CN114453671A - 一种数控立式多轴联动压铸件加工用的去毛刺机床 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数控立式多轴联动压铸件加工用的去毛刺机床，包括装夹头、刀座，装夹头装夹工件，刀座上安装去毛刺刀并牵动去毛刺刀沿工件表面移动，去毛刺机床还包括浮动芯和基筒，基筒固定安装在刀座上，浮动芯转动安装在基筒上，浮动芯远离基筒的一端上安装去毛刺刀，基筒给到浮动芯转向力使其安装去毛刺刀的一端贴紧工件，基筒施加浮动芯的转向力在去毛刺过程发生振动时增大。工件被装夹头夹持固定，去毛刺刀由浮动芯带动进行进给运动从工件表面刮过，刮除表面的毛刺，或者棱边上的毛刺，在本申请中浮动芯和基筒作为连接去毛刺刀和刀座的中间结构，去毛刺刀浮动安装，其与工件的接触力为变化值，达到浮动调节目的。

Description

一种数控立式多轴联动压铸件加工用的去毛刺机床

技术领域

本发明涉及去毛刺设备技术领域，具体为一种数控立式多轴联动压铸件加工用的去毛刺机床。

背景技术

压铸件毛坯、半成品零件的表面常常有大量的毛刺，如果这一表面不需要进一步加工，毛刺影响工件的外形美观，如果这一表面后续还需进行精加工，则压铸件表面的毛刺会影响后续工艺的加工、定位等过程，所以，零件表面的毛刺一般都需要进行清理。

现有技术中，工件表面的毛刺有抛丸、化学处理等工业化手段，也有人工打磨等小批量手段，还有一些技术人员使用机加工的方式进行毛刺刮除，这些手段都存在一定局限性，抛丸等自动化的物理方法对于软质铝件不适用，化学处理则工艺繁琐，人工打磨费时费力，而数控机床进行机加工来进行毛刺刮除，则有时会出现去毛刺刀与工件接触力过大而损伤工件上的无毛刺表面，或者接触力过小而无法进行有效的毛刺清理，刀具与工件的接触力无法寻求获得平衡点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种数控立式多轴联动压铸件加工用的去毛刺机床，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种数控立式多轴联动压铸件加工用的去毛刺机床，包括装夹头、刀座，装夹头装夹工件，刀座上安装去毛刺刀并牵动去毛刺刀沿工件表面移动，去毛刺机床还包括浮动芯和基筒，基筒固定安装在刀座上，浮动芯转动安装在基筒上，浮动芯远离基筒的一端上安装去毛刺刀，基筒给到浮动芯转向力使其安装去毛刺刀的一端贴紧工件，基筒施加浮动芯的转向力在去毛刺过程发生振动时增大。

工件被装夹头夹持固定，去毛刺刀由浮动芯带动进行进给运动从工件表面刮过，刮除表面的毛刺，或者棱边上的毛刺，在本申请中浮动芯和基筒作为连接去毛刺刀和刀座的中间结构，去毛刺刀浮动安装，其与工件的接触力为变化值，当去毛刺刀刮除工件表面毛刺出现较大振动时，基筒施加浮动芯更大转向力从而去毛刺刀与工件的接触力更大，以更大的刮除力进行去毛刺，而在工件表面平整光洁时，基筒只施加较小的转向力，去毛刺刀与工件以较小的接触力进行接触，防止刀划伤光洁完整的工件表面。

进一步的，浮动芯包括芯筒、感压块、刀杆，基筒包括筒身、隔离块，去毛刺机床还包括抵紧弹簧；筒身内设置圆周布置的转动槽，隔离块设置在转动槽内壁上并将其圆周分隔，筒身上轴向设置安装孔，安装孔一端连接筒身外表面、一端连接至转动槽端面上，芯筒插入安装孔并且一端位于转动槽内，芯筒位于转动槽内的一端径向外表面上设置感压块，感压块径向外表面紧贴转动槽内表面，芯筒位于筒身外的一端端部径向设置刀杆，刀杆端部安装去毛刺刀，

