CN103752952B - 一种柔性刮削刀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种柔性刮削刀，包括主轴，连接于主轴一端的刀柄和连接于主轴另一端的刮头，其中，刮头设置有至少两组浮动刀片组，每组浮动刀片组上设置有粗刮刀片和精刮刀片，主轴内轴向制有第一通孔，该第一通孔内设置有顶杆机构，刮头内制有与第一通孔同轴线的第二通孔，该第二通孔内设置有刀片调节机构，顶杆机构与刀片调节机构相抵配合；主轴外套置有冷却排屑套，该冷却排屑套靠近刮头一端开设有至少一个冲屑孔，冷却排屑套上设置有冷却液管。本发明采用浮动刀片组，浮动刀片组上设置有粗刮刀片和精刮刀片，粗加工和精加工在一次加工中同时完成，提高加工精度；冲屑孔的设置，使排屑更加顺畅，结构简单。

Description

一种柔性刮削刀

技术领域

本发明涉及机加工切削刀具的技术领域，尤其指一种柔性刮削刀。

背景技术

机床加工是指用机床进行原材料的加工制作；机床的切削加工是由刀具与工件之间的相对运动来实现的。机床加工按照机床的不同可以分为普通车床加工和数控车床加工；随着机床加工技术的不断发展，数控车床逐渐取代了普通车床。使用数控车床加工不仅提高了零件、产品的生产效果，也提高了加工的精度，以满足精细化加工和精密零件的加工需求。

现有的刮削刀的刀片多与刮头相固定，刮削过程中与加工件硬接触，容易造成加工件表面的刮伤，加工精度低。此外，加工过程中，刀具与加工件之间高速摩擦会产生大量的热；为了保证加工的正常进行，需要使用冷却液对加工件进行降温，刮削加工产生的碎屑会随着冷却液进入冷却液循环系统而对设备造成伤害，影响设备的使用寿命。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供结构简单，加工精度高，排屑顺畅的一种柔性刮削刀。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种柔性刮削刀，包括主轴，连接于主轴一端的刀柄和连接于主轴另一端的刮头，其中，刮头设置有至少两组浮动刀片组，每组浮动刀片组上设置有粗刮刀片和精刮刀片，主轴内轴向制有第一通孔，该第一通孔内设置有顶杆机构，刮头内制有与第一通孔同轴线的第二通孔，该第二通孔内设置有刀片调节机构，顶杆机构与刀片调节机构相抵配合，浮动刀片组上设置的粗刮刀片和精刮刀片使粗加工和精加工在一次加工过程中同步完成；主轴外套置有冷却排屑套，该冷却排屑套靠近刮头一端开设有至少一个冲屑孔，冷却排屑套上设置有冷却液管，冷却液从冷却液管进入，从冲屑孔喷出对加工刮屑进行冲刷排屑。

优化的技术措施还包括：

上述的顶杆机构包括液压顶杆、顶杆弹簧和液压堵头；液压顶杆后端设置有挡头，顶杆弹簧套置于液压顶杆上，并与所述挡头相抵配合，液压顶杆穿置于第一通孔内，液压堵头置于第一通孔的后端开口处，液压堵头中心制有液压孔。

上述的刀片调节机构包括调节头、调节弹簧、调节杆和调节芯子，调节头与刮头的前端连接配合，调节芯子套置于调节杆上，其外周与浮动刀片组相抵配合，调节杆的一端与液压顶杆相抵配合，其另一端与调节弹簧相抵配合，调节弹簧的另一端与调节头相抵配合。

