CN108941628A - 一种基于双滑块机构可降低车刀磨损的摆动刀架 - Google Patents

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刘大铖
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张钧星
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Abstract

本发明公开了一种基于双滑块机构可降低车刀磨损的摆动刀架，包括车刀座和固定连接在车刀座上的车削刀片，车刀座固定连接在水平摆动的摇杆一端，摇杆另一端铰接在驱动滑块上，靠近摇杆中部铰接在摆动滑块上，驱动滑块活动地置于底座上端面的十字交叉槽中一滑槽内且通过水平丝杠丝母副到摆动驱动电机，摆动驱动电机固定连接在固定板上，固定板竖直垂直于水平支撑板上，底座固连于支撑板上，摆动滑块活动地置于十字交叉槽中另一滑槽内。本发明能够充分利用刀尖的凸圆弧面刃口，使得切削力和切削热均匀作用在刀尖凸圆弧面刃口，有效降低刀片磨损、变形、崩刃现象发生的概率，使车削刀片使用寿命得到有效提升，从而减少车削刀片的消耗量。

Description

一种基于双滑块机构可降低车刀磨损的摆动刀架
技术领域
本发明涉及一种基于双滑块机构可降低车刀磨损的摆动刀架，属于刀架技术领域。
背景技术
在生产加工过程中，经常会出现刀片磨损、变形、崩刃现象，降低了工件的加工精度，甚至会引起工件和刀具的损坏，制约了生产效率的提升，并增加了生产成本和生产风险。
高速车削加工过程中走刀方式对刀具寿命和零件加工质量有较大影响,众多企业和工厂车间致力于研究车刀切削磨损机理，以在生产中获得优势。但实际效果不是很理想。
在车削过程中，刀尖与工件表面的接触先是凸圆弧面接触,然后变成凹圆弧面接触,最后变成平面接触;刀具磨损随切削速度和轴向切深的增大而增大,而随进给量的增大而减小;硬质合金涂层刀具失效的原因主要是后刀面的耕犁磨损，而后刀面磨损的主要原因是磨粒磨损和涂层剥落。
因此，如果能够充分利用刀尖的凸圆弧面刃口，减少切削力加载于刀尖的部分凸圆弧面刃口，同时减少切削热作用于刀尖的部分凸圆弧面刃口，才可能降低车刀磨损速度，提高车刀使用寿命。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种基于双滑块机构可降低车刀磨损的摆动刀架，以解决上述现有技术中存在的问题。
本发明采取的技术方案为：一种基于双滑块机构可降低车刀磨损的摆动刀架，包括车刀座和固定连接在车刀座上的车削刀片，车刀座固定连接在水平摆动的摇杆一端，摇杆另一端铰接在驱动滑块上，靠近摇杆中部铰接在摆动滑块上，驱动滑块活动地置于底座上端面的十字交叉槽中一滑槽内且通过水平丝杠丝母副到摆动驱动电机，摆动驱动电机固定连接在固定板上，固定板竖直垂直于水平支撑板上，底座固连于支撑板上，摆动滑块活动地置于十字交叉槽中另一滑槽内。
优选的，上述支撑板垂直连接在滑动板上，滑动板两侧通过圆柱导轨连接在竖直机架体上且可沿其竖直方向上下移动，滑动板后侧中部通过竖直丝杠丝母副连接到升价驱动电机，驱动电机固定连接在与机架体顶部垂直连接的电机固定板上。
优选的，上述竖直丝杠丝母副包括竖直丝杠和竖直丝母，竖直丝杠两端通过轴承座连接在机架体前侧且一端伸出后通过联轴器连接到升降驱动电机，与竖直丝杠相匹配的竖直丝母固定连接在滑动板后侧的丝母座上。
优选的，上述圆柱导轨包括圆柱导轨条和导轨块，圆柱导轨条竖直固定连接在机架体上，与圆柱导轨条相配合的导轨块固定连接在滑动板上。
优选的，上述圆柱导轨旁安装有光栅尺，圆柱导轨两端安装有触碰开关。
优选的，上述水平丝杠丝母副包括水平丝杠和与水平丝杠相配合的水平丝母，水平丝杠一端通过轴承连接在固定板上且伸出后与摆动驱动电机的输出轴固连，水平丝母固定连接在驱动滑块上。
本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明的效果如下：
（1）本发明通过车刀座跟随摇杆的摆动，能够充分利用刀尖的凸圆弧面刃口，使得切削力和切削热均匀作用在刀尖凸圆弧面刃口，有效降低刀片磨损、变形、崩刃现象发生的概率，使车削刀片使用寿命得到有效提升，从而减少车削刀片的消耗量；
（2）采用丝杠滑块机构，能够确保刀尖运动轨迹为一椭圆弧段，微调精确；
（3）采用竖直丝杠驱动的抬升机构，对车削刀片进行Z轴方向微量位移补偿，使得能够加工各种尺寸形状的工件。
（4）采用刀架整体底座连接数控机床工作台导轨的安装方法，使得能够补偿位移实现椭圆弧段变成直线段，从而保证刀尖在加工过程中始终处在一个平面上。
附图说明
图1 为本发明的立体结构示意图；
图2 为底座连接结构示意图；
图3 为本发明的左视结构示意图；
图4 为本发明的前视结构示意图；
图5为图4中A-A剖视示意图；
图6为本发明的另一方向立体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体的实施例对本发明进行进一步介绍。
