CN105364165B - 一种金刚石飞切刀具进给装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种金刚石飞切刀具进给装置，所述的装置包括粗调机构、精调机构、刀具角度调整机构，通过螺纹运动付实现大传动比进给粗调功能，利用差动螺纹实现微量进给精调功能，再通过燕尾形导轨三面定位，实现高精度、高刚性导向功能，保证刀具精密进给装置在锁紧过程中不发生微小的位置变动，刀具角度调整机构可实现刀具三个自由度的角度摆动功能。本发明的金刚石飞切刀具进给装置具有刚性好、结构简单，操作方便等特点。

Description

一种金刚石飞切刀具进给装置
技术领域
本发明属于金刚石切削刀具高精度微进给刀架领域，具体涉及一种金刚石飞切刀具进给装置。
背景技术
在金刚石飞切加工过程中，金刚石飞切刀具在装调过程中需要沿进给方向实现粗定位进给和高精度微动进给的直线运动，同时还要实现绕进给方向的回旋运动和刀具前后摆动功能。在金刚石飞切加工过程中，由于加工表面是断续切削，会产生振动，为减小振动引起的误差，刀具精密进给装置需要具有高精度定位功能的同时，还要保持足够高的刚性。目前常用的金刚石飞切刀具调节机构虽然具备刀架粗调、精调和姿态调整功能，但存在刀具进刀后锁紧时，发生微小位置变动问题，由于常规精密进给装置的导向精度要求不太高，导轨滑动付之间存在微小的间隙，在锁紧时，这微小的间隙将导致刀具位置发生微小的变化，影响刀具进给量，导致切削深度不准确，为确定实际的进给量，往往还需要辅助的测量装置，这导致操作不方便，效率低下等缺点。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种金刚石飞切刀具进给装置。
本发明的金刚石飞切刀具进给装置，其特点是，所述的刀具进给装置包含粗调机构、精调机构和刀具角度调整机构。
所述的粗调机构包括刀架座、粗调滑座、粗调螺杆、粗调螺杆座、粗调螺杆手柄、压紧螺钉；所述刀架座有一凹槽，凹槽两边侧面与粗调滑座两侧面间隙配合，粗调滑座可沿刀架座上的凹槽上下滑动；刀架座的顶部安装粗调螺杆座，粗调螺杆座有一通孔，粗调螺杆上的圆柱段从通孔中穿过，粗调螺杆上端与粗调螺杆手柄固连，粗调螺杆下端的螺纹与粗调滑座的螺纹孔组成螺纹运动付；刀架座与粗调滑座通过粗调螺杆调节位移，刀架座与粗调滑座定位后通过压紧螺钉压紧。
所述的精调机构包含精调支座、精调滑块、精调滑轨、差动螺杆、精调定位标尺、精调螺杆手柄及锁紧螺钉；所述的精调支座和精调滑轨通过螺钉固连，精调滑轨与粗调滑座通过螺钉固连，两者一起随粗调滑座上下运动；精调滑块左侧为燕尾形导轨与粗调滑座和左右两个精调滑轨组成导向机构，精调滑块右边台阶部位的顶部开有螺纹孔与精调支座台阶下底面上的螺纹孔和差动螺杆组成差动调节机构，差动螺杆上与精调螺杆手柄固连，精调支座顶部安装精调定位标尺；精调滑块的右侧面与精调支座通过螺钉实现锁紧；精调滑块的下端面与刀具角度调整机构的转接盘上端面固连。所述的精调机构实现了刀具在Z向的精确调节，精度可达1μm。
所述的刀具角度调整机构包含转接盘、Z向转动盘、球形刀座、刀具压紧螺钉、球铰压紧板、Z向转动盘压紧螺钉和铰链转轴；所述的刀具角度调整机构的转接盘下端面与Z向转动盘上端面通过Z向转动盘压紧螺钉连接；Z向转动盘与球形刀座组成球形铰链，通过球铰压紧板将Z向转动盘和球形刀座锁紧；Z向转动盘上端的圆台与转接盘下端圆孔通过间隙配合；Z向转动盘在与Z向转动盘压紧螺钉相连处开有两段圆弧形槽，Z向转动盘可沿两段圆弧形槽转动，实现刀具绕Z向转动调节功能； Z向转动盘左侧有一铰链支座与球铰压紧板上的圆孔通过铰链转轴组成转动铰链；Z向转动盘右侧有一螺纹孔通过螺钉将球铰压板锁紧在Z向转动盘上，球铰压板将球形刀座与Z向转动盘锁紧固联；球形刀座下端开有一矩形孔内装金刚石刀具，通过球形刀座四面的螺纹孔中的螺钉将金刚石刀具固定在球形刀座上。所述的刀具角度调整机构实现了刀具在俯仰、偏航和滚转三个自由度的转动调整。
