CN107116238A - 一种车削快速落刀装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车床附件，尤其是一种车削快速落刀装置。安装在车床的刀架位置，由车刀杆、车刀片、圆柱销、削边销、安全销、夹套、压紧螺栓、压力弹簧、顶杆、丝杠螺母机构以及刀架构成；在刀架的一端位置安装丝杠螺母机构并在与其轴线对应位置安装压力弹簧；车刀杆安装进夹套内并用压紧螺栓紧固；圆柱销穿过夹套和刀架将两者安装在一起，压力弹簧的顶端安装顶杆，在丝杠螺母机构和顶杆之间是车刀杆；在夹套的另一端的刀杆的下部安装削边销，削边销的圆柱表面与车刀杆的下表面接触；安全销穿过削边销安插在刀架上的定位孔内。本发明构思新颖、结构紧凑，操作安全、方便、平稳，使用范围大，能获得高质量的切削区根部样本。

Description

一种车削快速落刀装置

一、技术领域

本发明涉及车床附件，尤其是一种车削快速落刀装置。

二、背景技术

快速落刀装置，是一种通过在金属切削过程中的某个瞬间迅速让刀具脱离切削区，从而获得某一特定条件下切削区根部样本的特殊机床刀架。通过该装置得到的切削区根部样本可以用来指导生产和科学研究，如供人们观察积屑瘤、卷断屑和振动，研究金属切削的变形过程和分析切削机理。

目前，在科研和实践中使用的快速落刀装置主要有三种：一种是冲击式快速落刀装置，它的两个固定销中的一个采用铸铁制造，装置工作时，通过敲打刀杆，使铸铁销发生断裂，该瞬间产生的冲击力使刀具迅速脱离切削区。这类装置结构简单，使用比较方便。但是由于采用人工直接敲击刀杆触发装置工作，因此触发的稳定性难以控制，并且每一次试验都要耗费一根铸铁销，试验的成本比较高。此外，由于手锤速度较低，高速下难以稳定的得到切削区根部样本。第二种是爆炸式快速落刀装置，它是利用活塞内火药爆炸时的冲击力使刀具迅速从切削区脱离。由于爆炸可以产生很大的冲击力，因此该装置可以在比较高的速度下稳定的得到切削区根部样本。但是由于爆炸声音大、安全性差，因此该装置未得到广泛应用。最后一种是弹簧式快速落刀装置，该装置主要是通过弹簧提供冲击力，采用手锤敲击削边销触发机构推动刀具迅速从切削区弹出。该装置由于冲击力主要由弹簧提供，为了保证触发时刀具达到一定的加速度，要求刀杆的重量不能太大，一般采用特制的小尺寸刀杆结合焊接式车刀片使用，因此其适用范围受到了一定的限制。同时为了保证弹簧能够提供足够大的弹力，通常使用比较硬的弹簧，对于该弹簧的压紧操作起来也会有一定的难度，某些时候还会威胁到操作人员的安全。

中国国家知识产权局专利局，于2009年7月1日公告了一项公告号为CN100506443c的名称为“一种车床快速落刀装置”的发明专利。本装置不适合应用机夹式车刀片，因此其适用范围受到了限制。压紧弹簧是通过人工徒手压缩完成，操作过程比较费力。并且该过程中无法锁紧削边销，因此一旦削边销发生转动，该装置就会激发，从而对操作者的人身安全造成威胁。

中国国家知识产权局专利局，于2011年6月15日公告了一项公告号为CN201862790U，名称为“枪击式快速落刀装置”的实用新型专利。由于本装置采用的是爆炸式的激发方式，操作过程中的危险性较高、噪音大。车刀杆通过销钉与落刀块相连接，必须对车刀杆进行钻孔加工，因此不适用于一些具有内冷却流道的刀杆。装置激发后，通过剪断销钉实现落刀过程，因此每次实验都需更换销钉，试验成本高。

中国国家知识产权局专利局，于2013年6月5日公告了一项公告号为CN10312819A名称为“一种车床用快速落刀装置”的发明专利文件。该装置由于车刀杆没有固定的回转中心，因此落刀时刀具的振动较大，影响最后获得的切削区根部的质量。

三、发明内容

本发明的目的是为了克服现有车床快速落刀装置存在的缺陷，提供一种操作简单、安全可靠、耗材低、适用性广、使用效果更好的车削快速落刀装置。

本发明安装在车床的刀架位置，其技术方案为由车刀杆、车刀片、圆柱销、削边销、安全销、夹套、压紧螺栓、压力弹簧、顶杆、丝杠螺母机构以及刀架构成；在刀架的一端位置安装丝杠螺母机构并在与其轴线对应位置安装压力弹簧；车刀杆安装进夹套内并用压紧螺栓紧固；圆柱销穿过夹套和刀架将两者安装在一起，压力弹簧的顶端安装顶杆，在丝杠螺母机构和顶杆之间是车刀杆；在夹套的另一端的刀杆的下部安装削边销，削边销的圆柱表面与车刀杆的下表面接触；安全销穿过削边销安插在刀架上的定位孔内。

