CN115256064B - 一种长杆刀具加工用工装 - Google Patents

Abstract

本申请涉及长杆刀具加工领域，尤其公开了一种长杆刀具加工用工装及使用该工装的刀具加工方法，其包括工作台、用于插接固定待成型杆件的固定管和用于将固定管固定在工作台上的夹持块，固定管长度方向的一侧沿其长度方向开设有上料窗，且上料窗开设在固定管远离工作台的一侧，工作台位于固定管远离上料窗的一侧转动设置有用于夹持待成型杆件的三爪卡盘，三爪卡盘的转动轴线与固定管的轴线共线，本申请中由于固定管会对待成型杆件的整体进行承托，一方面使待成型杆件不会由于自重发生弯曲，另一方面也能防止砂轮抵接杆件后令杆件出现弯曲，从而提高了长杆刀具在进行刃口成型时的精度，降低次品率，具有加工精度高，产品合格率高的特点。

Description

一种长杆刀具加工用工装

技术领域

本申请涉及长杆刀具加工领域，尤其是涉及一种长杆刀具加工用工装。

背景技术

长杆刀具包括钻头、麻花钻、长柄铣刀等，广泛应用于金属加工、装修装潢领域，通常包括刀柄和刀刃，且刀柄和刀刃的长度接近，并使用单根棒材通过磨削等工艺实现一体成型。

在长杆刀具的加工过程中，通常使用的加工方式为使用三爪卡盘夹持待成型杆件的一端或两端并转动，随后使用砂轮对待成型杆件刀刃端的螺纹刃口进行成型；该种加工方式由于只对待成型杆件的一端或两端进行支撑，在加工一些较长的刀具时，待成型杆件会由于自重的原因自然弯曲，同时刃口的成形过程中需要砂轮抵紧在待成型杆件上，会由于砂轮抵接的缘故出现进一步弯曲，而弯曲的杆件会影响刃口的成型精度，产品的次品率高，存在待改进之处。

发明内容

为了提高长杆刀具在进行刃口成型时的成型精度，本申请提供一种长杆刀具加工用工装。

本申请提供的一种长杆刀具加工用工装采用如下的技术方案：

一种长杆刀具加工用工装，包括工作台、用于插接固定待成型杆件的固定管和用于将固定管固定在工作台上的夹持块，所述固定管长度方向的一侧沿其长度方向开设有上料窗，且所述上料窗开设在固定管远离工作台的一侧，所述工作台位于固定管远离上料窗的一侧转动设置有用于夹持待成型杆件的三爪卡盘，所述三爪卡盘的转动轴线与固定管的轴线共线。

通过采用上述技术方案，首先需将夹持块和固定管固定在工作台上，之后将待成型杆件通过上料窗插入固定管中，并使用三爪卡盘对待成型杆件进行夹持，随后即进行刃口的成型，成形过程中，三爪卡盘会旋转，便于刃口的成型，同时在成形过程中，固定管会对待成型杆件的整体进行承托，一方面使待成型杆件不会由于自重发生弯曲，另一方面也能防止砂轮抵接杆件后令杆件出现弯曲，从而提高了长杆刀具在进行刃口成型时的精度，降低次品率。

优选的，所述夹持块上沿固定管在夹持块上的插接方向贯穿开设有锁紧槽，所述固定管插接设置在锁紧槽长度方向的一端，所述夹持块位于锁紧槽的一侧设置有锁紧螺栓，所述锁紧螺栓的螺纹端穿入夹持块的一侧，且所述锁紧螺栓与锁紧槽远离锁紧螺栓一侧的内壁螺纹连接。

通过采用上述技术方案，当需要将固定管固定在夹持块上时，先将锁紧螺栓拧松并把固定管插入锁紧槽的一端，之后拧紧锁紧螺栓，使其与锁紧槽远离锁紧螺栓一侧的内壁螺纹连接，螺纹连接后，锁紧槽间距会减小，并将固定管夹紧，具体实现了夹持块对固定管的固定方式，且由于锁紧槽内的固定管可便于更换，能够需要在加工不同规格的长杆刀具时，选用并更换适合规格的固定管即可，有利于提高该工装的多工况适用性。