筒身壁厚内设置两个液压孔，两个液压孔分别一端连接到隔离块两侧面，两个液压孔另一端连通到筒身外表面并对外连接两路不等压力的液压油，抵紧弹簧的中心线为圆弧形并以筒身轴线为圆心，抵紧弹簧一端抵触隔离块的其中一个侧面，抵紧弹簧另一端抵触在感压块的一侧面上，抵紧弹簧将感压块推挤并与隔离块接触，连接至感压块、隔离块之间区域的液压孔中通入的油压高于另一路液压孔的油压，在去毛刺过程发生振动时感压块两侧的油压连通中和。

芯筒转动安装在转动槽内，其感压块为扇形结构并与隔离块共同将转动槽圆周分隔，液压孔内注入的液压油分别处于两个腔室内，筒身固定在刀座上，不受液压油压差影响，但感压块两侧的油压差会在芯筒形成转向力，具体的是高压侧往低压侧的转向力，感压块两侧的液压油如何在振动时进行连通中和，可以由一定的感知振动的结构实现。

进一步的，去毛刺机床还包括探振芯，探振芯一端转动安装基筒内部，探振芯另一端与工件表面接触并处于去毛刺刀运动路径的前方，探振芯在端部振动时，连通感压块两侧液压油，液压孔从外部引入液压油的管路上设置阻力阀。

阻力阀决定转动槽内的油压在发生振动中和时，不会快速回复到初始的压力差上，只会缓慢回复初始值，探振芯在去毛刺刀运动路径的前方，提前感知工件表面是否有毛刺，如果有毛刺，则调整浮动芯的转向力使其进入较大接触力的作业状态。

进一步的，探振芯包括芯杆、振动块、滑动台、阀球、探杆，芯筒内部设置轴向的心孔，芯筒设置感压块的端部扇形槽，扇形槽径向延伸至感压块的外缘上，感压块上设置圆周延伸的连通孔，连通孔连接感压块两侧面以及扇形槽侧面，芯杆插入心孔内，芯杆端部设置扇形的振动块，振动块位于扇形槽内，振动块两侧分别设置滑动台，滑动台嵌入连通孔，振动块内部还设有过流孔，过流孔连接两个滑动台端面，过流孔内部有一拓宽腔室并在拓宽腔室内设置阀球，探杆径向设置在芯杆远离浮动芯的一端，探杆抵触在工件上并处于去毛刺刀运动路径的前方。

探杆提前感知毛刺状态，在与毛刺接触时，其自身发生振动而传递到芯杆上，端部的振动块也开始振动，振动块振动时，其内部的阀球也发生空间晃动，从而过流孔处于连通状态，将两侧的连通孔也形成连通的通路，从而让转动槽内的两股油压进行压力中和，感压块受到较小的压差力而被抵紧弹簧施加较大转向力进行作业，阀球两侧的油压进行中和的过程也是油液从高压区向低压区流动的过程，外部在往高压区补充高压油，低压区的油则向外部低压区油液源进行排放，在探杆进入光洁区域后，探杆振动消除，阀球在过流孔内不再晃动，其被过流的油液重新挤压接触在拓宽腔室内的一侧并封堵过流孔，从而转动槽内的油压再次被隔离，油液在外部油压的补充下重新回复到初始状态，从而感压块重新获得抵抗抵紧弹簧弹力的压差力，刀杆对于工件的接触力再次下降回到较低状态，等待到达下一个毛刺区域。

进一步的，探杆端部折弯设置。探振芯和浮动芯靠近工件的一端需要从相同的路径上进行移动，以便探杆检测前进区域上的毛刺状态，但此两者的转动端是同轴设置的，所以，需要在探杆位置处进行折弯设计以消除尺寸干涉。

