CN111940842B - 一种可调节螺旋式浮动倒角刀及倒角方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种可调节螺旋式浮动倒角刀及倒角方法。包括倒角刀头、E型螺帽、E型夹套、螺旋槽刀杆、弹簧底座丝堵、弹簧、调节丝堵、钢珠丝堵、钢珠和夹持刀柄；螺旋槽刀杆放置在夹持刀柄中；螺旋槽刀杆的下端于弹簧底座丝堵螺纹连接；弹簧底座丝堵套有弹簧；弹簧的下端与调节丝堵相接触；E型夹套夹持倒角刀头的下端；倒角刀头通过E型螺帽固定在E型夹套上；倒角刀头插在螺旋槽刀杆中；螺旋槽刀杆设置有螺旋槽；钢珠放置于螺旋槽内并通过钢珠丝堵固定在螺旋槽内。本发明采用仿形追踪去毛刺装置，通过数控编程自动随形倒角，能够根据切削力变化自动追踪轮廓线偏差浮动伸缩，从而达到自动仿形倒角的目的，可提升产品质量，降低劳动强度。

Description

一种可调节螺旋式浮动倒角刀及倒角方法

技术领域

本发明属于刀具加工技术领域，具体的说是一种可调节螺旋式浮动倒角刀及倒角方法。

背景技术

在金属加工中出现毛刺后需要倒角时，往往由于工件毛坯轮廓尺寸不统一，或是异形曲面轮廓高低起伏不一，从而无法采用数控编程对工件轮廓进行统一加工。而铸件毛坯或不规则形状的零件，因加工产生的毛刺和飞边只能通过锉、刮等手工方式处理，存在易划伤加工表面、清理不彻底、倒角不均匀、工作强度大和效率低的问题。

发明内容

本发明提供了一种可调节螺旋式浮动倒角刀及倒角方法，采用仿形追踪去毛刺装置，通过数控编程自动随形倒角，能够根据切削力变化自动追踪轮廓线偏差浮动伸缩，从而达到自动仿形倒角的目的，可提升产品质量，降低劳动强度，解决了金属加工中需要倒角时，由于工件毛坯轮廓尺寸不统一，或是异形曲面轮廓高低起伏不一，从而无法采用数控编程对工件轮廓进行统一加工的问题。

本发明技术方案结合附图说明如下：

一种可调节螺旋式浮动倒角刀，包括倒角刀头1、E型螺帽2、E型夹套3、螺旋槽刀杆4、弹簧底座丝堵6、弹簧7、调节丝堵8、钢珠丝堵10、钢珠11和夹持刀柄12；所述螺旋槽刀杆4放置在夹持刀柄12中；所述螺旋槽刀杆4的下端与弹簧底座丝堵6螺纹连接；所述弹簧底座丝堵6套有弹簧7；所述弹簧7的下端与调节丝堵8相接触；所述E型夹套3夹持倒角刀头1的下端；所述倒角刀头1通过E 型螺帽2固定在E型夹套3上；所述倒角刀头1插在螺旋槽刀杆4中；所述螺旋槽刀杆4设置有螺旋槽；所述钢珠11放置于螺旋槽内并通过钢珠丝堵10固定在螺旋槽内。

所述夹持刀柄12设置有第一环槽。

所述第一环槽内放置有前端密封圈5。

所述弹簧底座丝堵6设置有第二环槽。

所述第二环槽内放置有后端密封圈9。

所述螺旋槽有三条。

所述调节丝堵8有两个。

一种可调节螺旋式浮动倒角刀的倒角方法，该倒角方法包括以下步骤：

步骤一、在自动仿形轮廓加工中，对刀高度以倒角刀具的中间直径位置为基准，对刀高度为H，加工时以此高度H做为刀具原始高度参数，实际刀具高度参数数值为：H-5mm，同时轮廓偏移距离为此位置的刀具半径R减去所需加工的倒角距离D；

步骤二、给出加工中刀具加工的具体参数，包括刀具转速和加工进给速率；

步骤三、在加工过程中，先将刀具降至轮廓上表面加工位置，然后缓速降至倒角深度位置，以步骤二的加工参数进行加工，其加工过程中会呈现三种状态，分别为：

第一种状态，工件某段轮廓没有误差，此时刀具会以正常加工状态进给前行；

第二种状态，工件某段轮廓位置偏大，此时刀具由正常加工进给变为轴向向上随行浮动，同时由于旋转速度不变，刀具主要轴向下切力也会保持不变，但在浮动上行过程中，刀具实际加工直径变小，切屑速率下降，与此同时刀具后端微调弹簧的弹力也会因行程减小而增加，两相作用下，共同保证倒角深度不会改变；

第三种状态，工件某段轮廓位置偏小，此时刀具由正常加工进给变为轴向向下随行浮动，同时由于旋转速度不变，刀具主要轴向下切力也会保持不变，但在浮动下行过程中，刀具实际加工直径变大，切屑速率上升，与此同时刀具后端微调弹簧的弹力也会因行程增大而减小，两相作用下，共同保证倒角深度不会改变。