优选的，所述夹持块上开设有安装孔，所述工作台上固定设置有安装杆，所述安装孔与安装杆形成插接滑移配合。

通过采用上述技术方案，当待成型杆件较长时，可通过滑移的方式在工作台上移动夹持块，有利于保证夹持块和固定管对待成型杆件的承托效果，从而进一步保证长杆刀具上刃口的成型精度。

优选的，所述上料窗位于固定管上开设位置最低点水平面的高度高于固定管内壁轴线水平面的高度。

通过采用上述技术方案，在待成型杆件插入固定管后，固定管位于上料窗处的管壁会对待成型杆件进行部分包覆，从而能够在不影响砂轮对待成型杆件刃口处加工效果的前提下，通过包覆的方式缓解并降低待成型杆件在转动和加工过程中出现的跳动，有利于进一步保证长杆刀具上刃口的成型精度。

优选的，所述固定管内壁上沿其长度方向阵列开设有多条散热槽，所有所述散热槽相互连通。

通过采用上述技术方案，散热槽的设置能够使空气或冷却油沿固定管内壁流动，从而通过空气或冷却油的流动将加工过程中产生的热量带走，且不会影响固定管对待成型杆件的承托效果。

优选的，所述固定管包括两端的硬质合金管和中段的不锈钢管，两个所述硬质合金管分别固定连接在不锈钢管长度方向的两端。

通过采用上述技术方案，不锈钢管和硬质合金管表面摩擦系数均较小，能够在加工过程中减少因待成型杆件与固定管内壁的摩擦造成二者磨损或发热变形的情况，同时，由于固定管本身加工精度的原因，固定管中段处的内径会由于加工难度而出现内径略微扩大的微小缺陷，待成型杆件会由于自重的缘故，使固定管内壁的主要受力点集中在固定管长度方向的两端，故将固定管两端更换为硬质合金，能够进一步降低待成型杆件加工时固定管的两端出现的磨损，保证待成型杆件刃口处的成型精度和效果。

优选的，所述不锈钢管的内径从两端向中心呈锥形渐开设置，两个所述硬质合金管的内径相等且等于不锈钢管端部的内径。

通过采用上述技术方案，由于不锈钢管长度较长，加工过程中若必须保证内径相等会使加工难度变大，加工效率下降，不利于新产品的开模和生产，而内径呈锥形渐开设置的不锈钢管能够在尽量保证支撑效果的前提下，降低固定管中段的加工难度，从而提高加工效率，便于新产品的开发和生产，而两端的硬质合金管由于长度较短，内径便于加工，将其内径固定则能够保证对待成型杆件两端完美的承托效果。

优选的，所述固定管靠近工作台的一侧贯穿开设有第一进油孔，所述第一进油孔与散热槽连通，所述工作台上设置有用于向第一进油孔内泵送冷却油的油泵。

通过采用上述技术方案，第一进油孔和油泵的设置能够将冷却油加压泵入固定管内，冷却油一方面能够起到散热作用，防止固定管或待成型杆件过热影响承托效果和加工精度，另一方面，在散热槽内的冷却油会附着在待成型杆件上，并随着三爪卡盘的转动及待成型杆件与固定管内壁的接触逐渐涂满整个待成型杆件，起到润滑的作用，进一步降低加工过程中由于摩擦产生的磨损和热量。

优选的，所述固定管靠近三爪卡盘并远离工作台的一侧开设有第二进油孔，所述第二进油孔呈倾斜设置并与散热槽连通。

通过采用上述技术方案，倾斜设置的第二进油孔有利于冷却油进入散热槽中，同时能给予冷却油一定初速度，便于其完全浸润散热槽，同样起到散热和润滑的作用，有利于降低加工过程中由于摩擦产生的磨损和热量。

