CN112710496B - 一种bta钻削快速落刀装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种BTA钻削快速落刀装置及方法，包括底座，底座具有中空型腔，底座侧部具有开口与中空型腔连通，且开口处由通盖封闭；所述中空型腔内置有可水平移动的夹具，底座顶部设置挡块，挡块底部低于夹具顶部设置以在加工时阻止夹具移动；所述通盖和夹具侧部之间设置弹性元件以在加工后推动夹具移动。

Description

一种BTA钻削快速落刀装置及方法

技术领域

本发明属于钻床附件技术领域，具体涉及一种BTA钻削快速落刀装置及方法。

背景技术

这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

快速落刀装置是在金属切削时，在极短的时间内以足够大的速度使刀具与工件材料快速分离，提取某一时刻切削区切屑根部样本的特殊机床附件。该切削根部样本做成金相试样后，可用于观察测量切削变形区剪切角、切屑卷曲角、刀具积屑瘤等，进而通过描述金属切削加工过程，研究金属切削变形机理，对指导科学生产有积极意义。

BTA钻属于内排屑深孔钻，采用卧式钻削的形式，须用授油器顶紧工件，在密闭环境下进行钻削，切屑和冷却液从钻杆内部排出。现有的快速落刀装置中，大多是属于车床加工技术领域，只有少部分是针对麻花钻的钻削过程。发明人发现，麻花钻的快速落刀装置一般为立式钻削，且对钻削工件加工精度和钻孔深度的要求较高，故不能满足BTA卧式钻削切屑根提取的需要。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种BTA钻削快速落刀装置及方法，该装置为卧式深孔钻床附件，可重复利用、易操作、对工件加工精度和钻孔深度要求低，可以满足BTA卧式钻削切削根部提取的要求。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本发明的实施例提供了一种BTA钻削快速落刀装置，包括底座，底座具有中空型腔，底座侧部具有开口与中空型腔连通，且开口处由通盖封闭；所述中空型腔内置有可水平移动的夹具，底座顶部设置挡块，挡块底部低于夹具顶部设置以在加工时阻止夹具移动；所述通盖和夹具侧部之间设置弹性元件以在加工后推动夹具移动。

作为进一步的技术方案，所述底座顶部开设通孔，挡块由底座外部穿过通孔伸入中空型腔内；挡块阻挡夹具时，夹具侧部抵于挡块侧部。

作为进一步的技术方案，所述弹性元件包括压力弹簧，压力弹簧固定于通盖侧部，压力弹簧与顶杆固定连接，顶杆抵在夹具侧部。

作为进一步的技术方案，所述夹具具有容纳工件的容置空间，且夹具侧部设置开口，夹具侧部开口与容置空间相通以供工件伸出夹具。

作为进一步的技术方案，所述夹具侧部开口与底座侧部开口同向设置。

作为进一步的技术方案，所述夹具顶部和侧部设置螺旋夹紧机构，以在工件侧部和顶部将其夹紧。

作为进一步的技术方案，所述底座于型腔后部设置阻尼。

作为进一步的技术方案，所述中空型腔内固设导轨，夹具底部设置滑槽与导轨配合。

作为进一步的技术方案，所述通盖开有通孔，以供加工时钻头进出；所述通盖于通孔处固定设置密封圈，且密封圈与通孔同心设置。

第二方面，本发明实施例还提供了一种如上所述的BTA钻削快速落刀装置的使用方法，包括以下步骤：

将底座安装在钻床的工作台，使导轨与主轴平行；

将工件放在夹具内夹紧，挡块挡住夹具，安装通盖，弹性元件被压缩；

加工时刀具进入中空型腔，加工到设定位置时，取出挡块，在弹性元件作用下，夹具带着工件向远离钻头的方向移动，使钻头和工件迅速分离，实现快速落刀。

上述本发明的实施例的有益效果如下：

本发明的快速落刀装置，满足了深孔加工需要密封环境的加工条件，可以将工件装夹到夹具上，实现在一定尺寸范围内的工件均可进行试验，提高了夹具的通用性。

本发明的快速落刀装置，设置夹具可夹紧工件，底座顶部设置的挡块可伸入型腔内与夹具侧部配合，进而在加工时阻挡夹具，避免其移动，而通盖和夹具之间弹性元件的设置，可以在加工后推动夹具移动，进而使得钻头和工件快速分离，实现快速落刀。