本发明的有益效果为：

1)本发明采用仿形追踪去毛刺装置，通过数控编程自动随形倒角，能够解决数控加工中产生的毛刺和飞边只能通过锉、刮等手工方式处理，存在易划伤加工表面、清理不彻底、倒角不均匀、工作强度大和效率低的问题；

2)本发明装置的轴向可浮动伸缩，运动轨迹按零件轮廓线数控编程，能够根据切削力变化自动追踪轮廓线偏差浮动伸缩，从而达到自动仿形倒角的目的，提升产品质量，降低劳动强度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所要使用的附图作简单的介绍，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，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的剖视示意图；

图3为本发明的整体结构爆炸示意图；

图4为本发明中螺旋刀杆的结构示意图；

图5为本发明中夹持刀柄的剖视示意图。

图中：

1、倒角刀头；

2、E型螺帽；

3、E型夹套；

4、螺旋槽刀杆；

5、前端密封圈；

6、弹簧底座丝堵；

7、弹簧；

8、调节丝堵；

9、后端密封圈；

10、钢珠丝堵；

11、钢珠；

12、夹持刀柄。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

参阅图1—图5，一种可调节螺旋式浮动倒角刀，包括倒角刀头1、E型螺帽2、E型夹套3、螺旋槽刀杆4、前端密封圈5、弹簧底座丝堵6、弹簧7、调节丝堵8、后端密封圈9、钢珠丝堵10、钢珠11和夹持刀柄12。

所述倒角刀头1，用于加工工件倒角，刀具直径以及倒角角度可选用。

所述E型螺帽2，用于锁紧加工刀具。

所述E型夹套3，用于装夹加工刀具。

所述螺旋槽刀杆4，用于加持加工刀具，并在刀杆上设置了均匀分布的三条螺旋槽，用于刀具旋转加工时，可以让刀杆在轴向自由螺旋升降，从而起到刀具浮动加工效果装夹加工刀具。

所述前端密封圈5，在刀具加注内部冷却液时，与夹持刀柄相互配合从而起到冷却液密封作用，防止冷却液从刀杆和夹持刀柄滑动处流出。

所述弹簧底座丝堵6，通过螺纹连接螺旋槽刀杆4，并利用凸台位置固定弹簧方向，防止弹簧左右窜动。

所述弹簧7，置于夹持刀柄12中，用于稳定螺旋槽刀杆4轴向位置，并起到调节轴向弹力大小作用。

所述调节丝堵8，用于调节弹簧7行程，以及控制弹簧轴向弹力。

所述后端密封圈9，在刀具加注内部冷却液时，与夹持刀柄12相互配合从而起到冷却液密封作用，防止冷却液从刀杆和夹持刀柄12滑动处流出。

所述钢珠丝堵10，分别均匀置于于夹持刀柄12的槽口中，用于固定钢珠11。

所述钢珠11，分别均匀置于于夹持刀柄12的槽口中，与螺旋槽刀杆上的螺旋槽配合，起到固定螺旋槽刀杆4滑动方向的作用。

所述夹持刀柄12，装载以上零部件，并直接可以装夹在各种刀柄中使用。

所述螺旋槽刀杆4的下端与弹簧底座丝堵6螺纹连接；所述弹簧底座丝堵6 套有弹簧7；所述弹簧7的下端与调节丝堵8相接触；所述E型夹套3夹持倒角刀头1的下端；所述倒角刀头1通过E型螺帽2固定在E型夹套3上；所述倒角刀头1 插在螺旋槽刀杆4中；所述螺旋槽刀杆4设置有螺旋槽；所述钢珠11放置于螺旋槽内并通过钢珠丝堵10固定在螺旋槽内。

所述刀具中采用的E型螺帽2和E型夹套3可方便快捷的装卸倒角刀具1，便于使用，同时可装夹不同种类以及直径的倒角刀具，提高了刀具加工的通用性,；

所述螺旋槽刀杆4带有均匀分布的三条螺旋槽，通过置于夹持刀柄12中的钢珠11进行轴向定位滑动，在刀具进行正向旋转时，由于螺旋线也是正向螺旋，因此刀具旋转惯性会将螺旋槽刀杆4反向向下滑动，最终通过所述弹簧底座丝堵6限位固定位置，并通过所述弹簧7施加在弹簧底座丝堵6上的弹力，共同形成作用于倒角刀具1上的轴向力。

所述前、后端密封圈5、9，分别置于所述夹持刀柄环槽中，以及弹簧底座丝堵6的环槽中，在刀具加注内部冷却液时，与夹持刀柄12相互配合从而起到冷却液密封作用，防止冷却液从刀杆和夹持刀柄12滑动处流出。

所述弹力调节机构包括所述弹簧7以及两个调节丝堵8，所述调节丝堵8在通过调节工具调节后，同时利用所述调节丝堵8进行行程固定锁死，防止所述弹簧7行程变动。此调节力可根据实际加工工件进行相应调节。

