CN106064313B - 一种用于点接触螺旋刀轴加工的工装及其加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于点接触螺旋刀轴加工的工装及其加工工艺，它包括主夹具立柱、立柱、螺旋刀轴、工作台、辅助夹具总成、刀具、刀架台、卡盘、固定盘轴、轴承、电机、检测头、导轨。顶尖和卡盘夹紧螺旋刀轴，电机带动卡盘和螺旋刀轴旋转，刀具在立柱和刀架台的综合运动下完成加工，检测头自动检测螺旋刀轴加工质量。螺旋刀轴经过铣螺旋槽A、铣径向排屑槽B、粗铣刀座面C、铣定位面后角E、点孔、钻底孔、攻牙、精铣刀座面C、精铣定位面D等工序完成加工。使用本螺旋刀轴具有刨好免砂光的功效，在实用和耐用上具有明显的效果。

Description

一种用于点接触螺旋刀轴加工的工装及其加工工艺

技术领域

本发明涉及一种用于点接触螺旋刀轴加工的工装及其加工工艺，特别是针对需高效、高精度加工木材，属于木料加工刀具领域。

背景技术

随着科学技术的不断发展和人们生活水平的日益提高、生活节奏不断加快，人们对木材加工及家具产品的要求越来越高，求新颖、高质量、高档次已经成为消费的主流。因此木材加工及家具生产企业对木材的加工效率和加工精度的要求也越来越高。特别是随着劳动工资待遇的不断提高，加工成本的成倍增加，一些企业都采取了机器换人的措施，一些木材加工企业对设备的要求越来越趋向于求新、求快、求精方面发展。因此也迫使木工机械制造企业在新产品开发方面必须从自动、高校、节能、环保等方面着手，开发出更加高端的木工机械产品，以适应市场发展的需求。

根据市场调研，目前一些木材加工、家具制造企业所使用各类木材加工机械产品所配套的刀轴都是普通刀轴，刀轴上安装的是直线刀片，切割方式多为线切割，整个刀刃与木材接触，刀片与轴向平行。普通刀轴在设计过程中考虑到直线刀片的安装往往在刀轴上铣出多条既宽又深刀片槽，再加上直线刀片在刨削过程中是整条直线刀刃与木板接触进行切削的阻力很大，刀片在工作中容易飞出造成安全事故；且容易出现刨削的木板疤结处破裂、逆顺纹不能光滑、表面翘和凹凸不平等诸多问题；对木工机械的整体性能造成很大的缺陷。为此迫切需要一款能比普通刨刀轴工效提高好几倍，加工精度高、安全可靠，节能降耗的刨刀轴进行替代，以满足木工机械产品更新换代的需要。采用点接触的切割方式能很好的解决这个问题。无需整个刀刃接触木材，只需调节刀座面的角度，使得刀刃与轴向之间存在夹角，正好使得刀具点接触木材。而能点接触加工木材的刀轴与传统的刀轴存在很大差异。当前需要加工有螺旋刀槽倾角角度和刀座面角度的螺旋刀轴时，若采用正常传统的加工手段，则必须使用到五轴联动的加工中心，需要巨大的加工成本，十分不利于传统的制造企业的利润收益。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种用于点接触螺旋刀轴加工的工装及其加工工艺。

本发明的技术方案如下：

一种用于点接触螺旋刀轴加工的工装包括主夹具立柱、立柱、螺旋刀轴、工作台、辅助夹具总成、刀具、刀架台、卡盘、固定盘轴、轴承、电机、检测头、导轨；主夹具立柱和辅助夹具总成设置在工作台两侧，立柱设置在工作台后方，刀架台设置在立柱上，刀具与刀架台固定，辅助夹具总成和卡盘夹紧螺旋刀轴，卡盘和固定盘轴固定，固定盘轴与电机连接，固定盘轴与电机之间设置轴承，轴承和电机都与工作台固定，导轨安装在工作台前方，检测头设置在导轨上。

优选的，所述的主夹具立柱高度可调，使得螺旋刀轴与工作台夹角角度可调整，实现径向排屑槽B水平角度可调，电机带动固定盘轴和卡盘转动，卡盘带动螺旋刀轴旋转。

优选的，所述的辅助夹具总成包括辅助夹具立柱、顶尖、辅助支撑架，顶尖与辅助夹具立柱固定，立柱设置在工作台上，可左右移动，用于配合顶尖夹紧螺旋刀轴，辅助支撑架固定在工作台上用于托住螺旋刀轴左侧。

