CN103128562A - 刀具棒料加工二维可调支撑器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种刀具棒料加工二维可调支撑器，其位于精密旋转轴远端，包括导向板、支撑座、底板，所述支撑座通过垂直导向槽安装在导向板上部，其底端含有穿过螺母挡块及其所夹调节螺母的螺杆，所述导向板通过定位销穿过水平导向槽而贴合在底板上，所述底板上还设有固定板，调节螺钉穿过所述固定板后与导向板下部的螺钉挡块接触，所述固定板上还固定有挡条，其后表面与导向板贴合。该支撑器可通过旋转调节螺母、调节螺钉而在水平、垂直方向精确调整位置，用于支撑棒料后段时可消除应力，避免棒料弯曲变形、减小旋转振动偏差，因此可提高刀具加工精度、降低报废率，且能配合现有设备使用，弥补其不适于加工长棒料的缺陷，提高加工稳定性。

Description

刀具棒料加工二维可调支撑器

技术领域

本发明涉及精密刀具加工设备领域，特别涉及一种刀具棒料加工二维可调支撑器。

背景技术

刀具（Cutting Tool）作为数控机床中加工精密零件的专业工具，其自身精度对于零件的加工精度可产生直接影响。在相关技术中，采用由X轴、Y轴、Z轴（沿对应坐标轴方向的平移轴）和B轴、C轴（精密旋转轴）构成的五轴联动精密磨床，其中X轴、Y轴构成水平面垂直二维运动平台，Z轴垂直于该水平面，B轴固定在Z轴上，带有砂轮组的主轴固定在B轴下方的输出端。

然而相关技术所使用的这种设备并不适宜于装夹、加工细长形状的刀具棒料。由于装夹棒料的C轴被固定在X轴上，而其整体又固定在Y轴上，因此在加工过程中，棒料在随C轴高速旋转的同时，还要沿X轴、Y轴方向做直线运动；在自身长度较长的情况下，棒料容易在这种复合运动中出现旋转振动偏差过大、局部弯曲变形的现象，从而使刀具的加工精度无法满足要求，甚至造成棒料的直接报废。为避免出现上述问题，相关技术是预先将长刀具棒料截取成实际刀具长度的胚料，再将长度较短的胚料逐根上料、加工，然而这种加工方式的工艺步骤繁琐、人工上料频繁，因此会造成加工效率下降和生产成本上升，不利于高精度刀具的大批量生产需求。

发明内容

针对现有刀具加工装置容易造成长棒料旋转振动偏差过大、局部弯曲变形所导致的刀具加工精度不足、棒料报废率高的上述缺陷和问题，本发明的目的是提供一种配合机床使用的、能在Y轴、Z轴方向调整位置从而增强长棒料加工稳定性的刀具棒料加工二维可调支撑器。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种刀具棒料加工二维可调支撑器，位于夹持棒料精密旋转轴的沿进料方向的反向延伸处，其特征在于，包括：导向板、支撑座、底板、固定板、调节螺钉，所述导向板含有用于垂直导向的垂直导向槽，所述支撑座含有V形槽，其通过穿过垂直导向槽的支撑座螺钉安装在导向板上部，所述支撑座底端还安装有螺杆，其向下穿过安装在导向板上的两个螺母挡块以及其间所夹的调节螺母；

所述底板含有用于水平导向的水平导向槽，所述导向板通过其后表面上的定位销穿过水平导向槽而贴合在底板上，安装在底板上的所述固定板位于导向板外侧，所述调节螺钉沿水平方向穿过固定板的螺孔后，与安装在导向板下部的螺钉挡块接触，所述固定板、调节螺钉、螺钉挡块各有两个，对称设置，所述固定板上还安装有挡条，其后表面贴合在导向板上。

