一种刀柄自动夹持机构制造技术

本发明专利技术涉及刀具夹具技术领域，特别是一种刀柄自动夹持机构，其中刀柄的尾端具有刀柄限位槽，刀座内衬套的外环面为环形阶梯状，刀座内衬套通过尾端插装在刀座尾部，刀座内衬套头段具有钢珠保持槽，刀座内衬套头段的外环面上设有刀柄对位块，升降柱的外环面为环形阶梯状，其中头部筒段的外径小于尾部筒段的外径，升降柱插装在刀座内衬套内，气缸与升降柱刚性连接并可驱动升降柱滑动，锁紧钢珠设置在钢珠保持槽内，刀柄通过尾端插装在刀座和刀座内衬套头段之间的间隙处，且刀柄尾部端面抵接在刀座内衬套的环形台阶面上，且刀柄对位块嵌入到刀柄限位槽中，本刀柄自动夹持机构，在不影响刀柄的使用寿命和性能的情况下进行刀柄自动定位与可靠夹持。

【技术实现步骤摘要】
一种刀柄自动夹持机构
本专利技术涉及刀具夹具
，特别是一种刀柄自动夹持机构。
技术介绍
随着现代工业生产技术的不断发展，数控加工在实际生产现场的覆盖面积越来越大，占据的地位越来越重要，是现代化制造技术的核心组成部分。刀具作为数控车间中一种极为重要的生产资源，其品种繁多且数量巨大。相关统计数据表明，刀具自身的费用仅仅占到生产成本的3%～5%，而与刀具管理、准备和配送等辅助环节相关的间接成本则远大于这个比例。现阶段的数控加工中心，其进行刀具上下刀更换通过人工或者刀柄夹持机构夹住刀柄的卡槽进行，由于刀柄于刀架上通过刀柄上的卡槽进行固定，因此在刀具上下刀过程中，需要利用人工辅助进行刀具在加工中心的定位及上下刀，自动化效率低，不利于数控加工中心的推广。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提出的刀柄自动夹持机构，不影响刀柄的使用寿命和性能，进行快速、精确的刀柄自动定位与可靠夹持。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种刀柄自动夹持机构，包括刀柄、刀座、刀座内衬套、升降柱、气缸和锁紧钢珠，其中刀柄的尾端为圆筒状，刀柄的尾端向刀柄轴向方向延伸形成环形的内沿结构，该内沿结构的朝向刀柄头部一侧的端面为刀柄内斜面，所述刀柄的尾端具有向刀柄头部方向延伸的刀柄限位槽，所述刀座为圆筒状，所述刀座内衬套主体为圆筒状，刀座内衬套的外环面为环形阶梯状，刀座内衬套尾段直接大于头段直径，刀座内衬套通过尾端插装在刀座尾部，刀座内衬套头段具有贯穿刀座内衬套内环面和外环面的钢珠保持槽，刀座内衬套头段的外环面上设有刀柄对位块，所述升降柱为圆筒状，且升降柱的外环面为环形阶梯状并形成头部筒段和尾部筒段，且头部筒段的外径小于尾部筒段的外径，所述头部筒段外环面和尾部筒段外环面的连接处形成过渡斜面，所述升降柱通过尾部筒段插装在刀座内衬套内，所述气缸的动力端与升降柱刚性连接并可驱动升降柱在刀座内衬套中轴向滑动，所述锁紧钢珠设置在钢珠保持槽内；所述刀柄通过尾端插装在刀座和刀座内衬套头段之间的间隙处，且刀柄尾部端面抵接在刀座内衬套的环形台阶面上，且刀柄对位块嵌入到刀柄限位槽中；在第一状态时，所述头部筒段的外环面与钢珠保持槽相对；在第二状态时，所述尾部筒段的外环面与钢珠保持槽相对，且锁紧钢珠由尾部筒段的外环面挤压，使锁紧钢珠部分表面抵接在刀柄内斜面上。作为优选的，所述钢珠保持槽和锁紧钢珠至少有三组，且钢珠保持槽和锁紧钢珠沿着刀座内衬套圆周方向等间距分布。作为优选的，所述钢珠保持槽为锥形槽，钢珠保持槽朝向刀座一侧的槽口为圆形，且钢珠保持槽朝向刀座一侧的槽口直径略小于锁紧钢珠的直径。作为优选的，所述刀柄内斜面为球形面，且刀柄内斜面的曲率与锁紧钢珠表面曲率相匹配。作为优选的，所述头部筒段的外环面与过渡斜面的连接处平滑过渡。作为优选的，所述刀座内衬套和升降柱之间之间具有滑动衬套，滑动衬套头部方向端面与钢珠保持槽相邻。作为优选的，所述滑动衬套头部方向端面为朝钢珠保持槽方向设置的斜面。作为优选的，所述内沿结构凸起的高度小于锁紧钢珠的直径。作为优选的，所述刀座内衬套与头部筒段之间间隙宽度小于锁紧钢珠的直径。作为优选的，所述刀座的内环面为与刀柄锥面匹配的锥形面。使用本专利技术的有益效果是：本刀柄自动夹持机构，在刀柄卡槽位置处被刀架或加工中心刀库换刀机构使用的情况下，本专利的刀柄自动夹持机构，通过锁紧钢珠挤压刀柄内斜面，使刀柄和刀座在整个锥面以及支撑平面上产生摩擦，避免锁紧力作用在刀柄外锥面及其他精密配合面位置，不影响刀柄的使用寿命和性能，进行快速、精确的刀柄自动定位与可靠夹持。附图说明图1为本专利技术刀柄自动夹持机构的纵向剖视图。图2为本专利技术刀柄自动夹持机构的去除刀座后的结构示意图。图3为图1中A处局部放大图。