CN109719316B - 一种航空航天紧固件车削加工头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种航空航天紧固件车削加工头，本发明待车削的航空航天紧固件车削时的转动方向为使得航空航天紧固件的切削点从加工刀片的上端面往下依次切入，不仅可以提高刀具与工件之间的接触面积，还可以提高刀具的受力性能，降低其振动现象。本发明角度调节驱动件能够调节加工刀杆与固定板架之间的夹角，方便的对加工刀杆的角度进行调节，简单方便；本发明还设置有用于实时检测所述加工刀杆与固定板架之间的夹角的角度检测组件，角度检测组件用于对角度调节驱动件的角度调节进行反馈控制，提高了控制精度，此外，本发明还可以根据工件的转速不同，实现不同夹角的设置，以便最大可能的降低工件振荡问题。

Description

一种航空航天紧固件车削加工头

技术领域

本发明涉及车削加工设备技术领域，具体是一种航空航天紧固件车削加工头。

背景技术

对于航空航天的紧固件来说，其加工精度要求较高，一般需要采用车削加工进行保证加工精度，然而，一般紧固件的硬度较高，这就导致在车削过程中，很容易出现车刀崩刀现象进而影响加工精度，而且还会导致紧固件的表面出现毛刺等，影响加工精度。尤其是现有的车削加工一般是使得刀具进给切削时，如图4所示，刀具的切入点处工件的转动切线方向与刀具的主体平面相垂直，这对于较为硬的工件来说，刀具会受到工件极大的切削力，进而导致切削过程中的振动以及崩刀现象。此外，这种设置使得刀具与工件切削量之间的区域接触面积小，这就导致刀具的前端磨损较快，影响较高精度。

因此，本发明提供了一种航空航天紧固件车削加工头。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种航空航天紧固件车削加工头，包括加工刀杆、固定板架、固定刀架、导向连接柱、角度检测组件、角度调节驱动件、连接铰接件和控制器，其中，所述加工刀杆的一端可拆卸的设置有加工刀片；其特征在于，

所述加工刀杆的长度方向中间位置采用导向连接柱连接至所述固定板架设置，且所述固定板架以水平状态固定连接在车床上的固定刀架上；

所述加工刀杆的另一端采用连接铰接件铰接连接在所述固定板架的一端下端面上；

所述加工刀杆的靠近所述加工刀片的位置的上端面与所述固定板架的下端面之间还设置有调节所述加工刀杆的竖直方向的倾斜角度的角度调节驱动件，所述角度调节驱动件能够调节所述加工刀杆与固定板架之间的夹角；

所述加工刀杆的上端面与所述固定板架的下端面之间还设置有用于实时检测所述加工刀杆与固定板架之间的夹角的角度检测组件，所述角度检测组件用于对角度调节驱动件的角度调节进行反馈控制；

所述控制器控制所述加工刀杆在竖直方向上向下倾斜一定夹角设置，且控制所述加工刀杆上的加工刀片以向下倾斜的角度向待车削的航空航天紧固件进给，且所述待车削的航空航天紧固件车削时的转动方向为使得所述航空航天紧固件的切削点从所述加工刀片的上端面往下依次切入。

作为本发明进一步的方案：所述控制器控制所述加工刀杆与固定板架之间的夹角与所述航空航天紧固件的车削转速相对应，且当所述航空航天紧固件的车削转速为精车高转速时，所述加工刀杆与固定板架之间的夹角为第一夹角，当所述航空航天紧固件的车削转速为粗车低转速时，所述加工刀杆与固定板架之间的夹角为第二夹角，所述第二夹角大于所述第一夹角的大小。

作为本发明进一步的方案：所述角度检测组件包括第一长度检测杆和第二长度检测杆，其中，所述第一长度检测杆和第二长度检测杆的上端与所述固定板架垂直固定连接，所述第一长度检测杆和第二长度检测杆的下端铰接连接在所述加工刀杆上，通过所述第一长度检测杆和第二长度检测杆的输出长度之差来实时的检测所述加工刀杆与固定板架之间的夹角。

作为本发明进一步的方案：所述角度调节驱动件采用精密线性微调驱动件，所述导向连接柱的下端穿过所述加工刀杆上的导向孔，且所述导向孔与所述导向连接柱之间设置有调节间隙，以便适应所述加工刀杆的角度调节，所述导向孔与所述导向连接柱之间还设置有锁紧套，以便于所述加工刀杆的角度调节完成后，实现对所述加工刀杆与所述导向连接柱之间的锁紧。

