CN105195970B - 一种给予恒距离滚压的平面滚压刀具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种给予恒距离滚压的平面滚压刀具，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中的承力板连接，承力板与传感器固定座之间间隙配合，传感器固定座内安装力传感器，力传感器固定座与电致伸缩块连接，电致伸缩块与支撑座固定连接，支撑座与滚珠组件固定连接；所述滚珠组件底部安装接近开关；通过在刀具底部加装接近开关，在滚压的过程中使刀具与工件的距离保持一个恒定的值，保证滚压加工过程中滚压力的恒定，从而提高滚压的效果。

Description

一种给予恒距离滚压的平面滚压刀具

技术领域

本发明涉及无切屑加工领域，尤其是一种给予恒距离滚压的平面滚压刀具。

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。目前常见的滚压刀压力调节机构多是弹簧，滚压余量难以控制，滚压余量过大，零件表面局部应力加大，容易形成破裂、起鳞，反而降低了表面质量。滚压刀滚压余量太小，不能使待加工表面的波峰压下去，达不到理想的粗糙度。本发明设计出一种给予恒距离滚压的平面滚压刀具，通过在刀具底部加装接近开关，在滚压的过程中使刀具与工件的距离保持一个恒定的值，保证滚压加工过程中滚压力的恒定，从而提高滚压的效果。

发明内容

为了克服已有无切屑加工中由于滚压余量难以控制，滚压余量过大，而造成的加工效果不理想、加工精度较低问题。本发明提供一种给予恒距离滚压的平面滚压刀具。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种给予恒距离滚压的平面滚压刀具，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、电致伸缩块及支承座，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、电致伸缩块、支承座和滚珠组件，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，所述传感器固定座与电致伸缩块连接，所述电致伸缩块与支承座固定连接，所述支承座与所述滚珠组件固定连接。

所述滚珠组件底部安装接近开关。

所述滚珠组件包括滚珠和保持架，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沉头螺柱相互固定，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。

电刷套装在刀具连接筒上，且电刷与刀具连接筒之间可相互自由转动。

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。

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，所述刀柄连接块、承力板、传感器固定座、支承座和保持架这五个零件与刀具连接筒之间穿有长键。

本发明的有益效果主要表现在：通过在刀具底部加装接近开关，在滚压的过程中使刀具与工件的距离保持一个恒定的值，保证滚压加工过程中滚压力的恒定，且适应较不平整的加工表面，加工精度较高，从而提高了滚压的效果。

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，一种给予恒距离滚压的平面滚压刀具，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、电致伸缩块15及支承座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、电致伸缩块15、支承座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，所述传感器固定座8与电致伸缩块15连接，所述电致伸缩块15与支承座9固定连接，所述支承座9与所述滚珠组件固定连接。

所述电致伸缩块15是对于某些高介电常数的铁电材料，当高出居里温度时，具有相当大的电致伸缩效应，其应变数量级甚至大于压电效应的一类材料。

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。

所述滚珠组件包括滚珠10和保持架12，所述保持架12固定在所述支承座9的下部，所述保持架12与支承座9之间通过沉头螺柱14相互固定，所述滚珠10安装在保持架12内。所述保持架12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。

电刷16套装在刀具连接筒7上，且电刷16与刀具连接筒7之间可相互自由转动，这样在刀具转动的情况下，电刷16可以给接近开关11提供电能，并且把接近开关11的信号输出到外面的控制设备。

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13，管道13的上部与刀柄1沉孔底部的流体孔相连接，管道13的下部与每一个球形孔相通，高压液体通过管道13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12。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12的侧面位置开有键槽。刀具连接筒7在对应位置开有键槽。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12与刀具连接筒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 (3)

1.一种给予恒距离滚压的平面滚压刀具，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）、电致伸缩块（15）及支承座（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）、电致伸缩块（15）、支承座（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），所述传感器固定座（8）与电致伸缩块（15）连接，所述电致伸缩块（15）与支承座（9）固定连接，所述支承座（9）与所述滚珠组件固定连接；

所述滚珠组件底部安装接近开关（11）；

所述滚珠组件包括滚珠（10）和保持架（12），所述保持架（12）固定在所述支承座（9）的下部，所述保持架（12）与支承座（9）之间通过沉头螺柱（14）相互固定，所述滚珠（10）安装在保持架（12）内；所述保持架（12）上有多个球形孔，能够安装多个所述滚珠（10）；

电刷（16）套装在刀具连接筒（7）上，且电刷（16）与刀具连接筒（7）之间可相互自由转动；

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（13），管道（13）的上部与刀柄（1）沉孔底部的流体孔相连接，管道（13）的下部与每一个球形孔相通；

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。

2.如权利要求1所述的一种给予恒距离滚压的平面滚压刀具，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所述的一种给予恒距离滚压的平面滚压刀具，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（12）的侧面位置开有键槽；刀具连接筒（7）在对应位置开有键槽，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（12）这五个零件与刀具连接筒（7）之间穿有长键。