用于数控机床液压转塔刀架的超声波供电装置转让专利
申请号 : CN201210167268.5
文献号 : CN102671852B
文献日 : 2014-06-18
发明人 : 吕守堂 , 王爱福
申请人 : 山东华云机电科技有限公司
摘要 :
本发明提供一种用于数控机床液压转塔刀架的超声波供电装置，包括支点盘、滑动盘和固定盘，滑动盘套装在支点盘的内腔中，支点盘与滑动盘之间设有弹簧，支点盘的后部套装在固定盘上，滑动盘上设置有导电柱，固定盘上设置有接线柱，接线柱上连接有触点，触点的位置与滑动盘上导电柱的位置相对应。本发明实现了数控机床液压转塔刀架上的超声波刀具在工作位置时接通电源而在非工作位置时断电，结构简单，安全可靠，保证了超声波刀具安装在数控机床液压转塔刀架上后能够实现对工件的超声波加工。
权利要求 :
1.一种用于数控机床液压转塔刀架的超声波供电装置，包括支点盘、滑动盘和固定盘，其特征是：滑动盘套装在支点盘的内腔中，支点盘与滑动盘之间设有弹簧，支点盘的后部套装在固定盘上，滑动盘上设置有导电柱，固定盘上设置有接线柱，接线柱上连接有触点，触点的位置与滑动盘上导电柱的位置相对应；所述固定盘上设置有平衡销，平衡销与触点分别位于接线柱的两侧，当滑动盘上的导电柱与固定盘上的触点接触时，在固定盘的另一侧通过平衡销顶住所述滑动盘。
2．根据权利要求1所述的用于数控机床液压转塔刀架的超声波供电装置，其特征是：
所述固定盘上设置有限位销，限位销的位置与设置在滑动盘上的容纳限位销的工艺孔的位置相对应。
说明书 :
用于数控机床液压转塔刀架的超声波供电装置
技术领域
[0001] 本发明涉及一种用于对设置在数控机床液压转塔刀架上的超声波加工刀具供电的装置，属于数控机床液压转塔刀架上的超声波加工刀具供电技术领域。
背景技术
[0002] 数控机床液压转塔刀架是数控车床上安装刀具的装置，液压转塔刀架上具有多个工位，每个工位安装一种刀具，机械加工时，需要哪种刀具，就将该刀具转位到加工位置。数控机床的液压转塔刀架主要包括刀架主轴1（参见图1）、刀架体15、发讯盘3、刀盘和齿形定位盘（刀盘和齿形定位盘位于图1中刀架主轴1的左侧，图1中未画出这两个部件），刀架主轴1和齿形定位盘固定安装在刀架体15上，刀盘安装在刀架主轴1上，随刀架主轴1转动，刀盘和齿形定位盘之间通过端面齿定位，在刀盘上设置有安装刀具的多个工位，刀架主轴1上还安装有发讯盘3，刀架体15上通过螺杆13安装有一组转位接近开关16，发讯盘3与转位接近开关16的位置相对应，刀架体15上还安装有液压油缸（其作用是驱动刀盘和刀架主轴1移动）和液压马达（其作用是驱动刀架主轴1转动）。刀盘转动时，首先是液压油缸驱动刀盘和刀架主轴1向左移动一定距离，然后在液压马达的作用下驱动刀架主轴1转动，转动角度由刀盘所要转到的位置决定，并由液压马达和转位接近开关16来控制，当刀盘转动到所要求的位置时，液压油缸驱动刀架主轴1和刀盘向右移动并通过齿形定位盘定位，刀盘锁紧接近开关14检测是否到达准确位置。
[0003] 对金属工件的表面进行超声波加工可以提高工件的加工精度和降低工件的表面粗糙度值。目前，在普通车床、镗床上和磨床上均有应用的超声波金属表面加工装置，如中国专利文献CN101480733公开的《用于镗床的超声波金属表面加工装置》，CN202079438U公开的《用于磨床的超声波金属表面加工装置》，CN101503755B公开的《一种用于普通车床的数控超声波加工装置》， CN101502881B公开的《数控车床用超声波金属表面加工装置》等等，由于超声波刀具需要接通电源，而液压转塔刀架上的刀具工位是要转动的，这就妨碍了超声波加工刀具电缆线与电源的连接。正是这一原因，目前尚未有在数控机床的液压转塔刀架上安装超声波加工刀具对工件进行超声波加工的技术见诸报道。
发明内容