作为本发明进一步的方案：所述锁紧套为液压锁紧套。

作为本发明进一步的方案：所述导向连接柱的上端向上穿过所述固定板架和固定刀架设置，且所述导向连接柱的顶部设置有限位座，所述限位座固定抵靠在所述固定刀架的上端面。

作为本发明进一步的方案：所述连接铰接件包括固定杆和活动杆，所述活动杆设置在固定杆的底端，所述固定杆的上端铰接连接于固定板架的底端表面，所述活动杆的底端铰接连接于加工刀杆的上端表面，所述固定杆的内侧表面位置处开设有限位凹槽，所述活动杆的外侧表面位置处固定设置有凸体滑块，所述固定杆与活动杆滑动连接，通过调节所述连接铰接件的长度来调节所述加工刀杆的角度调节范围。

作为本发明进一步的方案：所述加工刀片的底端位置处固定设置有限位柱，所述加工刀杆的一端固定设置有刀片固定座，所述刀片固定座的表面开设有限位槽口，所述刀片固定座的中间表面开设有螺纹槽，所述加工刀片的中间表面开设有第一螺纹孔，所述第一螺纹孔和螺纹槽均螺纹连接有紧固螺栓，所述刀片固定座的一端侧面位置处开设有斜角面。

作为本发明进一步的方案：所述导向连接柱的底端位置处固定设置有限位环。

作为本发明进一步的方案：所述固定板架的表面位置处等距间隔开设有安装孔，所述限位槽口和限位柱的截面形状均为正六边形，所述限位槽口和限位柱的尺寸相适配。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明的加工刀杆在竖直方向上向下倾斜一定夹角设置，且加工刀杆上的加工刀片以向下倾斜的角度向待车削的航空航天紧固件进给，待车削的航空航天紧固件车削时的转动方向为使得航空航天紧固件的切削点从加工刀片的上端面往下依次切入，不仅可以提高刀具与工件之间的接触面积，还可以提高刀具的受力性能，降低其振动现象。

2、本发明的加工刀杆的靠近加工刀片的位置的上端面与固定板架的下端面之间还设置有调节所述加工刀杆的竖直方向的倾斜角度的角度调节驱动件，角度调节驱动件能够调节所述加工刀杆与固定板架之间的夹角，可以方便的对加工刀杆的角度进行调节，简单方便；

3、本发明的加工刀杆的上端面与所述固定板架的下端面之间还设置有用于实时检测所述加工刀杆与固定板架之间的夹角的角度检测组件，角度检测组件用于对角度调节驱动件的角度调节进行反馈控制，提高了控制精度，此外，本发明还可以根据工件的转速不同，实现不同夹角的设置，以便最大可能的降低工件振荡问题。

附图说明

图1为一种航空航天紧固件车削加工头的结构示意图；

图2为一种航空航天紧固件车削加工头的正视结构示意图；

图3为一种航空航天紧固件车削加工头中伸缩构件的结构示意图；

图4为现有技术中加工刀片与车削工件的位置关系结构示意图；

图5为本发明的加工刀片与车削根据的位置关系结构示意图；

图6为本发明的加工刀片与现有技术的加工刀片于工件之间的位置之间的比较结构示意图。

具体实施方式

请参阅图1～6，本发明实施例中，一种航空航天紧固件车削加工头，包括加工刀杆10、固定板架12、固定刀架22、导向连接柱8、角度检测组件、角度调节驱动件19、连接铰接件9和控制器，其中，所述加工刀杆10的一端可拆卸的设置有加工刀片3；其特征在于，所述加工刀杆10的长度方向中间位置采用导向连接柱8连接至所述固定板架12设置，且所述固定板架12以水平状态固定连接在车床上的固定刀架22上；所述加工刀杆10的另一端采用连接铰接件9铰接连接在所述固定板架12的一端下端面上；

所述加工刀杆10的靠近所述加工刀片3的位置的上端面与所述固定板架12的下端面之间还设置有调节所述加工刀杆10的竖直方向的倾斜角度的角度调节驱动件19，所述角度调节驱动件19能够调节所述加工刀杆10与固定板架12之间的夹角；所述加工刀杆10的上端面与所述固定板架12的下端面之间还设置有用于实时检测所述加工刀杆10与固定板架12之间的夹角的角度检测组件，所述角度检测组件用于对角度调节驱动件19的角度调节进行反馈控制；

所述控制器控制所述加工刀杆10在竖直方向上向下倾斜一定夹角设置，且控制所述加工刀杆10上的加工刀片3以向下倾斜的角度向待车削的航空航天紧固件进给，且所述待车削的航空航天紧固件车削时的转动方向为使得所述航空航天紧固件的切削点从所述加工刀片3的上端面往下依次切入。

如图4-6可知，在本发明中，加工刀片3在对工件进行切削时，在同样切削进给下，本发明的加工刀片与工件切削时的切削加工部位的长度为L，现有技术中加工刀片与工件切削时的切削加工部位的长度为L’，显然，L大于L’，而且，在切削中，刀具会逐步的将工件的切削部位切下，可以降低对刀具的冲击力，降低振动，并防止蹦刀现象。