实施例1：如图1-图6所示，一种基于双滑块机构可降低车刀磨损的摆动刀架，包括车刀座14和固定连接在车刀座14上的车削刀片15，车刀座14固定连接在水平摆动的摇杆11一端，摇杆11另一端铰接在驱动滑块10上，靠近摇杆11中部铰接在摆动滑块17上，驱动滑块10活动地置于底座12上端面的十字交叉槽18中一滑槽内且通过水平丝杠丝母副到摆动驱动电机13，摆动驱动电机13固定连接在固定板9上，固定板9竖直垂直于水平支撑板8上，底座12固连于支撑板8上，摆动滑块17活动地置于十字交叉槽18中另一滑槽内。
优选的，上述支撑板8垂直连接在滑动板16上，滑动板16两侧通过圆柱导轨3连接在竖直机架体1上且可沿其竖直方向上下移动，滑动板16后侧中部通过竖直丝杠丝母副连接到升价驱动电机2，驱动电机2固定连接在与机架体1顶部通过螺钉4垂直固定连接的电机固定板5上。
优选的，上述竖直丝杠丝母副包括竖直丝杠19和竖直丝母20，竖直丝杠19两端通过轴承座6连接在机架体1前侧且一端伸出后通过联轴器21连接到升降驱动电机2，与竖直丝杠1相匹配的竖直丝母20固定连接在滑动板16后侧的丝母座22上。
优选的，上述圆柱导轨3包括圆柱导轨条301和导轨块302，圆柱导轨条301竖直固定连接在机架体1上，与圆柱导轨条301相配合的导轨块302固定连接在滑动板16上。
优选的，上述圆柱导轨3旁安装有光栅尺，圆柱导轨3两端安装有触碰开关。
优选的，上述水平丝杠丝母副包括水平丝杠7和与水平丝杠7相配合的水平丝母，水平丝杠7一端通过轴承连接在固定板9上且伸出后与摆动驱动电机13的输出轴固连，水平丝母固定连接在驱动滑块10上。
使用原理：当车床安装了本发明的基于双滑块机构可降低车刀磨损的摆动刀架后，首先启动升降驱动电机2，通过竖直的丝杠丝母副对与机架体采用导轨副连接的滑动板16的高度位置进行调整，直到将车削刀片15调整到加工位置。
通过数控机床完成对刀过程，开始切削加工，同时启动驱动补偿的摆动驱动电机13，通过水平丝杠7和水平丝母驱动驱动滑块10来回移动，从而带动摇杆11在水平面内摆动，实现车刀座14的水平摆动，带动车削刀片摆动，车削刀片15的刀刃轨迹为以十字槽中心为中心的一段关于Z轴对称的椭圆弧上。同时抬升驱动电机通过竖直丝杠丝母副驱动滑动板16在Z轴方向移动，对车削刀片15进行Z轴方向微量位移补偿，使得车削刀片15的切削点始终在一个平面上。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种基于双滑块机构可降低车刀磨损的摆动刀架，包括车刀座（14）和固定连接在车刀座（14）上的车削刀片（15），其特征在于：车刀座（14）固定连接在水平摆动的摇杆（11）一端，摇杆（11）另一端铰接在驱动滑块（10）上，靠近摇杆（11）中部铰接在摆动滑块（17）上，驱动滑块（10）活动地置于底座（12）上端面的十字交叉槽（18）中一滑槽内且通过水平丝杠丝母副到摆动驱动电机（13），摆动驱动电机（13）固定连接在固定板（9）上，固定板（9）竖直垂直于水平支撑板（8）上，底座（12）固连于支撑板（8）上，摆动滑块（17）活动地置于十字交叉槽（18）中另一滑槽内。
2.根据权利要求1所述的一种基于双滑块机构可降低车刀磨损的摆动刀架，其特征在于：支撑板（8）垂直连接在滑动板（16）上，滑动板（16）两侧通过圆柱导轨（3）连接在竖直机架体（1）上且可沿其竖直方向上下移动，滑动板（16）后侧中部通过竖直丝杠丝母副连接到升价驱动电机（2），驱动电机（2）固定连接在与机架体（1）顶部垂直连接的电机固定板（5）上。
3.根据权利要求2所述的一种基于双滑块机构可降低车刀磨损的摆动刀架，其特征在于：竖直丝杠丝母副包括竖直丝杠（19）和竖直丝母（20），竖直丝杠（19）两端通过轴承座（6）连接在机架体（1）前侧且一端伸出后通过联轴器（21）连接到升降驱动电机（2），与竖直丝杠（1）相匹配的竖直丝母（20）固定连接在滑动板（16）后侧的丝母座（22）上。
4.根据权利要求2所述的一种基于双滑块机构可降低车刀磨损的摆动刀架，其特征在于：圆柱导轨（3）包括圆柱导轨条（301）和导轨块（302），圆柱导轨条（301）竖直固定连接在机架体（1）上，与圆柱导轨条（301）相配合的导轨块（302）固定连接在滑动板（16）上。
5.根据权利要求2所述的一种基于双滑块机构可降低车刀磨损的摆动刀架，其特征在于：圆柱导轨（3）旁安装有光栅尺，圆柱导轨（3）两端安装有触碰开关。
6.根据权利要求1所述的一种基于双滑块机构可降低车刀磨损的摆动刀架，其特征在于：水平丝杠丝母副包括水平丝杠（7）和与水平丝杠（7）相配合的水平丝母，水平丝杠（7）一端通过轴承连接在固定板（9）上且伸出后与摆动驱动电机（13）的输出轴固连，水平丝母固定连接在驱动滑块（10）上。
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