CN108581252A - 一种球头铣刀介观几何特征制备的夹具装置 - Google Patents

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Abstract

一种球头铣刀介观几何特征制备的夹具装置，它涉及一种夹具装置，具体涉及一种球头铣刀介观几何特征制备的夹具装置。本发明为了解决光纤激光器只能在平面上加工，无法在球头铣刀后刀面的曲面上加工介观几何特征的问题。本发明包括箱体、连接轴、多个紧固螺钉、底座、两个第一支架、第一旋转驱动组件、第二旋转驱动组件和夹具体底座，底座水平设置，两个第一支架并排设置在底座的上表面上，且每个第一支架的下端均通过紧固螺钉与底座的上表面可拆卸连接，箱体的一侧通过所述第一旋转驱动组件与一个第一支架连接，箱体的另一侧通过连接轴与另一个第一支架连接，夹具体底座通过所述第二旋转驱动组件安装在箱体的前面，刀具安装在夹具体底座上。本发明属于机械加工领域。

Description

一种球头铣刀介观几何特征制备的夹具装置
技术领域
本发明涉及一种夹具装置，具体涉及一种球头铣刀介观几何特征制备的夹具装置，属于机械加工领域。
背景技术
摩擦学领域提出的表面介观几何特征技术为金属切削加工领域带来了新的研究方向，特别是对钛合金加工中，在刀具表面加工介观几何特征可有效改善切削过程中刀具的磨损，提高加工性能，从而获得良好的钛合金工件表面质量。目前刀具表面介观几何特征加工的主要方法有激光加工，磨削加工，离子束加工等，其中光纤激光器利用激光束可以在工件表面加工出介观几何特征，以其加工效率高，操作简单，污染小的特点成为钛合金刀具表面介观几何特征加工的主要方法。但是光纤激光器只能在刀具表面的平面上加工出介观几何特征，而球头铣刀后刀面是一个曲面，无法直接利用光纤激光器对其后刀面进行加工，因此需要设计出一种夹具来实现对球头铣刀后刀面的加工，本发明是通过对两个角度的调节来实现可调控定位并能在特定位置处加工介观几何特征的装置，在结构设计上，可使调节更加精准。
发明内容
本发明为解决光纤激光器只能在平面上加工，无法在球头铣刀后刀面的曲面上加工介观几何特征的问题，进而提出一种球头铣刀介观几何特征制备的夹具装置。
本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明包括箱体、连接轴、多个紧固螺钉、底座、两个第一支架、第一旋转驱动组件、第二旋转驱动组件和夹具体底座，底座水平设置，两个第一支架并排设置在底座的上表面上，且每个第一支架的下端均通过紧固螺钉与底座的上表面可拆卸连接，箱体的一侧通过所述第一旋转驱动组件与一个第一支架连接，箱体的另一侧通过连接轴与另一个第一支架连接，夹具体底座通过所述第二旋转驱动组件安装在箱体的前面，刀具安装在夹具体底座上。
进一步的，所述第一旋转驱动组件包括第一涡轮轴、第一涡轮、第一蜗杆和两个第二支架，箱体的一侧通过第一涡轮轴与一个第一支架连接，第一涡轮套装在第一涡轮轴上，第一蜗杆通过两个第二支架安装在底座的上表面上，且第一蜗杆与第一涡轮啮合。
进一步的，所述第一旋转驱动组件还包括第一旋钮，第一旋钮与第一蜗杆的一端连接。
进一步的，所述二旋转驱动组件包括第二蜗杆、第二涡轮和第二涡轮轴，第二涡轮轴由后至前穿过箱体与箱体前面的夹具体底座连接，第二涡轮套装在第二涡轮轴上，且第二涡轮位于箱体的后面，第二蜗杆安装在箱体的后面，且第二蜗杆与第二涡轮啮合。
进一步的，所述第二旋转驱动组件还包括第二旋钮，第二旋钮与第二蜗杆的一端连接。
进一步的，本发明还包括矩形垫片和至少两个小螺栓，小螺栓竖直安装在夹具体底座上，小螺栓的上端与水平设置的矩形垫片的下表面连接，矩形垫片的上表面与安装在夹具体底座上的刀具的下表面接触。
进一步的，本发明还包括箱体后盖，箱体后盖盖装在箱体的后面。
进一步的，本发明还包括刻度盘，刻度盘安装在另一个支架的上端。
