CN109759629A - 一种具有微小薄壁防变形功能的铣削装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有微小薄壁防变形功能的铣削装置，涉及精密加工技术领域。本发明包括第一安装板、铣削机构和防变形组件；第一安装板滑动设置；铣削机构包括铣刀和转轴；转轴转动安装在第一安装板上，且转轴与驱动装置传动连接；铣刀安装在转轴的一端，且铣刀的中轴线与转轴的中心线位于同一直线上；防变形组件包括挡板和气缸；挡板的上端与第一安装板的下表面滑动连接；挡板位于转轴的一侧；挡板所在的面与转轴的中心线平行。本发明通过在第一安装板上设置一个防变形组件，铣削时，将防变形组件抵靠在微小薄壁构件远离铣削机构的一侧；如此，能够在铣削的过程中抵消铣刀所产生的侧向力，能够防止在铣削的过程中发生变形，从而提高铣削精度。

Description

一种具有微小薄壁防变形功能的铣削装置

技术领域

本发明属于精密加工技术领域，特别是涉及一种具有微小薄壁防变形功能的铣削装置。

背景技术

微小薄壁特征被广泛应用于微通道冷板、微叶轮、微模具和太赫慢波等复杂构件。微细铣削能够在这些微小构件上有效地加工出具有良好精度性能的三维复杂特征。由于严格的公差要求，微小薄壁成为最典型和最富有挑战的加工特征。微小薄壁，尤其是大高宽比的微小薄壁，在动态铣削的过程中，在铣销力的作用下，微小薄壁特征很容易发生加工变形的问题，影响零件的尺寸精度和表面质量。

如何减小微小薄壁构件在铣削过程中的变形，是本领域亟待解决的重要问题之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有微小薄壁防变形功能的铣削装置，通过设置防变形组件，在铣削时将防变形组件抵靠在微小薄壁构件远离铣刀的一侧，解决了现有的微小薄壁，尤其是大高宽比的微小薄壁，在动态铣削的过程中，在铣销力的作用下，微小薄壁特征很容易发生加工变形的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种具有微小薄壁防变形功能的铣削装置，包括第一安装板、铣削机构和防变形组件；

所述第一安装板滑动设置；

所述铣削机构包括铣刀和转轴；所述转轴转动安装在所述第一安装板上，且所述转轴与驱动装置传动连接；所述铣刀安装在所述转轴的一端，且所述铣刀的中轴线与所述转轴的中心线位于同一直线上；

所述防变形组件包括挡板和气缸；所述挡板的上端与所述第一安装板的下表面滑动连接；所述挡板位于所述转轴的一侧；所述挡板所在的面与所述转轴的中心线平行；所述挡板用于在微小薄壁构件成型时，与所述铣刀从两侧抵靠在微小薄壁构件上；所述气缸通过一第二安装板固定安装在所述第一安装板的下方；所述气缸的气缸杆与所述挡板固定连接。

进一步地，所述挡板的上端设有一连接板；所述连接板与所述第一安装板平行；所述连接板远离所述挡板的一侧设有滑轨；所述第一安装板的下表面设有与所述滑轨配合的滑槽。

进一步地，所述挡板远离所述转轴的一侧设有一加强板；所述加强板倾斜设置；所述加强板的一端与所述挡板固定连接；所述加强板的另一端与所述连接板固定连接；所述气缸杆远离所述气缸的一端与所述加强板远离所述铣刀的一侧面固定连接。

进一步地，所述驱动装置包括第三安装板、第一带轮、第二带轮、传动轴、皮带和电机；

所述第三安装板与所述第一安装板平行设置；所述第三安装板位于所述第一安装板远离所述铣刀的一侧；

所述传动轴穿过所述第一安装板和所述第三安装板，且所述传动轴与所述第一安装板转动连接，所述传动轴与所述第三安装板转动连接；所述传动轴的中心线垂直于所述第一安装板；

所述转轴穿过所述第一安装板和所述第三安装板，且所述转轴与所述第一安装板转动连接，所述转轴与所述第三安装板转动连接，所述转轴的中轴线垂直于所述第一安装板；

所述第一带轮安装在所述传动轴上，所述第二带轮安装在所述转轴上，所述第一带轮与所述第二带轮通过所述皮带连接；

所述电机的输出轴与所述传动轴传动连接；所述电机固定安装在所述第三安装板上。

进一步地，所述挡板包括支撑层和石墨层；所述支撑层与所述石墨层固定连接，且所述石墨层位于所述挡板靠近所述铣刀的一侧。

进一步地，所述石墨层的边沿设有倒角。

进一步地，所述支撑层靠近所述石墨层的一侧开设有若干限位凹槽；所述石墨层靠近所述支撑层的一侧设有与所述限位凹槽配合的限位块。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明通过在第一安装板上设置一个防变形组件，在铣削时，将防变形组件抵靠在微小薄壁构件远离所述铣削机构的一侧；如此，能够在铣削的过程中抵消铣刀所产生的侧向力，能够防止在铣削的过程中发生变形，从而提高铣削精度。