附图标记包括：1-刀柄，11-刀柄锥面，111-内沿结构，12-刀柄限位槽，13-刀柄内斜面；2-刀座；3-刀座内衬套，31-刀柄对位块，32-钢珠保持槽；4-滑动衬套；5-安装横板；6-升降柱，61-尾部筒段，62-头部筒段，63-过渡斜面；7-气缸安装板；8-气缸，81-气缸活塞，82-缸体；9-锁紧钢珠；B-第一间隙，C-第二间隙。具体实施方式为使本技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式，对本技术方案进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而不是要限制本技术方案的范围。如图1-图3所示，本实施例提出的刀柄自动夹持机构，包括刀柄1、刀座2、刀座内衬套3、升降柱6、气缸8和锁紧钢珠9，其中刀柄1的尾端为圆筒状，刀柄1的尾端向刀柄1轴向方向延伸形成环形的内沿结构111，该内沿结构111的朝向刀柄1头部一侧的端面为刀柄内斜面13，刀柄1的尾端具有向刀柄1头部方向延伸的刀柄限位槽12，刀座2为圆筒状，刀座内衬套3主体为圆筒状，刀座内衬套3的外环面为环形阶梯状，刀座内衬套3尾段直接大于头段直径，刀座内衬套3通过尾端插装在刀座2尾部，刀座内衬套3头段具有贯穿刀座内衬套3内环面和外环面的钢珠保持槽32，刀座内衬套3头段的外环面上设有刀柄对位块31，升降柱6为圆筒状，且升降柱6的外环面为环形阶梯状并形成头部筒段62和尾部筒段61，且头部筒段62的外径小于尾部筒段61的外径，头部筒段62外环面和尾部筒段61外环面的连接处形成过渡斜面63，升降柱6通过尾部筒段61插装在刀座内衬套3内，气缸8的动力端与升降柱6刚性连接并可驱动升降柱6在刀座内衬套3中轴向滑动，锁紧钢珠9设置在钢珠保持槽32内；刀柄1通过尾端插装在刀座2和刀座内衬套3头段之间的间隙处，且刀柄1尾部端面抵接在刀座内衬套3的环形台阶面上，且刀柄对位块31嵌入到刀柄限位槽12中；在第一状态时，头部筒段62的外环面与钢珠保持槽32相对；在第二状态时，尾部筒段61的外环面与钢珠保持槽32相对，且锁紧钢珠9由尾部筒段61的外环面挤压，使锁紧钢珠9部分表面抵接在刀柄内斜面13上。结合图1、图3所示，具体的，将刀柄1插装在刀座2内时，刀柄1的下端面抵接在刀座内衬套3的环形台阶面上，同时刀柄对位块31插入到刀柄限位槽12中。在此状态下，刀柄1通过刀柄对位块31和刀柄限位槽12的配合，使得刀柄1不能旋转，即实现刀柄1旋转方向的定位，刀柄1同时被环形台阶面限位不能继续下移。如需要锁紧刀柄1，仅需要通过气缸8动作，即气缸活塞81在缸体82内伸出，因气缸活塞81与升降柱6刚性连接，气缸活塞81可推动升降柱6上移，在升降柱6上移的过程中，过渡斜面63逐渐接触到锁紧钢珠9，首先过渡斜面63与锁紧钢珠9接触，在升降柱6持续上移后，尾部筒段61的外环面接触锁紧钢珠9，在此过程中锁紧钢珠9外移直至与刀柄内斜面13抵接，此时锁紧钢珠9被限制在钢珠保持槽32内，同时锁紧钢珠9被限制在刀柄内斜面13和尾部筒段61的外环面之间且不能径向移动。如以刀柄1角度分析，刀柄1尾部因刀柄内斜本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种刀柄自动夹持机构，其特征在于：包括刀柄、刀座、刀座内衬套、升降柱、气缸和锁紧钢珠，其中刀柄的尾端为圆筒状，刀柄的尾端向刀柄轴向方向延伸形成环形的内沿结构，该内沿结构的朝向刀柄头部一侧的端面为刀柄内斜面，所述刀柄的尾端具有向刀柄头部方向延伸的刀柄限位槽，所述刀座为圆筒状，所述刀座内衬套主体为圆筒状，刀座内衬套的外环面为环形阶梯状，刀座内衬套尾段直接大于头段直径，刀座内衬套通过尾端插装在刀座尾部，刀座内衬套头段具有贯穿刀座内衬套内环面和外环面的钢珠保持槽，刀座内衬套头段的外环面上设有刀柄对位块，所述升降柱为圆筒状，且升降柱的外环面为环形阶梯状并形成头部筒段和尾部筒段，且头部筒段的外径小于尾部筒段的外径，所述头部筒段外环面和尾部筒段外环面的连接处形成过渡斜面，所述升降柱通过尾部筒段插装在刀座内衬套内，所述气缸的动力端与升降柱刚性连接并可驱动升降柱在刀座内衬套中轴向滑动，所述锁紧钢珠设置在钢珠保持槽内；所述刀柄通过尾端插装在刀座和刀座内衬套头段之间的间隙处，且刀柄尾部端面抵接在刀座内衬套的环形台阶面上，且刀柄对位块嵌入到刀柄限位槽中；/n在第一状态时，所述头部筒段的外环面与钢珠保持槽相对；在第二状态时，所述尾部筒段的外环面与钢珠保持槽相对，且锁紧钢珠由尾部筒段的外环面挤压，使锁紧钢珠部分表面抵接在刀柄内斜面上。/n...

