CN104626255B - 一种刀具滚动角精密调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种刀具滚动角精密调节装置，解决了现有技术中在采用楔片对刀头的滚动角进行调节时，由于楔片厚度固定，因此存在无法进行滚动角的连续调节的技术问题。所述刀具滚动角精密调节装置，包括：刀具调整支架，在所述刀具调整支架上设置有一螺杆；刀具安装架，固定在所述刀具调整支架上，所述刀具安装架用于安装刀具的刀头；其中，通过旋转所述螺杆能够调整所述刀头的滚动角。

Description

一种刀具滚动角精密调节装置

技术领域

本发明涉及机械技术领域，尤其涉及一种刀具滚动角精密调节装置。

背景技术

在精密树脂或者塑胶加工中，经常需要将工件加工成平面。在此类需求中，会使用一种精密扫描式切削系统进行加工。此类装置的主要工作原理是刀具或者工件做往复直线的运动，由工件和刀具作垂直于主运动的间歇进给运动。样品安装在一个三维移动平台上，刀具为直线型刀刃，安装在一个三维空间中。在连续的精密加工过程中，切削运动包括主运动(X轴)和两个辅助运动(Y和Z轴)，其中，Y轴辅助运动提供间歇进给运动，在刀具宽度小于加工面的情况下实现整个待加工平面的加工。理想情况下，刀刃应垂直于Y-Z平面，且前刀面与水平面存在一个设计的固定夹角(切削角)。但实际情况并不是这样，刀具在空间中存在3种偏角，如图1所示。滚动角指的是器件绕X轴旋转的角度；俯仰角指的是器件绕Y轴旋转的角度；偏转角指的是器件绕Z轴旋转的角度。这些偏角的旋转中心并没有严格要求，可以是器件自身的中心(在XYZ坐标系中无位置改变)，也可以是器件外某点(在XYZ坐标系中发生位置改)。

其中，滚动角有三种情况，即：负角、零和正角。当滚动角为负角时，刀刃用一侧进行有效切片，而另一侧也会对已加工表面进行无效的切削。当滚动角为零时，也会产生与“负角”情况类似的效果，原因是已加工表面存在应力恢复的效应(类似于膨胀)，这部分“恢复”的样本会被非切削侧的刀刃切除，造成少量的数据损失。在精密的树脂切削过程中，必须保证滚动角为正角。以正角进行切削时，非切削侧的刀刃会翘起，可以避免与已加工表面接触。在这种情况下，已加工表面会形成锯齿状形貌，当锯齿的高度较大，超过切片厚度时，两层切片配准则会出现问题。因此，高精密切削系统需要使用非常小的正滚动角，以保证所得锯齿高度小于切片厚度，避免复杂的配准。然而现在还没有很好的滚动角精细调节装置。

现有的滚动角调节方法，是采用增加楔块的方式实现，具体安装方式，如图2所示，当往刀架以及刀架安装面之间增加楔片或者改变楔片个数时，可以实现滚动角的调节。

但是使用该方法进行滚动角调节时，存在如下技术问题：

1、由于楔片厚度固定，因此无法进行滚动角的连续调节；

2、由于楔片在与刀架的接触位置不确定，因此同等厚度楔片产生的滚动角还会因为操作的原因有所改变，导致在对刀头的滚动角进行调节时，重复性不好；

3、增加或者减小楔片时，需要拆卸刀架以及刀架安装面的固定螺丝，再重新装上，不仅操作十分复杂，还会引入装配误差。

发明内容

本申请实施例通过提供一种刀具滚动角精密调节装置，解决了现有技术中在采用楔片对刀头的滚动角进行调节时，由于楔片厚度固定，因此存在无法进行滚动角的连续调节的技术问题。

本申请通过本申请的一实施例提供如下技术方案：

一种刀具滚动角精密调节装置，包括：

刀具调整支架，在所述刀具调整支架上设置有一螺杆；

刀具安装架，固定在所述刀具调整支架上，所述刀具安装架用于安装刀具的刀头；

其中，通过旋转所述螺杆能够调整所述刀头的滚动角。

优选地，所述刀具调整支架，包括：

刀具调整前板；

刀具调整后板，其中，所述刀具调整后板的内表面与所述刀具调整前板的内表面相对扣合，所述螺杆设置在所述刀具调整后板上。

优选地，在所述刀具调整前板的外表面设置有M个螺栓，M为正整数，所述M个螺栓用于连接所述刀具调整前板和所述刀具调整后板。

优选地，在所述M个螺栓中的每个螺栓上均设置一弹簧，共设置M个弹簧，所述M个弹簧用于压紧所述刀具调整前板和所述刀具调整后板。

优选地，在所述刀具调整前板的内表面的上半部分开设有第一凹槽，所述第一凹槽为矩形；在所述第一凹槽内设置有一固定楔块，所述固定楔块的正面为矩形，所述固定楔块的的侧面为楔形，所述固定楔块的顶部的厚度小于所述固定楔块的底部的厚度。

