CN101767232A - 刀具内冷孔加工的夹具及其定位机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种刀具内冷孔电火花加工夹具。它包括一个夹具底座，夹具底座上安装左右支架。左右支架上装有短轴其上连接一个环形卡盘，左支架上装有移动角度指示机构，右支架上装有调节移动角度机构，环形卡盘上装有刀具夹紧机构。采用本发明可以轻松实现工件三维方向的精确定位。并且在定位的过程中，给予代加工工件高的抗冲击强度。从而实现快速定位和精确定位，提高生产效率。

Description

刀具内冷孔加工的夹具及其定位机构

技术领域

本发明为通用型刀具内冷孔电火花打孔机的夹持部件。具体地说是一种具有直径普适性的能保证一定精度的快速定位夹持夹紧设备。适用于一定范围的待加工刀具刀体与刀具内冷孔的装置。

背景技术

在金属切削领域，加工过程中的冷却液的供应非常重要。通常情况下，对于高速、高精度的加工，内冷孔控制冷却液的加注方向和流量是非常必要的。实际的刀具加工中，通常都是由人来控制刀具内冷孔加工尺寸，这样就不能保证加工的精度以及保证设计意图的实现。1、刀具内冷孔的结构控制问题；2、刀具内冷孔的加工标准化的问题；3、刀具内冷孔的尺寸控制问题；4、刀具内冷孔的加工成本问题。而这些又带来了最终的加工质量的问题。所以这些问题的解决对于刀具的整体质量与使用刀具加工工件的效果有很大的裨益。

内冷孔的打孔过程就是用电极丝放电腐蚀待加工工件表面，工件表面相应的发生变性，这同时，用高压工业用纯净水流喷射带走已经发生变性的表面，然后继续放电，再冲走已加工变性的表面。这样一层一层的腐蚀、去除，最后形成一个小孔。对于刀具加工，该孔的一般加工尺寸为

1mm～

5mm。刀具刀齿(或焊接式刀片)一般都是均匀或有一定角度地环布在一个回转体的圆周上，因此相应的，内冷孔一般都是均匀或有一定角度地环布在一个或多个圆周上。

目前生产现场通用的方法是：用平口钳或是其他夹持设备夹持刀柄，如果有一定的角度，则通过倾斜着夹持刀柄来实现。角度都是由操作工人自己标定，通常是使用目测标定。这就带来了一个不好的结果：不同的人做出来的产品会由很大差异，而且质量稳定性无法保证。另外，随着小型聚晶金刚石(PCD)刀具等焊接刀具的应用，在直径为

10左右的的刀体上打对称或是均布的孔对手工操作提出了更高的要求。这样工人素质的提高迫在眉睫，但这样就会提高企业的用人成本，降低企业的盈利能力。而对于这些细节问题，通常希望的是：用最少的投入换取最大的回报。争取在应用一套新方法、新工艺、新流程中解决所有问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种有普适性的、高效的、有一定精度保障的刀具内冷孔电火花加工的夹具。该发明既能保证小孔的加工精度要求，又具有很好的适应性，同时还有非常好的易操作性。通过实验，对比常规的夹持方式，可以得出：1、装夹效率明显提高(经过简单培训的员工较之前的装夹速度提升100％)；2、装夹精度与加工精度达到设计要求并非常稳定(U轴精度为±1°，V轴精度为±2°)；3、夹具的普适性好(装夹刀具刀柄部分的直径为Φ8mm～Φ88mm)。达到了降低成本、提高效率和精度的发明目的。

为达到上述目的，本发明的构思是：

夹具的左半边机构为起定位作用的装置。包括刻度盘(5)，与之对应的分度指针(4)，左支架(3)，垫板(7)，带凸台的双轴肩左短轴(19)组成。其中，带凸台的双轴肩左短轴担负着刚性联接分度指针、环形卡盘的重要作用。如果工件需要左短轴旋转时，就可以通过环形卡盘旋转来实现，而环形卡盘的旋转角度则因刚性连接而直接传递到刻度盘上，我们就可以通过刻度盘来约束其旋转的角度了。左短轴(19)结构见图3；右半部分为起辅助定位及张紧作用的装置。包括张紧扳手(13)、调整扳手(12)、带凸台的三轴肩右短轴(20)。其中，带凸台的三轴肩右短轴担负着刚性连接调整扳手、环形卡盘的重要作用。当V轴旋转到了一定角度并通过分度指针上的销钉固定后，为了达到一定的夹紧强度，我们使用其进行张紧。右短轴结构见图4(20)；中间的把手为对工件夹紧作用的装置(21)。该装置通过把手(14)、螺旋推进杆(16)、“V”形卡块(15)联动实现，实现了夹紧的易操作性。对于超小直径的刀具，如6的刀具，我们可以通过更换“V”形卡块(15)、增加对顶“V”形卡块(22)来实现超小口径的夹紧。此三个部分共同作用，构成了该夹具系统。