在本实施例中，所述控制器控制所述加工刀杆10与固定板架12之间的夹角与所述航空航天紧固件的车削转速相对应，且当所述航空航天紧固件的车削转速为精车高转速时，所述加工刀杆10与固定板架12之间的夹角为第一夹角，当所述航空航天紧固件的车削转速为粗车低转速时，所述加工刀杆10与固定板架12之间的夹角为第二夹角，所述第二夹角大于所述第一夹角的大小。

作为较佳的实施例，所述角度检测组件包括第一长度检测杆18和第二长度检测杆21，其中，所述第一长度检测杆18和第二长度检测杆21的上端与所述固定板架12垂直固定连接，所述第一长度检测杆18和第二长度检测杆21的下端铰接连接在所述加工刀杆10上，通过所述第一长度检测杆18和第二长度检测杆21的输出长度之差来实时的检测所述加工刀杆10与固定板架12之间的夹角。

作为更佳的实施例，所述角度调节驱动件19采用精密线性微调驱动件，所述导向连接柱8的下端穿过所述加工刀杆10上的导向孔，且所述导向孔与所述导向连接柱8之间设置有调节间隙，以便适应所述加工刀杆10的角度调节，所述导向孔与所述导向连接柱8之间还设置有锁紧套20，以便于所述加工刀杆10的角度调节完成后，实现对所述加工刀杆与所述导向连接柱之间的锁紧。

其中，所述锁紧套为液压锁紧套。所述导向连接柱8的上端向上穿过所述固定板架12和固定刀架22设置，且所述导向连接柱8的顶部设置有限位座13，所述限位座13固定抵靠在所述固定刀架12的上端面。

作为其中一个实施例，所述连接铰接件9包括固定杆901和活动杆903，所述活动杆903设置在固定杆901的底端，所述固定杆901的上端铰接连接于固定板架12的底端表面，所述活动杆903的底端铰接连接于加工刀杆10的上端表面，所述固定杆901的内侧表面位置处开设有限位凹槽902，所述活动杆903的外侧表面位置处固定设置有凸体滑块904，所述固定杆901与活动杆903滑动连接，通过调节所述连接铰接件9的长度来调节所述加工刀杆10的角度调节范围。

所述加工刀片3的底端位置处固定设置有限位柱15，所述加工刀杆10的一端固定设置有刀片固定座5，所述刀片固定座5的表面开设有限位槽口7，所述刀片固定座5的中间表面开设有螺纹槽4，所述加工刀片3的中间表面开设有第一螺纹孔2，所述第一螺纹孔2和螺纹槽4均螺纹连接有紧固螺栓1，所述刀片固定座5的一端侧面位置处开设有斜角面6。所述导向连接柱的底端位置处固定设置有限位环14。所述固定板架12的表面位置处等距间隔开设有安装孔11，所述限位槽口7和限位柱15的截面形状均为正六边形，所述限位槽口7和限位柱15的尺寸相适配。

本发明的加工刀杆在竖直方向上向下倾斜一定夹角设置，且加工刀杆上的加工刀片以向下倾斜的角度向待车削的航空航天紧固件进给，待车削的航空航天紧固件车削时的转动方向为使得航空航天紧固件的切削点从加工刀片的上端面往下依次切入，不仅可以提高刀具与工件之间的接触面积，还可以提高刀具的受力性能，降低其振动现象本发明的加工刀杆的靠近加工刀片的位置的上端面与固定板架的下端面之间还设置有调节所述加工刀杆的竖直方向的倾斜角度的角度调节驱动件，角度调节驱动件能够调节所述加工刀杆与固定板架之间的夹角，可以方便的对加工刀杆的角度进行调节，简单方便；本发明的加工刀杆的上端面与所述固定板架的下端面之间还设置有用于实时检测所述加工刀杆与固定板架之间的夹角的角度检测组件，角度检测组件用于对角度调节驱动件的角度调节进行反馈控制，提高了控制精度，此外，本发明还可以根据工件的转速不同，实现不同夹角的设置，以便最大可能的降低工件振荡问题。

以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种航空航天紧固件车削加工头，包括加工刀杆（10）、固定板架（12）、固定刀架（22）、导向连接柱（8）、角度检测组件、角度调节驱动件（19）、连接铰接件（9）和控制器，其中，所述加工刀杆（10）的一端可拆卸的设置有加工刀片（3）；其特征在于，

所述加工刀杆（10）的长度方向中间位置采用导向连接柱（8）连接至所述固定板架（12）设置，且所述固定板架（12）以水平状态固定连接在车床上的固定刀架（22）上；

所述加工刀杆（10）的另一端采用连接铰接件（9）铰接连接在所述固定板架（12）的一端下端面上；

所述加工刀杆（10）的靠近所述加工刀片（3）的位置的上端面与所述固定板架（12）的下端面之间还设置有调节所述加工刀杆（10）的竖直方向的倾斜角度的角度调节驱动件（19），所述角度调节驱动件（19）能够调节所述加工刀杆（10）与固定板架（12）之间的夹角；

