CN113211165B - 一种金属加工用铣磨装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及金属加工技术领域，且公开了一种金属加工用铣磨装置，包括底座，所述底座的上端固定连接有工作台，所述工作台的底端贯穿连接有输出轴，所述输出轴的上端延伸至底座的右侧固定连接有连杆，所述连杆的右端固定连接有第一支撑柱，所述第一支撑柱的上端固定连接有辐射加热器。本发明通过输出轴转动带动辐射加热器和反射箱同步转动实现将铣磨刀内侧的工件非铣磨区域的均匀加热，进而达到工件表面温度均匀分散的效果，解决了现有技术因铣磨刀与工件持续摩擦生热导致工件残次率高的问题，同时通过压电块、弹簧、电磁铁之间的配合设置实现铣磨刀的移动，达到夹持力度保持恒定的效果，解决了现有技术因夹持松弛导致的误差率高的问题。

Description

一种金属加工用铣磨装置
技术领域
本发明涉及金属加工技术领域，具体为一种金属加工用铣磨装置。
背景技术
金属加工过程中常常需要按照产品类别将代加工金属通过模具冲压后再进行铣磨处理已到达各种形状的工件，在进行圆柱形工件加工过程中常常需要将铣磨齿沿工件周向反复打磨，在反复转动铣磨过程中，往往存在如下技术缺陷：其一、在铣磨齿与工件打磨过程中由于铣磨刀高度转动与工件摩擦实现打磨，最终产生大量热量，导致工件表面温度持续上升，产生热力形变进而造成工件损坏残次品概率高；其二、随着铣磨的持续进行，工件直径逐渐减少，此时夹持设备无法保持原有夹持力度，易产生松动造成产品误差率高。
发明内容
针对背景技术中提出的现有金属加工铣磨装置在使用过程中存在的不足，本发明提供了一种金属加工用铣磨装置，具备热传递均匀、夹持力度恒定的优点，解决了上述背景技术中提出的技术问题。
本发明提供如下技术方案：一种金属加工用铣磨装置，包括底座，所述底座的上端固定连接有工作台，所述工作台的底端贯穿连接有输出轴，所述输出轴的上端延伸至底座的右侧固定连接有连杆，所述连杆的右端固定连接有第一支撑柱，所述第一支撑柱的上端固定连接有辐射加热器，所述第一支撑柱的右端滑动连接有第二支撑柱，所述第二支撑柱的上端固定连接有铣磨刀，所述输出轴的顶端固定连接有反射箱，所述反射箱的外部套接有工件本体，所述反射箱的右侧壁开设有通孔，所述通孔和辐射加热器与铣磨刀的圆心处于同一轴向直线上。
优选的，所述连杆的内部且位于第一支撑柱的下端固定连接有压电块，所述压电块的右端固定连接有弹簧，所述弹簧的另一端固定连接有电磁铁，所述电磁铁固定连接在第二支撑柱的底端。
优选的，所述反射箱为不透明金属锰钢、铬钢材质中的一种。
优选的，所述通孔的直径值小于辐射加热器的直径值。
本发明具备以下有益效果：
1、本发明通过输出轴转动带动辐射加热器和反射箱同步转动实现对箱体的热辐射反射，同时通过连杆、通孔、反射箱的同步转动实现将铣磨刀内侧的工件非铣磨区域的均匀加热，进而达到工件表面温度均匀分散的效果，解决了现有技术因铣磨刀与工件持续摩擦生热导致工件表面热力形变进而导致工件残次率高的问题。
2、本发明通过夹具的压力作用于压电块产生压电电流通过检测后实现夹持力度的自动调节，同时通过压电块、弹簧、电磁铁之间的配合设置实现铣磨刀的移动，调节电流大小以满足压电电流的变化进而达到夹持力度保持恒定的效果，解决了现有技术因夹持松弛导致的误差率高的问题。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明局部立体结构示意图；
图3为本发明反射箱俯视结构示意图；
图4为本发明图2中A处结构局部放大示意图。
图中：1、底座；2、工作台；3、输出轴；4、连杆；5、压电块；51、第一支撑柱；6、弹簧；7、电磁铁；71、第二支撑柱；8、铣磨刀；9、反射箱；91、通孔；10、工件本体；11、辐射加热器。