根据上述发明构思，本发明采用下述技术方案：

一种刀具内冷孔电火花加工夹具，包括一个夹具底座，其特征在于：

1)所述夹具底座上固定安装一个左支架和一个右支架；

2)所述左右支架上安装一根左短轴和左短轴移动角度指示机构，构成定位装置。

3)所述右支架上安装一根右短轴和调节右短轴移动角度机构，构成调位装置。

4)所述左右两根短轴内端固定连接一个夹持刀具的环形卡盘，该环形卡盘上的刀具装有夹紧机构，构成刀具夹持装置。

上述左短轴由一个垫圈转动支撑，该垫圈通过小螺钉固定安装在左支架上；所述左短轴移动角度机构是：在左短轴的外端，通过一个螺母固定安装一个指针板，对应该指针板的指针摆动范围，左支架的外侧面上标刻角度的圆弧形刻度盘。

上述右短轴通过一个垫圈转动支撑于右支架上，该垫圈通过小螺钉与右短轴成固定连接；所述右短轴转动角度机构是：在右短轴的外端有两个凸肩，一个张紧扳手与右短轴旋转而顶靠着内侧凸肩和所述垫圈，使右短轴锁紧固定；一个调整扳手由一个螺母固定连接在右短轴上，在松开张紧扳手时，可摆动调整扳手而调整右短轴转动角度，带动环形卡盘转动角度，调整好后，张紧扳手旋紧使右短轴锁紧固定。

上述环形卡盘的中心线与左右短轴中心线成垂直相交；所述刀具夹紧机构是：在环形卡盘的前侧面上有螺孔，并旋配一根螺旋推进杆；螺旋推进杆的外端通过一个螺母固定连接一个把手，螺旋推进杆的内端固定连接一个“V”形卡块。

上述环形卡盘的上端固定连接一个圆环形的垂直轴分度盘。

本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著特点：本发明中夹具的刚性通过仿真和实验验证都是足够的，因而小孔机打出的小孔表面光洁度非常好，彻底的杜绝的了毛边的形成；通过小孔机夹具本身自带的角度定位装置，可以更方便、更快捷的进行待加工小孔的角度定位，并保证精度(±2°)；通过模块化的夹头设计，可以很方便的更换夹头，并使用夹头夹持的适应范围大幅度增长(Φ8mm~Φ88m)；通过本发明中自带的转盘分度刻度，可以很方便、精确的(±1°)旋转待加工的刀柄，使小孔在圆周上有尺寸的环布；通过本发明给出的方法，可以很快确定出小孔机打孔工艺流程。

附图说明

图1是本发明的结构示意图

图2是图1的俯视图。

图3是图1中B-B处剖视图。

图4是图1中C-C处剖视图。

图1、2、3、4中各数字代号表示如下：

具体实施方式

本发明的优先实施则结合附图详述如下：

实施例一：

参见图1、图2、图3和图4，本刀具内冷孔电火花加工夹具，包括一个夹具底座1、左支架3、右支架17、左右两根短轴19、20；所述夹具底座1上固定安装左支架和和一个右支架17；所述左支架3上安装一根左短轴19和左短轴19移动角度指示机构，构成定位装置。所述右支架17上安装一根右短轴20和调节右短轴20移动角度机构，构成调位装置。所述左右两根短轴19、20内端固定连接一个夹持刀具的环形卡盘9，该环形卡盘9上的刀具装有夹紧机构，构成刀具夹持装置。

实施例二：本实施与实施例一基本相同，特别之处如下：所述左短轴19由一个垫圈7转动支撑，该垫圈7通过小螺钉8固定安装在左支架3上；所述左短轴17移动角度机构是：在左短轴19的外端，通过一个螺母6固定安装一个指针板4，对应该指针板4的指针摆动范围，左支架3的外侧面上标刻角度的圆弧形刻度盘5。

