一种对刀装置及包括该对刀装置的车铣复合机床的制作方法

1.本发明涉及数控设备技术领域，特别涉及一种对刀装置及包括该对刀装置的车铣复合机床。


背景技术：

2.车铣复合机床是以车为主，铣、镗、钻和攻丝等为辅的五轴联动机床。车铣复合机床具备刀库，具有自动换刀功能，是对工件一次装夹后进行多工序加工的数控机床。在工件的加工过程中，工件装卸、刀具调整等辅助时间，占加工周期中相当大的比例，其中刀具的调整既费时费力，又不易准确，最后还需要试切。统计资料表明，一个工件的加工，纯机动时间大约只占总时间的55％，装夹和对刀等辅助时间占45％。因此，对刀仪便显示出极大优越性。但是，现有的对刀仪大多数采用固定式暴露安装在机床的床身上，为了不受切削液和切屑污染，对刀仪安装的位置非常远离装夹主轴，对刀仪不位于刀库与装夹主轴之间，使得换刀后，需要控制刀具长距离地移动到对刀仪上，从而使辅助时间增长，加工效率低下。
3.可见，现有技术还有待改进和提高。


技术实现要素：

4.鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种对刀装置及包括该对刀装置的车铣复合机床，旨在使对刀装置能够设置在车铣复合机床的装夹主轴一旁，而不受切削液和切屑污染。
5.为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：
6.一种对刀装置,对刀装置设置在装夹主轴的一旁，对刀装置包括支座、设置在支座上的对刀仪、设置在对刀仪外部的防护罩，所述防护罩的顶部开设有供对刀仪的触头露出的避让口，所述防护罩上设有平移挡盖和用于驱动平移挡盖关闭或打开避让口的驱动装置，所述防护罩上设有用于遮挡驱动装置的固定挡盖。
7.所述平移挡盖包括水平盖板部、倾斜盖板部、设置在倾斜盖板部前方的平移前挡边、设置在水平盖板部后方的衔接部，所述平移挡盖远离防护罩的一侧设置有平移侧挡边。
8.所述平移挡盖的一部分用于遮盖所述避让口，另一部分开设有与避让口大小相适配的开口。
9.所述驱动装置包括气缸和l形块，所述l形块包括相互垂直的第一传动块和第二传动块，所述第一传动块与气缸的活塞杆端部连接，第二传动块与所述平移挡盖的衔接部连接。
10.所述气缸上设置有用于控制气缸的活塞杆活动行程的磁性开关。
11.所述固定挡盖包括设置在气缸上方的第一台阶部和低于第一台阶部的第二台阶部，所述第二台阶部设置在平移挡盖的上方，所述第一台阶部的左侧设有左挡边。
12.所述第一台阶部与支座之间设置有若干根中空的支柱，螺钉依次自上往下穿过第一台阶和支座，并且与支座螺纹连接。
13.所述防护罩由第一台阶罩板、第二台阶罩板、上罩板、前罩板、左罩板以及右罩板组成，所述气缸安装在第二台阶罩板上，所述第一台阶罩板与支座的顶部螺钉连接。
14.所述支座包括竖板和底板，竖板和底板相互垂直形成l形结构，所述竖板和底板的连接处设置有加强板。
15.车铣复合机床,包括床身、可滑动地设置在床身上的x轴滑台、用于驱动x轴滑台沿x轴方向移动的x轴驱动机构、可滑动地设置在x轴滑台上的y轴滑台、用于驱动y轴滑台沿y轴方向移动y轴驱动机构、可滑动地设置在y轴滑台上的z轴滑台、用于驱动z轴滑台沿z轴方向移动的z轴驱动机构；所述z轴滑台上设置有可相对z轴滑台转动的转头，该转头上设有刀具主轴，刀具主轴装夹有刀具，床身上设有沿x轴延伸的装夹主轴，所述床身上设有垂直于刀具主轴的挡板，所述挡板上设有上述任意实施方式或上述任意实施方式组合的对刀装置，所述对刀装置位于刀具主轴输出端的一旁，所述装夹主轴的上方设置有刀库。
16.有益效果：
17.与现有技术相比，本发明提供的对刀装置安装在车铣复合机床的装夹主轴的一旁，当刀具主轴更换刀具后，刀具需要进行对刀操作，此时驱动装置驱动平移挡盖横向移动，继而打开防护罩上的避让口，使得对刀仪的触头露出，然后刀具主轴往下移动，刀具与对刀仪自动接触完成对刀操作，刀具离开对刀装置后，对刀装置上的驱动装置立即驱动平移挡盖横向移动，关闭防护罩上的避让口，防护罩和平移挡盖对对刀仪造成全方位的遮盖保护，避免切屑和切削液对对刀仪的触头造成污染。对刀后，刀具可以快速对位于对刀装置一旁的工件进行切削加工，刀具的行进路径合理，大大缩短刀具从换刀到对刀、再到装夹主轴的移动时长，提高加工效率。