进一步的，两个滑动台的截面积不等，靠近抵紧弹簧一端的滑动台截面积大于另一侧滑动台截面积。

振动块由于两侧的滑动台嵌入连通孔内，其两侧端面也受到油压的压差力，如果振动块两侧也像感压块一样承受完整压差力，其振动的感知能力会下降，需要较大的振动才能引起振动块的晃动进而带动阀球晃动而条件性导通过流孔，而现在滑动台截面积不等，让低压侧滑动台面积较大，让高压侧滑动台面积较小，从而，振动块压力趋向一致，只要探杆处发生振动，其就能够让振动块发生圆周的晃动，振动的感知更快。

进一步的，振动块让筒身轴线的圆周包角小于扇形槽的圆周包角。即振动块两侧与扇形槽两内壁之间具有间隙，这样，在感压块尚处于固定的位置上时，振动块可以自由地在扇形槽内进行晃动，让阀球晃动起来从而导通过流孔。

进一步的，阀球内部设置铅芯。铅芯密度高，相同体积更重，而阀球晃动来条件性导通过流孔主要是利用阀球自身的惯性，相同的振动块振动力下，阀球越重，其在过流孔内拓宽腔室中晃动的幅度也就越大，从而过流孔更容易在振动块振动时导通。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明通过通过浮动的刀杆设计使得去毛刺刀与工件的接触力是不断变化的，探振芯在刀具前进路径上提前与毛刺进行接触并发生微量振动，振动传递到振动块处构成圆周摇摆晃动，过流孔内部的阀球继而进行晃动从而间断性地将转动槽内的高低压油液连通中和，从而感压块所受的力为增大的抵紧弹簧弹力，芯筒具有更大的转向力来使得刀杆端部贴紧在工件表面上进行接触作业，当探杆端部所受振动减小，即去毛刺刀前方没有毛刺时，振动块内部阀球不再晃动，稳定的封堵过流孔，从而感压块两侧压力趋向初始值，压力差抵消一部分抵紧弹簧弹力从而去毛刺刀与工件接触力减小。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明安装工件时俯视示意图；

图2是本发明基筒内部的结构示意图，随图1的视角方向；

图3是图2中的视图A；

图4是本发明探振芯的外形侧视图；

图5是本发明浮动芯的外形侧视图；

图6是本发明基筒的外形侧视图；

图中：1-装夹头、2-刀座、3-探振芯、31-芯杆、32-振动块、33-滑动台、34-过流孔、35-阀球、36-探杆、4-浮动芯、41-芯筒、42-感压块、43-心孔、44-连通孔、45-扇形槽、46-刀杆、5-基筒、51-筒身、52-转动槽、53-隔离块、54-液压孔、55-安装孔、9-抵紧弹簧。

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-图6，本发明提供技术方案：

一种数控立式多轴联动压铸件加工用的去毛刺机床，包括装夹头1、刀座2，装夹头1装夹工件，刀座2上安装去毛刺刀并牵动去毛刺刀沿工件表面移动，去毛刺机床还包括浮动芯4和基筒5，基筒5固定安装在刀座2上，浮动芯4转动安装在基筒5上，浮动芯4远离基筒5的一端上安装去毛刺刀，基筒5给到浮动芯4转向力使其安装去毛刺刀的一端贴紧工件，基筒5施加浮动芯4的转向力在去毛刺过程发生振动时增大。

工件被装夹头1夹持固定，去毛刺刀由浮动芯4带动进行进给运动从工件表面刮过，刮除表面的毛刺，或者棱边上的毛刺，在本申请中浮动芯4和基筒5作为连接去毛刺刀和刀座2的中间结构，去毛刺刀浮动安装，其与工件的接触力为变化值，当去毛刺刀刮除工件表面毛刺出现较大振动时，基筒5施加浮动芯4更大转向力从而去毛刺刀与工件的接触力更大，以更大的刮除力进行去毛刺，而在工件表面平整光洁时，基筒5只施加较小的转向力，去毛刺刀与工件以较小的接触力进行接触，防止刀划伤光洁完整的工件表面。刀座2使用传统的三维多轴驱动来实现移动。