上述的调节杆的前端制有支撑头，支撑头的前端制有凹槽，调节弹簧的一端置于该凹槽内，并与凹槽的端面相抵。

上述的刀柄中心轴向制有第三通孔，第三通孔与液压孔相连通，刀柄的后端设置有液压进口。

上述的浮动刀片组的组数为两组，两组浮动刀片组对称设置于刮头的外周。

上述的浮动刀片组包括刀块、粗刮刀片、精刮刀片以及垫块，粗刮刀片和精刮刀片安装于刀块上，垫块安装于粗刮刀片和精刮刀片之间，粗刮刀片位于精刮刀片的前端。

上述的冲屑孔的数目为二个，二个冲屑孔对称设置于冷却排屑套的前端。

上述的刮头上轴向固定有导向条，导向条通过螺钉与刮头的外周面相固定。

上述的冷却排屑套与主轴通过第一平键相连接；刮头与主轴通过第二平键相连接。

本发明的一种柔性刮削刀，采用刮头设置有至少两组浮动刀片组，并在每组浮动刀片组上设置有粗刮刀片和精刮刀片，主轴内轴向制有第一通孔，该第一通孔内设置有顶杆机构，刮头内制有与第一通孔同轴线的第二通孔，该第二通孔内设置有刀片调节机构，顶杆机构与刀片调节机构相抵配合；刀片调节机构用于调节刮削刀的加工尺寸，以适用于不同零件的加工。加工过程中，顶杆机构抵住刀片调节机构，并使刀片调节机构的外周与浮动刀片组的内壁支撑配合控制浮动刀片组的伸缩，使浮动刀片组上浮与加工件接触进行切削加工；由粗刮刀片进行粗加工后，再由精刮刀片进行精加工，可提高加工精度，实现高精度尺寸、形状控制。

主轴外套置有冷却排屑套，该冷却排屑套靠近刮头一端开设有至少一个冲屑孔，冷却排屑套上设置有冷却液管。加工过程中，冷却液管连接冷却装置，冷却液从冲屑孔中喷出进行排屑，结构简单，排屑顺畅。

此外，在刮头上轴向固定有导向条，导向条起到加工导向作用，减少或消除孔内因前道工序在加工面上留下的波痕而引起加工误差，使刮削更加平滑，形成更好的平面轮廓，实现更好的加工效果。

两组浮动刀片组对称设置，使加工过程中浮动刀片组上的刀片受力更加均匀，不仅可以使加工表面更加平滑，加工效果更好。二个冲屑孔对称设置，不仅有利于冷却液的分散，还可以增加冷却液的冲洗面积，使排屑效果更加。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是本发明的正剖视结构示意图；

图3是图2中I部放大图；

图4是本发明的主视结构示意图；

图5是图4中Ⅱ部放大图；

图6是图4的左视图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1至图6所示为本发明的结构示意图，

其中的附图标记为：主轴1、第一通孔11、刀柄2、第三通孔21、液压进口22、刮头3、第二通孔31、浮动刀片组4、刀块41、粗刮刀片42、精刮刀片43、垫块44、顶杆机构5、液压顶杆51、挡头51a、顶杆弹簧52、液压堵头53、液压孔53a、刀片调节机构6、调节头61、调节弹簧62、调节杆63、支撑头63a、凹槽63b、调节芯子64、冷却排屑套7、冲屑孔71、冷却液管72、导向条8、螺钉81、第一平键91、第二平键92。

如图1至图6所示，

本发明的一种柔性刮削刀，包括主轴1，连接于主轴1一端的刀柄2和连接于主轴1另一端的刮头3，其中，刮头3设置有至少两组浮动刀片组4，每组浮动刀片组4上设置有粗刮刀片42和精刮刀片43，主轴1内轴向制有第一通孔11，该第一通孔11内设置有顶杆机构5，刮头3内制有与第一通孔11同轴线的第二通孔31，该第二通孔31内设置有刀片调节机构6，顶杆机构5与刀片调节机构6相抵配合，浮动刀片组4上设置的粗刮刀片42和精刮刀片43使粗加工和精加工在一次加工过程中同步完成；主轴1外套置有冷却排屑套7，该冷却排屑套靠近刮头3一端开设有至少一个冲屑孔71，冷却排屑套7上设置有冷却液管72，冷却液从冷却液管72进入，从冲屑孔71喷出对加工刮屑进行冲刷排屑。

本实施例中，浮动刀片组4的组数为两组，两组浮动刀片组4对称设置于刮头3的外周。将两组浮动刀片组4对称设置，使加工过程中浮动刀片组4的刀片受力更加均匀，不仅可以使加工表面更加平滑，加工效果更好，还有利用对刀片的保护，提高刀片的使用寿命。浮动刀片组4的组数也可以为三组、四组甚至更多，将浮动刀片组4均布于刮头3的外表面圆周上，使各个浮动刀片组4受力平均。

实施例中，冲屑孔71的数目为二个，二个冲屑孔71对称设置于冷却排屑套7的前端。将二个冲屑孔71对称设置，使二个冲屑孔71之间的夹角为180°，有利于冷却液的分散，还可以增加冷却液的冲洗面积，以达到更好的冲洗效果，使排屑更加顺畅。为了增加冷却液的冲洗面积，也可以在冷却排屑套7的前端均布三个或者4个冲屑孔71。