本发明的金刚石飞切刀具进给装置可实现高精度、高刚性导向功能，保证刀具精密进给装置在锁紧过程中不发生微小的位置变动。刀具角度调整机构可实现刀具三个自由度的角度摆动功能，同时具有刚性好、结构简单，操作方便等特点。
附图说明
图1为本发明的金刚石飞切刀具进给装置的正视图；
图2为本发明的金刚石飞切刀具进给装置的仰视图（剖面）；
图3为本发明的金刚石飞切刀具进给装置的侧视图（剖面）；
图4为本发明的金刚石飞切刀具进给装置的仰视图（角度调整机构）。
图中，1.刀架座 2.精调支座 3.转接盘 4.Z向转动盘 5.球铰压紧板 6.金刚石刀具 7.刀具压紧螺钉 8.精调定位标尺 9.精调螺杆手柄 10.粗调滑座 11. 精调滑块 12.螺钉 13. 精调滑轨 14.螺钉 15.粗调压紧螺钉 16.球形刀座 17.Z向转动盘压紧螺钉 18.差动螺杆 19.粗调螺杆 20.粗调螺杆座 21.粗调螺杆手柄 22.螺钉 23.铰链转轴 24.压紧螺钉 25.锁紧螺钉。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步的说明。
如图1-4所示，所述的刀具精密进给装置包含粗调机构、精调机构和刀具角度调整机构。
所述的粗调机构包括刀架座1、粗调滑座10、粗调螺杆19、粗调螺杆座20、粗调螺杆手柄21、压紧螺钉24；所述刀架座1有一凹槽，凹槽两边侧面与粗调滑座10两侧面间隙配合，粗调滑座10可沿刀架座1上的凹槽上下滑动；刀架座1的顶部安装粗调螺杆座20，粗调螺杆座20有一通孔，粗调螺杆19上的圆柱段从通孔中穿过，粗调螺杆19上端与粗调螺杆手柄21固连，粗调螺杆19下端的螺纹与粗调滑座10的螺纹孔组成螺纹运动付；刀架座1与粗调滑座10通过粗调螺杆19调节位移，刀架座1与粗调滑座10定位后通过压紧螺钉24压紧。
所述的精调机构包含精调支座2、精调滑块11、精调滑轨13、差动螺杆18、精调定位标尺8、精调螺杆手柄9及锁紧螺钉25；所述的精调支座2和精调滑轨13通过螺钉14固连，精调滑轨13与粗调滑座10通过螺钉12固连，两者一起随粗调滑座10上下运动；精调滑块11左侧为燕尾形导轨与粗调滑座10和左右两个精调滑轨13组成导向机构，精调滑块11右边台阶部位的顶部开有螺纹孔与精调支座2台阶下底面上的螺纹孔和差动螺杆18组成差动调节机构，差动螺杆上与精调螺杆手柄9固连，精调支座2顶部安装精调定位标尺8；精调滑块11的右侧面与精调支座2通过螺钉25实现锁紧；精调滑块11的下端面与刀具角度调整机构的转接盘3上端面固连。
所述的刀具角度调整机构包含转接盘3、Z向转动盘4、球形刀座16、刀具压紧螺钉7、球铰压紧板5、Z向转动盘压紧螺钉17和铰链转轴23；所述的刀具角度调整机构的转接盘3下端面与Z向转动盘4上端面通过Z向转动盘压紧螺钉17连接；Z向转动盘4与球形刀座16组成球形铰链，通过球铰压紧板5将Z向转动盘4和球形刀座16锁紧；Z向转动盘4上端的圆台与转接盘3下端圆孔通过间隙配合；Z向转动盘4在与Z向转动盘压紧螺钉17相连处开有两段圆弧形槽，Z向转动盘4可沿两段圆弧形槽转动，实现刀具绕Z向转动调节功能； Z向转动盘4左侧有一铰链支座与球铰压紧板5上的圆孔通过铰链转轴23组成转动铰链；Z向转动盘4右侧有一螺纹孔通过螺钉22将球铰压板5锁紧在Z向转动盘4上，球铰压板5将球形刀座16与Z向转动盘4锁紧固联；球形刀座16下端开有一矩形孔内装金刚石刀具6，通过球形刀座16四面的螺纹孔中的螺钉7将金刚石刀具6固定在球形刀座16上。
金刚石飞切刀具精密进给装置的刀具调节过程如下：
需要调节刀具Z向位置时，微松开压紧螺母24，通过粗调螺杆手柄21带动粗调螺杆19旋转，推动粗调滑座10上下移动，实现精调机构的粗位置大行程调节。之后，固定压紧螺母24，微松开锁紧螺钉25，通过旋转精调螺杆手柄9，带动差动螺杆18旋转，通过精调滑块11带动刀具角度调整机构上下运动，通过精调定位标尺8观察调节的位移量，到位后拧紧锁紧螺钉25，从而实现刀具角度调整机构的微米级分辨率的精密调节，精度可达1μm。
