CN114234738A - 一种铰药装置及铰药方法 - Google Patents

Abstract

为解决传统的手工铰药方式不易控制药面高度及药面平整性且容易损伤工件内腔表面的技术问题，本发明实施例提供一种铰药装置及铰药方法，包括：平底铣刀，平底铣刀的中心轴线与工件的中心轴线共线，平底铣刀的直径略小于工件内腔的直径以避免平底铣刀触碰工件内腔；以及旋转进给机构，用于与平底铣刀旋转连接，用于带动平底铣刀在旋转状态下进入工件内腔，以使平底铣刀旋转到达工件内腔的指定深度完成铰药。本发明实施例通过旋转进给机构和平底铣刀的设计，使平底铣刀在旋转状态下进入工件内腔，在工件内腔的指定深度进行无接触的旋转铰药，实现了铰药的同时，保证了药面高度的一致性和药面平整性，避免了对工件内腔的损伤，易于实现自动化的铰药。

Description

一种铰药装置及铰药方法

技术领域

本发明涉及一种铰药装置及铰药方法。

背景技术

根据生产工艺，某管类火工品需要将药剂装入管内,并在完成压药后通过铰药保证管内药剂的高度一致，药面平整，并要求不能损伤工件内腔表面，避免工件报废。

根据调研及可见资料，目前国内采用的是手工铰药的方式。根据手感和视觉用安装有改制后的普通钻头的普通钻床完成。该方式存在药面高度控制精度差，铰刀易磨损导致药面平整性差的问题以及铰药过程刮伤火工品管壳内壁容易损伤工件内腔表面的问题。

发明内容

为解决传统的手工铰药方式不易控制药面高度及药面平整性且容易损伤工件内腔表面的技术问题，本发明实施例提供一种铰药装置及铰药方法。

本发明实施例的目的通过下述技术方案实现：

第一方面，本发明实施例提供一种铰药装置，包括：

平底铣刀，平底铣刀的中心轴线与工件的中心轴线共线，平底铣刀的直径略小于工件内腔的直径以避免平底铣刀触碰工件内腔；以及

旋转进给机构，用于与平底铣刀旋转连接，用于带动平底铣刀在旋转状态下进入工件内腔，以使平底铣刀旋转到达工件内腔的指定深度完成铰药。

进一步的，所述平底铣刀为平底无侧刃铣刀。

进一步的，还包括：

工件定位机构，用于放置并固定工件位置。

进一步的，所述工件定位机构包括三爪卡盘。

进一步的，所述旋转进给机构包括：

伺服驱动系统，用于驱动伺服进给钻削动力头下行以使伺服进给钻削动力头上的平底铣刀进入工件内腔进行旋转铰药；以及

伺服进给钻削动力头，用于与平底铣刀连接。

进一步的，所述伺服驱动系统包括：

升降主轴伺服机构，用于带动旋转主轴伺服机构进行升降运动；以及

旋转主轴伺服机构，用于带动伺服进给钻削动力头旋转，与升降主轴伺服机构保持一定速度比率联动。

进一步的，所述铰药装置还包括机架平台；所述机架平台包括机架和平台；所述升降主轴伺服机构安装于机架，所述工件定位机构设于伺服进给钻削动力头下方的所述平台上；所述伺服进给钻削动力头上的平底铣刀的中心轴线与工件内腔的中心轴线共线。

进一步的，所述旋转进给机构包括：

升降机构，用于与旋转装置连接以使旋转装置进行升降运动；以及

旋转装置，用于与平底铣刀旋转连接。

第二方面，本发明实施例提供一种铰药装置，包括：

平底铣刀，用于在旋转且与工件内腔无接触状态下，进入工件内腔的指定深度进行旋转铰药。

第三方面，本发明实施例提供一种铰药方法，包括：

平底铣刀在旋转且与工件内腔无接触状态下，进入工件内腔的指定深度进行旋转铰药。

本发明实施例与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本发明实施例的一种铰药装置及铰药方法，通过旋转进给机构和平底铣刀的设计，使平底铣刀在旋转状态下进入工件内腔，在工件内腔的指定深度进行无接触的旋转铰药，实现了铰药的同时，保证了药面高度的一致性和药面平整性，避免了对工件内腔的损伤，易于实现自动化的铰药。从而，避免了传统的手工铰药方式不易控制药面高度及药面平整性且容易损伤工件内腔表面的缺陷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明示例性实施方式的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为铰药装置的正视结构示意图。

图2为铰药装置的侧视结构示意图。

图3为铰药方法的流程示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-平台，2-伺服进给钻削动力头，3-平底铣刀，4-工装定位机构，5-机架，6-升降主轴伺服机构，7-旋转主轴伺服机构。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实施例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的结构、电路、材料或方法。

在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。

在本发明的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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保护范围的限制。

