数控转塔刀架的制作方法

本实用新型涉及机床的数控转塔刀架，尤其涉及一种用于安装特殊用途刀具如超声波刀具的数控转塔刀架。

背景技术：

超声波加工刀具通常用于工件的精加工，一般是对其他刀具加工过后的工件进行的再次加工。超声波加工刀具主要由超声波发生器、换能器、变幅杆和工具头组成，超声波发生器发出高频电讯号经换能器转化为高频机械振动，再由变幅杆将振动的振幅放大施加在工具头上，工具头与工件接触，进而实现了超声波刀具对工件表面进行超声波加工。简单来说就是工具头在超声波的振动下对工件表面进行强化加工或消除金属工件表面的残余应力，以降低工件表面的粗糙度值。

随着对工件加工精度要求的提高，传统的数控车床为满足高精度的要求，逐渐与超声波加工相结合，或者将数控车床与其他特殊刀具结合。为控制设备投入和降低生产成本，目前，人们在现有的数控机床的基础上通过部分改造使得数控车床也能使用超声波刀具，通常是在数控转塔刀架上安装超声波刀具，但是多数超声波刀具工作时需要用到油、气、电，现有的数控转塔刀架不能直接给超声波刀具供给，需要外接一些导线或者是管路，这些外接导线和管路在数控转塔刀架转换到位时，容易缠绕在刀架上，影响工件加工。

例如，利用内冷车刀加工工件需要刀架提供切削液，由于传统的数控转塔刀架只能提供定位与压紧，不具有为刀具提供切削液的通道，因而该数控转塔刀架无法满足内冷刀具的使用，若要在数控转塔刀架上安装内冷刀具需要另外接切削液管路，但外接的切削液管路随着刀架换刀加工时的转动很容易缠绕在刀架上，进而对加工产生干涉；另外，多条外露的管路存在安全隐患且有失美观。

因此，亟需设计一种能够为特定刀具提供水油气电的数控转塔刀架，满足特殊刀具如超声波刀具的使用需求。

技术实现要素：

针对现有技术的上述缺陷，本实用新型提供一种数控转塔刀架，能够用于安装多种刀具，增大了数控车床加工范围。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种数控转塔刀架,包括：上盖、上刀架、下刀架和刀架中轴，所述上盖与所述上刀架固定连接，所述刀架中轴与所述下刀架固定连接，所述上刀架和所述刀架中轴转动连接；其特征在于，

所述刀架中轴固定连接有滑环定子，所述上盖内固定设置有滑环转子，所述滑环转子套设于所述滑环定子外，所述滑环定子上固定设置有铜环，所述滑环转子上固定设置有与所述铜环接触的电刷，所述上刀架上设置有导线孔；

所述下刀架上开设有下通道，所述上刀架上开设有与所述下通道相对应的上通道，当所述上刀架转动到预定加工刀位时，所述下通道与所述上通道相连通。

优选的，所述下通道包括第一通道、第二通道和第三通道，所述上通道包括第四通道、第五通道和第六通道，当所述上刀架转动到预定加工刀位时，所述第一通道连通所述第四通道，所述第二通道连通所述第五通道，所述第三通道连通所述第六通道。

优选的，所述第一通道和所述第四通道设置为供气通道，所述第二通道和所述第五通道设置为进油供油通道，所述第三通道连通所述第六通道设置为回油供油通道。

优选的，所述第一通道和所述第四通道设置为供液通道，所述第二通道和所述第五通道设置为进油供油通道，所述第三通道连通所述第六通道设置为回油供油通道。

优选的，所述第一通道连通所述第四通道的连接处设置有密封圈，所述第二通道连通所述第五通道的连接处设置密封圈，所述第三通道连通所述第六通道的连接处设置有密封圈。

优选的，所述刀架中轴上开设有电源线通过孔，电源线穿过电源线通过孔与所述滑环定子电连接。

优选的，所述滑环定子与所述刀架中轴螺纹连接。

优选的，所述滑环转子与所述上盖螺栓连接。

采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的数控转塔刀架，在传统刀架的基础上增加安装滑环定子，滑环定子上固定铜环、滑环转子和电刷，并在上刀架开设有导线孔，连接外接电源的电源线穿过刀架中轴上的电源线通过孔与滑环定子连接，经过铜环和电刷导电传入滑环转子，导线孔中的导线连接滑环转子和超声波刀具(或其他刀具)，因而将外接电源的电能传给超声波刀具(或其他刀具)。另外，内置导线的形式解决了导线数控转塔刀架缠绕的问题，避免危险。

在下刀架上开设下通道，上刀架上开设有上通道，下通道包括第一通道、第二通道和第三通道，上通道包括第四通道、第五通道和第六通道，当上刀架转动到预定加工刀位时，第一通道连通第四通道，第二通道连通第五通道，第三通道连通第六通道，能为超声波刀具(或其他刀具)提供气动需要的气体通道、或者加速刀具冷却的内置冷却液通道、或者切削液等，同时提供了润滑刀具的进油供油通道和回油供油通道；而当刀塔转到其他刀位时，第一通道与第四通道不再连通，第二通道与第五通道不再连通，第三通道与第六通道不再连通，上刀架和下刀架的接触面自动将通道密封上，避免漏油漏水漏气，确保了其他工位的刀具正常使用。满足了超声波刀具(或其他刀具)的需要。