如图1、5、6所示，浮动芯4包括芯筒41、感压块42、刀杆46，基筒5包括筒身51、隔离块53，去毛刺机床还包括抵紧弹簧9；

筒身51内设置圆周布置的转动槽52，隔离块53设置在转动槽52内壁上并将其圆周分隔，筒身51上轴向设置安装孔55，安装孔55一端连接筒身51外表面、一端连接至转动槽52端面上，芯筒41插入安装孔55并且一端位于转动槽52内，芯筒41位于转动槽52内的一端径向外表面上设置感压块42，感压块42径向外表面紧贴转动槽52内表面，芯筒41位于筒身51外的一端端部径向设置刀杆46，刀杆46端部安装去毛刺刀，

筒身51壁厚内设置两个液压孔54，两个液压孔54分别一端连接到隔离块53两侧面，两个液压孔54另一端连通到筒身51外表面并对外连接两路不等压力的液压油，抵紧弹簧9的中心线为圆弧形并以筒身51轴线为圆心，抵紧弹簧9一端抵触隔离块53的其中一个侧面，抵紧弹簧9另一端抵触在感压块42的一侧面上，抵紧弹簧9将感压块42推挤并与隔离块53接触，连接至感压块42、隔离块53之间区域的液压孔54中通入的油压高于另一路液压孔54的油压，在去毛刺过程发生振动时感压块42两侧的油压连通中和。

如图2、3所示，芯筒41转动安装在转动槽52内，其感压块42为扇形结构并与隔离块53共同将转动槽52圆周分隔，液压孔54内注入的液压油分别处于两个腔室内，筒身51固定在刀座2上，不受液压油压差影响，但感压块42两侧的油压差会在芯筒41形成转向力，具体的是高压侧往低压侧的转向力，参见图3视角，感压块42右侧与隔离块53接触，其左侧被抵紧弹簧9抵紧，感压块42右侧的油压高于左侧，所以，液压油压差施加在感压块42上的力是逆时针的，这个力会抵消一部分抵紧弹簧9的力，即浮动芯4受到的瞬时针力矩较小，反应到去毛刺刀端部位置处就是较小的接触力，当去毛刺过程振动时，感压块42两侧的油压短暂连通并压力趋向中和，两侧压差减小，从而，芯筒41、感压块42承受全部的抵紧弹簧9顺时针弹力，去毛刺刀位置处以最大的接触力进行作业。感压块42两侧的液压油如何在振动时进行连通中和，可以由一定的感知振动的结构实现。

去毛刺机床还包括探振芯3，探振芯3一端转动安装基筒5内部，探振芯3另一端与工件表面接触并处于去毛刺刀运动路径的前方，探振芯3在端部振动时，连通感压块42两侧液压油，液压孔54从外部引入液压油的管路上设置阻力阀。

阻力阀决定转动槽52内的油压在发生振动中和时，不会快速回复到初始的压力差上，只会缓慢回复初始值，探振芯3在去毛刺刀运动路径的前方，提前感知工件表面是否有毛刺，如果有毛刺，则调整浮动芯4的转向力使其进入较大接触力的作业状态。

如图1～5所示，探振芯3包括芯杆31、振动块32、滑动台33、阀球35、探杆36，

芯筒41内部设置轴向的心孔43，芯筒41设置感压块42的端部扇形槽45，扇形槽45径向延伸至感压块42的外缘上，感压块42上设置圆周延伸的连通孔44，连通孔44连接感压块42两侧面以及扇形槽45侧面，

芯杆31插入心孔43内，芯杆31端部设置扇形的振动块32，振动块32位于扇形槽45内，振动块32两侧分别设置滑动台33，滑动台33嵌入连通孔44，振动块32内部还设有过流孔34，过流孔34连接两个滑动台33端面，过流孔34内部有一拓宽腔室并在拓宽腔室内设置阀球35，探杆36径向设置在芯杆31远离浮动芯4的一端，探杆36抵触在工件上并处于去毛刺刀运动路径的前方。