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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，一种金属加工用铣磨装置，包括底座1，底座1的上端固定连接有工作台2，工作台2的底端贯穿连接有输出轴3，输出轴3的上端延伸至底座1的右侧固定连接有连杆4，连杆4的右端固定连接有第一支撑柱51，第一支撑柱51的上端固定连接有辐射加热器11，第一支撑柱51的右端滑动连接有第二支撑柱71，第二支撑柱71的上端固定连接有铣磨刀8，输出轴3的顶端固定连接有反射箱9，反射箱9的外部套接有工件本体10，将工件右侧卡接在第一支撑柱51与第二支撑柱71之间，在弹簧6的拉力作用下，实现将工件本体10的夹持，依次开启伺服电机、辐射加热器11、电磁铁7、铣磨刀8，电机输出轴3开始转动，在转动的过程中与输出轴3固定连接的连杆4也随之转动，带动第一支撑柱51上端的辐射加热器11和第二支撑柱71上端的铣磨刀8同步转动，开始时铣磨刀8位于工件本体10的右端，开始对工件本体10的右端进行打磨，随着电机的转动，最终实现沿工件本体10的周向反复转动打磨，在打磨过程中，由于受到铣磨刀8与工件本体10的摩擦，导致工件本体10受到打磨区域持续升温，导致工件本体10的打磨区域与非打磨区域产生温度差，在摩擦力的作用下导致工件本体发生热力形变，此时的辐射加热器11发出的热能转化为辐射能沿通孔91射入反射箱9，连杆4的底端固定连接的反射箱9也同步转动，其转动角速度与铣磨刀8的转动角速度保持一致，由于此处的反射箱9设置为其构成空腔且壁腔内部受到辐射经过多次反射，此时反射箱9近似黑体，将辐射加热器11发出的辐射能转化为内能进而实现对反射箱9的加热。反射箱9的右侧壁开设有通孔91，通孔91和辐射加热器11与铣磨刀8的圆心处于同一轴向直线上。通孔91与辐射加热器11与铣磨刀8的圆心处于同一轴向直线上，固打磨区域(工件本体10与铣磨刀8的切点)温度升高，非打磨区域的内部，辐射能热传递在除通孔91的反射箱9的壁腔，通过辐射热能传递再转化为工件本体10的内能。连杆4的内部且位于第一支撑柱51的下端固定连接有压电块5，压电块5的右端固定连接有弹簧6，弹簧6的另一端固定连接有电磁铁7，电磁铁7固定连接在第二支撑柱71的底端。随着铣磨刀8的持续打磨，工件本体10的直径逐渐减少，当弹簧6恢复原长后，对第二支撑柱71的拉力消失，此时设置在夹持机构底端的压电块5此时受到弹簧6的压力也随之减少，根据胡可定量克制弹簧的弹力也就是此处的压电块受到的压力呈线性变换，此时同步线性增大电磁铁7的电流在电磁铁7产生的磁力吸附下，使得第二支撑柱71沿左侧移动，进而达到对工件本体10侧壁的夹持，至此全程保持对工件本体10夹持力度保持很多，有效减少了随着打磨的进行夹持松弛导致的工件误差率。反射箱9为不透明金属锰钢、铬钢材质中的一种。黑色不透明金属壁腔可将辐射加热器11发出的辐射能沿反射箱9的壁腔内均匀反射，最终实现工件本体表面的温度保持一致。通孔91的直径值小于辐射加热器11的直径值。通孔91足够小以实现最大程度的热辐射传导，达到反射箱9壁腔内部的辐射能全部吸收。
本发明的使用方法(工作原理)如下：