优选地，在所述刀具调整后板的内表面的上半部分开设有第二凹槽，所述第二凹槽为矩形，所述第二凹槽的位置与所述第一凹槽的位置对应；在所述第二凹槽内设置有一活动楔块，所述活动楔块的正面为矩形，所述活动楔块的侧面为楔形，所述活动楔块的顶部的厚度大于所述活动楔块的底部的厚度，所述活动楔块能够在所述第二凹槽内上下滑动。

优选地，在所述刀具调整前板的内表面的底部开设有第三凹槽，在所述刀具调整后板的内表面的底部开设有第四凹槽，所述第三凹槽的位置与所述第四凹槽的位置对应，在所述刀具调整前板的内表面和所述刀具调整后板的内表面相对扣合时，所述第三凹槽与所述第四凹槽形成一圆形通道，在所述圆形通道内设置有一旋转基准轴。

优选地，所述螺杆穿过所述刀具调整后板的顶部与所述活动楔块的顶部连接；其中，在旋转所述螺杆向下移动时，所述螺杆带动所述活动楔块向下滑动，使得所述活动楔块推动所述固定楔块，从而使所述刀具调整前板和所述刀具调整后板围绕所述旋转基准轴相背转动；在旋转所述螺杆向上移动时，所述螺杆带动所述活动楔块向上滑动，使得所述M个弹簧压紧所述刀具调整前板和所述刀具调整后板围绕所述旋转基准轴相对转动。

优选地，在所述刀具调整前板的内表面上设置有N个安装定位销，在所述刀具调整后板上开设有与所述N个安装定位销分别对应的N个定位孔，N为正整数，所述N个安装定位销分别插入到所述N个定位孔中。

优选地，在所述刀具调整前板的内表面上设置有一限位块，在所述刀具调整后板上开有与所述限位块对应的限位孔，所述限位块插入到所述限位孔中。本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

1、在本申请实施例中，所述刀具滚动角精密调节装置，采用螺杆进行连续运动的方式对刀头的滚动角进行连续调节，解决现在技术无法实现滚动角连续调节的问题，实现了对滚动角连续精密调节的技术效果。

2、在本申请实施例中，所述刀具滚动角精密调节装置通过固定楔形块的滑动对刀头的滚动角进行调节，解决了现有技术中在对刀头的滚动角进行调节时，重复性不好的技术问题，由于不需额外增加部件，所以具有重复性好的优点。

3、在本申请实施例中，在所述刀具滚动角精密调节装置中设置了高强度弹簧，在调节刀头的滚动角时，仅需松开弹簧，而不需要拆卸螺丝，实现了降低调节复杂度，减小了装配误差的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中滚动角说明示意图；

图2为现有技术中采用增加楔块进行滚动角调节的方法的示意图；

图3为本申请实施例中刀具滚动角精密调节装置的结构示意图；

图4～图5为本申请实施例中刀具调整支架的结构示意图。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种刀具滚动角精密调节装置，解决了现有技术中在采用楔片对刀头的滚动角进行调节时，由于楔片厚度固定，因此存在无法进行滚动角的连续调节的技术问题。

本申请实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

一种刀具滚动角精密调节装置，包括：刀具调整支架，在所述刀具调整支架上设置有一螺杆；刀具安装架，固定在所述刀具调整支架上，所述刀具安装架用于安装刀具的刀头；其中，通过旋转所述螺杆能够调整所述刀头的滚动角。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

实施例一

如图3所示，本实施例提供了一种刀具滚动角精密调节装置，包括：

刀具调整支架100，在所述刀具调整支架100上设置有一螺杆122；

刀具安装架200，固定在所述刀具调整支架100上，所述刀具安装架200用于安装刀具的刀头；

其中，通过旋转所述螺杆122能够调整所述刀头的滚动角。

在具体实施过程中，在刀具安装架200设置有多个螺栓201，用于将刀具安装架200固定在刀具调整支架100上。

在具体实施过程中，在刀具安装架200上还开设有螺栓孔202，用于通过螺栓固定刀具的刀头，此处，还可以采用卡槽等固定方式来固定刀头。

在本实施例中，通过旋转所述螺杆122能够连续调整所述刀头的滚动角，解决现在技术无法实现滚动角连续调节的问题，实现了滚动角连续精密调节的技术效果。

进一步，如图4、图5所示，所述刀具调整支架100，包括：

刀具调整前板110；

刀具调整后板120，其中，所述刀具调整后板120的内表面与所述刀具调整前板110的内表面相对扣合，所述螺杆122设置在所述刀具调整后板120上。

进一步，在所述刀具调整前板110的外表面设置有M个螺栓116，M为正整数，所述M个螺栓116用于连接所述刀具调整前板110和所述刀具调整后板120。在所述M个螺栓116中的每个螺栓116上均设置一(高强度)弹簧117，共设置M个(高强度)弹簧117，所述M个(高强度)弹簧117用于压紧所述刀具调整前板110和所述刀具调整后板120。