探杆36提前感知毛刺状态，在与毛刺接触时，其自身发生振动而传递到芯杆31上，端部的振动块32也开始振动，振动块32振动时，其内部的阀球35也发生空间晃动，从而过流孔34处于连通状态，将两侧的连通孔44也形成连通的通路，从而让转动槽52内的两股油压进行压力中和，感压块42受到较小的压差力而被抵紧弹簧9施加较大转向力进行作业，阀球35两侧的油压进行中和的过程也是油液从高压区向低压区流动的过程，外部在往高压区补充高压油，低压区的油则向外部低压区油液源进行排放，在探杆36进入光洁区域后，探杆36振动消除，阀球35在过流孔34内不再晃动，其被过流的油液重新挤压接触在拓宽腔室内的一侧并封堵过流孔34，从而转动槽52内的油压再次被隔离，油液在外部油压的补充下重新回复到初始状态，从而感压块42重新获得抵抗抵紧弹簧9弹力的压差力，刀杆46对于工件的接触力再次下降回到较低状态，等待到达下一个毛刺区域。

探杆36端部折弯设置。如图1、4、5所示，探振芯3和浮动芯4靠近工件的一端需要从相同的路径上进行移动，以便探杆36检测前进区域上的毛刺状态，但此两者的转动端是同轴设置的，所以，需要在探杆36位置处进行折弯设计以消除尺寸干涉。

两个滑动台33的截面积不等，靠近抵紧弹簧9一端的滑动台33截面积大于另一侧滑动台33截面积。

如图3所示，振动块32由于两侧的滑动台33嵌入连通孔44内，其两侧端面也受到油压的压差力，如果振动块32两侧也像感压块42一样承受完整压差力，其振动的感知能力会下降，需要较大的振动才能引起振动块32的晃动进而带动阀球35晃动而条件性导通过流孔34，而现在滑动台33截面积不等，让低压侧滑动台33面积较大，让高压侧滑动台33面积较小，从而，振动块32压力趋向一致，只要探杆36处发生振动，其就能够让振动块发生圆周的晃动，振动的感知更快。

振动块32让筒身51轴线的圆周包角小于扇形槽45的圆周包角。即振动块32两侧与扇形槽45两内壁之间具有间隙，这样，在感压块42尚处于固定的位置上时，振动块32可以自由地在扇形槽45内进行晃动，让阀球35晃动起来从而导通过流孔34。

阀球35内部设置铅芯。铅芯密度高，相同体积更重，而阀球35晃动来条件性导通过流孔34主要是利用阀球35自身的惯性，相同的振动块32振动力下，阀球35越重，其在过流孔34内拓宽腔室中晃动的幅度也就越大，从而过流孔34更容易在振动块32振动时导通。

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。

最后应说明的是：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，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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)

1.一种数控立式多轴联动压铸件加工用的去毛刺机床，包括装夹头(1)、刀座(2)，所述装夹头(1)装夹工件，所述刀座(2)上安装去毛刺刀并牵动去毛刺刀沿工件表面移动，其特征在于：所述去毛刺机床还包括浮动芯(4)和基筒(5)，所述基筒(5)固定安装在刀座(2)上，所述浮动芯(4)转动安装在基筒(5)上，浮动芯(4)远离基筒(5)的一端上安装去毛刺刀，所述基筒(5)给到浮动芯(4)转向力使其安装去毛刺刀的一端贴紧工件，基筒(5)施加浮动芯(4)的转向力在去毛刺过程发生振动时增大。

2.根据权利要求1所述的一种数控立式多轴联动压铸件加工用的去毛刺机床，其特征在于：所述浮动芯(4)包括芯筒(41)、感压块(42)、刀杆(46)，所述基筒(5)包括筒身(51)、隔离块(53)，所述去毛刺机床还包括抵紧弹簧(9)；

