CN107139077B - 一种用于制备刀片倒棱结构的夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于制备刀片倒棱结构的夹具，包括底座、驱动装置、杠杆机构、夹具体和夹板；夹具体一端固定在底座上，夹板与驱动装置分别设置在夹具体顶部两端；杠杆机构包括连接杆以及分别设置在连接杆两端的锥形圆柱和板片，连接杆可转动地设置在夹具体内部，夹具体顶部对应锥形圆柱设置有通孔，锥形圆柱穿设在通孔中，通孔上方为夹板的开口，夹具体在与驱动装置贴合处设置有缺口，驱动装置能够带动板片进行上下运动。本发明用于制备刀片倒棱结构的夹具能够使刀片刀尖与底座中心线在同一直线上，夹具整体为圆形，从而保证夹具绕自身轴线旋转而不影响刀尖部分，不会限制机床的自由度，能够充分发挥五轴加工的优势。

Description

一种用于制备刀片倒棱结构的夹具

技术领域

本发明涉及刀片加工制备技术领域，特别是涉及一种用于制备刀片倒棱结构的夹具。

背景技术

在硬切削加工领域中通常会在刀片上制备倒棱结构以提高刀片刃口的强度。在现有技术中，刀片上的倒棱结构通常采用磨床进行制备，因为磨床能够很好的保证刀片刃口质量，不会破坏刃口强度，且磨削加工经济性最好。

一般毛坯刀片外形尺寸要大于标准刀片，加工时需要进行外圆磨削，将刀片外形尺寸磨制成标准尺寸，再进行倒棱部分的磨制。两者之间需要对刀片外形尺寸进行检测，加工工序较多。而现有的磨床本身也不会有配套的用于磨倒棱结构的夹具，需要使用者根据加工要求设计相应的夹具。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于制备刀片倒棱结构的夹具，以解决上述现有技术存在的问题，减少刀片倒棱结构的加工工序，提高加工效率。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种用于制备刀片倒棱结构的夹具，包括底座、驱动装置、杠杆机构、夹具体和夹板；所述夹具体一端固定在所述底座上，所述夹板与所述驱动装置分别设置在所述夹具体顶部两端；所述杠杆机构包括连接杆以及分别设置在连接杆两端的锥形圆柱和板片，所述连接杆可转动地设置在所述夹具体内部，所述夹具体顶部对应所述锥形圆柱设置有通孔，所述锥形圆柱穿设在所述通孔中，所述通孔上方为所述夹板的开口，所述夹具体在与所述驱动装置贴合处设置有缺口，所述驱动装置能够带动所述板片进行上下运动。

优选地，所述锥形圆柱上套设有弹簧，所述弹簧一端抵在所述夹具体上，另一端抵在所述连接杆上。

优选地，所述驱动装置为气缸，所述板片抵在气缸的活塞上，所述底座对应所述驱动装置设置有导气孔，所述驱动装置连接有导气管，所述导气管穿过所述导气孔与气压输送装置相连。

优选地，所述夹具体上还设置有支撑板，所述支撑板位于所述夹板与所述气缸之间；所述夹板、支撑板、驱动装置及底座均通过螺栓与所述夹具体连接。

优选地，所述夹板的开口形状与刀片形状相匹配，所述夹板上设置有退刀孔，所述夹板高度小于刀片的厚度。

优选地，所述夹板的开口为V型口，所述V型口关于所述底座的中心轴线对称。

优选地，所述板片上设置有垫片，所述垫片的材质为橡胶。

优选地，所述连接杆通过圆柱销连接在所述夹具体上，所述连接杆中部对应所述圆柱销设置有圆柱孔。

优选地，所述连接杆与所述锥形圆柱之间采用过渡连接，所述板片铰接在所述连接杆上，所述板片为钢板。

优选地，所述夹具体下部设置有保护壳。

根据本发明用于制备刀片倒棱结构的夹具与现有技术相比取得了以下技术效果：

本发明用于制备刀片倒棱结构的夹具能够使刀片刀尖与底座中心线在同一直线上，夹具整体为圆形，从而保证夹具绕自身轴线旋转而不影响刀尖部分，不会限制机床的自由度，能够充分发挥五轴加工的优势；杠杆机构与刀片连接部分采用锥形圆柱，当刀片外形尺寸过大或过小，夹具都无法固定住刀片，由此，可判断刀片外形尺寸是否符合加工要求，减少加工工序，提高加工效率；采用气动夹紧方式，可有效提高磨削压力，磨削时可以将所有需要去除材料的量全部磨去，保证磨削精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明用于制备刀片倒棱结构的夹具的结构示意图；