[0004] 本发明针对数控机床的转塔刀架上安装超声波刀具存在的问题，提供一种结构简单可靠、能够使超声波加工刀具应用于数控机床液压转塔刀架的超声波供电装置。
[0005] 本发明的用于数控机床液压转塔刀架的超声波供电装置，采用以下技术方案：
[0006] 该超声波供电装置，包括支点盘、滑动盘和固定盘，滑动盘套装在支点盘的内腔中，支点盘与滑动盘之间设有弹簧，支点盘的后部套装在固定盘上，滑动盘上设置有导电柱，固定盘上设置有接线柱，接线柱上连接有触点，触点的位置与滑动盘上导电柱的位置相对应。
[0007] 固定盘上设置有限位销，限位销的位置与设置在滑动盘上的容纳限位销的工艺孔的位置相对应。在滑动盘上的导电柱与固定盘上的触点脱离接触时，限位销顶住滑动盘，起到支撑限位的作用，防止导电柱与固定盘上的触点误接触。
[0008] 固定盘上还设置有平衡销，平衡销与触点分别位于接线柱的两侧。平衡销的作用是当导电柱与触点接触时，在受到触点给导电柱的反作用力后，滑动盘会发生倾斜，从而造成接触不良，故在固定盘的相对应位置设置有该平衡销。
[0009] 上述超声波供电装置在应用时，将支点盘连接在转塔刀架的刀架主轴上，将固定盘固定在液压转塔刀架的刀架体上。安装在液压转塔刀架刀盘上的超声波刀具的电缆线与滑动盘上的导电柱连接，固定盘上的接线柱上与电源电缆线连接，在数控机床液压转塔刀架刀盘上的对称两工位上安装超声波加工刀具。当超声波刀具处于对工件加工状态时，滑动盘上的导电柱与固定盘上的触点接触，使超声波刀具电缆线和电源电缆线接通，使超声波刀具振动工作。当超声波刀具处于非工作位置时，滑动盘上的导电柱与固定盘上的触点脱离接触，使超声波刀具处于断电状态。
[0010] 本发明实现了数控机床液压转塔刀架上的超声波刀具在工作位置时接通电源而在非工作位置时断电，结构简单，安全可靠，保证了超声波刀具安装在数控机床液压转塔刀架上后能够实现对工件的超声波加工。
附图说明
[0011] 图1是本发明的结构示意图，该图表达的是超声波刀具工作时的位置。
[0012] 图2是图1中沿A-A线剖视图，该图表达的是超声波刀具工作时的位置。
[0013] 图3是图1的右视图，该图表达的是超声波刀具不工作时的位置。
[0014] 图4是图3中沿B-B线的旋转剖视图。
[0015] 图5是图3中沿C-C线的剖视图。
[0016] 图6是本发明中固定盘的立体结构示意图。
[0017] 图7是本发明中滑动盘的立体结构示意图。
[0018] 图中：1、刀架主轴，2、超声波刀具电缆线，3、发讯盘，4、连接盘，5、支点盘，6、滑动盘，7、限位销，8、固定盘，9、导电柱，10、导电块，11、接线柱，12、弹簧，13、螺杆，14、刀盘锁紧接近开关，15、刀架体，16、转位接近开关，17、电源电缆线，18、连板，19、平衡销，20、触点，21、工艺孔。
具体实施方式
[0019] 本发明的用于数控机床液压转塔刀架的超声波供电装置如图1所示，主要包括连接盘4、支点盘5、滑动盘6和固定盘8。连接盘4用于将支点盘5连接定位在刀架主轴1上，连接盘4通过螺钉连接定位在刀架主轴1，支点盘5再通过螺钉连接在连接盘4上。根据具体情况，也可以省去连接盘4，直接将支点盘5连接定位在刀架主轴1上。支点盘5呈套筒状，其内腔中套装有滑动盘6，支点盘5的内腔与滑动盘6之间设有弹簧12，滑动盘6可在支点盘5的内腔中移动。支点盘5的后部套装在固定盘8上的环形槽中，固定盘8通过连板18固定在螺杆13上，也可以将固定盘8直接固定在刀架体15上。滑动盘6的结构如图7所示，滑动盘6上设置有导电柱9和工艺孔21，导电柱9与超声波刀具电缆线2连接，图