所述筒身(51)内设置圆周布置的转动槽(52)，所述隔离块(53)设置在转动槽(52)内壁上并将其圆周分隔，筒身(51)上轴向设置安装孔(55)，所述安装孔(55)一端连接筒身(51)外表面、一端连接至转动槽(52)端面上，所述芯筒(41)插入安装孔(55)并且一端位于转动槽(52)内，芯筒(41)位于转动槽(52)内的一端径向外表面上设置感压块(42)，所述感压块(42)径向外表面紧贴转动槽(52)内表面，芯筒(41)位于筒身(51)外的一端端部径向设置刀杆(46)，所述刀杆(46)端部安装去毛刺刀，

所述筒身(51)壁厚内设置两个液压孔(54)，两个所述液压孔(54)分别一端连接到隔离块(53)两侧面，两个所述液压孔(54)另一端连通到筒身(51)外表面并对外连接两路不等压力的液压油，所述抵紧弹簧(9)的中心线为圆弧形并以筒身(51)轴线为圆心，所述抵紧弹簧(9)一端抵触隔离块(53)的其中一个侧面，抵紧弹簧(9)另一端抵触在感压块(42)的一侧面上，抵紧弹簧(9)将感压块(42)推挤并与隔离块(53)接触，连接至感压块(42)、隔离块(53)之间区域的液压孔(54)中通入的油压高于另一路液压孔(54)的油压，在去毛刺过程发生振动时感压块(42)两侧的油压连通中和。

3.根据权利要求2所述的一种数控立式多轴联动压铸件加工用的去毛刺机床，其特征在于：所述去毛刺机床还包括探振芯(3)，所述探振芯(3)一端转动安装基筒(5)内部，探振芯(3)另一端与工件表面接触并处于去毛刺刀运动路径的前方，探振芯(3)在端部振动时，连通感压块(42)两侧液压油，所述液压孔(54)从外部引入液压油的管路上设置阻力阀。

4.根据权利要求3所述的一种数控立式多轴联动压铸件加工用的去毛刺机床，其特征在于：所述探振芯(3)包括芯杆(31)、振动块(32)、滑动台(33)、阀球(35)、探杆(36)，

所述芯筒(41)内部设置轴向的心孔(43)，芯筒(41)设置感压块(42)的端部扇形槽(45)，所述扇形槽(45)径向延伸至感压块(42)的外缘上，所述感压块(42)上设置圆周延伸的连通孔(44)，所述连通孔(44)连接感压块(42)两侧面以及扇形槽(45)侧面，

所述芯杆(31)插入心孔(43)内，芯杆(31)端部设置扇形的振动块(32)，所述振动块(32)位于扇形槽(45)内，所述振动块(32)两侧分别设置滑动台(33)，所述滑动台(33)嵌入连通孔(44)，所述振动块(32)内部还设有过流孔(34)，所述过流孔(34)连接两个滑动台(33)端面，所述过流孔(34)内部有一拓宽腔室并在拓宽腔室内设置阀球(35)，所述探杆(36)径向设置在芯杆(31)远离浮动芯(4)的一端，探杆(36)抵触在工件上并处于去毛刺刀运动路径的前方。

5.根据权利要求4所述的一种数控立式多轴联动压铸件加工用的去毛刺机床，其特征在于：所述探杆(36)端部折弯设置。

6.根据权利要求4所述的一种数控立式多轴联动压铸件加工用的去毛刺机床，其特征在于：两个所述滑动台(33)的截面积不等，靠近抵紧弹簧(9)一端的滑动台(33)截面积大于另一侧滑动台(33)截面积。

7.根据权利要求6所述的一种数控立式多轴联动压铸件加工用的去毛刺机床，其特征在于：所述振动块(32)让筒身(51)轴线的圆周包角小于扇形槽(45)的圆周包角。

8.根据权利要求7所述的一种数控立式多轴联动压铸件加工用的去毛刺机床，其特征在于：所述阀球(35)内部设置铅芯。

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