作为上述技术方案的优选，该支撑器安装在金属支架上，所述金属支架连接在机床沿进料方向的反向端部。

作为上述技术方案的优选，所述垂直导向槽有两个，对称设置。

作为上述技术方案的优选，所述定位销有两个，对称设置。

作为上述技术方案的优选，所述螺母挡块、螺钉挡块、固定板、挡条的安装方式是螺钉连接。

作为上述技术方案的优选，所述支撑座是通过顶丝安装在导向板的上部。

本发明还提供一种刀具棒料加工二维可调支撑器的使用方法，其特征在于，含有以下步骤：

Q1：将刀具棒料加工二维可调支撑器设置在夹持棒料精密旋转轴的沿进料方向的反向延伸处；

Q2：旋松用于安装刀具棒料加工二维可调支撑器的螺钉，手动粗略调整其相对于夹持棒料精密旋转轴的进料口在垂直方向上的位置；

Q3：继续对刀具棒料加工二维可调支撑器相对于夹持棒料精密旋转轴的进料口在水平方向上的位置进行手动粗略调整，调整完成后紧固螺钉；

Q4：将V形装料件固定在支撑座的V形槽中，然后将棒料放置在V形装料件中，再进料至夹持棒料精密旋转轴的进料口附近；

Q5：使用工具旋松一个调节螺钉，然后旋紧另一个调节螺钉，在旋紧该调节螺钉的过程中，观察棒料前端与进料口的相对位置，在棒料后端与V形件表面充分贴合的情况下，当其前端与进料口在水平方向上对齐时，将两个调节螺钉全部拧紧；

Q6：使用工具旋转调节螺母，在旋转过程中，观察棒料前端与进料口的相对位置，在棒料后端与V形件表面充分贴合的情况下，当其前端在垂直、水平方向上均与进料口对齐，能够顺利穿过夹持精密旋转轴时，停止旋转调节螺母；

Q7：沿进料方向向前推进棒料，直至其前端靠近机床砂轮，完成上料工序。

作为上述使用方法的优选，在所述步骤Q5中，还含有以下步骤：

Q8：旋紧一个调节螺钉，使其推动相邻的螺钉挡块沿该调节螺钉前进方向运动，所述螺钉挡块带动导向板，在水平导向槽与定位销的导向作用下，沿该调节螺钉的前进方向运动。

作为上述使用方法的优选，在所述步骤Q6中，还含有以下步骤：

Q9：旋转调节螺母，使其由于螺母挡块的限位而在原位转动的同时，通过螺纹连接配合驱动螺杆，在垂直导向槽与支撑座螺钉的导向作用下，带动支撑座沿垂直于水平面的方向运动。

本发明提供的刀具棒料加工二维可调支撑器用于支撑棒料后段，其设置在精密旋转轴的远端，可在水平、垂直方向上精确调整位置，以便于消除棒料应力，从而避免棒料在加工过程中发生局部弯曲变形，并减小其旋转振动偏差，还可提高棒料与精密旋转轴在整体运动中的流畅度与稳定性。该支撑器不仅提高了刀具加工精度、降低了报废率，而且能够配合现有设备使用，弥补其不适宜于加工长棒料的缺陷，因此有利于高精度刀具的自动化、大批量生产需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的刀具棒料加工二维可调支撑器应用于机床中的结构示意图。

图2为本发明实施例的刀具棒料加工二维可调支撑器的结构前示图。

图3为本发明实施例的刀具棒料加工二维可调支撑器的结构后示图。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本实施例的所提供的刀具棒料加工二维可调支撑器，应用于现有的五轴联动刀具磨床。该磨床中，X轴方向为沿水平面与进料垂直的方向，Y轴方向为沿水平面与进料平行的方向，Z轴方向为垂直于水平面的方向。

如图1所示，本发明实施例提供的一种刀具棒料加工二维可调支撑器1001，安装在铝合金型材支架2001上，该支架2001整体连接在磨床沿进料方向的反向端部，该支撑器1001位于夹持棒料精密旋转轴3001沿进料方向的反向延伸处。

