[发明专利]一种刀柄自动夹持机构

说明书

本发明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。

技术领域

本发明涉及刀具夹具技术领域，特别是一种刀柄自动夹持机构。

背景技术

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。

发明内容

为解决上述问题，本发明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，本发明采用的技术方案是：

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。