本发明的有益效果是：本装置满足两个转动自由度，第一涡轮轴中心线正对刀具中心，第二涡轮轴中心线通过刀具中心，以确保刀具中心位置不会发生改变，可改变刀具在两个方向的角度，从而可以使刀具后刀面任意点与激光相互垂直并且在刀具转动过程中与光源距离始终保持不变。涡轮蜗杆传动具有大传动比，传动均匀、平稳、连续的特点，因此如需刀具在某一方向上转动某一角度，只需要调整旋钮使蜗杆转到某一角度即可，转角可根据过传动比计算求得，调节定位好之后就可以在某一位置处加工出任意范围大小的介观几何特征，可根据加工精度选择一次性加工范围的大小，然后调节到下一位置再次加工，直到加工完所需要的整片区域，蜗轮蜗杆传动比大的特点使蜗杆转动某一角度，可几十倍缩小到刀具的转角，从而尽可能的使定位更精确。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图；
图2是本发明的主视图；
图3是本发明的左视图；
图4是本发明的俯视图；
图5是本发明的右视图；
图6是刀具旋转一定角度时的示意图；
图7是图6的主视图；
图8是图6的左视图；
图9是箱体内部结构示意图；
图10是箱体整体结构示意图；
图11是具体底座的结构示意图。
图1至图11中1-第一涡轮轴1，2-第一涡轮，3-第一蜗杆，4-箱体，5-刀具，6-连接轴，7-刻度盘，8-紧固螺钉，9-底座，10-第一支架，11-第二支架，12-第一旋钮，13-夹具体底座，14-第二旋钮，15-矩形垫片，16-小螺栓，17-第二蜗杆，18-第二涡轮，19-第二蜗轮轴，20-箱体前端，21-箱体后盖。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1至图11说明本实施方式，本实施方式所述一种球头铣刀介观几何特征制备的夹具装置包括箱体4、连接轴6、多个紧固螺钉8、底座9、两个第一支架10、第一旋转驱动组件、第二旋转驱动组件和夹具体底座13，底座9水平设置，两个第一支架10并排设置在底座9的上表面上，且每个第一支架10的下端均通过紧固螺钉8与底座9的上表面可拆卸连接，箱体4的一侧通过所述第一旋转驱动组件与一个第一支架10连接，箱体4的另一侧通过连接轴6与另一个第一支架10连接，夹具体底座13通过所述第二旋转驱动组件安装在箱体4的前面，刀具5安装在夹具体底座13上。箱体4正面带有刻度，夹具体底座13上有相应指针可指示刀具5在一个方向的转角。
具体实施方式二：结合图1至图11说明本实施方式，本实施方式所述一种球头铣刀介观几何特征制备的夹具装置的第一旋转驱动组件包括第一涡轮轴1、第一涡轮2、第一蜗杆3和两个第二支架11，箱体4的一侧通过第一涡轮轴1与一个第一支架10连接，第一涡轮2套装在第一涡轮轴1上，第一蜗杆3通过两个第二支架11安装在底座9的上表面上，且第一蜗杆3与第一涡轮2啮合。第一涡轮轴1与第一涡轮2通过键连接，第一涡轮轴1中心线正对刀具5中心，。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图1至图11说明本实施方式，本实施方式所述一种球头铣刀介观几何特征制备的夹具装置的第一旋转驱动组件还包括第一旋钮12，第一旋钮12与第一蜗杆3的一端连接。如此设置，使操作人员方便转动第一蜗杆3。其它组成及连接关系与具体实施方式二相同。
具体实施方式四：结合图1至图11说明本实施方式，本实施方式所述一种球头铣刀介观几何特征制备的夹具装置的二旋转驱动组件包括第二蜗杆17、第二涡轮18和第二涡轮轴19，第二涡轮轴19由后至前穿过箱体4与箱体4前面的夹具体底座13连接，第二涡轮18套装在第二涡轮轴19上，且第二涡轮18位于箱体4的后面，第二蜗杆17安装在箱体4的后面，且第二蜗杆17与第二涡轮18啮合。第二涡轮轴19与第二涡轮18使用键连接，一端通过箱体4的孔与夹具体底座13的中心孔，夹具体底座13中心孔非标准圆孔可与第二涡轮轴19形成固定配合，随第二涡轮轴19的转动而转动。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式五：结合图1至图11说明本实施方式，本实施方式所述一种球头铣刀介观几何特征制备的夹具装置的第二旋转驱动组件还包括第二旋钮14，第二旋钮14与第二蜗杆17的一端连接。如此设置，使操作人员方便转动第二蜗杆17。其它组成及连接关系与具体实施方式四相同。
具体实施方式六：结合图1至图11说明本实施方式，本实施方式所述一种球头铣刀介观几何特征制备的夹具装置还包括矩形垫片15和至少两个小螺栓16，小螺栓16竖直安装在夹具体底座13上，小螺栓16的上端与水平设置的矩形垫片15的下表面连接，矩形垫片15的上表面与安装在夹具体底座13上的刀具5的下表面接触。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。刀具5置于夹具体底座14上由矩形垫片和小螺栓16夹紧。