实施例1

为解决传统的手工铰药方式不易控制药面高度及药面平整性且容易损伤工件内腔表面的技术问题，本发明实施例提供一种铰药装置及铰药方法。本发明实施例提供一种铰药装置，包括：平底铣刀，用于在旋转且与工件内腔无接触状态下，进入工件内腔的指定深度进行旋转铰药。从而，本发明实施例的铰药装置通过平底铣刀在旋转且与工件内腔无接触状态下，进入工件内腔的指定深度进行旋转铰药。

进一步的，本发明实施例提供一种铰药装置，参考图1-2所示，包括：平底铣刀3，平底铣刀的中心轴线与工件的中心轴线共线，平底铣刀的直径略小于工件内腔的直径以避免平底铣刀触碰工件内腔；以及旋转进给机构，用于与平底铣刀旋转连接，用于带动平底铣刀在旋转状态下进入工件内腔，以使平底铣刀旋转到达工件内腔的指定深度完成铰药。

为了更好的进行铰药，使药面的平整性更好，所述平底铣刀为平底无侧刃铣刀。

铣刀可采用其它现有技术，也可以自制。自制铣刀一方面用于保证铰刀外径与管壳工件内径匹配，防止铰刀与管壳工件间隙过大时导致铰药后管壳工件内壁残药过厚，以及铰刀与管壳工件间隙过小时铰药过程刮伤火工品管壳内壁；另一方面可采用较强材质如合金制作铣刀，相对于普通钻头，提高铰刀的硬度，减小磨损，提高铰刀寿命。同时，保留铣刀的导屑槽深度，便于铰出的药屑排出。

可选地，自制方法如下：

1.根据工艺文件或检测确定管壳工件内径D(单位:mm)；

2.根据经验，确定铰刀的目标外径D1＝(D-0.02),(单位:mm)；

3.选取标准平底合金立铣刀,铣刀外径D2范围为：D≤D2≤D+0.5mm；

4.采用高精度外圆磨床(圆柱度≤0.001mm)，将铣刀外径从D2磨到D1；

5.采用微型锉刀将加工后的铣刀导屑槽外延边缘去除毛刺后，完成加工。

参考图1所示，平底铣刀的中心轴线与工件的中心轴线共线，从而平底铣刀在移动时，沿着与两者的中心轴线平行的方向移动，如在竖直方向上的运动；通过将平底铣刀的直径设置为小于工件内腔的直径，从而避免了平底铣刀在旋转时碰到工件内腔的内侧，从而，避免了对工件内腔表面的损伤。

从而，本发明实施例通过旋转进给机构和平底铣刀的设计，使平底铣刀在旋转状态下进入工件内腔，在工件内腔的指定深度进行无接触的旋转铰药，实现了铰药的同时，保证了药面高度的一致性和药面平整性，避免了对工件内腔的损伤，易于实现自动化的铰药。从而，避免了传统的手工铰药方式不易控制药面高度及药面平整性且容易损伤工件内腔表面的缺陷。

所述旋转进给机构可以为包括用于平底铣刀旋转的旋转机构和用于使平底铣刀升降的升降机构的任何机构，只需保证平底铣刀在旋转的同时能够进入工件的工件空腔内旋转铰药即可。为了避免平底铣刀对工件内腔造成损伤，平底铣刀在对工件内腔内旋转铰药时，平底铣刀与工件内腔保持零接触状态。

一种实施方式中，参考图1和2所示，所述旋转进给机构包括：

伺服驱动系统，用于驱动伺服进给钻削动力头下行以使伺服进给钻削动力头上的平底铣刀进入工件内腔进行旋转铰药；以及伺服进给钻削动力头2，用于与平底铣刀连接。

参考图1所示，伺服进给钻削动力头上安装有平底铣刀，伺服进给钻削动力头可带动平底铣刀旋转；可选地，伺服驱动系统通过升降轴和旋转轴的双轴联动驱动伺服进给钻削动力头上的平底铣刀进出工件内腔。从而，伺服驱动系统可使伺服进给钻削动力头上的平底铣刀在旋转状态下垂直下降进入工件内腔内进行旋转铰药。

可选地，所述伺服驱动系统包括：升降主轴伺服机构6，用于带动旋转主轴伺服机构进行升降运动；以及旋转主轴伺服机构7，用于带动伺服进给钻削动力头旋转，与升降主轴伺服机构保持一定速度比率联动。

可选地，铰刀进入管壳工件铰药加工过程，采用升降主轴伺服机构和旋转主轴伺服机构双轴联动方式，在经过配置并齿轮耦合后，旋转主轴伺服机构的旋转速度跟随升降主轴伺服机构的给进速度变化，保持速度比率不变。在较高的升降主轴给进速度下，旋转主轴旋转速度能同步加速跟进,防止旋转铰药及药屑排出速度低于铰刀下降给进速度，导致铰刀轴向受力后位置发生偏移。