在具体实施过程中，如图5所示，可以在刀具调整前板110的外表面的4个角处各设置一个带有(高强度)弹簧117的(压紧)螺栓116，共设置4个。此处，对于螺栓116的数量，本实施例不做具体限制。

进一步，在所述刀具调整前板110的内表面的上半部分开设有第一凹槽112，所述第一凹槽112为矩形；在所述第一凹槽112内设置有一固定楔块111，所述固定楔块111的正面为矩形，所述固定楔块111的侧面为楔形，所述固定楔块111的顶部的厚度小于所述固定楔块的底部的厚度。

在具体实施过程中，在所述第一凹槽112的两侧各开设一直线凹槽118，在固定楔块111两侧各设置有一转轴119，转轴119嵌在直线凹槽118内，从而将固定楔块111固定在第一凹槽112内。

进一步，在所述刀具调整后板120的内表面的上半部分开设有第二凹槽125，所述第二凹槽125为矩形，所述第二凹槽125的位置与所述第一凹槽112的位置对应；在所述第二凹槽125内设置有一活动楔块126，所述活动楔块126的正面为矩形，所述活动楔块126的侧面为楔形，所述活动楔块126的顶部的厚度大于所述活动楔块的底部的厚度，所述活动楔块126能够在所述第二凹槽125内沿着第二凹槽125的侧壁上下滑动。

进一步，在所述刀具调整前板110的内表面的底部开设有第三凹槽115，在所述刀具调整后板120的内表面的底部开设有第四凹槽121，所述第三凹槽115的位置与所述第四凹槽121的位置对应，在所述刀具调整前板110的内表面和所述刀具调整后板120的内表面相对扣合时，所述第三凹槽115与所述第四凹121槽形成一圆形通道，在所述圆形通道内设置有一旋转基准轴114。

进一步，所述螺杆122穿过所述刀具调整后板120的顶部与所述活动楔块126的顶部连接；其中，在旋转所述螺杆122向下移动时，所述螺杆122带动所述活动楔块126向下滑动，使得所述活动楔块126推动所述固定楔块119，从而使所述刀具调整前板110和所述刀具调整后板120围绕所述旋转基准轴114相背转动并分离，进而连续减小刀头的滚动角；在旋转所述螺杆122向上移动时，所述螺杆122带动所述活动楔块126向上滑动，使得所述M个弹簧117压紧所述刀具调整前板110和所述刀具调整后板120围绕所述旋转基准轴114相对转动扣合，进而连续增大刀头的滚动角。

在本实施例中，通过旋转所述螺杆122能够连续调整所述刀头的滚动角，解决现在技术无法实现滚动角连续调节的问题，实现了滚动角连续精密调节的技术效果。

在具体实施过程中，旋转基准轴113用来保证刀具调整前板110和所述刀具调整后板120在转动时的稳定性，(高强度)弹簧117用来压紧活动楔块126以及固定楔块112。

在本实施例中，通过固定楔形块111的滑动对刀头的滚动角进行调节，解决了现有技术中在对刀头的滚动角进行调节时，重复性不好的技术问题，由于不需额外增加部件，所以具有重复性好的优点。

进一步，在所述刀具调整前板110的内表面上设置有N个安装定位销113，在所述刀具调整后板120上开设有与所述N个安装定位销113分别对应的N个定位孔123，N为正整数，所述N个安装定位销113分别插入到所述N个定位孔123中。并且，在所述刀具调整前板110的内表面上设置有一限位块116，在所述刀具调整后板120上开有与所述限位块对应的限位孔124，所述限位块116插入到所述限位孔125中。

在具体实施过程中，限位块116以及安装定位销113是用来保证本刀具滚动角精密调节装置在安装以及切削运动时的稳定性。

在对刀头的滚动角进行调节时，首先松开4个(高强度)弹簧117，再通过旋转螺杆122来调整活动楔块126来实现滚动角的改变，待调节到位以后，将(高强度)弹簧117压紧锁死。