如图2、图3所示，本发明实施例提供的一种刀具棒料加工二维可调支撑器，包括：导向板1、支撑座2、底板21、固定板23、调节螺钉24，所述导向板1含有用于垂直导向的垂直导向槽3，所述支撑座2含有V形槽，其通过穿过垂直导向槽3的支撑座螺钉4安装在导向板1上部，所述支撑座2的底端还安装有螺杆5，其向下穿过安装在导向板1上的两个螺母挡块6以及其间所夹的调节螺母7；所述底板21含有用于水平导向的水平导向槽22，所述导向板1通过其后表面上的定位销8穿过水平导向槽22而贴合在底板21上，安装在底板21上的所述固定板23位于导向板1外侧，所述调节螺钉24沿水平方向穿过固定板23的螺孔后，与安装在导向板1下部的螺钉挡块9接触，所述固定板23、调节螺钉24、螺钉挡块9各有两个，对称设置，所述固定板22上还安装有挡条25，其后表面贴合在导向板1上。

如图2所示，所述支撑座2是通过顶丝10安装在导向板1的上部。

如图3所示，所述垂直导向槽3有两个，其对称设置。所述定位销8有两个，其对称设置。所述螺母挡块6、螺钉挡块9、固定板23、挡条25的安装方式是螺钉连接。

本发明实施例还提供相应的使用方法，含有以下步骤：将刀具棒料加工二维可调支撑器设置在夹持棒料精密旋转轴的沿进料方向的反向延伸处；旋松用于安装该支撑器的螺钉，手动粗略调整其相对于夹持棒料精密旋转轴的进料口在垂直方向上的位置；继续对该支撑器相对于夹持棒料精密旋转轴的进料口在水平方向上的位置进行手动粗略调整，调整完成后紧固螺钉；将V形装料件固定在支撑座的V形槽中，然后将棒料放置在V形装料件中，再进料至夹持棒料精密旋转轴的进料口附近；使用工具旋松一个调节螺钉，然后旋紧另一个调节螺钉，在旋紧该调节螺钉的过程中，观察棒料前端与进料口的相对位置，在棒料后端与V形件表面充分贴合的情况下，当其前端与进料口在水平方向上对齐时，将两个调节螺钉全部拧紧；使用工具旋转调节螺母，在旋转过程中，观察棒料前端与进料口的相对位置，在棒料后端与V形件表面充分贴合的情况下，当其前端在垂直、水平方向上均与进料口对齐，能够顺利穿过夹持精密旋转轴时，停止旋转调节螺母；沿进料方向向前推进棒料，直至其前端靠近机床砂轮，完成上料工序。

所述工具包括十字螺丝刀、扳手。

所述挡条主要用于对导向板进行限位，其还具有初步导向的作用。

作为上述使用方法的优选，还按照以下步骤执行：旋紧一个调节螺钉，使其推动相邻的螺钉挡块沿该调节螺钉前进方向运动，所述螺钉挡块带动导向板，在水平导向槽与定位销的导向作用下，沿该调节螺钉的前进方向运动。

作为上述使用方法的优选，还按照以下步骤执行：旋转调节螺母，使其由于螺母挡块的限位而在原位转动的同时，通过螺纹连接配合驱动螺杆，在垂直导向槽与支撑座螺钉的导向作用下，带动支撑座沿垂直于水平面的方向运动。

本发明所提供的刀具棒料加工二维可调支撑器，其导向板相对于底板的精确水平移动是通过水平导向槽和定位销的配合而实现的，其支撑座相对于导向板的精确垂直移动是通过垂直导向槽和支撑座螺钉的配合而实现的。该支撑器通过调节所支撑棒料与精密旋转轴夹持端的相对位置，不仅能够有效消除应力，避免棒料在复合运动中出现局部弯曲变形，以及高速旋转中由于强烈振动而产生过大偏差，还可以提高机床X轴带动精密旋转轴与棒料整体运动时的流畅度与稳定性，为刀具棒料提供更好的支撑效果。