附图说明
18.图1为本发明提供的车铣复合机床的立体图，对刀装置为打开状态。
19.图2为图1中l区域的局部放大图。
20.图3为本发明提供的车铣复合机床的立体图，对刀装置为关闭状态。
21.图4为对刀装置的结构示意图，图中隐藏了固定挡盖。
22.图5为对刀装置的内部结构示意图。
23.主要元件符号说明：1-支座、11-竖板、12-底板、13-加强板、2-对刀仪、3-防护罩、31-避让口、32-第一台阶罩板、33-第二台阶罩板、34-上罩板、35-前罩板、36-左罩板、37-右罩板、4-平移挡盖、41-开口、43-平移前挡边、44-衔接部、45-平移侧挡边、5-驱动装置、51-气缸、52-l形块、、53-磁性开关、6-固定挡盖、61-第一台阶部、62-第二台阶部、63-支柱。
具体实施方式
24.本发明提供一种对刀装置及包括该对刀装置的车铣复合机床，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。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的保护范围。
25.请参阅图1-图5，本发明提供一种对刀装置，对刀装置设置在装夹主轴a11的一旁，对刀装置包括支座1、设置在支座1上的对刀仪2、设置在对刀仪2外部的防护罩3，所述防护罩3的顶部开设有供对刀仪2的触头露出的避让口31，所述防护罩3上设有平移挡盖4和用于
驱动平移挡盖4关闭或打开避让口31的驱动装置5，所述防护罩3上设有用于遮挡驱动装置5的固定挡盖6。
26.在实际应用中，为了使对刀装置能够设置在装夹主轴a11的一旁，机床的床身上设有一块竖直的挡板a12，挡板a12与装夹主轴a11的前端部相互垂直，所述对刀装置b设置在挡板a12上，挡板a12不仅起到固定对刀装置b的作用，还可以阻挡加工过程中飞溅的切屑和切削液，以免切屑和切削液污染装夹主轴a11的中部和尾部。对刀仪2在非工作状态时，驱动装置5驱动平移挡盖4横向移动，关闭防护罩3上的避让口31，防护罩3和平移挡盖4对对刀仪2造成全方位的遮盖保护，避免切屑和切削液对对刀仪2的触头造成污染,确保对刀仪2的工作精准；与此同时，固定挡盖6也对驱动装置5进行遮盖，避免切屑和切削液对驱动装置5造成损坏。当刀具主轴更换刀具后，刀具需要进行对刀操作，此时驱动装置5驱动平移挡盖4横向移动，继而打开防护罩3上的避让口31，使得对刀仪2的触头露出，然后刀具主轴往下移动，刀具与对刀仪2自动接触完成对刀操作，刀具离开对刀装置后，对刀装置上的驱动装置5立即驱动平移挡盖4横向移动，关闭防护罩3上的避让口31，以免对刀仪2的触头受到污染，刀具也可以快速对位于对刀装置一旁的工件进行切削加工，刀具的行进路径合理，大大缩短刀具从换刀到对刀、再到装夹主轴a11的移动时长，提高加工效率。
27.具体的，所述平移挡盖4包括水平盖板部421、倾斜盖板部422、设置在倾斜盖板部前方的平移前挡边43、设置在水平盖板部421后方的衔接部44，所述平移挡盖42远离防护罩3的一侧设置有平移侧挡边45。所述衔接部44与驱动装置5进行传动连接；所述倾斜盖板部422向下倾斜，当有切削液和切屑飞溅到倾斜盖板部422时，切削液和切屑在倾斜盖板部422的导引下形成向下滑动的趋势，使切削液和切屑更容易脱离平移挡盖42。
28.进一步的，所述平移挡盖42的一部分用于遮盖所述避让口31，另一部分开设有与避让口31大小相适配的开口41。可以理解的是，所述开口41的面积等于或略大于避让口31的面积，更好地露出对刀仪2，以免对刀具进行干涉。另外，在俯视投影下，对刀仪2的触头位于避让口31的中间，避让口31的边缘不与对刀仪2的触头相交，即使避让口31的边缘存有切削液或切屑，也不会直接落到对刀仪2的触头上。
29.在本实施例中，所述驱动装置5包括气缸51和l形块52，所述l形块52包括相互垂直的第一传动块和第二传动块，所述第一传动块与气缸51的活塞杆端部连接，第二传动块与所述平移挡盖4的衔接部44连接。通过这样设置，气缸51与平移挡盖4可以前后并列设置，不仅结构紧凑，还便于固定挡盖6对气缸51进行阻挡。