本发明的快速落刀装置，夹具由于采用压紧螺栓固定的方式，降低了工件的表面质量要求，节约了加工成本。

本发明的快速落刀装置，底座内设置阻尼，保证了弹性元件推动夹具撞击阻尼回弹后，刀具不会再次触碰工件，防止切削根部被破坏和刀具的损坏。

本发明的快速落刀装置，弹簧的压缩是通过拧紧通盖的紧固螺钉实现的，操作简单，节约人力，安全性高。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明根据一个或多个实施方式的快速落刀装置的主视图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是图1的B-B剖视图；

图中：为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意使用

其中，1-底座、2-导轨、3-夹具、4-顶杆、5-压力弹簧、6-紧固螺钉、7-通盖、8-工件、9-螺旋夹紧机构、10-挡块、11-阻尼、12-密封圈。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本发明另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

为了方便叙述，本发明中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅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设备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。

术语解释部分:本发明中如出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等，应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在不足，为了解决如上的技术问题，本发明提出了一种BTA钻削快速落刀装置及方法。

本发明的一种典型的实施方式中，如图1所示，提出一种BTA钻削快速落刀装置，其为卧式结构。

该快速落刀装置由底座1、导轨2、夹具3、顶杆4、压力弹簧5、紧固螺钉6、通盖7、螺旋夹紧机构9、挡块10、阻尼11以及密封圈12构成。

其中，底座1具有中空型腔，底座侧部具有开口与中空型腔连通，且开口处由通盖7封闭。

底座的纵截面可呈C字形。

导轨2固定在底座1的型腔内部下表面，与钻床主轴平行；在本实施例中，导轨截面为燕尾形。

夹具3设置在导轨2上，夹具底部开设有与导轨2截面相适配的滑槽，夹具下表面与导轨上表面构成移动副，夹具底部通过滑槽与导轨配合，且夹具能沿着导轨方向进行水平往复滑动。

底座1的上表面开设有方形通孔，与通孔相适配的挡块10穿过通孔，挡块由底座外部伸入型腔内。

在进一步的方案中，挡块10底部低于夹具顶部设置，挡块阻挡夹具时，夹具侧部可抵于挡块侧部，在加工时挡块阻止夹具沿导轨移动，防止夹具后退。

在底座1型腔后部中间位置设置有阻尼11，阻尼设置于底座型腔内未设置开口的侧壁，用于吸收夹具被弹簧弹开后对底座型腔后壁的作用力。阻尼为块体结构。

本发明中，前、后的定义为：以底座为基准，其设置开口与通盖配合的一侧为前，相反的一侧为后。

夹具3整体呈C字形结构，夹具具有容纳工件8的容置空间，且夹具侧部设置开口，夹具侧部开口与容置空间相通以供工件伸出夹具。

夹具侧部开口与底座侧部开口同向设置，也即夹具在套设于底座型腔时，夹具侧部开口与底座侧部开口朝向同一方向。

夹具3顶部和侧部设置螺旋夹紧机构用于夹紧工件；具体的，夹具的顶部和侧部各开有两个螺纹孔，工件8置于夹具的容置空间内，螺旋夹紧机构9配合设置于螺纹孔内，以在工件侧部和顶部将其夹紧。

螺旋夹紧机构可以采用内六角螺钉，通过将内六角螺钉旋进夹具的螺纹孔中，螺钉头与工件表面接触实现工件的夹紧。

底座侧部开口由通盖7封闭，通盖为板状结构，通盖的四个角上开有通孔，通过紧固螺钉6压紧在底座型腔的开口处，使型腔成为密闭环境。夹具将工件夹紧后，工件伸出夹具，工件端部顶在通盖侧部，且工件与通盖通孔位置相对应，工件和通盖二者之间加装密封圈12，具体可将密封圈固定于通盖上，密封圈设置于通盖通孔处，且密封圈与通孔同心设置。