具体实施方式七：结合图1至图11说明本实施方式，本实施方式所述一种球头铣刀介观几何特征制备的夹具装置还包括箱体前端20和箱体后盖21，箱体后盖21盖装在箱体前端20的后面，共同组成箱体4。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式八：结合图1至图11说明本实施方式，本实施方式所述一种球头铣刀介观几何特征制备的夹具装置还包括刻度盘7，刻度盘7安装在另一个支架10的上端。箱体4右侧指针与第一支架10上的刻度盘7可指示箱体4转动的角度，也是刀具5在另一个方向的转动角度。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
工作原理
调节旋钮1，第一蜗杆3带动第一涡轮2转动，第一涡轮2带动第一涡轮轴1转动，实现刀具5的前后摆动；调节旋钮2，第二蜗杆17带动第二涡轮18转动，第二涡轮18带动第二涡轮轴19转动，第二涡轮轴19带动夹具体底座13转动，实现刀具5绕其中心转动。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种球头铣刀介观几何特征制备的夹具装置，其特征在于：所述一种球头铣刀介观几何特征制备的夹具装置包括箱体(4)、连接轴(6)、多个紧固螺钉(8)、底座(9)、两个第一支架(10)、第一旋转驱动组件、第二旋转驱动组件和夹具体底座(13)，底座(9)水平设置，两个第一支架(10)并排设置在底座(9)的上表面上，且每个第一支架(10)的下端均通过紧固螺钉(8)与底座(9)的上表面可拆卸连接，箱体(4)的一侧通过所述第一旋转驱动组件与一个第一支架(10)连接，箱体(4)的另一侧通过连接轴(6)与另一个第一支架(10)连接，夹具体底座(13)通过所述第二旋转驱动组件安装在箱体(4)的前面，刀具(5)安装在夹具体底座(13)上。
2.根据权利要求1所述一种球头铣刀介观几何特征制备的夹具装置，其特征在于：所述第一旋转驱动组件包括第一涡轮轴(1)、第一涡轮(2)、第一蜗杆(3)和两个第二支架(11)，箱体(4)的一侧通过第一涡轮轴(1)与一个第一支架(10)连接，第一涡轮(2)套装在第一涡轮轴(1)上，第一蜗杆(3)通过两个第二支架(11)安装在底座(9)的上表面上，且第一蜗杆(3)与第一涡轮(2)啮合。
3.根据权利要求2所述一种球头铣刀介观几何特征制备的夹具装置，其特征在于：所述第一旋转驱动组件还包括第一旋钮(12)，第一旋钮(12)与第一蜗杆(3)的一端连接。
4.根据权利要求1所述一种球头铣刀介观几何特征制备的夹具装置，其特征在于：所述二旋转驱动组件包括第二蜗杆(17)、第二涡轮(18)和第二涡轮轴(19)，第二涡轮轴(19)由后至前穿过箱体(4)与箱体(4)前面的夹具体底座(13)连接，第二涡轮(18)套装在第二涡轮轴(19)上，且第二涡轮(18)位于箱体(4)的后面，第二蜗杆(17)安装在箱体(4)的后面，且第二蜗杆(17)与第二涡轮(18)啮合。
5.根据权利要求4所述一种球头铣刀介观几何特征制备的夹具装置，其特征在于：所述第二旋转驱动组件还包括第二旋钮(14)，第二旋钮(14)与第二蜗杆(17)的一端连接。
6.根据权利要求1所述一种球头铣刀介观几何特征制备的夹具装置，其特征在于：所述一种球头铣刀介观几何特征制备的夹具装置还包括矩形垫片(15)和至少两个小螺栓(16)，小螺栓(16)竖直安装在夹具体底座(13)上，小螺栓(16)的上端与水平设置的矩形垫片(15)的下表面连接，矩形垫片(15)的上表面与安装在夹具体底座(13)上的刀具(5)的下表面接触。
7.根据权利要求1所述一种球头铣刀介观几何特征制备的夹具装置，其特征在于：所述一种球头铣刀介观几何特征制备的夹具装置还包括箱体后盖(21)，箱体后盖(21)盖装在箱体(4)的后面。
8.根据权利要求1所述一种球头铣刀介观几何特征制备的夹具装置，其特征在于：所述一种球头铣刀介观几何特征制备的夹具装置还包括刻度盘(7)，刻度盘(7)安装在另一个支架(10)的上端。
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