进一步的，所述铰药装置还包括机架平台；所述机架平台包括机架和平台；所述升降主轴伺服机构安装于机架，所述工件定位机构设于伺服进给钻削动力头下方的所述平台上；所述伺服进给钻削动力头上的平底铣刀的中心轴线与工件内腔的中心轴线共线。

另一种实施方式中，所述旋转进给机构包括：升降机构，用于与旋转装置连接以使旋转装置进行升降运动；以及旋转装置，用于与平底铣刀旋转连接。

为了便于工件固定，使工件所在位置的稳定性更佳，还包括：工件定位机构4，用于放置并固定工件位置。可选地，所述工件定位机构包括三爪卡盘。

具体地，所述铰药装置还包括机架平台；所述机架平台包括机架5和平台1；伺服进给钻削动力头安装在机架上；所述工件定位机构设于伺服进给钻削动力头下方的所述平台上；所述伺服进给钻削动力头上的平底铣刀的中心轴线与工件内腔的中心轴线共线。

从而，通过机架平台、伺服进给钻削动力头、伺服驱动系统和工件定位机构使工件在铰药过程中位置更加稳固，铰药过程更加稳定。

进一步的，所述平底铣刀采用合金材质制成。

具体工作过程如下：

将工件放置在铣刀下方的工件定位机构并夹紧定位；

伺服进给钻削动力头启动，带动铣刀边钻边下行进入工件内腔，在到达设定深度后，完成铰药；

伺服进给钻削动力头带动铣刀快速回退复位；

工件定位机构松开，将工件取出。

第三方面，本发明实施例提供一种铰药方法，包括：

平底铣刀在旋转且与工件内腔无接触状态下，进入工件内腔的指定深度进行旋转铰药。

参考图2所示，铰药方法包括步骤：

S1.调整平底铣刀和工件的位置，以使平底铣刀的中心轴线与工件的中心轴线共线；

S2.平底铣刀在旋转状态下进入工件内腔，以使平底铣刀旋转到达工件内腔的指定深度完成铰药。

本发明实施例已经成功实施。将工件放置在工件定位机构4并定位后，伺服进给钻削动力头在伺服驱动系统驱动下带动铣刀在下降进入工件内腔的同时进行旋转铰药，在到达设定位置后完成铰药。采用伺服驱动进给的铰药方式，能够实现高精度的高一致性的铰药高度控制；铣刀采用平底无侧刃铣刀保证了药面的平整性，工件内腔无残余药剂，避免了工件内腔表面受损，并且保证了铣刀有很好的耐用性；整个装置动作和操作简单，能够的实现该铰药过程的自动化实现。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种铰药装置，其特征在于，包括：

平底铣刀，平底铣刀的中心轴线与工件的中心轴线共线，平底铣刀的直径略小于工件内腔的直径以避免平底铣刀触碰工件内腔；以及

旋转进给机构，用于与平底铣刀旋转连接，用于带动平底铣刀在旋转状态下进入工件内腔，以使平底铣刀旋转到达工件内腔的指定深度完成铰药。

2.如权利要求1所述铰药装置，其特征在于，所述平底铣刀为平底无侧刃铣刀。

3.如权利要求1或2所述铰药装置，其特征在于，还包括：

工件定位机构，用于放置并固定工件位置。

4.如权利要求3所述铰药装置，其特征在于，所述工件定位机构包括三爪卡盘。

5.如权利要求3所述铰药装置，其特征在于，所述旋转进给机构包括：

伺服驱动系统，用于驱动伺服进给钻削动力头下行以使伺服进给钻削动力头上的平底铣刀进入工件内腔进行旋转铰药；以及

伺服进给钻削动力头，用于与平底铣刀连接。

6.如权利要求5所述铰药装置，其特征在于，所述伺服驱动系统包括：

升降主轴伺服机构，用于带动旋转主轴伺服机构进行升降运动；以及

旋转主轴伺服机构，用于带动伺服进给钻削动力头旋转，与升降主轴伺服机构保持一定速度比率联动。

7.如权利要求6所述铰药装置，其特征在于，所述铰药装置还包括机架平台；所述机架平台包括机架和平台；所述升降主轴伺服机构安装于机架，所述工件定位机构设于伺服进给钻削动力头下方的所述平台上；所述伺服进给钻削动力头上的平底铣刀的中心轴线与工件内腔的中心轴线共线。

8.如权利要求1所述铰药装置，其特征在于，所述旋转进给机构包括：

升降机构，用于与旋转装置连接以使旋转装置进行升降运动；以及

旋转装置，用于与平底铣刀旋转连接。

9.一种铰药装置，其特征在于，包括：

平底铣刀，用于在旋转且与工件内腔无接触状态下，进入工件内腔的指定深度进行旋转铰药。

10.一种铰药方法，其特征在于，包括：

平底铣刀在旋转且与工件内腔无接触状态下，进入工件内腔的指定深度进行旋转铰药。

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