为了便于工作人员使用该工装对长杆刀具进行加工，本申请还提供一种长杆刀具加工方法，包括如下步骤：

S1、根据待成型杆件的外径，选择适合内径的固定管，并使用夹持块固定；

S2、将待成型杆件装入固定管中并使用三爪卡盘固定，并对夹持块在工作台上的位置进行微调；

S3、三爪卡盘带动待成型杆件转动，使砂轮靠近并抵接待成型杆件，对刃口进行成型；

S4、冷却和散热；

S5、将加工完成后的长杆刀具从固定管中取出。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.利用通过固定管和上料窗的设置，能够对待成型杆件整体进行承托，降低自重或砂轮抵接的原因造成杆件出现挠曲变形的概率，从而有利于提高长杆刀具在进行刃口成型时的精度，降低次品率；

2.借助高于固定管内壁轴线水平面高度的上料窗，在待成型杆件插入固定管后，固定管位于上料窗处的管壁仍能对待成型杆件起到限位作用，从而在不影响刃口加工的前提下，对待成型杆件在固定杆内转动和加工过程中出现的跳动进行限位，进一步提高成型精度；

3.通过散热槽、第一进油孔和油泵的设置，能够通过油泵向散热槽中泵送冷却油，而冷却油能够起到散热和润滑的双重作用，一方面防止固定管或待成型杆件在加工过程中过热，另一方面能够降低由于摩擦对固定管或待成型杆件造成的磨损和发热。

附图说明

图1为本申请实施例一中主要体现一种长杆刀具加工用工装整体结构的轴测示意图；

图2为本申请实施例一中主要体现固定管内部结构的剖面示意图；

图3为本申请实施例一中一种长杆刀具加工方法的流程示意图；

图4为本申请实施例二中组要体现一种长杆刀具加工用工装整体结构的轴侧示意图；

图5为本申请实施例二中主要体现固定管内部结构的剖面示意图；

图6为本申请实施例二中一种长杆刀具加工方法的流程示意图；

图7为本申请实施例三中主要体现固定管内部结构的剖面示意图；

图8为本申请实施例三中一种长杆刀具加工方法的流程示意图。

附图标记：1、工作台；11、安装杆；12、油泵；2、夹持块；21、安装孔；22、锁紧槽；23、锁紧螺栓；3、固定管；31、上料窗；32、不锈钢管；33、硬质合金管；34、散热槽；35、第一进油孔；36、第二进油孔；4、三爪卡盘。

具体实施方式

以下结合附图1-8对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种长杆刀具加工用工装。

实施例1

参照图1，一种长杆刀具加工用工装包括工作台1，工作台1上设置有夹持块2，夹持块2上贯穿开设有两个安装孔21，工作台1上对应两个安装孔21的位置设置有安装杆11，两个安装杆11相互平行，夹持块2上任一安装孔21均与对应的安装杆11形成插接滑移配合，夹持块2远离工作台1的一侧贯穿开设有锁紧槽22，锁紧槽22的长度方向垂直于工作台1表面，且锁紧槽22远离工作台1的一端插接设置有用于插接固定待成型杆件的固定管3，夹持块2位于锁紧槽22的一侧设置有锁紧螺栓23，锁紧螺栓23的螺纹端从夹持块2外侧沿平行于工作台1表面的方向插入锁紧槽22，并与锁紧槽22远离锁紧螺栓23一侧的内壁螺纹连接，通过拧松和拧紧锁紧螺栓23，便于对固定管3进行快速更换，能在需要加工不同规格的长杆刀具时，选用并更换适合规格的固定管3，提高了该工装的多工况适用性，固定管3长度方向的一侧沿其长度方向开设有上料窗31，便于将待成型插入，工作台1上位固定管3远离上料窗31的一端转动设置有用于夹持待成型杆件的三爪卡盘4。

