CN105195968A - 一种给予液压悬浮的平面滚压刀具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种给予液压悬浮的平面滚压刀具,包括刀柄部分和刀具本体，刀柄部分包括刀柄和刀柄连接块，刀柄与刀柄连接块连接，刀柄和刀柄连接块之间设置有封油垫片，刀具本体包括刀具连接筒和位于刀具连接筒下部的滚珠组件，刀柄连接块与刀具连接筒的上端连接；刀柄开有流体孔、柄连接块、承力板、力传感器、传感器固定座及支承座，开有流体通孔，这些流体通孔连接在一起形成了管道，管道的上部与刀柄沉孔底部的流体孔相连接，管道的下部与每一个球形孔相通。通过高压液体在滚珠与球窝之间形成一层水膜，从而减少了滚球的磨损，同时起到了润滑工件的效果，并且高压液体还可防止工件表面过热烧伤的作用。
Description
技术领域
本发明涉及无切屑加工领域，尤其是一种给予液压悬浮的平面滚压刀具。
背景技术
滚压法是无切屑加工的一种，它不仅可以达到很高的光洁度，而且可提高被加工零件的机械性能。滚压法的实质是利用高硬度的无刃工具——钢珠或滚子，使其对被加工表面造成局部高压。由于工具沿被加工表面滚动，形成了表面材料的弹性-塑性变形，使前一工序留于表面的微观凸峰被碾平，表面形成了一定厚度的强化层。由于表面平滑，硬度提高，零件的耐磨性和疲劳强度就大为改善。
滚压刀通过刀柄与铣床等机床的主轴连接，带动刀具转动，从而带动刀头上的滚珠在工件表面滚动来实现滚压加工。目前常见的滚压刀具存在着滚球不均匀磨损及由于润滑不充分所引起的球和球窝之间的过度磨损，导致加工刀具中滚球的寿命较短，易磨损，同一批次加工的工件一致性较差。本发明通过一种给予液压悬浮的平面滚压刀具，通过高压液体在滚珠与球窝之间形成一层水膜，从而减少了滚球的磨损，同时起到了润滑工件的效果，并且高压液体还可防止工件表面过热烧伤的作用。
发明内容
为了克服已有无切屑加工中滚压刀滚球不均匀磨损及由于润滑不充分所引起的球和球窝之间的过度磨损，导致加工刀具中滚球的寿命较短，易磨损的问题，本发明设计出一种给予液压悬浮的平面滚压刀具。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种给予液压悬浮的平面滚压刀具，包括刀柄部分和刀具本体，所述刀柄部分包括刀柄和刀柄连接块，所述刀柄与所述刀柄连接块连接，所述刀柄和刀柄连接块之间设置有封油垫片，所述刀具本体包括刀具连接筒和位于刀具连接筒下部的滚珠组件，所述刀柄连接块与所述刀具连接筒的上端连接，其特征在于：所述刀具本体还包括承力板、力传感器、传感器固定座及支撑座，所述刀具连接筒自上而下依次布置承力板、力传感器、传感器固定座、支撑座和滚珠组件，所述刀柄连接块与所述承力板连接，所述承力板与所述传感器固定座之间间隙配合，所述传感器固定座内安装所述力传感器，所述力传感器固定座与所述支撑座固定连接，所述支撑座与所述滚珠组件固定连接。
所述滚珠组件包括支承座、滚珠和保持架，所述保持架固定在所述支承座的下部，所述保持架与支承座之间通过圆柱销相互固定，所述滚珠安装在保持架内；所述保持架上有多个球形孔，能够安装多个所述滚珠。
所述刀柄成锥体形状，上端中心开有沉孔，沉孔底部开有流体孔。此外，刀柄连接块、承力板、力传感器、传感器固定座及支承座，也开有流体通孔，这些流体通孔连接在一起形成了管道，管道的上部与刀柄沉孔底部的流体孔相连接，管道的下部与每一个球形孔相通。
进一步，所述刀柄连接块的外延和刀具连接筒的外延开有互相配合螺栓孔，通过六角头螺栓六角螺母把它们连接在一起，间接地把刀柄部分和刀具本体连接在一起。
进一步，所述承力板和传感器固定座在对称的两侧穿有等高套筒；倒立的内六角螺钉穿过等高套筒的中心孔，把传感器固定座连接到刀柄连接块上；两个正立的内六角螺钉把刀柄连接块和承力板连接在一起。
进一步，所述刀柄连接块、承力板、传感器固定座、支承座和保持架的侧面位置开有键槽；刀具连接筒在对应位置开有键槽。
本发明的有益效果主要表现在：通过高压液体在滚珠与球窝之间形成一层水膜，不仅起到了润滑滚珠的效果，从而减少了滚球的磨损，同时控制高压液体的温度还可起到防止工件表面过热烧伤、增加工件表面改性效果的作用。
附图说明
图1是平面滚压刀具的剖视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
参照附图1，一种给予液压悬浮的平面滚压刀具，包括刀柄部分和刀具本体，所述刀柄部分包括刀柄1和刀柄连接块3，所述刀柄1与所述刀柄连接块3连接，所述刀柄1和刀柄连接块3之间设置有封油垫片2，所述刀具本体包括刀具连接筒7和位于刀具连接筒下部的滚珠组件，所述刀柄连接块3与所述刀具连接筒7的上端连接，所述刀具本体还包括承力板4、力传感器6、传感器固定座8及支撑座9，所述刀具连接筒7自上而下依次布置承力板4、力传感器6、传感器固定座8、支撑座9和滚珠组件，所述刀柄连接块3与所述承力板4连接，所述承力板4与所述传感器固定座8之间间隙配合，所述传感器固定座8内安装所述力传感器6，所述力传感器固定座8与所述支撑座9固定连接，所述支撑座9与所述滚珠组件固定连接。