所述右短轴20通过一个垫圈转支撑于右支架17上，该垫圈通过小螺钉8与右短轴20成固定连接；所述右短轴20转动角度机构是：在右短轴20的外端有两个凸肩，一个张紧扳手13与右短轴20旋转而顶靠着内侧凸肩和所述垫圈，使右短轴20锁紧固定；一个调整扳手12由一个螺母固定连接在右短轴20上，在松开张紧扳手13时，可摆动调整扳手12而调整右短轴转动角度，带动环形卡盘9转动角度，调整好后，张紧扳手13旋紧使右短轴锁紧固定。

所述环形卡盘9的上端面固定连接一个圆环垂直轴分度盘10。

加工方法如下：将夹具放置到电火花打孔机床上，用螺栓17固定。将待加工的工件(刀具的柄部)夹持在环形卡盘9里，使用垂直校准仪器进行X-Z平面上的垂直度校正。然后旋转把手14夹紧夹头15。使用张紧扳手13和调整扳手12调整直至垂直校准仪器显示工件在Y-Z平面上垂直，工件的装夹准备工作就此结束。这样就保证了工件在加工过程中位置的旋转和定位的可信。然后穿丝，进行加工。本夹具可以进行精度达到1°的U向轴旋转与7个档位15(0°、15°、30°、45°、60°、75°、90°)和一个辅助分度盘15(用于一般角度的定位)的V向轴角度旋转。在加工斜孔的时候，可以满足加工要求。如，当我们加工一个三刃对称的聚晶金刚石(PCD)铣刀的时候，要求内冷孔角度为45°、且圆周对称分布。我们先通过调整V轴，使其档位板4通过键与支撑壁刻度盘5配合，开始加工。加工完一个内冷孔后，我们保持张紧扳手13、调整扳手14不动，松开环形卡盘9通过刻度盘10将工件旋转一定角度(120°)。两次同样的调整就能把所有需要确定的角度都精准地固定住，再进行加工，这样我们就完成了一个刀具内冷孔的所有加工过程。

Claims (4)

1.刀具内冷孔电火花加工夹具，包括一个夹具底座(1)，其特征在于：

a.述夹具底座(1)上固定安装一个左支架(3)和一个右支架(17)；

b.所述左支架(3)上安装一根左短轴(19)和左短轴(19)移动角度指示机构，构成定位装置。

c.所述右支架(17)上安装一根右短轴(20)和调节右短轴(20)移动角度机构，构成调位装置。

d.所述左右两根短轴(19、20)内端固定连接一个夹持刀具的环形卡盘(9)，该环形卡盘(9)上的刀具装有夹紧机构，构成刀具夹持装置。

2.权利要求1所述的刀具内冷孔电火花加工夹具，其特征在于所述左短轴(19)由一个垫圈(7)转动支撑，该垫圈(7)通过小螺钉(8)固定安装在左支架(3)上；所述左短轴(17)移动角度机构是：在左短轴(19)的外端，通过一个螺母(6)固定安装一个指针板(4)，对应该指针板(4)的指针摆动范围，左支架(3)的外侧面上标刻角度的圆弧形刻度盘(5)。

3.根据权利要求1所述的刀具内冷孔电火花加工夹具，其特征在于所述右短轴(20)通过一个垫圈移动支撑于右支架(17)上，该垫圈通过小螺钉(8)与右短轴(20)成固定连接；所述右短轴(20)转动角度机构是：在右短轴(20)的外端有两个凸肩，一个张紧扳手(13)与右短轴(20)旋转而顶靠着内侧凸肩和所述垫圈，使右短轴(20)锁紧固定；一个调整扳手(12)由一个螺母固定连接在右短轴(20)上，在松开张紧扳手(13)时，可摆动调整扳手(12)而调整右短轴转动角度，带动环形卡盘(9)转动角度，调整好后，张紧扳手(13)旋紧使右短轴锁紧固定。

4.根据权利要求1所述的刀具内冷孔电火花加工夹具，其特征在于所述环形卡盘(9)的中心线与左右短轴(19、20)中心线成垂直相交；所述刀具夹紧机构是：在环形卡盘(9)的前侧面上有螺孔，并旋配一根螺旋推进杆(16)；螺旋推进杆(16)的外端通过一个螺母固定连接一个把手(14)，螺旋推进杆(16)的内端固定连接一个“V”形卡块(15)。根据权利要求4所述的刀具内冷孔电火花加工夹具，其特征在于所述环形卡盘(9)的上端面固定连接一个圆环垂直轴分度盘(10)。

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