7中导电柱9设置有四个，以方便超声波加工刀具在液压转塔刀架的刀盘上对称布置，工艺孔21的作用是在超声波刀具电缆线2和电源电缆线17接通导电时，容纳固定盘8上的限位销7。附图中工艺孔21和限位销7均设有四个。固定盘8的结构如图6所示，固定盘8上设置有平衡销19、限位销7和导电块10，固定盘8上通过接线柱11连接电源电缆线17，同时接线柱11上通过导电块10连接有触点20，触点20有两个，触点20的位置与滑动盘6上导电柱9的位置相对应，当导电柱9转动180度时，仍能使两个触点20与两个导电柱9接触。对应每一个触点设置有一个平衡销，平衡销与触点分别位于接线柱11的两侧（参见图6）。当滑动盘6上的导电柱9与固定盘8上的触点20接触时，在触点20的另一侧通过平衡销19顶住滑动盘6（参见图2），平衡销19起到触点20接触时在对面支撑的作用，使触点20能够稳定和良好导电。当导电柱9与触点20不接触时，平衡销19和限位销7与滑动盘6之间的位置关系如图4所示，限位销7对滑动盘6进行限位支撑（参见图5）。
7中导电柱9设置有四个，以方便超声波加工刀具在液压转塔刀架的刀盘上对称布置，工艺孔21的作用是在超声波刀具电缆线2和电源电缆线17接通导电时，容纳固定盘8上的限位销7。附图中工艺孔21和限位销7均设有四个。固定盘8的结构如图6所示，固定盘8上设置有平衡销19、限位销7和导电块10，固定盘8上通过接线柱11连接电源电缆线17，同时接线柱11上通过导电块10连接有触点20，触点20有两个，触点20的位置与滑动盘6上导电柱9的位置相对应，当导电柱9转动180度时，仍能使两个触点20与两个导电柱9接触。对应每一个触点设置有一个平衡销，平衡销与触点分别位于接线柱11的两侧（参见图6）。当滑动盘6上的导电柱9与固定盘8上的触点20接触时，在触点20的另一侧通过平衡销19顶住滑动盘6（参见图2），平衡销19起到触点20接触时在对面支撑的作用，使触点20能够稳定和良好导电。当导电柱9与触点20不接触时，平衡销19和限位销7与滑动盘6之间的位置关系如图4所示，限位销7对滑动盘6进行限位支撑（参见图5）。
[0020] 上述超声波导电装置在数控机床的多工位转塔刀架上的工作过程如下所述：
[0021] 在数控机床液压转塔刀架刀盘上的对称两工位上安装超声波加工刀具，也就是超声波加工刀具占用了两个工位，其余工位安装其它种类的刀具。超声波加工刀具通常包括刀具座和刀头，刀头固定安装在刀具座内，超声波加工刀具通过刀具座安装在超声波金属表面加工装置上，在超声波的振动下对工件表面进行超声波加工，以降低工件表面的粗糙度值。
[0022] 当需要超声波刀具对工件加工时，刀盘上的超声波刀具在刀架主轴1的带动下转动到如图1和图2所示的工作位置，液压油缸驱动刀架主轴1和刀盘向右移动并通过齿形定位盘定位，滑动盘6随着刀架主轴1向右锁紧，固定盘8上的四个限位销7一一对正滑动盘6上的四个工艺孔21，固定盘8上的限位销7落入滑动盘6上的工艺孔21中（此时限位销7是不起作用的，工艺孔21此时的作用就是给限位销7让出空间，不会使限位销7把滑动盘6支起），并使滑动盘6上的导电柱9与固定盘8上的触点20接触，触点20和平衡销19给滑动盘6一个反作用力，迫使滑动盘6与支点盘5之间的弹簧12压缩，这样就使超声波刀具电缆线2和电源电缆线17接通，也就达到了对超声波刀具供电的目的，使超声波刀具振动工作。
[0023] 当导电柱9与触点20接触时，由于两个导电柱9在滑动盘6的同一侧，在受到触点20给导电柱9的反作用力后，滑动盘6会发生倾斜，造成接触不良，此时通过固定盘6的平衡销顶住滑动盘6，防止其发生倾斜。
[0024] 当超声波刀具加工完毕后，刀盘转动到如图4和图5所示的位置，使超声波刀具离开加工位置，此时液压转塔刀架上的液压油缸（图1中未画出）驱动刀架主轴1和刀盘向左移动，支点盘5与滑动盘6之间的弹簧12复位，滑动盘6离开固定盘8，固定盘8上的限位销7脱出滑动盘6上的工艺孔21，导电柱9和触点20形成一定角度，滑动盘6上的导电柱9与固定盘8上的触点20脱离接触，滑动盘6随刀架主轴1转动后，固定盘8上的限位销7顶住滑动盘6，起到支撑限位的作用。这样就使超声波刀具处于断电状态，而又防止导电柱与触点的误接触。