2、本发明通过将挡板设计成包括支撑层和石墨层，且石墨层设置在靠近铣刀的一侧，能够提高挡板的耐磨性。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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为本发明提出的一种具有微小薄壁防变形功能的铣削装置的主视图；

图2为本发明提出的一种具有微小薄壁防变形功能的铣削装置的立体示意图；

图3为第一安装板与第二安装板、第三安装板的安装结构示意图；

图4为转轴与第一挡环、第二挡环的安装结构示意图；

图5为螺帽与第三挡环的安装结构示意图；

图6为铣刀与连接柱的安装结构示意图；

图7为挡板与连接板、加强板的安装结构示意图；

图8为支撑层的结构示意图；

图9为挡板的剖视图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-第一安装板，2-铣削机构，3-防变形组件，201-铣刀，202-转轴，4-驱动装置，301-挡板，302-气缸，5-第二安装板，302a-气缸杆，6-连接板，601-滑轨，7-加强板，401-第三安装板，402-第一带轮，403-第二带轮，404-传动轴，405-电机，101-滑槽，301a-支撑层，301b-石墨层，301aa-限位凹槽，8-横板，202a-第一转轴，202b-第二转轴，9-第一挡环，10-第二挡环，11-多边形凹槽，12-螺帽，13-第三挡环，14-连接柱，15-多边形柱体。

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“一端”、“上端”、“下方”、“下表面”、“上表面”、“另一端”等指示方位或位置关系，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组件或元件必须具有特定的方位，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。

请参阅图1-2所示，本发明为一种具有微小薄壁防变形功能的铣削装置，包括第一安装板1、铣削机构2和防变形组件3；所述铣削机构2用于进行铣削加工，以铣削成槽并通过两相邻的两个槽来构成微小薄壁构件。所述防变形组件3用于在铣削形成微小薄壁构件时，从微小薄壁构件远离所述铣削机构2的一侧抵紧所述微小薄壁构件，从而消除铣削机构2在铣削时对微小薄壁构件产生的铣削力，从而能够消除在加工过程，微小薄壁构件的变形。

所述第一安装板1滑动设置。具体地，所述第一安装板1是本发明的重要载体，通过将所述第一安装板1滑动设置，便于将铣削机构2上的铣刀201移动到合适的位置，并沿指定的路线进行铣削。

所述铣削机构2包括铣刀201和转轴202；所述转轴202转动安装在所述第一安装板1上，且所述转轴202与驱动装置4传动连接；所述铣刀201安装在所述转轴202的一端，且所述铣刀201的中轴线与所述转轴202的中心线位于同一直线上。具体地，驱动装置4驱动转轴202转动，转轴202带动铣刀201转动，便于进行铣削。

所述防变形组件3包括挡板301和气缸302；所述挡板301的上端与所述第一安装板1的下表面滑动连接；所述挡板301位于所述转轴202的一侧；所述挡板301所在的面与所述转轴202的中心线平行；所述挡板301用于在微小薄壁构件成型时，与所述铣刀201从两侧抵靠在微小薄壁构件上；所述气缸302通过一第二安装板5固定安装在所述第一安装板1的下方；所述气缸302的气缸杆302a与所述挡板301固定连接。具体地，气缸302的中心线与所述挡板301垂直；通过气缸302推动气缸杆302a伸缩运动从而带动挡板301向铣削机构2靠近或远离，从而适应不同厚度的微小薄壁构件。

参阅图3和图7所示，进一步地，所述挡板301的上端设有一连接板6；所述连接板6与所述第一安装板1平行；所述连接板6远离所述挡板301的一侧设有滑轨601；所述第一安装板1的下表面设有与所述滑轨601配合的滑槽101，具体实施时，也可在第一安装板1的下表面增设一横板8，所述横板8的上表面与所述第一安装板1的下表面固定连接，将滑槽101设置在横板8的下表面，如此，能够增加第一安装板1的强度，防止因将滑槽101直接开设在第一安装板1上而降低第一安装板1的强度。