30.优选的，所述气缸51上设置有用于控制气缸51的活塞杆活动行程的磁性开关53。磁性开关53设置有两个，其中一个磁性开关53用于控制气缸51活塞杆的伸出行程，在气缸51的活塞管伸出至设定的位置时，开口41与避让口31重合实现避让口31的打开，另一个磁性开关53用于控制气缸51的活塞杆的复位位置，确保气缸51的活塞杆复位后，平移挡盖4可以完全封堵避让口31实现避让口31的关闭。
31.进一步的，所述固定挡盖6包括设置在气缸51上方的第一台阶部61和低于第一台阶部61的第二台阶部62，所述第二台阶部62设置在平移挡盖4的上方，第二台阶部62盖住一部分平移挡盖4，避免污物从平移挡盖4的右侧渗入防护罩3中，所述第二台阶部62也设置有向下倾斜的倾斜部，当有切削液和切屑飞溅到第二台阶部62的倾斜部时，切削液和切屑在第二台阶部62的倾斜部的导引下形成向下滑动的趋势，使切削液和切屑更容易脱离第二台
阶部62。所述第一台阶部61的左侧设有左挡边63，第一台阶部61和左挡边63可以阻挡废屑直接弹入防护罩3的上方，对气缸51造成损坏。
32.优选的，所述第一台阶部61与支座1之间设置有若干根中空的支柱63，螺钉依次自上往下穿过第一台阶部61和支座1，并且与支座1螺纹连接。通过增设支柱63，可以提高第一台阶部61的高度，防止第一台阶部61与气缸51发生干涉。
33.优选的，所述防护罩3由第一台阶罩板32、第二台阶罩板33、上罩板34、前罩板35、左罩板36以及右罩板37组成，所述气缸51安装在第二台阶罩板33上，所述第一台阶罩板32与支座1的顶部螺钉连接。
34.优选的，所述支座1包括竖板11和底板12，竖板11和底板12相互垂直形成l形结构，所述对刀仪2设置在底板12上，所述竖板11通过螺钉安装在挡板上，所述竖板11和底板12的连接处设置有加强板13，保证支座1的结构强度。
35.见图1和图3所示，本发明还提供车铣复合机床，包括床身a1、可滑动地设置在床身上的x轴滑台a2、用于驱动x轴滑台a2沿x轴方向移动的x轴驱动机构a3、可滑动地设置在x轴滑台a2上的y轴滑台a4、用于驱动y轴滑台a4沿y轴方向移动y轴驱动机构a5、可滑动地设置在y轴滑台上的z轴滑台a6、用于驱动z轴滑台沿z轴方向移动的z轴驱动机构a7；所述z轴滑台上设置有可相对z轴滑台转动的转头a8，该转头上设有刀具主轴a9，刀具主轴装夹有刀具a10，床身a1上设有沿x轴延伸的装夹主轴a11，所述床身a1上设有垂直于刀具主轴a9的挡板a12，所述挡板a12上设有上述任意实施方式或上述任意实施方式组合的对刀装置b，所述对刀装置b位于刀具主轴输出端的一旁，所述装夹主轴的上方设置有刀库a13。需要注意的是，所述固定挡盖6和防护罩3都紧靠装夹主轴的法兰盘设置，使得整体结构相对紧凑。换刀完成后，对刀装置上的驱动装置5立即驱动平移挡盖4横向移动，关闭防护罩3上的避让口31，以免对刀仪2的触头受到污染，刀具也可以快速对位于对刀装置一旁的工件进行切削加工，刀具的行进路径合理，提高加工效率。如果进行车削工序，则装夹主轴a11驱动工件旋转，然后刀具通过进给的方式对工件进行车削。如果进行铣削工序，装夹主轴只对工件进行固定，然后刀具主轴a9驱动刀具高速转动，对静止的工件进行铣削。x轴驱动机构、y轴驱动机构和z轴驱动机构均包括电机、与电机输出端传动连接的丝杆、套在丝杆上的丝杆螺母。
36.由于上述已经针对该对刀装置结构进行了相关的说明，本领域的技术人员结合附图应当能够理解，故此处不再针对对刀装置结构展开说明。
37.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。
38.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
39.可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发
明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明的保护范围。