优选的，所述的螺旋刀轴螺旋升角为10°。

优选的，所述的检测头在导轨上左右移动，用于检测加工完成的螺旋刀轴是否合格。

所述的点接触式螺旋刀轴的加工工艺，包括以下步骤：

1)预处理：卡盘和顶尖夹紧螺旋刀轴，调整升降台位置到所需的高度，立柱在工作台平面上横向和纵向移动，刀架台在立柱上垂直运动，调整刀具至初始位置；

2)铣螺旋槽A：卡盘带动螺旋刀轴旋转，配合刀具横向运动和垂直运动铣出螺旋槽A；

3)铣径向排屑槽B：螺旋刀轴旋转，配合刀具横向运动和纵向运动铣出径向排屑槽B；

4)粗铣刀座面C：螺旋刀轴旋转，配合刀具横向和纵向运动粗铣刀座面C；

5)铣定位面后角E：螺旋刀轴旋转，配合刀具横向和纵向运动铣出定位面后角E；

6)点孔：螺旋刀轴旋转，配合刀具垂直运动在刀座面C点孔；

7)钻底孔：螺旋刀轴旋转，配合刀具垂直运动在刀座面C点孔位置处钻底孔；

8)攻牙：螺旋刀轴旋转，配合刀具垂直运动在刀座面C底孔里攻牙；

9)精铣刀座面C：螺旋刀轴旋转，配合刀具横向和纵向运动粗铣刀座面C；

10)精铣定位面D：螺旋刀轴旋转，配合刀具横向、纵向和垂直运动精铣定位面D。

使用本发明生产的螺旋刀轴，将大大降低木材刨削时的噪音，提高木材切削面的平整度和木材的合格率，提高工效、减少磨刀片的次数，提高切削速度等。螺旋刀轴能比普通刀轴工效提高2‐3倍，刨刀片使用寿命提高5‐12倍。降低动力耗电30％左右。将促使木工机械行业的重大变革，也必将促进木材加工、家具制造企业的快速发展，具有很好的市场前景，和较好的社会经济效益。本工装的夹紧机构能调节螺旋刀轴相对轴向的角度，与传统的轴平行不同，是轴与平面之间存在夹角，轴向是倾斜的。采用这种方式加工，节省了机床一个轴向的转动，能够达到五轴联动加工中心的工作效果，极大的节省了生产成本。

附图说明

图1为本发明点接触式螺旋刀轴工装的示意图；

图2为本发明点接触式螺旋刀轴的示意图；

图3为本发明点接触式螺旋刀轴加工工艺的流程图。

具体实施方式

如图1所示，用于点接触螺旋刀轴加工的工装，包括主夹具立柱1、立柱2、螺旋刀轴3、工作台4、辅助夹具总成5、刀具6、刀架台7、卡盘8、固定盘轴9、轴承10、电机11、检测头12、导轨13；主夹具立柱1和辅助夹具总成5设置在工作台4两侧，立柱2设置在工作台4后方，刀架台7设置在立柱2上，刀具6与刀架台7固定，辅助夹具总成5和卡盘8夹紧螺旋刀轴3，卡盘8和固定盘轴9固定，固定盘轴9与电机11连接，固定盘轴9与电机11之间设置轴承10，轴承10和电机11都与工作台4固定，导轨13安装在工作台4前方，检测头12设置在导轨13上。

主夹具立柱1位置高度可调，从而调整螺旋刀轴3与工作台4夹角角度，实现径向排屑槽B水平角度可调。电机11带动固定盘轴9、卡盘8转动，从而带动螺旋刀轴3旋转。

辅助夹具总成5包括辅助夹具立柱51、顶尖52、辅助支撑架53，顶尖52与辅助夹具立柱51固定，立柱51设置在工作台4上，位置左右可调，配合顶尖52用于夹紧螺旋刀轴3，辅助支撑架53固定在工作台4上用于托住螺旋刀轴3左侧。