实际使用中，用于对待成型杆件的刃口进行加工的砂轮(图中未示出)可设置在工作台1上或工作台1的一侧，在对较长的待成型杆件进行加工时，能够通过滑移夹持块2的方式使固定管3始终对待成型杆件的中段进行承托，一方面能使固定管3中的待成型杆件不会由于自重发生弯曲，另一方面也能避免砂轮抵接待成型杆件后使其发生变形，且由于上料窗31的设置，砂轮在对待成型杆件加工时不会与固定管3发生接触，从而提高了长杆刀具在进行刃口成型时的精度，降低次品率。

参照图1和图2，上料窗31位于固定管3上开设位置最低点所在水平面的高度高于固定管3内壁轴线所在水平面的高度，当待成型杆件插入固定管3后，固定管3位于上料窗31一侧的管壁仍能在不影响砂轮对刃口加工精度的前提下，对待成型杆件在转动和加工过程中出现的跳动进行限位，有利于进一步提高加工过程中待成型杆件的稳定性，并保证刃口加工时的成型精度。

参照图1和图2，固定管3由三部分组成，分别是中段的不锈钢管32和不锈钢管32长度方向两端的硬质合金管33，三者通过焊接实现固定，且不锈钢管32两端的内径与两个硬质合金管33的内径均相等，不锈钢管32的内径呈从两端到中心的锥形渐开设置，锥形渐开设置的内径能在尽量不影响待成型杆件支撑效果的前提下，降低不锈钢管32在加工时的难度，提高加工效率，有利于新产品的开模和生产，而两端的硬质合金管33一方面能够对待成型杆件两端的完美承托，另一方面，由于待成型杆件自重的缘故，固定管3内壁的主要受力点集中在固定管3的两端，故将固定管3两端替换为硬质合金能够降低待成型杆件加工时固定管3两端由于杆件转动而产生的磨损，从而保证长杆刀具刃口的成型精度和成型效果。

参照图1和图2，固定管3内壁上沿其长度方向阵列开设有多条散热槽34，在本实施例中，散热槽34开设有五条，相邻两散热槽34均相互连通，可通过从固定管3外部喷淋冷却液或冷却油，使冷却液或冷却油通过上料窗31进入固定管3内壁，将散热槽34浸润并填满，冷却液和冷却油一方面可起到冷却的作用，另一方面可在待成型杆件外侧形成一层油膜，降低加工过程中待成型杆件和固定管3内壁由于摩擦而产生的磨损和热量。

本申请实施例一种长杆刀具加工用工装的实施原理为：当需要对待成型杆件进行加工时，将待成型杆件插入固定管3中，并使用三爪卡盘4将待成型杆件的一端夹紧后，根据待成型杆件的长度在工作台1上对夹持块2的位置进行微调，之后即可使用砂轮对其进行加工。

参照图3，本申请实施例还提供了一种使用该工装的长杆刀具加工方法，包括如下步骤：

S1、根据待成型杆件的外径，选择适合内径的固定管3，拧松夹持块2上的锁紧螺栓23，将夹持块2上原有的固定管3取下，并更换适合内径的固定管3，拧紧锁紧螺栓23将固定管3固定在夹持块2上；

S2、将待成型杆件插入固定管3中，并使用三爪卡盘4夹持，并根据待成型杆件的长度对夹持块2在工作台1上的位置进行滑移微调，使固定管3能对待成型杆件的中段进行承托；

S3、砂轮靠近并抵接待成型杆件后，三爪卡盘4带动待成型杆件转动，开始对刃口进行成型，S4、向固定管3上喷淋冷却液或冷却油；

S5、加工完成后，将完成加工的长杆刀具从固定管3中取出，并重复进行S1步骤。

实施例2

本实施例与实施例1的不同之处在于：参照图4和图5，固定管3位于不锈钢管32内径最大处且靠近工作台1的一侧竖直开设有第一进油孔35，第一进油孔35与一条散热槽34连通，工作台1上设置有油泵12，油泵12的出油口与第一进油孔35通过软管连通，油泵12会在加工过程中向第一进油孔35内泵送冷却油，并充满全部五条散热槽34，一方面能起到散热作用，防止加热过程中由于摩擦和切削产生的热量使工件和固定管3过热，降低温度对承托效果和加工精度的影响，另一方面冷却油会从散热槽34内附着在待成型杆件上，并随着三爪卡盘4的转动及待成型杆件与固定管3内壁的摩擦逐渐涂满整个待成型杆件的外壁和固定管3的内壁，起到润滑的作用。