刀柄连接块3的外延和刀具连接筒7的外延开有互相配合螺栓孔，通过六角头螺栓六角螺母把它们连接在一起，间接地把刀柄部分和刀具本体连接在一起。
所述滚珠组件包括支承座9、滚珠10和保持架11，所述保持架11固定在所述支承座9的下部，所述保持架11与支承座9之间通过圆柱销13相互固定，所述滚珠10安装在保持架11内。所述保持架11上有多个球形孔，能够安装多个所述滚珠10，所述滚珠10可选用硬质合金球或者陶瓷球，实现对不同硬度的工件进行加工，扩大加工对象范围。
刀柄1成锥体形状，上端中心开有沉孔，沉孔底部开有流体孔。此外，刀柄连接块3、承力板4、力传感器6、传感器固定座8及支承座9，也开有流体通孔，这些流体通孔连接在一起形成了管道12，管道12的上部与刀柄1沉孔底部的流体孔相连接，管道12的下部与每一个球形孔相通，高压液体通过管道12从球形孔流出，一方面减少了加工过程中滚珠10与球形孔的摩擦，另一方面，高压液体可以起到对工件表面降温的作用，从而减少了工件表面过热烧伤滚珠10的问题。
刀柄1和刀柄连接块3有导向结构，便于键槽及各螺纹孔定位。刀柄1和刀柄连接块3通过正立的内六角螺钉连接。
刀具本体的外面部分是刀具连接筒7，里面部分自上而下分别是承力板4、力传感器6、传感器固定座8、支承座9、滚珠10、保持架11。刀具在下压过程中，工件对刀具的作用力自下而上传递。
所述承力板4和传感器固定座8在对称的两侧穿有等高套筒5。等高套筒5是一种空心套筒。倒立的内六角螺钉穿过等高套筒5的中心孔，把传感器固定座8连接到刀柄连接块3上。两个正立的内六角螺钉把刀柄连接块3和承力板4连接在一起。本刀具中等高套筒5的作用是保证承力板4和传感器固定座8之间留有一定的距离。力传感器6在自由状态下没有和承力板4接触。当刀具压下工件表面时，传感器固定座8带动力传感器6向上运动，直至与承力板4接触并受力。在这个过程中，等高套筒5起导向作用。此时，力传感器6通过信号连接线将压力信号输出到显示仪表。
刀柄连接块3、承力板4、传感器固定座8、支承座9和保持架11的侧面位置开有键槽。刀具连接筒7在对应位置开有键槽。前述零件和刀具连接筒7之间穿有长键，用来传递扭矩。长键的轴向固定通过安装在刀柄连接块3上的紧定螺钉固定。
上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。
Claims (4)
1.一种给予液压悬浮的平面滚压刀具,包括刀柄部分和刀具本体，所述刀柄部分包括刀柄（1）和刀柄连接块（3），所述刀柄（1）与所述刀柄连接块（3）连接，所述刀柄（1）和刀柄连接块（3）之间设置有封油垫片（2），所述刀具本体包括刀具连接筒（7）和位于刀具连接筒下部的滚珠组件，所述刀柄连接块（3）与所述刀具连接筒（7）的上端连接，其特征在于：所述刀具本体还包括承力板（4）、力传感器（6）、传感器固定座（8）及支撑座（9），所述刀具连接筒（7）自上而下依次布置承力板（4）、力传感器（6）、传感器固定座（8）、支撑座（9）和滚珠组件，所述刀柄连接块（3）与所述承力板（4）连接，所述承力板（4）与所述传感器固定座（8）之间间隙配合，所述传感器固定座（8）内安装所述力传感器（6），所述力传感器固定座（8）与所述支撑座（9）固定连接，所述支撑座（9）与所述滚珠组件固定连接；
所述滚珠组件包括支承座（9）、滚珠（10）和保持架（11），所述保持架（11）固定在所述支承座（9）的下部，所述保持架（11）与所述支承座（9）之间通过圆柱销（13）相互固定，所述滚珠（10）安装在所述保持架（11）内；所述保持架（11）上有多个球形孔，能够安装多个所述滚珠（10）；
所述刀柄（1）成锥体形状，上端中心开有沉孔，沉孔底部开有流体孔；此外，刀柄连接块（3）、承力板（4）、力传感器（6）、传感器固定座（8）及支承座（9），也开有流体通孔，这些流体通孔连接在一起形成了管道（12），管道（12）的上部与刀柄（1）沉孔底部的流体孔相连接，管道（12）的下部与每一个球形孔相通。
2.如权利要求1所述的一种给予液压悬浮的平面滚压刀具，其特征在于：所述刀柄连接块（3）的外延和刀具连接筒（7）的外延开有互相配合螺栓孔，通过六角头螺栓六角螺母把它们连接在一起，间接地把刀柄部分和刀具本体连接在一起。
3.如权利要求1所述的一种给予液压悬浮的平面滚压刀具，其特征在于：所述承力板（4）和传感器固定座（8）在对称的两侧穿有等高套筒（5）；倒立的内六角螺钉穿过等高套筒（5）的中心孔，把传感器固定座（8）连接到刀柄连接块（3）上；两个正立的内六角螺钉把刀柄连接块（3）和承力板（4）连接在一起。
4.如权利要求1所述的一种给予液压悬浮的平面滚压刀具，其特征在于：所述刀柄连接块（3）、承力板（4）、传感器固定座（8）、支承座（9）和保持架（11）的侧面位置开有键槽；刀具连接筒（7）在对应位置开有键槽。
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