸缩棒(3)、弹簧板(5)、刀座(6)；其中励磁线圈(2)在上述壳体(1)内，磁致伸缩棒(3)在上述励磁线圈(2)内；车削刀架上还有置于上述壳体(1)一侧的拉紧或松开装置(4)；所述弹簧板(5)通过斜板(11)和压板(12)在拉紧或松开装置(4)作用下与上述壳体(1)端部相联系；所述刀座(6)通过中间件(7)与弹簧板(5)连接，其一端与磁致伸缩棒(3)活性连接，刀座(6)的另一端装置有车刀(10)。本实用新型用于非圆加工、精密进给领域；能实现精密非圆车削并可以迅速更换车刀，提高了加工效率，改进了加工品质。
文档编号B23B21/00GK2845973SQ200520094290
公开日2006年12月13日 申请日期2005年12月9日 优先权日2005年12月9日
发明者周众 申请人:周众