实施例中，顶杆机构5包括液压顶杆51、顶杆弹簧52和液压堵头53；液压顶杆51后端设置有挡头51a，顶杆弹簧52套置于液压顶杆51上，并与所述挡头51a相抵配合，液压顶杆51穿置于第一通孔11内，液压堵头53置于第一通孔11的后端开口处，液压堵头53中心制有液压孔53a。第一通孔11内设置有一台阶，顶杆弹簧52的一端与该台阶相抵，其另一端与挡头51a相抵；液压顶杆51受液压作用时，向前运动而压缩顶杆弹簧52。

实施例中，刀片调节机构6包括调节头61、调节弹簧62、调节杆63和调节芯子64，调节头61与刮头3的前端连接配合，调节芯子64套置于调节杆63上，其外周与浮动刀片组4相抵配合，调节杆63的一端与液压顶杆51相抵配合，其另一端与调节弹簧62相抵配合，调节弹簧62的另一端与调节头61相抵配合。

实施例中，调节杆63的前端制有支撑头63a，支撑头63a的前端制有凹槽63b，调节弹簧62的一端置于该凹槽63b内，并与凹槽63b的端面相抵。

实施例中，刀柄2中心轴向制有第三通孔21，第三通孔21与液压孔53a相连通，刀柄2的后端设置有液压进口22。液压进口22在加工过程中用于连接液压系统。

实施例中，浮动刀片组4包括刀块41、粗刮刀片42、精刮刀片43以及垫块44，粗刮刀片42和精刮刀片43安装于刀块41上，垫块44安装于粗刮刀片42和精刮刀片43之间，粗刮刀片42位于精刮刀片43的前端。

实施例中，刮头3上轴向固定有导向条8，导向条8通过螺钉81与刮头3的外周面相固定。上述的导向条8由ABS塑料制成，导向条8起到加工导向作用，减少或消除孔内因前道工序在加工面上留下的波痕而引起加工误差，使刮削更加平滑，形成更好的平面轮廓，实现更好的加工效果。

实施例中，冷却排屑套7与主轴1通过第一平键91相连接；刮头3与主轴1通过第二平键92相连接。

工作原理：

本柔性刮削刀在刮头3上设置浮动刀片组4，以代替现在的固定刀片，浮动刀片组4与刀片调节机构6以及顶杆机构5配合，加工过程中，顶杆机构5推动刀片调节机构6，使刀片调节机构6的外周与浮动刀片组4内壁支撑从而控制浮动刀片组4的伸缩。刀片调节机构6用于调节浮动刀片组4的加工外圆尺寸，以适用于不同加工件的加工。

浮动刀片组4上依次设置有粗刮刀片42和精刮刀片43，并在粗刮刀片42和精刮刀片43之间设置垫块44，垫块44的设置增加了粗刮刀片42和精刮刀片43之间的间距，避免了两者之间的直接接触。粗刮刀片42先对加工件进行粗加工，再由精刮刀片43对加工件进行精加工，粗加工和精加工在一次加工中同时完成，提高了加工的效率，提高了加工的精度，可实现高精度尺寸、形状的控制。

主轴1外套置有冷却排屑套7，该冷却排屑套靠近刮头3一端开设有冲屑孔71，冷却排屑套7上设置有冷却液管72。加工过程中，冷却液管72与冷却装置相连接，冷却液从冷却液管72进入冷却排屑套7中，并从冲屑孔71中喷出对加工过程中产生的刮屑进行冲洗，冷却液的冲洗不仅可以对加工件进行冷却，同时实现对刮屑的排出；冷却液从冲屑孔71中喷出时，具有一定的冲力，可以实现对刮屑的冲刷，使刮屑顺畅排出。

加工时，将冷却排屑套7上的冷却液管72与冷却装置对接，将刀柄2上的液压进口22与液压系统对接。液压液从液压进口22进入第三通孔21，并经过液压堵头53上的液压孔53a进入第一通孔11内，推动液压顶杆51向前运动压缩顶杆弹簧52，同时，液压顶杆51的前端推动调节杆63向前压缩调节弹簧62；调节杆63上套置的调节芯子64的外周支撑浮动刀片组4，使其上浮对加工件进行刮削加工。冷却装置中的冷却液从冷却液管72进入冷却排屑套7中，并从冲屑孔71中喷出进行排屑。加工完成后，液压系统泄压，在顶杆弹簧52和调节弹簧62的弹力作用下，使调节杆63和液压顶杆51复位。

本发明的最佳实施例已阐明，由本领域普通技术人员做出的各种变化或改型都不会脱离本发明的范围。

Claims (1)