本发明主要用于工件平面内外轮廓倒角加工，以及圆柱体交叉孔内轮廓倒角加工，异形曲面轮廓的倒角加工等。由于刀具可以轴向浮动，浮动范围为 10mm,且具有轴向加工力调节功能，因此，只要同批量零件的轮廓误差在10mm 以内，在对零件轮廓进行首次编程后，即可通用，同时此刀具可方便装夹与各式刀柄中，达到批量零件仿形倒角加工的目的，提高了零件倒角加工的效率，以及通用性。

实施例

一种可调节螺旋式浮动倒角刀的倒角方法，该倒角方法包括以下步骤：

步骤一、在自动仿形轮廓加工中，以零件轮廓误差5mm，需要倒角深度为 Dmm距离为例，此时对刀高度以倒角刀具的中间直径位置为基准，对刀高度为H，加工时以此高度H做为刀具原始高度参数，实际刀具高度参数数值为：H-5mm,同时轮廓偏移距离为此位置的刀具半径R减去所需加工的倒角距离D。

步骤二、加工中具体实施的刀具加工参数为：

刀具转速：3000r/min

加工进给速率：600mm/min

步骤三、在加工过程中，先将刀具降至轮廓上表面加工位置，然后缓速降至倒角深度位置，以所述加工参数进行加工，其加工过程中会呈现三种状态，分别为：

第一种状态，工件某段轮廓没有误差，此时刀具会以正常加工状态进给前行。

第二种状态，工件某段轮廓位置偏大，此时刀具由正常加工进给变为轴向向上随行浮动，同时由于旋转速度不变，刀具主要轴向下切力也会保持不变，但在浮动上行过程中，刀具实际加工直径变小，切屑速率下降，与此同时刀具后端微调弹簧的弹力也会因行程减小而增加，两相作用下，共同保证倒角深度不会改变。

第三种状态，工件某段轮廓位置偏小，此时刀具由正常加工进给变为轴向向下随行浮动，同时由于旋转速度不变，刀具主要轴向下切力也会保持不变，但在浮动下行过程中，刀具实际加工直径变大，切屑速率上升，与此同时刀具后端微调弹簧的弹力也会因行程增大而减小，两相作用下，共同保证倒角深度不会改变。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置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。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (1)

1.一种可调节螺旋式浮动倒角刀的倒角方法，包括倒角刀头(1)、E型螺帽(2)、E型夹套(3)、螺旋槽刀杆(4)、弹簧底座丝堵(6)、弹簧(7)、调节丝堵(8)、钢珠丝堵(10)、钢珠(11)和夹持刀柄(12)；所述螺旋槽刀杆(4)放置在夹持刀柄(12)中；所述螺旋槽刀杆(4)的下端与弹簧底座丝堵(6)螺纹连接；所述弹簧底座丝堵(6)套有弹簧(7)；所述弹簧(7)的下端与调节丝堵(8)相接触；所述E型夹套(3)夹持倒角刀头(1)的下端；所述倒角刀头(1)通过E型螺帽(2)固定在E型夹套(3)上；所述倒角刀头(1)插在螺旋槽刀杆(4)中；所述螺旋槽刀杆(4)设置有螺旋槽；所述钢珠(11)放置于螺旋槽内并通过钢珠丝堵(10)固定在螺旋槽内；所述夹持刀柄(12)设置有第一环槽；所述第一环槽内放置有前端密封圈(5)；所述弹簧底座丝堵(6)设置有第二环槽；所述第二环槽内放置有后端密封圈(9)；所述螺旋槽有三条；所述调节丝堵(8)有两个；其特征在于，该倒角方法包括以下步骤：

步骤一、在自动仿形轮廓加工中，对刀高度以倒角刀具的中间直径位置为基准，对刀高度为H，加工时以此高度H做为刀具原始高度参数，实际刀具高度参数数值为：H-5mm，同时轮廓偏移距离为此位置的刀具半径R减去所需加工的倒角距离D；

步骤二、给出加工中刀具加工的具体参数，包括刀具转速和加工进给速率；

步骤三、在加工过程中，先将刀具降至轮廓上表面加工位置，然后缓速降至倒角深度位置，以步骤二的加工参数进行加工，其加工过程中会呈现三种状态，分别为：

第一种状态，工件某段轮廓没有误差，此时刀具会以正常加工状态进给前行；

第二种状态，工件某段轮廓位置偏大，此时刀具由正常加工进给变为轴向向上随行浮动，同时由于旋转速度不变，刀具主要轴向下切力也会保持不变，但在浮动上行过程中，刀具实际加工直径变小，切屑速率下降，与此同时刀具后端微调弹簧的弹力也会因行程减小而增加，两相作用下，共同保证倒角深度不会改变；

第三种状态，工件某段轮廓位置偏小，此时刀具由正常加工进给变为轴向向下随行浮动，同时由于旋转速度不变，刀具主要轴向下切力也会保持不变，但在浮动下行过程中，刀具实际加工直径变大，切屑速率上升，与此同时刀具后端微调弹簧的弹力也会因行程增大而减小，两相作用下，共同保证倒角深度不会改变。

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