所述的丝杠螺母机构是由丝杆连接倒U型连接件构成。

本发明的有益效果是：

1、通过将车刀杆装夹到夹套中，然后再采用压紧螺栓固定的方式，可实现在不破坏刀杆的情况下，装夹20×20mm商用车刀杆，使本装置可以适用于机夹式车刀。

2、由于车刀杆围绕既定的回转中心转动，因此车刀杆在落刀过程中的振动更小，可以获得高质量的切削区根部。

3、使用更高的弹簧得到更高的弹簧弹力，保证稳定的得到切削区根部样本。

4、安全销的加入可以保证装夹车刀杆时，削边销不会受到外界因素的影响产生转动，提高了本装置的操作稳定性和安全性。

5、采用丝杠螺母机构压缩弹簧对车刀杆施加预压紧力，操作简单省力，安全性高。

本发明构思新颖、结构紧凑，操作安全、方便、平稳，使用范围大，应用本发明能获得高质量的切削区根部样本。

四、附图说明

图1为本发明落刀装置结构示意图的主视图；

图2为图1的A—A剖视图；

图3为图1的B—B剖视图；

图4为本发明落刀装置落刀前的结构状态示意图；

图5为本发明落刀装置落刀后的结构状态示意图。

附图标记：

1、车刀杆 2、车刀片 3、圆柱销 4、削边销 5、安全销 6、夹套 7、压紧螺栓 8、压力弹簧 9、顶杆 10、丝杠螺母机构 10-1、丝杆 10-2、倒U型连接件 11、刀架。

五、具体实施方式

下面结合附图详细描述本发明的实施过程，如附图1、2、3、4、5所示：

本发明由车刀杆1、车刀片2、圆柱销3、削边销4、安全销5、夹套6、压紧螺栓7、压力弹簧8、顶杆9、丝杠螺母机构10和刀架11构成。夹套6上同时设置轴线相互垂直的车刀杆1安装孔及车刀杆紧固螺孔和圆柱销孔；在刀架11的中间位置设置与夹套6相对应匹配的圆柱销孔，在刀架11的一端位置安装丝杠螺母机构10并在与其轴线对应的位置安装压力弹簧8，另一端下部设置安装削边销4和安插安全销5的孔；丝杠螺母机构10由丝杆10-1连接倒U型连接件10-2构成，倒U型连接件10-2安装在丝杆丝杆10-1的底部并可绕丝杠丝杆10-1的轴线转动，两者之间沿轴线方向不可相互移动(如图1、图2所示)；车刀杆1安装进夹套6上的车刀杆安装孔并用压紧螺栓7紧固(如图3所示)；圆柱销3穿过夹套6和刀架11上相对应的圆柱销孔将两者安装在一起，安装车刀杆1的夹套6可以绕圆柱销3轴线转动；压力弹簧8的顶端安装顶杆9，在丝杠螺母机构10和顶杆9之间是车刀杆1；在夹套6另一端的刀杆1的下部安装削边销4，削边销4的圆柱表面与车刀杆1的下表面接触；安全销5穿过削边销4安插在刀架11上的定位孔内。

应用时：将本发明安装固定在车床的刀架位置，如图4所示：将安装在夹套6内的车刀杆1调整到刀片2伸出夹套6适于实施切削的位置后拧紧压紧螺栓7，将车刀杆1固定；转动丝杠螺母机构10顶端的手轮，丝杆连同下端的倒U型连接件一起沿轴线方向向下运动，倒U型连接件推动顶杆9向下压缩压力弹簧。转动削边销4到安装位置，将安全销5穿过削边销4安插在刀架11上的定位孔将削边销4定位，此时削边销4的圆柱面朝向上方。将圆柱销3插入夹套6和刀架11上相对应的圆柱销孔使两者相连接，此时车刀杆的后端穿过倒U型连接件10-2与顶杆9之间的孔，同时前段位于削边销4的上方，并可绕圆柱销3转动。

反向旋转手轮将丝杠螺母机构10抬至指定的安全高度，压力弹簧8上端的顶杆9紧贴车刀杆1后端的下表面并对其有预紧力，同时削边销4上部的圆柱面紧贴车刀杆1前端的下表面，这时车刀杆1处在水平位置，车刀片2处在车削角度，可以实施切削(如图4所示)；在切削过程中，当拔出安全销5旋转削边销4时，车刀杆1在压力弹簧8的弹力和切削过程中切削力的共同作用下车刀杆1上的刀片2快速落刀(如图5所示)，迅速脱离切削，实现有效的快速落刀，获得高质量的切削区根部。

Claims (2)

1.一种车削快速落刀装置，安装在车床的刀架位置，其特征为由车刀杆、车刀片、圆柱销、削边销、安全销、夹套、压紧螺栓、压力弹簧、顶杆、丝杠螺母机构以及刀架构成；在刀架的一端位置安装丝杠螺母机构并在与其轴线对应位置安装压力弹簧；车刀杆安装进夹套内并用压紧螺栓紧固；圆柱销穿过夹套和刀架将两者安装在一起，压力弹簧的顶端安装顶杆，在丝杠螺母机构和顶杆之间是车刀杆；在夹套的另一端的刀杆的下部安装削边销，削边销的圆柱表面与车刀杆的下表面接触；安全销穿过削边销安插在刀架上的定位孔内。

2.根据权利要求1所述的一种车削快速落刀装置，其特征为所述的丝杠螺母机构是由丝杆连接倒U型连接件构成。