本发明涉及车床加工,特别是指一种车刀防断保护装置。 车床使用的切削刀具通常简称为车刀,现有各式车床的车刀都是以螺丝直接锁紧固定于车刀座上,利用刀刃部分与工件接触进行车削,若进刀量不当或工件材料不均,导致车刀受力太大,则经常发生车刀弯折或断裂情形,但是,目前都是依赖人为目测及经验操控避免车刀切削受力太大而受损,尚无在车刀受力负荷过重时予以保护的装置被开发应用。特别是车床训练机构、车床检验单位、CNC车床试车单位等则经常发生车刀进刀不当而断裂情形,不仅损耗大量车刀,且更可能伤及机件影响其精度。
本发明的主要目的在于提供一种车刀防断保护装置,用以在车刀受力超过预定范围时,得以迅速立即反应使车刀离开工件表面,并停止车床运转,以防止车刀断裂、保护人员、车刀与机件的安全。
本发明的另一目的在于提供一种车刀防断保护装置,其结构简单,装设容易、能适用于一般车床及CNC车床使用。
于是,本发明车刀防断保护装置是在车床的车刀架上设有一前夹座及一后夹座用以分别夹持一车刀的前后两端,其中该前夹座是装设于一枢轴上,可灵活地转动,使车刀刀刃相对于该枢轴有一适当偏心距离而可作回转弧形加速移动,且该前夹座表面贴附有一应变计(Strain gage);该后夹座则另设有一铁板及相对于该铁板表面的刀架上设有一电磁铁,可通电而吸持该铁板使后刀座位于第一位置(正常车削位置),当车刀受力时,是迫使该前夹座及其表面的应变计微变形,当其变形量大于设定值时,其检出的信号经放大而中断该电磁铁及车床马达的电源,该后夹座受一弹簧或配合另一电磁铁通电的施力,使其迅速偏移至第二位置,则车刀刃以该枢轴为偏轴心加速作弧形往外回转而离开工件表面,则可避免车刀因受力过大而损坏断裂的情形。
有关本发明的详细构造、功用与特点,可由以下列举实施例配合附图的详细说明而得以充分了解。
图1是车刀防断保护装置的分解立体图;
图2是图1车刀防断保护装置的组合立体图;
图3是图1的使用情形示意图。
如图1、2所示,是本发明应用于传统车床的车刀防断保护装置,包括有一刀架12是以金属板块焊接或锁合组成,具有一基座121及其一端往上延伸一支架122,该支架122顶端设有一架板123;一前夹座14是一截面大概呈C型的块状元件,并以缺口141分隔为一上夹块142及一下夹块143,其中该下夹块143侧方具有一枢轴144是装设于该基座121侧方的一轴承124内,使该前夹座14可相对于该基座121灵活转动;一薄片状应变针15是贴附于该上夹块142顶面,一车刀16是装设于该缺口141内而由下方的一螺丝145由下往上迫紧固定;一后夹座18是由一后夹块181侧方焊设有一引动板182所构成,该后夹块181中央贯穿有一通孔183可供车刀16穿入,再由一螺丝185锁合固定;该引动板182是一铁质板,可受磁力作用吸引;一电磁铁21是装设于该架板123底面用以吸引该引动板182往上贴附电磁铁21,使车刀16位于正常切削使用位置;一弹簧22及一辅助电磁铁22位于该引动板182下方,用以拉引该引动板182向下,则车刀后端向下偏摆而其前端刀刃将加速偏移离开工件。
上述该车刀16是被螺丝145迫紧贴附于该上夹块142底面,该上夹块142厚度是在强度范围内允许适当弹性变形,因此当车刀车削受力过大时,将使上夹块142受力变形,则该应变计15亦随之变形而改变其阻抗值,经由控制电路检出放大比较,当其应变值大于设定值时,将可操纵该电磁铁21、23动作或不动作,有关本发明的动作使用情形,配合图3说明如下:
正常切削时:电磁铁21通电而吸附该引动板182,使后夹座18位于上死点预定位置,车刀16受前、后夹座14、18夹持而保持于水平切削位置,因此刀刃161可对工件25作正常切削加工,与惯用车刀切削加工相同。
车刀过负荷时:当车刀16进刀太多或工件太硬,则车刀16往上迫压该上夹块142变形量增加,使贴附其上的应变计15随之变形而增加其内阻抗,其内阻抗值经一控制电路转换为电压检出放大比较,当大于设定值,则迅即中断电磁铁21及车床马达的电源及使辅助电磁铁23导通并配合弹簧22拉引该引动板182向下,该前夹块14则以枢轴144为轴心回转,使车刀刀刃161往上及往外弧形偏摆而离开工件25表面而停止车削加工,达到保护车刀避免其受力过大而变形断裂。当然,该应变计变形量地比较值是可调整,以适用于不同车刀及工件的加工。
上述实施例的车刀16刀刃是朝下的车削方式,当然,本发明亦可应用于车刀刀刃朝上的切削方式,只须将架板123及电磁铁21设于该引动板182下方,而将辅助电磁铁23及拉引弹簧22设于引动板182上方即可。当然,该弹簧22亦可为压缩式弹簧而位于电磁铁21的同一侧,且若该弹簧22作动力量足够时,则可省略该辅助电磁铁23。
此外,上述实施例附图所示车刀防断保护装置是配合传统车床的结构方式,业经实物试验证实具有好功效。至于应用于CNC车床的车刀防断保护装置是将车发架作等效修饰即可适用。因此,大凡依照以下权利要求书所述的等效实施者,应视为本发明申请专利范围。