参照图4和图6，在本实施例中，S4、冷却和散热的具体方式为：启动油泵12，并利用油泵12将冷却油泵12入第一进油孔35中。

实施例3

本实施例与实施例1的不同之处在于：参照图7，固定管3靠近三爪卡盘4并远离工作台1的一侧开设有第二进油孔36，第二进油孔36与散热槽34连通并呈倾斜设置，倾斜设置的第二进油孔36能够便于冷却油进入散热槽34，并能给予冷却油一定初速度和流动方向，便于冷却油完全将散热槽34浸润，同样可起到散热和润滑的作用，有利于降低加工过程中由于摩擦产生的磨损和热量。

参照图8，在本实施例中，S4、冷却和散热的具体方式为：将冷却油通过第二进油孔36注入固定管3内部。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种长杆刀具加工用工装，其特征在于：包括工作台(1)、用于插接固定待成型杆件的固定管(3)和用于将固定管(3)固定在工作台(1)上的夹持块(2)，所述固定管(3)长度方向的一侧沿其长度方向开设有上料窗(31)，且所述上料窗(31)开设在固定管(3)远离工作台(1)的一侧，所述工作台(1)位于固定管(3)远离上料窗(31)的一侧转动设置有用于夹持待成型杆件的三爪卡盘(4)，所述三爪卡盘(4)的转动轴线与固定管(3)的轴线共线；

所述上料窗(31)位于固定管(3)上开设位置最低点水平面的高度高于固定管(3)内壁轴线水平面的高度；

所述固定管(3)包括两端的硬质合金管(33)和中段的不锈钢管(32)，两个所述硬质合金管(33)分别固定连接在不锈钢管(32)长度方向的两端；

所述不锈钢管(32)的内径从两端向中心呈锥形渐开设置，两个所述硬质合金管(33)的内径相等且等于不锈钢管(32)端部的内径。

2.根据权利要求1所述的一种长杆刀具加工用工装，其特征在于：所述夹持块(2)上沿固定管(3)在夹持块(2)上的插接方向贯穿开设有锁紧槽(22)，所述固定管(3)插接设置在锁紧槽(22)长度方向的一端，所述夹持块(2)位于锁紧槽(22)的一侧设置有锁紧螺栓(23)，所述锁紧螺栓(23)的螺纹端穿入夹持块(2)的一侧，且所述锁紧螺栓(23)与锁紧槽(22)远离锁紧螺栓(23)一侧的内壁螺纹连接。

3.根据权利要求2所述的一种长杆刀具加工用工装，其特征在于：所述夹持块(2)上开设有安装孔(21)，所述工作台(1)上固定设置有安装杆(11)，所述安装孔(21)与安装杆(11)形成插接滑移配合。

4.根据权利要求1所述的一种长杆刀具加工用工装，其特征在于：所述固定管(3)内壁上沿其长度方向阵列开设有多条散热槽(34)，所有所述散热槽(34)相互连通。

5.根据权利要求4所述的一种长杆刀具加工用工装，其特征在于：所述固定管(3)靠近工作台(1)的一侧贯穿开设有第一进油孔(35)，所述第一进油孔(35)与散热槽(34)连通，所述工作台(1)上设置有用于向第一进油孔(35)内泵送冷却油的油泵(12)。

6.根据权利要求4所述的一种长杆刀具加工用工装，其特征在于：所述固定管(3)靠近三爪卡盘(4)并远离工作台(1)的一侧开设有第二进油孔(36)，所述第二进油孔(36)呈倾斜设置并与散热槽(34)连通。