参阅图2和图7所示，更进一步地，所述挡板301远离所述转轴202的一侧设有一加强板7；所述加强板7倾斜设置；所述加强板7的一端与所述挡板301固定连接；所述加强板7的另一端与所述连接板6固定连接；所述气缸杆302a远离所述气缸302的一端与所述加强板7远离所述铣刀201的一侧面固定连接。通过设置加强板7能够提高连接板6与挡板301的连接强度。

参阅图1所示，可选地，所述驱动装置4包括第三安装板401、第一带轮402、第二带轮403、传动轴404、皮带406和电机405；

所述第三安装板401与所述第一安装板1平行设置；所述第三安装板401位于所述第一安装板1远离所述铣刀201的一侧；

所述传动轴404穿过所述第一安装板1和所述第三安装板401，且所述传动轴404与所述第一安装板1转动连接，所述传动轴404与所述第三安装板401转动连接；所述传动轴404的中心线垂直于所述第一安装板1；

所述转轴202穿过所述第一安装板1和所述第三安装板401，且所述转轴202与所述第一安装板1转动连接，所述转轴202与所述第三安装板401转动连接，所述转轴202的中轴线垂直于所述第一安装板1；通过设置第三安装板401，能够保证所述传动轴404、转轴202在转动的过程保持中心线的位置不变，有利于提高加工精度；另外通过移动所述第一安装板1就能够带动所述铣削机构2和防变形组件3同时移动，以实现对于所述铣刀201铣削路径的控制。本领域技术人员能够理解的是，如何控制第一安装板1的移动，属于现有技术，在此不再赘述。

所述第一带轮402安装在所述传动轴404上，所述第二带轮403安装在所述转轴202上，所述第一带轮402与所述第二带轮403通过所述皮带406连接；

所述电机405的输出轴与所述传动轴404传动连接；所述电机405固定安装在所述第三安装板401上。

参阅图9所示，进一步地，所述挡板301包括支撑层301a和石墨层301b；所述支撑层301a与所述石墨层301b固定连接，且所述石墨层301b位于所述挡板301靠近所述铣刀201的一侧。设置石墨层301b能够提高挡板301的耐磨性，防止因磨损而影响铣削的精度，提高挡板301的使用寿命，减少更换频率，节约成本。

其中，所述石墨层301b的边沿设有倒角。如此，防止石墨层301b的边沿的棱角划伤构件。

参阅图8所示，可选地，所述支撑层301a靠近所述石墨层301b的一侧开设有若干限位凹槽301aa；所述石墨层301b靠近所述支撑层301a的一侧设有与所述限位凹槽301aa配合的限位块。具体实施时，限位凹槽301aa可为矩形槽、三角形槽、五边形槽等。如此设计能够提高支撑层301a与石墨层301b的连接牢度。

参阅图4所示，进一步地，所述转轴202由第一转轴202a和第二转轴202b组成，所述第一转轴202a的轴线与所述第二转轴202b的轴线重合，且所述第一转轴202a的直径小于所述第二转轴202b的直径；所述第一转轴202a上安装有一第一挡环9和第二挡环10，所述第二挡环10位于所述第一转轴202a远离所述第二转轴202b的端部；所述第一转轴202a远离所述第二转轴202b的一端的端部沿其轴线方向开设有一多边形凹槽11；所述第一安装板1安装在第一挡环9与第二转轴202b之间，如此，可防止所述转轴202在转动的过程中从第一安装板1上脱落。

参阅图2和图5所示，所述第一转轴202a上还活动套设有一螺帽12；所述螺帽12位于所述第一挡环9与所述第二挡环10之间；所述螺帽12的内直径大于所述第二挡环10的外直径，所述螺帽12远离所述第二挡环10的一端设有第三挡环13，所述第三挡环13的内直径小于所述第二挡环10的内直径，如此，可以保证螺帽12能够在第一转轴202a上下滑动，但又不会从第一转轴202a上脱落。具体地，第一转轴202a与所述第二挡环10一体成型，安装时，先将螺帽12加热，把第一转轴202a和第二挡环10冷冻处理、利用热胀冷缩原理将螺帽12套设在第一转轴202a上。