如图2所示，螺旋刀轴3螺旋升角为10°。

检测头12在导轨13上左右移动，用于检测加工完成的螺旋刀轴3是否合格。

如图3所示，点接触式螺旋刀轴的加工工艺，包括以下步骤：

1)预处理：升降台1和顶尖5夹紧螺旋刀轴3，调整升降台1位置到所需的初始高度，立柱2在工作台4横向和纵向运动，刀架台7在立柱2垂直运动，调整刀具6至初始位置；

2)铣螺旋槽A：主夹具1带动螺旋刀轴3旋转，配合刀具6横向和垂直运动铣出螺旋槽

A；

3)铣径向排屑槽B：螺旋刀轴3旋转，配合刀具6横向和纵向运动铣出径向排屑槽B；

4)粗铣刀座面C：螺旋刀轴3旋转，配合刀具6横向和纵向运动粗铣刀座面C；

5)铣定位面后角E：螺旋刀轴3旋转，配合刀具6横向和纵向运动铣出定位面后角E；

6)点孔：螺旋刀轴3旋转，配合刀具6垂直运动在刀座面C点孔；

7)钻底孔：螺旋刀轴3旋转，配合刀具6垂直运动在刀座面C点孔位置处钻底孔；

8)攻牙：螺旋刀轴3旋转，配合刀具6垂直运动在刀座面C底孔里攻牙；

9)精铣刀座面C：螺旋刀轴3旋转，配合刀具6横向和纵向运动粗铣刀座面C；

10)精铣定位面D：螺旋刀轴3旋转，配合刀具6横向、纵向和垂直运动精铣定位面D。

Claims (1)

1.一种用于点接触螺旋刀轴加工的工装的点接触螺旋刀轴加工工艺，所述的用于点接触螺旋刀轴加工的工装包括：主夹具立柱（1）、立柱（2）、螺旋刀轴（3）、工作台（4）、辅助夹具总成（5）、刀具（6）、刀架台（7）、卡盘（8）、固定盘轴（9）、轴承（10）、电机（11）、检测头（12）、导轨（13）；主夹具立柱（1）和辅助夹具总成（5）设置在工作台（4）两侧，立柱（2）设置在工作台（4）后方，刀架台（7）设置在立柱（2）上，刀具（6）与刀架台（7）固定，辅助夹具总成（5）和卡盘（8）夹紧螺旋刀轴（3），卡盘（8）和固定盘轴（9）固定，固定盘轴（9）与电机（11）连接，固定盘轴（9）与电机（11）之间设置轴承（10），轴承（10）和电机（11）都与工作台（4）固定，导轨（13）安装在工作台（4）前方，检测头（12）设置在导轨（13）上；

其特征在于所述点接触螺旋刀轴的加工工艺包括以下步骤：

1）预处理：卡盘（8）和顶尖（52）夹紧螺旋刀轴（3），调整主夹具立柱（1）位置到所需的高度，立柱（2）在工作台（4）平面上横向和纵向移动，刀架台（7）在立柱（2）上垂直运动，调整刀具（6）至初始位置；

2）铣螺旋槽A：卡盘（8）带动螺旋刀轴（3）旋转，配合刀具（6）横向运动和垂直运动铣出螺旋槽A；

3）铣径向排屑槽B：螺旋刀轴（3）旋转，配合刀具（6）横向运动和纵向运动铣出径向排屑槽B；

4）粗铣刀座面C：螺旋刀轴（3）旋转，配合刀具（6）横向和纵向运动粗铣刀座面C；

5）铣定位面后角E：螺旋刀轴（3）旋转，配合刀具（6）横向和纵向运动铣出定位面后角E；

6）点孔：螺旋刀轴（3）旋转，配合刀具（6）垂直运动在刀座面C点孔；

7）钻底孔：螺旋刀轴（3）旋转，配合刀具（6）垂直运动在刀座面C点孔位置处钻底孔；

8）攻牙：螺旋刀轴（3）旋转，配合刀具（6）垂直运动在刀座面C底孔里攻牙；

9）精铣刀座面C：螺旋刀轴（3）旋转，配合刀具（6）横向和纵向运动粗铣刀座面C；

10）精铣定位面D：螺旋刀轴（3）旋转，配合刀具（6）横向、纵向和垂直运动精铣定位面D。