本发明所提供的刀具棒料加工支撑装置，可配合现有的五轴联动精密磨床使用，以弥补其不适宜于加工长棒料的缺陷，提高长棒料的加工稳定性。因此，该装置为高精度刀具的自动化、大批量生产提供了更强的可行性。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种刀具棒料加工二维可调支撑器，位于夹持棒料精密旋转轴的沿进料方向的反向延伸处，其特征在于，包括：导向板、支撑座、底板、固定板、调节螺钉，所述导向板含有用于垂直导向的垂直导向槽，所述支撑座含有V形槽，其通过穿过垂直导向槽的支撑座螺钉安装在导向板上部，所述支撑座的底端还安装有螺杆，其向下穿过安装在导向板上的两个螺母挡块以及其间所夹的调节螺母；

所述底板含有用于水平导向的水平导向槽，所述导向板通过其后表面上的定位销穿过水平导向槽而贴合在底板上，安装在底板上的所述固定板位于导向板外侧，所述调节螺钉沿水平方向穿过固定板的螺孔后，与安装在导向板下部的螺钉挡块接触，所述固定板、调节螺钉、螺钉挡块各有两个，对称设置，所述固定板上还安装有挡条，其后表面贴合在导向板上。

2.根据权利要求1所述的一种刀具棒料加工二维可调支撑器，其特征在于，该支撑器安装在金属支架上，所述金属支架连接在机床沿进料方向的反向端部。

3.根据权利要求1所述的一种刀具棒料加工二维可调支撑器，其特征在于，所述垂直导向槽有两个，对称设置。

4.根据权利要求1所述的一种刀具棒料加工二维可调支撑器，其特征在于，所述定位销有两个，对称设置。

5.根据权利要求1所述的一种刀具棒料加工二维可调支撑器，其特征在于，所述螺母挡块、螺钉挡块、固定板、挡条的安装方式是螺钉连接。

6.根据权利要求1所述的一种刀具棒料加工二维可调支撑器，其特征在于，所述支撑座是通过顶丝安装在导向板的上部。

7.一种刀具棒料加工二维可调支撑器的使用方法，其特征在于，含有以下步骤：

Q1：将刀具棒料加工二维可调支撑器设置在夹持棒料精密旋转轴的沿进料方向的反向延伸处；

Q2：旋松用于安装刀具棒料加工二维可调支撑器的螺钉，手动粗略调整其相对于夹持棒料精密旋转轴的进料口在垂直方向上的位置；

Q3：继续对刀具棒料加工二维可调支撑器相对于夹持棒料精密旋转轴的进料口在水平方向上的位置进行手动粗略调整，调整完成后紧固螺钉；

Q4：将V形装料件固定在支撑座的V形槽中，然后将棒料放置在V形装料件中，再进料至夹持棒料精密旋转轴的进料口附近；

Q5：使用工具旋松一个调节螺钉，然后旋紧另一个调节螺钉，在旋紧该调节螺钉的过程中，观察棒料前端与进料口的相对位置，在棒料后端与V形件表面充分贴合的情况下，当其前端与进料口在水平方向上对齐时，将两个调节螺钉全部拧紧；

Q6：使用工具旋转调节螺母，在旋转过程中，观察棒料前端与进料口的相对位置，在棒料后端与V形件表面充分贴合的情况下，当其前端在垂直、水平方向上均与进料口对齐，能够顺利穿过夹持精密旋转轴时，停止旋转调节螺母；

Q7：沿进料方向向前推进棒料，直至其前端靠近机床砂轮，完成上料工序。

8.根据权利要求7所述的一种刀具棒料加工支撑装置的使用方法，其特征在于，在所述步骤Q5中，还含有以下步骤：

Q8：旋紧一个调节螺钉，使其推动相邻的螺钉挡块沿该调节螺钉前进方向运动，所述螺钉挡块带动导向板，在水平导向槽与定位销的导向作用下，沿该调节螺钉的前进方向运动。

9.根据权利要求7所述的一种刀具棒料加工支撑装置的使用方法，其特征在于，在所述步骤Q6中，还含有以下步骤：

Q9：旋转调节螺母，使其由于螺母挡块的限位而在原位转动的同时，通过螺纹连接配合驱动螺杆，在垂直导向槽与支撑座螺钉的导向作用下，带动支撑座沿垂直于水平面的方向运动。

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