需要调节刀具角度位置时，松开Z向转动盘压紧螺钉17，旋转Z向转动盘4，Z向转动盘4可沿两段圆弧形槽旋转到一定角度，拧紧Z向转动盘压紧螺钉17，可以对刀具绕Z向进行角度调节，即实现刀具滚转角调节；松开螺钉22，放松球铰压紧板5，球形刀座16带动刀具可以沿圆弧槽角度摆动，摆动到要求角度后，拧紧螺钉22，压紧球铰压紧板5，可以实现刀具绕Y向进行角度调节，即实现刀具偏航角调节；松开螺钉7，球形刀座16内孔大于刀具尺寸，刀具在球形刀座16内孔有一定角度调节，拧紧螺钉7，将金刚石刀具6固定在球形刀座16上，可实现刀具绕X向进行角度调节，即实现刀具俯仰角调节。
本发明不局限于上述具体实施方式，所属技术领域的技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所作出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种金刚石飞切刀具进给装置，其特征在于，所述的刀具进给装置包含粗调机构、精调机构和刀具角度调整机构；
所述的粗调机构包括刀架座（1）、粗调滑座（10）、粗调螺杆（19）、粗调螺杆座（20）、粗调螺杆手柄（21）、压紧螺钉（24）；所述刀架座（1）有一凹槽，凹槽两边侧面与粗调滑座（10）两侧面间隙配合，粗调滑座（10）可沿刀架座（1）上的凹槽上下滑动；刀架座（1）的顶部安装粗调螺杆座（20），粗调螺杆座（20）有一通孔，粗调螺杆（19）上的圆柱段从通孔中穿过，粗调螺杆（19）上端与粗调螺杆手柄（21）固连，粗调螺杆（19）下端的螺纹与粗调滑座（10）的螺纹孔组成螺纹运动付；刀架座（1）与粗调滑座（10）通过粗调螺杆（19）调节位移，刀架座（1）与粗调滑座（10）定位后通过压紧螺钉（24）压紧；
所述的精调机构包含精调支座（2）、精调滑块（11）、精调滑轨（13）、差动螺杆（18）、精调定位标尺（8）、精调螺杆手柄（9）及锁紧螺钉（25）；所述的精调支座（2）和精调滑轨（13）通过螺钉（14）固连，精调滑轨（13）与粗调滑座（10）通过螺钉（12）固连，两者一起随粗调滑座（10）上下运动；精调滑块（11）左侧为燕尾形导轨与粗调滑座（10）和左右两个精调滑轨（13）组成导向机构，精调滑块（11）右边台阶部位的顶部开有螺纹孔与精调支座（2）台阶下底面上的螺纹孔和差动螺杆（18）组成差动调节机构，差动螺杆（18）与精调螺杆手柄（9）固连，精调支座（2）顶部安装精调定位标尺（8）；精调滑块（11）的右侧面与精调支座（2）通过螺钉（25）实现锁紧；精调滑块（11）的下端面与刀具角度调整机构的转接盘（3）上端面固连；
所述的刀具角度调整机构包含转接盘（3）、Z向转动盘（4）、球形刀座（16）、刀具压紧螺钉（7）、球铰压紧板（5）、Z向转动盘压紧螺钉（17）和铰链转轴（23）；所述的刀具角度调整机构的转接盘（3）下端面与Z向转动盘（4）上端面通过Z向转动盘压紧螺钉（17）连接；Z向转动盘（4）与球形刀座（16）组成球形铰链，通过球铰压紧板（5）将Z向转动盘（4）和球形刀座（16）锁紧；Z向转动盘（4）上端的圆台与转接盘（3）下端圆孔通过间隙配合；Z向转动盘（4）在与Z向转动盘压紧螺钉（17）相连处开有两段圆弧形槽，Z向转动盘（4）可沿两段圆弧形槽转动，实现刀具绕Z向转动调节功能； Z向转动盘（4）左侧有一铰链支座与球铰压紧板（5）上的圆孔通过铰链转轴（23）组成转动铰链；Z向转动盘（4）右侧有一螺纹孔通过螺钉（22）将球铰压紧板（5）锁紧在Z向转动盘（4）上，球铰压紧板（5）将球形刀座（16）与Z向转动盘（4）锁紧固联；球形刀座（16）下端开有一矩形孔内装金刚石刀具（6），通过球形刀座（16）四面的螺纹孔中的螺钉（7）将金刚石刀具（6）固定在球形刀座（16）上。
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