CN104853870B - 为圆形材料的表面切削提供最佳运行工况的倒角机和表面切削方法 - Google Patents

Abstract

一种倒角机，其通过允许工件在管状材料或棒材的表面切削期间固定于最佳切削工况对应的位置，使得能够进行平滑的切削操作，还可以最大限度地防止由于工件的原始缺陷而带来的有缺陷的加工。根据本申请，倒角机包括形成于上部导向件的底面中的切削位置槽，工件的一部分外周表面插入其中，切削位置槽的中间部分形成为对应倒角刀的切削端。此外，根据本申请的加工方法，其配置为使得倒角刀垂直于圆形材料的中心线方向进入，并在进入且切削至切削刀片的切削端与中心线同线时，旋转圆形材料或绕圆形材料转动倒角刀，从而可以切削圆形材料的表面。

Description

为圆形材料的表面切削提供最佳运行工况的倒角机和表面切 削方法

技术领域

本发明涉及一种倒角机，更具体地，涉及一种倒角机和一种圆形材料的切削表面方法，可以在管状材料和刀具之间提供满足最佳条件的切削位置，从而最大限度地防止由于管状材料本身的缺陷而带来的有缺陷的加工。

背景技术

通常，通过倒角机对管状材料或棒材的切削表面进行倒角加工，以使其可用于工业或家用领域。倒角加工不仅保证了去除尖锐切削面时的安全，而且有助于形成焊道表面。

此外，倒角机还可用于对外周表面进行切削的切削加工，以及倒角加工。

如图1所示，通常使用的倒角机包括安装有马达的倒角机本体11、连接到马达并通过使用由马达提供的旋转力切削工件的倒角刀12、安装在倒角机本体11上部以调节倒角刀12升降高度的调节杆13、以及安装在倒角刀12下方一个部位的导向件20且导向件处于弯曲90度以更便于倒角加工的状态中。另外，导向件20具有可以绕倒角刀12旋转以在操作如倒角和表面切削之间转换的结构。

因此，如图2所示，根据操作，通过适当转动导向件20，能够执行各种操作，例如对平板进行倒角（a）和表面切削（b），以及对管状材料或棒材进行倒角（c）和表面切削（d）。

其结果是，虽然其他操作没有问题，但是管状材料或棒材的表面切削（d）需要高水平的技能。即，如图3所示，对于管状材料（p）的表面切削，首先将倒角刀12从管状材料的外侧移近管状材料（p），如（a）所示，一旦倒角刀12接触管状材料（p），就开始切削管状材料（p）的表面，如（b）所示。而且，随着倒角刀12进入得更深，如（c）所示，管状材料（p）被切削的厚度增加。

另外，表面切削开始，此时倒角刀12进入直至切掉管状材料（p）的外周表面，如图4所示，而且从倒角刀通过管状材料（p）的上表面的中心那一时刻开始，表面切削的厚度逐渐减小。此外，在倒角刀12的中心部位与圆形材料的上表面彼此对齐的位置处，圆形材料的上表面不再接触倒角刀12的切削刀片12a，于是，圆形材料无切削地进行空转。这是因为倒角刀12为圆柱形，且具有连接到其圆周表面的切削刀片12a。因此，在切削表面触及倒角刀的中心部位后，不再进行切削操作。

在立式倒角机中，倒角刀的主轴线和圆形材料的轴向中心彼此垂直相交，如图4所示，表面切削的厚度根据与倒角刀的下端接触的部位改变，而不管倒角刀的相对于导向件的高度是否固定。当然，如图3指出的，不可能实现所有的切削操作。

为了更详细地进行描述，参见比图4更详细的图5，如其下方的主视图所指出的，在倒角刀触及圆形材料的一侧的时候，圆形材料的外表面的与切削刀片的切削端接触的部位被切掉的和细实线所示一样多。换言之，如其上方的平面图所指出的，圆形材料的与倒角刀的外周部位接触的表面为切削表面，而从切削表面沿长度方向延伸于圆形材料的外周表面的阴影部分为具有预定切削宽度的待切削的表面。

在此情况下，如果倒角刀在行进方向中继续行进，则切削宽度增加，且切削深度（d）也增加。即，切削深度是根据工人手动地将倒角刀推入切削表面的多少而定。因此，根据基于肉眼和手上施加的力的任意选择，是不可能精确地设定切削深度。