铣磨前将工件本体10置于工作台2上端，将工件右侧卡接在第一支撑柱51与第二支撑柱71之间，在弹簧6的拉力作用下，实现将工件本体10的夹持，依次开启伺服电机、辐射加热器11、电磁铁7、铣磨刀8，电机输出轴3开始转动，在转动的过程中与输出轴3固定连接的连杆4也随之转动，带动第一支撑柱51上端的辐射加热器11和第二支撑柱71上端的铣磨刀8同步转动，开始时铣磨刀8位于工件本体10的右端，开始对工件本体10的右端进行打磨，随着电机的转动，最终实现沿工件本体10的周向反复转动打磨，在打磨过程中，由于受到铣磨刀8与工件本体10的摩擦，导致工件本体10受到打磨区域持续升温，导致工件本体10的打磨区域与非打磨区域产生温度差，在摩擦力的作用下导致工件本体发生热力形变，此时的辐射加热器11发出的热能转化为辐射能沿通孔91射入反射箱9，连杆4的底端固定连接的反射箱9也同步转动，其转动角速度与铣磨刀8的转动角速度保持一致，由于此处的反射箱9设置为其构成空腔且壁腔内部受到辐射经过多次反射，此时反射箱9近似黑体，将辐射加热器11发出的辐射能转化为内能进而实现对反射箱9的加热，根据玻尔兹曼方程原理，黑体辐射度与温度的四次方成正比，即辐射加热器11发出的辐射能经过黑体反射后直接决定了箱体的温度，通孔91与辐射加热器11与铣磨刀8的圆心处于同一轴向直线上，固打磨区域(工件本体10与铣磨刀8的切点)温度升高，非打磨区域的内部，辐射能热传递在除通孔91的反射箱9的壁腔，通过辐射热能传递再转化为工件本体10的内能，固可实现将工件本体10的非打磨区域均匀加热，换而言之，工件本体10的打磨区域与非打磨区域的温度差大大降低，有效减少了因工件表面加工过程中温度差导致的热力形变，显著减少加工过程中的残次率；随着铣磨刀8的持续打磨，工件本体10的直径逐渐减少，当弹簧6恢复原长后，对第二支撑柱71的拉力消失，此时设置在夹持机构底端的压电块5此时受到弹簧6的压力也随之减少，根据胡可定量克制弹簧的弹力也就是此处的压电块受到的压力呈线性变换，此时同步线性增大电磁铁7的电流在电磁铁7产生的磁力吸附下，使得第二支撑柱71沿左侧移动，进而达到对工件本体10侧壁的夹持，至此全程保持对工件本体10夹持力度保持很多，有效减少了随着打磨的进行夹持松弛导致的工件误差率。
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 (4)

1.一种金属加工用铣磨装置，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)的上端固定连接有工作台(2)，所述工作台(2)的底端贯穿连接有输出轴(3)，所述输出轴(3)的上端延伸至底座(1)的右侧固定连接有连杆(4)，所述连杆(4)的右端固定连接有第一支撑柱(51)，所述第一支撑柱(51)的上端固定连接有辐射加热器(11)，所述第一支撑柱(51)的右端滑动连接有第二支撑柱(71)，所述第二支撑柱(71)的上端固定连接有铣磨刀(8)，所述输出轴(3)的顶端固定连接有反射箱(9)，所述反射箱(9)的外部套接有工件本体(10)，所述反射箱(9)的右侧壁开设有通孔(91)，所述通孔(91)和辐射加热器(11)与铣磨刀(8)的圆心处于同一轴向直线上。
2.根据权利要求1所述的一种金属加工用铣磨装置，其特征在于：所述连杆(4)的内部且位于第一支撑柱(51)的下端固定连接有压电块(5)，所述压电块(5)的右端固定连接有弹簧(6)，所述弹簧(6)的另一端固定连接有电磁铁(7)，所述电磁铁(7)固定连接在第二支撑柱(71)的底端。
3.根据权利要求1所述的一种金属加工用铣磨装置，其特征在于：所述反射箱(9)为不透明金属锰钢、铬钢材质中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种金属加工用铣磨装置，其特征在于：所述通孔(91)的直径值小于辐射加热器(11)的直径值。
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