图2为本发明用于制备刀片倒棱结构的夹具的爆炸图；

图3为本发明用于制备刀片倒棱结构的夹具未充气状态下杠杆机构的截面剖视图；

图4为本发明用于制备刀片倒棱结构的夹具充气状态下杠杆机构的截面剖视图；

图5为为本发明用于制备刀片倒棱结构的夹具的截面剖视图；

其中，1-底座、2-气缸、3-支撑板、4-夹板、5-夹具体、6-弹簧、7-杠杆机构、8-保护壳、9-圆柱销、10-锥形圆柱、11-杠杆、12-钢板、13-橡胶垫片、14-导气管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种用于制备刀片倒棱结构的夹具，以解决现有技术存在的问题，减少刀片倒棱结构的加工工序，提高加工效率。

本发明提供一种用于制备刀片倒棱结构的夹具，包括底座、驱动装置、杠杆机构、夹具体和夹板；所述夹具体一端固定在所述底座上，所述夹板与所述驱动装置分别设置在所述夹具体顶部两端；所述杠杆机构包括连接杆以及分别设置在连接杆两端的锥形圆柱和板片，所述连接杆可转动地设置在所述夹具体内部，所述夹具体顶部对应所述锥形圆柱设置有通孔，所述锥形圆柱穿设在所述通孔中，所述通孔上方为所述夹板的开口，所述夹具体在与所述驱动装置贴合处设置有缺口，所述驱动装置能够带动所述板片进行上下运动。

本发明用于制备刀片倒棱结构的夹具能够使刀片刀尖与底座中心线在同一直线上，夹具整体为圆形，从而保证夹具绕自身轴线旋转而不影响刀尖部分，不会限制机床的自由度，能够充分发挥五轴加工的优势；杠杆机构与刀片连接部分采用锥形圆柱，当刀片外形尺寸过大或过小，夹具都无法固定住刀片，由此，可判断刀片外形尺寸是否符合加工要求，减少加工工序，提高加工效率。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1和2所示，本发明用于制备刀片倒棱结构的夹具包括底座1、气缸2、支撑板3、杠杆机构7、夹具体5和夹板4；夹具体5一端通过螺栓连接在底座1上，夹板4、支撑板3和气缸2均通过螺栓连接在夹具体5顶部，其中夹板4和气缸2内分别设置在夹具体5顶部两端，支撑板3位于夹板4和气缸2之间，支撑板3用于强化夹具体5；杠杆机构7设置在夹具体5内部，在夹具体5的下方还设置有保护壳8，保护壳8用于保护杠杆机构7不被外力破坏，同时避免杠杆机构7伤害到操作人员；

如图3和图4所示，杠杆机构7包括连接杆11以及分别设置在连接杆11两端的锥形圆柱10和钢板12，锥形圆柱10与连接杆11之间采用过渡连接；连接杆11中部设置有圆柱孔，圆柱孔中穿设有圆柱销9，圆柱销9的两端固定在夹具体5上，如此设置使连接杆11可以绕圆柱销9进行转动；在夹具体5顶部对应锥形圆柱10设置有通孔，锥形圆柱10穿设在通孔中，锥形圆柱10上还套设有弹簧6，弹簧6一端抵在夹具体5上，另一端抵在连接杆11上；上述通孔的上方对应夹板4的开口，当锥形圆柱10穿过通孔时能与夹板4共同作用将刀片夹紧；夹具体5在与气缸2的贴合处设置有缺口，钢板12上还设置有橡胶垫片13，橡胶垫片13抵在气缸2的活塞上，当气缸2充气时活塞能够带动橡胶垫片13及钢板12向下运动，从而带动连接杆11转动使锥形圆柱10向上运动，而钢板12与连接杆11在之间为铰接，在橡胶垫片13及钢板12向下运动的过程中两者能够一直保持水平状态。

如图5所示，底座1对应气缸2设置有导气孔，气缸2连接有导气管14，导气管14穿过导气孔与气压输送装置相连。

在需要磨制刀片时将刀片安装到锥形圆柱10上，并打开气压输送装置的开关使气体进入气缸2，气缸2的活塞推动钢板12向下移动，带动连杆绕圆柱销9转动，并使锥形圆柱10向上运动；当锥形圆柱10向上运动到极限位置时，锥形圆柱10的锥面在竖直方向上，且与刀片中心孔壁保持平行，此时能够夹紧刀片，如图4所示；采用气动夹紧的方式夹紧刀片，能够有效提高磨削压力，磨削时可以将所有需要去除材料的量全部磨去，保证磨削精度；关闭气压输送装置的开关后，杠杆机构7在弹簧6的作用下恢复到初始状态，此时可拆卸刀片，如图3所示。同时，由于夹具体5中的通孔对锥形圆柱10的上下运动会起到限位作用，故连接杆11的旋转角度存在一定上、下限，可以通过对锥形圆柱10及通孔的小进行调节来实现对连接杆11旋转角度上、下限的调节。

在装夹刀片时，如果刀片尺寸规格过小则在锥形结构碰触到夹具体5的通孔内壁后仍不能夹紧刀片；如果刀片尺寸规格过大则锥形圆柱10的锥形面会与竖直方向有一定的夹角，锥形面与刀片之间会形成点接触，从而导致刀片装夹不稳；因此，操作人员可以通过具体的装夹情况就来判断刀片外形尺寸是否符合公差要求。