而且，如图6所示，在切削加工中，当倒角刀的切削刀片已经通过圆形材料的中心线，圆形材料的与切削刀片接触的部分被切，如由正向上的线构成的阴影部分所示，而圆形材料的不与切削刀片接触的中间部位没有被切，如由正向下的线构成的阴影部分所示。图6所示的情况对应于切削刀片与圆形材料首次彼此接触的情况。然而，当圆形材料已经旋转多次或者倒角刀已经进行多次处理时，不再进一步切削，这可能导致圆形材料和倒角刀之间未切削部位增加负担，或使得倒角机退出。

为了解决上述问题，如图7所示，另一种方法采用导向件20b，其向下延伸，并具有安装于其上的移动导向辊22，其中，在选择倒角刀12的切削位置之后，导向辊22固定于管状材料（p）的外周表面并与其紧密接触，从而导向辊可以作为倒角加工的辅助装置使用。

然而，虽然上述的导向辊22是倒角加工方法的改进，但不足以解决管状材料（p）的不可避免的缺陷。即，如图8所示，当管状材料（p）为椭圆形，根据管状材料的曲率，滑动于管状材料（p）上并与管状材料的两端紧密接触的导向辊22可能会在向上或向下移动时改变倒角刀12的切削位置。

管状材料（p）不仅可以为椭圆形，还可以是不均匀的。事实上，当管状材料（p）为椭圆形或不均匀时，将存在比预期更多的缺陷。然而，在管状材料的使用领域中，由于缺陷被视为原材料如管状材料本身的问题，所以倾向于忽视倒角操作的缺陷。

发明内容

技术问题

为解决上述问题，本申请提供一种倒角机和一种用于圆形材料的表面切削方法，通过允许工件在切削管状材料或棒材的表面期间固定于最佳切削工况对应的位置，使得能够进行平滑的切削操作，其也可以最大限度地防止由于工件的原始缺陷而带来的有缺陷的加工。

技术方案

为了解决上述问题，本申请提供一种倒角机，包括：倒角机本体，其具有垂直于圆形材料即待处理工件的中心轴上放置的倒角刀，用于通过其下端的外周对圆形材料的表面进行倒角或切削；和连接所述倒角机本体的下部的上部导向件，其中，所述上部导向件的下表面上形成切削位置槽，其中插入圆形材料的一部分外周面，并且所述切削位置槽的中间部分对准形成于所述倒角刀的边缘的切削刀片的切削端。

所述切削位置槽具有圆形的相对端或三角形截面形状。

进一步地，所述上部导向件可以具有垂直连接到所述上部导向件的下部导向件，所述下部导向件具有向下弯曲的半圆形导向孔和以有选择地支撑的方式耦合到所述导向孔的一对导向辊。

进一步地，所述上部和下部导向件可以绕所述倒角刀旋转。

此外，本申请还提供一种通过倒角机对圆形材料的表面进行倒角或切削的方法，所述倒角机包括倒角刀、上部导向件和切削位置槽，所述倒角刀具有安装在其下表面的外周上、并与之垂直放置且旋转的切削刀片，所述上部导向件连接到与倒角刀相邻的部位以引导工件的外部，所述切削位置槽形成于所述上部导向件的下表面、并对准所述切削刀片的切削端的延长线，所述方法包括设置所述圆形材料的中心轴垂直于倒角刀的轴向方向，使所述倒角刀在垂直于圆形材料的中心线方向上插入，切削所述圆形材料直至所述切削刀片的切削端对准所述中心线，以及旋转所述圆形材料或绕所述圆形材料转动所述倒角机，并保持在这样的状态，即所述圆形材料的中心线的外部插入所述切削位置槽，以防止所述倒角刀进一步进入所述圆形材料。