综上所述，本实用新型的数控转塔刀架在不影响原有功能的情况下能够对特定刀位提供电、油、水或气，能满足超声波刀具等先进刀具的使用要求，增大了数控车床加工范围。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型数控转塔刀架总成的分解结构示意图一；

图2是本实用新型数控转塔刀架总成的分解结构示意图二；

图3是图1或图2中下刀架和刀架中轴的结构示意图；

图4是本实用新型数控转塔刀架的剖视结构示意图；

图5是本实用新型数控转塔刀架的下刀架上的通道和上刀架上的通道连通时的结构示意图；

图6是本实用新型数控转塔刀架的下刀架上的通道和上刀架上的通道连通不连通时的结构示意图；

图中：1-上盖,2-滑环转子，3-滑环定子，31-安装孔，4-上刀架，41-导线孔，42-上通道，420-第四通道，421-第五通道，422-第六通道，5-刀架中轴，51-电源线通过孔，6-下刀架，62-下通道，620-第一通道，621-第二通道，622-第三通道，7-电刷，8-铜环。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实施例的数控转塔刀架有4个刀具安装位，其中1个刀具安装位安装超声波刀具(或其他刀具)，其余3个刀具安装位安装普通车刀。下面，我们将数控转塔刀架旋转到超声波刀具(或其他刀具)加工时的刀位称为预定加工刀位。

下面以数控转塔刀架安装超声波刀具为例进行详细说明：

如图1至图3共同所示，数控转塔刀架包括：上盖1、上刀架4、下刀架6和刀架中轴5，上盖1与上刀架4固定连接，刀架中轴5与下刀架6固定连接，上刀架4和刀架中轴5转动连接；刀架中轴5固定连接有滑环定子3，上盖1内固定设置有滑环转子2，滑环转子2套设于滑环定子3外，滑环定子3上固定设置有铜环8，滑环转子2上固定设置有与铜环8接触的电刷7，上刀架4上设置有导线孔41。

本实施例的滑环定子3与刀架中轴5螺纹连接。如图4所示，滑环定子的一端开设安装孔31，刀架中轴5的顶端伸入安装孔31内并与安装孔31螺纹连接。刀架中轴5上开设有电源线通过孔51，电源线穿过电源线通过孔51与滑环定子3电连接。外接电源通过电源线穿过刀架中轴5上的电源线通过孔51与滑环定子3连接，同时滑环转子2上的电刷7与滑环定子3上的铜环转动接触，导线孔41中的导线连接滑环转子2和超声波刀具(或其他刀具)，因而将外接电源的电能传给超声波刀具(或其他刀具)。另外，内置导线的形式解决了导线数控转塔刀架缠绕的问题，避免危险。

为便于维修安装，将滑环转子2与上盖1螺栓连接。

如图1至图6共同所示，下刀架6上开设有下通道62，上刀架4上开设有与下通道62相对应的上通道42，当上刀架4转动到预定加工刀位时，下通道62与上通道42相连通。上通道42和下通道62可以对应地设置有一个也可以设置有多个，具体数量可根据需要来设置。

本实用新型优选在下刀架6上开设有第一通道620、第二通道621和第三通道622，在上刀架4上开设有第四通道420、第五通道421和第六通道422，当上刀架4转动到预定加工刀位时，第一通道620连通第四通道420，第二通道621连通第五通道421，第三通道622连通第六通道422。本实施例中，下刀架6上的第一通道620、第二通道621和第三通道622的进口开设在下刀架6的侧壁上，出口开设在下刀架6的顶壁上，上刀架4的第四通道420、第五通道421和第六通道422的进口开设在上刀架4的底壁上，出口开设在上刀架4的侧壁上，导线孔41也开设在上刀架4的侧壁上。

当数控转塔刀架安装的刀具(超声波刀具或其他刀具)需要气动动力源驱动时，第一通道620和第四通道420设置为供气通道。超声波刀具加工时需要润滑油，因此第二通道621和第五通道421设置为进油供油通道，第三通道622连通第六通道422设置为回油供油通道。

当数控转塔刀架安装的刀具(超声波刀具或其他刀具)需要内置冷却时或者需要提供切削液时，第一通道620和第四通道420设置为供液通道，为超声波刀具提供冷却液或切削液，此时的第二通道621和第五通道421设置为进油供油通道，第三通道622连通第六通道422设置为回油供油通道。

如图5所示，当上刀架4转动到预定加工刀位时，第一通道620连通第四通道420，第二通道621连通第五通道421，第三通道622连通第六通道422，能为超声波刀具提供气动需要的气体通道、或者加速刀具冷却的内置冷却液通道、或者切削液等，同时提供了润滑刀具的进油供油通道和回油供油通道。

如图6所示，当刀塔转到其他刀位时，第一通道620与第四通道420不再连通，第二通621道与第五通道421不再连通，第三通道622与第六通道422不再连通，上刀架4和下刀架6的接触面自动将通道密封上，避免漏油、漏水和漏气，确保了其他工位的刀具正常使用。满足了超声波刀具(或其他刀具)的需要。

为防止各通道连接处漏液或漏气，第一通道620连通第四通道420的连接处设置有密封圈，第二通道621连通第五通道421的连接处设置密封圈，第三通道622连通第六通道422的连接处设置有密封圈。

需要说明的是本实用新型的数控转塔刀架不仅可以用于安装超声波刀具，还可以用于安装其他特殊刀具，例如：加工时需要用到液压驱动的复合镗刀，具有内置冷却功能的车刀等。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。