参阅图6所示，所述铣刀201的一端设有一连接柱14；所述连接柱14的轴线与所述铣刀201的轴线重合；所述连接柱14远离所述铣刀201的一端的周侧设有与所述螺帽12配合的螺纹，端部设有与所述多边形凹槽11配合的多边形柱体15。具体地，多边形凹槽11可以为三边形、四变形、五边形、六变形等。具体安装过程描述，将多边形柱体15插入到第一转轴202a上的多边形凹槽11内，将螺帽12向铣刀201的方向移动，将螺帽12拧紧在连接柱14上，从而使铣刀201安装在转轴202的下端，如此设计方便在铣刀201损坏时进行更换。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (7)

1.一种具有微小薄壁防变形功能的铣削装置，其特征在于，包括第一安装板（1）、铣削机构（2）和防变形组件（3）；

所述第一安装板（1）滑动设置；

所述铣削机构（2）包括铣刀（201）和转轴（202）；所述转轴（202）转动安装在所述第一安装板（1）上，且所述转轴（202）与驱动装置（4）传动连接；所述铣刀（201）安装在所述转轴（202）的一端，且所述铣刀（201）的中轴线与所述转轴（202）的中心线位于同一直线上；

所述防变形组件（3）包括挡板（301）和气缸（302）；所述挡板（301）的上端与所述第一安装板（1）的下表面滑动连接；所述挡板（301）位于所述转轴（202）的一侧；所述挡板（301）所在的面与所述转轴（202）的中心线平行；所述挡板（301）用于在微小薄壁构件成型时，与所述铣刀（201）从两侧抵靠在微小薄壁构件上；所述气缸（302）通过一第二安装板（5）固定安装在所述第一安装板（1）的下方；所述气缸（302）的气缸杆（302a）与所述挡板（301）固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种具有微小薄壁防变形功能的铣削装置，其特征在于，所述挡板（301）的上端设有一连接板（6）；所述连接板（6）与所述第一安装板（1）平行；所述连接板（6）远离所述挡板（301）的一侧设有滑轨（601）；所述第一安装板（1）的下表面设有与所述滑轨（601）配合的滑槽（101）。

3.根据权利要求2所述的一种具有微小薄壁防变形功能的铣削装置，其特征在于，所述挡板（301）远离所述转轴（202）的一侧设有一加强板（7）；所述加强板（7）倾斜设置；所述加强板（7）的一端与所述挡板（301）固定连接；所述加强板（7）的另一端与所述连接板（6）固定连接；所述气缸杆（302a）远离所述气缸（302）的一端与所述加强板（7）远离所述铣刀（201）的一侧面固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种具有微小薄壁防变形功能的铣削装置，其特征在于，所述驱动装置（4）包括第三安装板（401）、第一带轮（402）、第二带轮（403）、传动轴（404）、皮带（406）和电机（405）；

所述第三安装板（401）与所述第一安装板（1）平行设置；所述第三安装板（401）位于所述第一安装板（1）远离所述铣刀（201）的一侧；

所述传动轴（404）穿过所述第一安装板（1）和所述第三安装板（401），且所述传动轴（404）与所述第一安装板（1）转动连接，所述传动轴（404）与所述第三安装板（401）转动连接；所述传动轴（404）的中心线垂直于所述第一安装板（1）；

所述转轴（202）穿过所述第一安装板（1）和所述第三安装板（401），且所述转轴（202）与所述第一安装板（1）转动连接，所述转轴（202）与所述第三安装板（401）转动连接，所述转轴（202）的中轴线垂直于所述第一安装板（1）；

所述第一带轮（402）安装在所述传动轴（404）上，所述第二带轮（403）安装在所述转轴（202）上，所述第一带轮（402）与所述第二带轮（403）通过所述皮带（406）连接；

所述电机（405）的输出轴与所述传动轴（404）传动连接；所述电机（405）固定安装在所述第三安装板（401）上。

5.根据权利要求1所述的一种具有微小薄壁防变形功能的铣削装置，其特征在于，所述挡板（301）包括支撑层（301a）和石墨层（301b）；所述支撑层（301a）与所述石墨层（301b）固定连接，且所述石墨层（301b）位于所述挡板（301）靠近所述铣刀（201）的一侧。

6.根据权利要求5所述的一种具有微小薄壁防变形功能的铣削装置，其特征在于，所述石墨层（301b）的边沿设有倒角。

7.根据权利要求5所述的一种具有微小薄壁防变形功能的铣削装置，其特征在于，所述支撑层（301a）靠近所述石墨层（301b）的一侧开设有若干限位凹槽（301aa）；所述石墨层（301b）靠近所述支撑层（301a）的一侧设有与所述限位凹槽（301aa）配合的限位块。