有益效果

如上所述，在根据本申请的倒角机中，形成切削位置槽以使倒角刀的切削端和工件的中心线相互交叉成直角。因此，根据本发明的倒角机可以提高切削效率，并按均匀厚度切削表面。

根据本申请的切削位置槽可以在表面切削管状材料或棒材期间完全克服工件的原始缺陷，从而使得能够按所需的均匀厚度进行处理。

附图说明

通过结合附图及下面的详细描述，将更清楚本申请的上述和其它目的、特征及优点，其中附图为：

图1示出了常用的倒角机；

图2示出了使用图1的倒角机执行的操作；

图3示出了管状材料或棒材的表面切削过程；

图4示出了管状材料或棒材的表面切削过程中的问题；

图5更为详细地示出了图4描述的问题；

图6示出了比图5更进一步处理的表面切削操作的情况；

图7示出了为解决图4-6中的问题而准备的倒角机；

图8示出了即使通过图7所示的倒角机也不能解决的问题；

图9是根据本申请的倒角机的立体图；

图10是为了描述根据本申请的倒角机的功能而从上部导向件的上侧获得的视图；

图11是根据本申请的倒角机的最佳运行状态的示意图；和

图12示出了根据本申请的管状材料的表面切削方法。

具体实施方式

以下结合附图描述根据本申请的示例性实施例的提供最佳运行工况的倒角机。

参考图9，如背景技术中所述，根据本申请，倒角机100包括倒角机本体10、安装于倒角机本体10并高速旋转的倒角刀12、以及连接到倒角机本体10的下部且形状为字母“L”的导向件110和120。此外，考虑到倒角操作是通过施加力到机器的手工操作，可以另外使用附接于倒角机本体10的辅助把手30。

根据本申请，倒角机100的特征在于，它可以提供最佳切削位置，在该位置，通过倒角刀对圆形材料进行切削，并为设备提供最佳运行工况。

导向件包括平行于倒角刀12延伸的上部导向件110和垂直于倒角刀12延伸的下部导向件120。上部导向件110具有形成于其上的切削位置槽112，下部导向件120具有沿弧形路线移动的导向辊130。

首先，切削位置槽112为形成于上部导向件110的下表面上的凹形部位。当加工圆形材料例如管状材料或棒材，圆形材料被紧紧地放在切削位置槽112内，以便圆形材料保持于一定程度。

如图10所示，切削位置槽112形成为使得切削位置槽112的中间部分对准倒角刀12的切削刀片的末端。切削位置槽112形成于上述位置的原因是，当圆形材料已经紧紧地放在切削位置槽112内，为了使圆形材料（p）比如管状材料或棒材的最高端对准切削位置槽112的中心，即为了使圆形材料的最高端对准切削位置槽112的切削刀片的末端。

当处理机平行于工件进入工件且刀具垂直地接触工件时，每一次加工具有最佳的效率和最好的加工质量。然而，传统的倒角机或倒角方法没有致力于找到这样的切割位置，而只考虑切削刀片按所需厚度进入。

也就是说，在现有技术中，工人通过他或她的肉眼观察位置时，是粗略对准倒角刀12和圆形材料（p）的切削部位，并使用导向辊以保持该位置。其结果是，通过传统的方法不可能实现对圆形材料的表面进行精确的切削，而且传统倒角已大多使用于对平坦表面的倒角或表面切削或者只对圆形材料进行倒角。

然而，如果在切削刀片的切削端对准圆形材料的中心线的情况下进行加工，则该加工可以实现最小的切削深度（d）和最大的切削宽度，可以防止切削深度出现错误，并可以提高切削质量。也就是说，虽然最理想的是用于圆形材料的表面切削的切削刀片在圆形材料的中心与待切削的表面成直角，如图11所示，只通过肉眼和触觉来使它们准确对齐于合适的角度是不可能。

因此，本申请提供了一种倒角机，其配置成使得倒角刀和圆形材料彼此垂直接触，倒角机具有形成于其中的上部导向件上的切削位置槽，通过其，可以在切削刀片12a的切削端对准圆形材料（p）的情况即最佳状况下进行切削加工。如上所述，切削位置槽112形成为使得切削刀片12a的切削端恰好对准圆形材料（p）的中心，这是最可取的。但是，不可避免地要考虑其中的误差。也就是说，虽然最好选择尽可能准确的位置，但根据管的直径的稍微不同，预料存在几毫米误差，这是可能的。

如上所述，在本申请中，切削位置固定设置于上部导向件110的上表面。因此，所有管状材料部分地被切削位置槽112卡住，从而保持在一定范围。当然，小直径管状材料或棒材与槽接触的区域较大，从而受到较大的支撑力，而大直径管状材料或棒材与槽接触的区域较小，从而受到较小的支撑力。然而，即使部分卡住的方式可以通过向下压的力生成相当大的支撑力。

在根据本申请的圆形材料的表面切削方法中，如图12的（a）所示，当点OP位于圆形材料（p）的外周表面，且从圆形材料（p）的中心延伸穿过点（OP）的线作为中心线CL，倒角刀12从圆形材料的外部进入圆形材料，此时由从点OP的切削厚度降低倒角刀，切削刀片12a的切削端只进入到其接触中心线CL的位置，如图12的（b）所示，并且，在该位置通过圆形表面（p）自身的旋转或绕圆形材料转动倒角刀12来进行表面切削。