所述加工刀杆（10）的上端面与所述固定板架（12）的下端面之间还设置有用于实时检测所述加工刀杆（10）与固定板架（12）之间的夹角的角度检测组件，所述角度检测组件用于对角度调节驱动件（19）的角度调节进行反馈控制；

所述控制器控制所述加工刀杆（10）在竖直方向上向下倾斜一定夹角设置，且控制所述加工刀杆（10）上的加工刀片（3）以向下倾斜的角度向待车削的航空航天紧固件进给，且所述待车削的航空航天紧固件车削时的转动方向为使得所述航空航天紧固件的切削点从所述加工刀片（3）的上端面往下依次切入。

2.根据权利要求1所述的一种航空航天紧固件车削加工头，其特征在于，所述控制器控制所述加工刀杆（10）与固定板架（12）之间的夹角与所述航空航天紧固件的车削转速相对应，且当所述航空航天紧固件的车削转速为精车高转速时，所述加工刀杆（10）与固定板架（12）之间的夹角为第一夹角，当所述航空航天紧固件的车削转速为粗车低转速时，所述加工刀杆（10）与固定板架（12）之间的夹角为第二夹角，所述第二夹角大于所述第一夹角的大小。

3.根据权利要求1所述的一种航空航天紧固件车削加工头，其特征在于，所述角度检测组件包括第一长度检测杆（18）和第二长度检测杆（21），其中，所述第一长度检测杆（18）和第二长度检测杆（21）的上端与所述固定板架（12）垂直固定连接，所述第一长度检测杆（18）和第二长度检测杆（21）的下端铰接连接在所述加工刀杆（10）上，通过所述第一长度检测杆（18）和第二长度检测杆（21）的输出长度之差来实时的检测所述加工刀杆（10）与固定板架（12）之间的夹角。

4.根据权利要求1所述的一种航空航天紧固件车削加工头，其特征在于，所述角度调节驱动件（19）采用精密线性微调驱动件，所述导向连接柱（8）的下端穿过所述加工刀杆（10）上的导向孔，且所述导向孔与所述导向连接柱（8）之间设置有调节间隙，以便适应所述加工刀杆（10）的角度调节，所述导向孔与所述导向连接柱（8）之间还设置有锁紧套（20），以便于所述加工刀杆（10）的角度调节完成后，实现对所述加工刀杆与所述导向连接柱之间的锁紧。

5.根据权利要求4所述的一种航空航天紧固件车削加工头，其特征在于，所述锁紧套为液压锁紧套。

6.根据权利要求4所述的一种航空航天紧固件车削加工头，其特征在于，所述导向连接柱（8）的上端向上穿过所述固定板架（12）和固定刀架（22）设置，且所述导向连接柱（8）的顶部设置有限位座（13），所述限位座（13）固定抵靠在所述固定刀架（22）的上端面。

7.根据权利要求4所述的一种航空航天紧固件车削加工头，其特征在于，所述连接铰接件（9）包括固定杆（901）和活动杆（903），所述活动杆（903）设置在固定杆（901）的底端，所述固定杆（901）的上端铰接连接于固定板架（12）的底端表面，所述活动杆（903）的底端铰接连接于加工刀杆（10）的上端表面，所述固定杆（901）的内侧表面位置处开设有限位凹槽（902），所述活动杆（903）的外侧表面位置处固定设置有凸体滑块（904），所述固定杆（901）与活动杆（903）滑动连接，通过调节所述连接铰接件（9）的长度来调节所述加工刀杆（10）的角度调节范围。

8.根据权利要求4所述的一种航空航天紧固件车削加工头，其特征在于，所述加工刀片（3）的底端位置处固定设置有限位柱（15），所述加工刀杆（10）的一端固定设置有刀片固定座（5），所述刀片固定座（5）的表面开设有限位槽口（7），所述刀片固定座（5）的中间表面开设有螺纹槽（4），所述加工刀片（3）的中间表面开设有第一螺纹孔（2），所述第一螺纹孔（2）和螺纹槽（4）均螺纹连接有紧固螺栓（1），所述刀片固定座（5）的一端侧面位置处开设有斜角面（6）。

9.根据权利要求8所述的一种航空航天紧固件车削加工头，其特征在于，所述导向连接柱的底端位置处固定设置有限位环（14）。

10.根据权利要求8所述的一种航空航天紧固件车削加工头，其特征在于，所述固定板架（12）的表面位置处等距间隔开设有安装孔（11），所述限位槽口（7）和限位柱（15）的截面形状均为正六边形，所述限位槽口（7）和限位柱（15）的尺寸相适配。