【技术特征摘要】
1.一种刀柄自动夹持机构，其特征在于：包括刀柄、刀座、刀座内衬套、升降柱、气缸和锁紧钢珠，其中刀柄的尾端为圆筒状，刀柄的尾端向刀柄轴向方向延伸形成环形的内沿结构，该内沿结构的朝向刀柄头部一侧的端面为刀柄内斜面，所述刀柄的尾端具有向刀柄头部方向延伸的刀柄限位槽，所述刀座为圆筒状，所述刀座内衬套主体为圆筒状，刀座内衬套的外环面为环形阶梯状，刀座内衬套尾段直接大于头段直径，刀座内衬套通过尾端插装在刀座尾部，刀座内衬套头段具有贯穿刀座内衬套内环面和外环面的钢珠保持槽，刀座内衬套头段的外环面上设有刀柄对位块，所述升降柱为圆筒状，且升降柱的外环面为环形阶梯状并形成头部筒段和尾部筒段，且头部筒段的外径小于尾部筒段的外径，所述头部筒段外环面和尾部筒段外环面的连接处形成过渡斜面，所述升降柱通过尾部筒段插装在刀座内衬套内，所述气缸的动力端与升降柱刚性连接并可驱动升降柱在刀座内衬套中轴向滑动，所述锁紧钢珠设置在钢珠保持槽内；所述刀柄通过尾端插装在刀座和刀座内衬套头段之间的间隙处，且刀柄尾部端面抵接在刀座内衬套的环形台阶面上，且刀柄对位块嵌入到刀柄限位槽中；
在第一状态时，所述头部筒段的外环面与钢珠保持槽相对；在第二状态时，所述尾部筒段的外环面与钢珠保持槽相对，且锁紧钢珠由尾部筒段的外环面挤压，使锁紧钢珠部分表面抵接在刀柄内斜面上。


2.根据权利要求1所述的刀柄自动夹持机构，其特征在于：所述钢珠保...

【专利技术属性】
技术研发人员：李涛，白钰，刘启伟，
申请(专利权)人：辽宁航空智能制造研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21