在本实施例中，在所述刀具滚动角精密调节装置中设置了高强度弹簧117，在调节刀头的滚动角时，仅需松开弹簧117，而不需要拆卸螺丝，实现了降低调节复杂度，减小了装配误差的技术效果。

上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：

1、在本申请实施例中，所述刀具滚动角精密调节装置，采用螺杆进行连续运动的方式对刀头的滚动角进行连续调节，解决现在技术无法实现滚动角连续调节的问题，实现了对滚动角连续精密调节的技术效果。

2、在本申请实施例中，所述刀具滚动角精密调节装置通过固定楔形块的滑动对刀头的滚动角进行调节，解决了现有技术中在对刀头的滚动角进行调节时，重复性不好的技术问题，由于不需额外增加部件，所以具有重复性好的优点。

3、在本申请实施例中，在所述刀具滚动角精密调节装置中设置了高强度弹簧，在调节刀头的滚动角时，仅需松开弹簧，而不需要拆卸螺丝，实现了降低调节复杂度，减小了装配误差的技术效果。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种刀具滚动角精密调节装置，其特征在于，包括：

刀具调整支架，在所述刀具调整支架上设置有一螺杆，其中，所述刀具调整支架，包括刀具调整前板和刀具调整后板，所述刀具调整后板的内表面与所述刀具调整前板的内表面相对扣合，所述螺杆设置在所述刀具调整后板上；

刀具安装架，固定在所述刀具调整支架上，所述刀具安装架用于安装刀具的刀头；

其中，通过旋转所述螺杆能够调整所述刀头的滚动角。

2.如权利要求1所述的刀具滚动角精密调节装置，其特征在于，在所述刀具调整前板的外表面设置有M个螺栓，M为正整数，所述M个螺栓用于连接所述刀具调整前板和所述刀具调整后板。

3.如权利要求2所述的刀具滚动角精密调节装置，其特征在于，在所述M个螺栓中的每个螺栓上均设置一弹簧，共设置M个弹簧，所述M个弹簧用于压紧所述刀具调整前板和所述刀具调整后板。

4.如权利要求3所述的刀具滚动角精密调节装置，其特征在于，在所述刀具调整前板的内表面的上半部分开设有第一凹槽，所述第一凹槽为矩形；在所述第一凹槽内设置有一固定楔块，所述固定楔块的正面为矩形，所述固定楔块的的侧面为楔形，所述固定楔块的顶部的厚度小于所述固定楔块的底部的厚度。

5.如权利要求4所述的刀具滚动角精密调节装置，其特征在于，在所述刀具调整后板的内表面的上半部分开设有第二凹槽，所述第二凹槽为矩形，所述第二凹槽的位置与所述第一凹槽的位置对应；在所述第二凹槽内设置有一活动楔块，所述活动楔块的正面为矩形，所述活动楔块的侧面为楔形，所述活动楔块的顶部的厚度大于所述活动楔块的底部的厚度，所述活动楔块能够在所述第二凹槽内上下滑动。

6.如权利要求5所述的刀具滚动角精密调节装置，其特征在于，在所述刀具调整前板的内表面的底部开设有第三凹槽，在所述刀具调整后板的内表面的底部开设有第四凹槽，所述第三凹槽的位置与所述第四凹槽的位置对应，在所述刀具调整前板的内表面和所述刀具调整后板的内表面相对扣合时，所述第三凹槽与所述第四凹槽形成一圆形通道，在所述圆形通道内设置有一旋转基准轴。

7.如权利要求6所述的刀具滚动角精密调节装置，其特征在于，所述螺杆穿过所述刀具调整后板的顶部与所述活动楔块的顶部连接；其中，在旋转所述螺杆向下移动时，所述螺杆带动所述活动楔块向下滑动，使得所述活动楔块推动所述固定楔块，从而使所述刀具调整前板和所述刀具调整后板围绕所述旋转基准轴相背转动；在旋转所述螺杆向上移动时，所述螺杆带动所述活动楔块向上滑动，使得所述M个弹簧压紧所述刀具调整前板和所述刀具调整后板围绕所述旋转基准轴相对转动。

8.如权利要求7所述的刀具滚动角精密调节装置，其特征在于，在所述刀具调整前板的内表面上设置有N个安装定位销，在所述刀具调整后板上开设有与所述N个安装定位销分别对应的N个定位孔，N为正整数，所述N个安装定位销分别插入到所述N个定位孔中。

9.如权利要求8所述的刀具滚动角精密调节装置，其特征在于，在所述刀具调整前板的内表面上设置有一限位块，在所述刀具调整后板上开有与所述限位块对应的限位孔，所述限位块插入到所述限位孔中。