另外，夹板4的开口形状与刀片形状相匹配，夹板4的开口可以根据需要磨制刀片的类型设计不同的形式；在本实例中夹板4的开口为V型口，夹板4的V型口关于底座1的中心轴线对称，刀片刀尖与底座1中心轴线在同一直线上，夹具旋转时，可保证夹具绕自身轴线旋转而不影响刀尖所在位置，充分发挥五轴加工的优势，夹板4上还设置有退刀孔以便于加工V型口；夹板4的高度略小于刀片的厚度，可以避免磨削刀片时损坏夹板4。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中”、“顶”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具存特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (5)

1.一种用于制备刀片倒棱结构的夹具，其特征在于：包括底座、驱动装置、杠杆机构、夹具体和夹板；所述夹具体一端固定在所述底座上，所述夹板与所述驱动装置分别设置在所述夹具体顶部两端；所述杠杆机构包括连接杆以及分别设置在连接杆两端的锥形圆柱和板片，所述连接杆可转动地设置在所述夹具体内部，所述夹具体顶部对应所述锥形圆柱设置有通孔，所述锥形圆柱穿设在所述通孔中，所述通孔上方为所述夹板的开口，所述夹具体在与所述驱动装置贴合处设置有缺口，所述驱动装置能够带动所述板片进行上下运动；所述驱动装置为气缸，所述板片抵在气缸的活塞上，所述底座对应所述驱动装置设置有导气孔，所述驱动装置连接有导气管，所述导气管穿过所述导气孔与气压输送装置相连；所述夹板的开口形状与刀片形状相匹配，所述夹板上设置有退刀孔，所述夹板高度小于刀片的厚度；所述连接杆通过圆柱销连接在所述夹具体上，所述连接杆中部对应所述圆柱销设置有圆柱孔；所述连接杆与所述锥形圆柱之间采用过渡连接，所述板片铰接在所述连接杆上，所述板片为钢板；所述夹具体下部设置有保护壳；刀片的刀尖与所述底座的中心线在同一直线上，夹具整体为圆形；当所述锥形圆柱向上运动到极限位置时，所述锥形圆柱的锥面在竖直方向上，且与所述刀片的中心孔壁保持平行；

在需要磨制刀片时将刀片安装到锥形圆柱上，并打开气压输送装置的开关使气体进入气缸，气缸的活塞推动钢板向下移动，带动连杆绕圆柱销转动，并使锥形圆柱向上运动；当锥形圆柱向上运动到极限位置时，锥形圆柱的锥面在竖直方向上，且与刀片中心孔壁保持平行，此时能够夹紧刀片；采用气动夹紧的方式夹紧刀片，能够有效提高磨削压力，磨削时可以将所有需要去除材料的量全部磨去，保证磨削精度；关闭气压输送装置的开关后，杠杆机构在弹簧的作用下恢复到初始状态，此时可拆卸刀片；同时，由于夹具体中的通孔对锥形圆柱的上下运动会起到限位作用，故连接杆的旋转角度存在一定上、下限，可以通过对锥形圆柱及通孔的小进行调节来实现对连接杆旋转角度上、下限的调节；

在装夹刀片时，如果刀片尺寸规格过小则在锥形结构碰触到夹具体的通孔内壁后仍不能夹紧刀片；如果刀片尺寸规格过大则锥形圆柱的锥形面会与竖直方向有一定的夹角，锥形面与刀片之间会形成点接触，从而导致刀片装夹不稳；因此，操作人员可以通过具体的装夹情况就来判断刀片外形尺寸是否符合公差要求；

另外，夹板的开口形状与刀片形状相匹配，夹板的开口可以根据需要磨制刀片的类型设计不同的形式；夹板的开口为V型口，夹板的V型口关于底座的中心轴线对称，刀片刀尖与底座中心轴线在同一直线上，夹具旋转时，保证夹具绕自身轴线旋转而不影响刀尖所在位置，充分发挥五轴加工的优势，夹板上还设置有退刀孔以便于加工V型口；夹板的高度略小于刀片的厚度，避免磨削刀片时损坏夹板。

2.根据权利要求1所述的用于制备刀片倒棱结构的夹具，其特征在于：所述锥形圆柱上套设有弹簧，所述弹簧一端抵在所述夹具体上，另一端抵在所述连接杆上。

3.根据权利要求1所述的用于制备刀片倒棱结构的夹具，其特征在于：所述夹具体上还设置有支撑板，所述支撑板位于所述夹板与所述气缸之间；所述夹板、支撑板、驱动装置及底座均通过螺栓与所述夹具体连接。

4.根据权利要求1所述的用于制备刀片倒棱结构的夹具，其特征在于：所述夹板的开口为V型口，所述V型口关于所述底座的中心轴线对称。

5.根据权利要求1所述的用于制备刀片倒棱结构的夹具，其特征在于：所述板片上设置有垫片，所述垫片的材质为橡胶。