根据本申请，切削位置槽112不仅提供了上述的切削位置，而且减小了可能存在于圆形材料如管状材料或棒材的原始缺陷的影响，从而得到高质量的加工。

也就是说，在根据现有技术的加工中，其只依赖于导向辊，倒角刀12进行切削的位置与导向辊接触材料的位置之间的距离相当大。所以，倒角刀12可以基于导向辊的位置和状况（曲率、不均率等）移动，而不考虑切割位置，从而使得不可能得到均匀厚度的切削。

相反地，在根据本申请的倒角机100中，由于切削位置槽112为切削位置提供了基本参考，切削位置槽112和直接位于其下方的倒角刀12根据圆形材料如管状材料或棒材的曲率或不均率以相同的方式移动，从而使得可以实现均匀厚度的切削。

如果切削位置槽112的宽度能够容纳圆形材料的一小部分上表面，这就足够了。此外，如果切削位置槽112的相对端为圆形，可以防止工件上出现划痕，并减少了与工件的摩擦。而且，切削位置槽112具有三角形的截面形状，这也是合适的，从而可以适合于具有各种直径的工件。

根据本申请，下部导向件120具有向下弯曲的半圆形，安装在下部导向件120上的导向辊130用于沿弧形路线移动，从而足以适应待加工圆形材料的大尺寸变化。所以，下部导向件120具有每个导向辊130可以在其中移动的弧形导向孔122，并且可以具有形成于导向辊130的尾部的连接装置（未示出），以选择性地将导向辊连接到导向孔122或是从导向孔脱离。

在根据本申请的倒角机100中，切削位置槽112用作为第一切削位置提供装置，导向辊130用作为辅助装置。因此，导向辊130在一些实施例中不是必须的元件。

虽然附图中没有详细示出，根据本发明的倒角机100也可以具有使得导向件110和120绕倒角刀12旋转以进行倒角的结构，这是不言而喻的。

虽然上面已经描述了本发明的示例性实施例，但可以理解的是，在不脱离下面权利要求中描述的本申请的精神和范围的情况下，本领域技术人员可以做出各种改变和变形。

Claims (6)

1.一种倒角机，包括：

倒角机本体（11），其具有垂直于圆形材料即待处理工件的中心轴放置的倒角刀（12），用于通过其下端的外周对圆形材料的表面进行倒角或切削；和

连接到所述倒角机本体（11）的下部的上部导向件（110），

其特征在于，所述上部导向件（110）的下表面上形成切削位置槽（112），其中插入圆形材料的一部分外周表面，并且所述切削位置槽的中间部分对准形成于所述倒角刀（12）的边缘的切削刀片（12a）的切削端，其中所述切削位置槽（112）为形成于所述上部导向件（110）的下表面上的凹形部位。

2.如权利要求1所述的倒角机，其特征在于，所述切削位置槽（112）具有圆形的相对端。

3.如权利要求1或2所述的倒角机，其特征在于，所述切削位置槽（112）具有三角形截面形状。

4.如权利要求3所述的倒角机，其特征在于，所述上部导向件（110）具有垂直连接到所述上部导向件的下部导向件（120），所述下部导向件（120）具有向下弯曲的半圆形导向孔（122）和以有选择地支撑的方式耦合到所述导向孔（122）的一对导向辊（130）。

5.如权利要求4所述的倒角机，其特征在于，所述上部和下部导向件（110,120）绕所述倒角刀（12）可旋转。

6.一种通过倒角机对圆形材料的表面进行倒角或切削的方法，所述倒角机包括倒角刀（12）、上部导向件（110）和切削位置槽（112），所述倒角刀具有安装于其下表面的外周上、并与之垂直放置且旋转的切削刀片（12a），所述上部导向件连接到与倒角刀（12）相邻的部位以引导工件的外部，所述切削位置槽形成于所述上部导向件（110）的下表面上、并对准所述切削刀片（12a）的切削端的延长线，所述方法包括设置所述圆形材料的中心轴垂直于所述倒角刀（12）的轴向方向，使所述倒角刀（12）在垂直于所述圆形材料的中心线（CL）方向上进入，切削所述圆形材料直至所述切削刀片（12a）的切削端对准所述中心线（CL），以及旋转所述圆形材料或绕所述圆形材料转动所述倒角机，并保持在这样的状态，即所述圆形材料的中心线（CL）的外部插入所述切削位置槽（112），以防止所述倒角刀（12）进一步进入所述圆形材料，其中所述切削位置槽（112）为形成于所述上部导向件（110）的下表面上的凹形部位。