通盖7的中间部位开有圆形通孔，以供加工时钻头进出。通盖的通孔与夹具侧部开口的位置相对应，在加工时，钻头由通盖的通孔进入对夹具夹紧的工件进行钻削。

通盖和夹具侧部之间设置弹性元件，弹性元件采用压力弹簧5，压力弹簧固定于通盖侧部，压力弹簧与顶杆4固定连接，顶杆抵在夹具侧部，使其能够推动导轨上的夹具移动。

本发明中，压力弹簧设置4个，与压力弹簧连接的顶杆抵在夹具侧部四个角上。

使用时，将本发明装置安装固定在钻床的工作台上，使导轨与主轴平行，将工件放在夹具内并通过螺旋夹紧机构9夹紧工件，用挡块10挡住夹具，盖上通盖，用紧固螺钉将通盖压紧在底座1的型腔开口处，旋紧螺钉的过程，压力弹簧被压缩。加工时将授油器顶在通盖上，刀具通过通盖中心的通孔进入型腔内部，加工到合适位置时，拔出挡块10，在压力弹簧弹力的作用下，夹具带着工件沿着导轨向远离钻头的方向移动，使钻头和工件迅速分离，实现快速落刀，能够得到较高质量的切屑根部样本。

本发明结构紧凑，工作稳定，操作简单实用，满足BTA钻削时必须密封的要求，解决了BTA钻削切削根部提取的难题。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种BTA钻削快速落刀装置，其特征是，包括底座，底座具有中空型腔，底座侧部具有开口与中空型腔连通，且开口处由通盖封闭；所述中空型腔内置有可水平移动的夹具，底座顶部设置挡块，挡块底部低于夹具顶部设置以在加工时阻止夹具移动；所述通盖和夹具侧部之间设置弹性元件以在加工后推动夹具移动，所述底座顶部开设通孔，挡块由底座外部穿过通孔伸入中空型腔内；挡块阻挡夹具时，夹具侧部抵于挡块侧部，夹具整体呈C字形结构，夹具侧部开口与底座侧部开口朝向同一方向，并且夹具侧部开口与底座侧部开口相通，所述弹性元件包括压力弹簧，压力弹簧固定于通盖侧部，压力弹簧与顶杆固定连接，顶杆抵在夹具侧部。

2.如权利要求1所述的BTA钻削快速落刀装置，其特征是，所述夹具具有容纳工件的容置空间，且夹具侧部设置开口，夹具侧部开口与容置空间相通以供工件伸出夹具。

3.如权利要求2所述的BTA钻削快速落刀装置，其特征是，所述夹具侧部开口与底座侧部开口同向设置。

4.如权利要求1所述的BTA钻削快速落刀装置，其特征是，所述夹具顶部和侧部设置螺旋夹紧机构，以在工件侧部和顶部将其夹紧。

5.如权利要求1所述的BTA钻削快速落刀装置，其特征是，所述底座于型腔后部设置阻尼。

6.如权利要求1所述的BTA钻削快速落刀装置，其特征是，所述中空型腔内固设导轨，夹具底部设置滑槽与导轨配合。

7.如权利要求1所述的BTA钻削快速落刀装置，其特征是，所述通盖开有通孔，以供加工时钻头进出；所述通盖于通孔处固定设置密封圈，且密封圈与通孔同心设置。

8.如权利要求1-7任一项所述的BTA钻削快速落刀装置的使用方法，其特征是，包括以下步骤：

将底座安装在钻床的工作台，使导轨与主轴平行；

将工件放在夹具内夹紧，挡块挡住夹具，安装通盖，弹性元件被压缩；

加工时刀具进入中空型腔，加工到设定位置时，取出挡块，在弹性元件作用下，夹具带着工件向远离钻头的方向移动，使钻头和工件迅速分离，实现快速落刀。

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