1.一种柔性刮削刀，包括主轴(1)，连接于主轴(1)一端的刀柄(2)和连接于主轴(1)另一端的刮头(3)，所述的刮头(3)设置有两组浮动刀片组(4)，两组浮动刀片组(4)对称设置于刮头(3)的外周，每组浮动刀片组(4)上设置有粗刮刀片(42)和精刮刀片(43)，所述的主轴(1)内轴向制有第一通孔(11)，该第一通孔(11)内设置有顶杆机构(5)，所述的顶杆机构(5)包括液压顶杆(51)、顶杆弹簧(52)和液压堵头(53)；所述的刮头(3)内制有与第一通孔(11)同轴线的第二通孔(31)，该第二通孔(31)内设置有刀片调节机构(6)，所述的刀片调节机构(6)包括调节头(61)、调节弹簧(62)、调节杆(63)和调节芯子(64)；所述的顶杆机构(5)与刀片调节机构(6)相抵配合，浮动刀片组(4)上设置的粗刮刀片(42)和精刮刀片(43)使粗加工和精加工在一次加工过程中同步完成；所述的粗刮刀片(42)位于精刮刀片(43)的前端；所述的刮头(3)上轴向固定有导向条(8)，所述的导向条(8)通过螺钉(81)与刮头(3)的外周面相固定；所述的液压顶杆(51)后端设置有挡头(51a)，所述的顶杆弹簧(52)套置于液压顶杆(51)上，所述的液压顶杆(51)穿置于第一通孔(11)内，所述的液压堵头(53)置于第一通孔(11)的后端开口处，液压堵头(53)中心制有液压孔(53a)；第一通孔(11)内设置有一台阶，顶杆弹簧(52)的一端与该台阶相抵，顶杆弹簧(52)的另一端与挡头(51a)相抵；液压顶杆(51)受液压作用时，向前运动而压缩顶杆弹簧(52)；所述的调节头(61)与刮头(3)的前端连接配合，所述的调节芯子(64)套置于调节杆(63)上，其外周与浮动刀片组(4)相抵配合，其特征是：所述的调节杆(63)的一端与液压顶杆(51)相抵配合，其另一端与调节弹簧(62)相抵配合，所述的调节弹簧(62)的另一端与调节头(61)相抵配合；所述的调节杆(63)的前端制有支撑头(63a)，所述的支撑头(63a)的前端制有凹槽(63b)，所述的调节弹簧(62)的一端置于该凹槽(63b)内，并与凹槽(63b)的端面相抵；所述的刀柄(2)中心轴向制有第三通孔(21)，所述的第三通孔(21)与液压孔(53a)相连通，所述的刀柄(2)的后端设置有液压进口(22)；所述的浮动刀片组(4)包括刀块(41)、粗刮刀片(42)、精刮刀片(43)以及垫块(44)，所述的粗刮刀片(42)和精刮刀片(43)安装于刀块(41)上，所述的垫块(44)安装于粗刮刀片(42)和精刮刀片(43)之间，导向条(8)由ABS塑料制成；所述的刮头(3)与主轴(1)通过第二平键(92)相连接；所述的主轴(1)外套置有冷却排屑套(7)，该冷却排屑套靠近刮头(3)的一端开设有两个冲屑孔(71)，两个冲屑孔(71)对称设置于冷却排屑套(7)的前端，两个冲屑孔(71)之间的夹角为180°，所述的冷却排屑套(7)上设置有冷却液管(72)；所述的冷却排屑套(7)与主轴(1)通过第一平键(91)相连接；柔性刮削刀加工时，将冷却排屑套(7)上的冷却液管(72)与冷却装置对接，将刀柄(2)上的液压进口(22)与液压系统对接；液压液从液压进口(22)进入第三通孔(21)，并经过液压堵头(53)上的液压孔(53a)进入第一通孔(11)内，推动液压顶杆(51)向前运动压缩顶杆弹簧(52)，同时，液压顶杆(51)的前端推动调节杆(63)向前压缩调节弹簧(62)；调节杆(63)上套置的调节芯子(64)的外周支撑浮动刀片组(4)，使其上浮对加工件进行刮削加工；冷却装置中的冷却液从冷却液管(72)进入冷却排屑套(7)中，并从冲屑孔(71)中喷出进行排屑；加工完成后，液压系统泄压，在顶杆弹簧(52)和调节弹簧(62)的弹力作用下，使调节杆(63)和液压顶杆(51)复位。