CN207681499U - 一种新型微调后角和动平衡的刀盘装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型微调后角和动平衡的刀盘装置，包括金刚石刀具、刀座、刀座连接轴、主轴连接座、刀柄；金刚石刀具安装刀座上，刀座通过紧固件安装在刀座连接轴上的第一端上，刀座连接轴上的第二端与主轴连接座通过紧固件连接；主轴连接座通过紧固件及端面键与刀柄连接，刀柄安装到加工中心主轴孔内并由气动拉杆拉紧，刀柄与机床主轴孔之间依靠锥面紧密配合，其在刀座连接轴上径向同轴设置有左、右微调螺钉，左、右微调螺钉对所述刀座的偏转角度进行调节。本实用新型通过对刀座上左、右微调螺钉对刀座的偏转角度进行调节，进而微调金刚石刀具的后角，后角非常精准且非常方便，对员工的技术水平要求不高，适用于生产现场批量生产。

Description

一种新型微调后角和动平衡的刀盘装置

技术领域

本实用新型涉及金刚石刀具加工领域，尤其涉及一种新型微调后角和动平衡的刀盘装置。

背景技术

在现代制造业中经常见到精密和超精密切削加工，要求刀具制造商不但能提供先进的单晶金刚石和聚晶金刚石刀具，而且还能提供刀具后角能微调，整个刀柄系统能动平衡的技术和刀盘系统。由于影响加工表面质量，特别是影响切削表面粗糙度、光亮度和波纹度的因素错综复杂，有工件材质的影响，也有切削用量和机床刚度主轴跳动的影响，更有刀具几何参数合理与否的影响,对于刀具几何参数影响面来说，后角大小和动平衡的精度等级对切削加工表面的影响相对较大。因此需提供一种可以在生产现场可以方便调整后角的装置，并使工人可以简单的使用工具为金刚石刀具寻找后角最佳值和动平衡。

为此申请人进行了有益的探索和尝试，找到了解决上述问题的办法，下面将要介绍的方案便是这种背景下产生的。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对现有技术的不足和缺陷而提供一种新型微调后角和动平衡的刀盘系统。

本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种新型微调后角和动平衡的刀盘装置，包括:

一金刚石刀具；

一刀座,所述金刚石刀具安装所述刀座上；

一刀座连接轴,所述刀座通过紧固件安装在所述刀座连接轴上的第一端上；

一主轴连接座，所述刀座连接轴上的第二端与所述主轴连接座通过紧固件连接；

一刀柄，所述主轴连接座通过紧固件及端面键与所述刀柄连接，所述刀柄安装到加工中心主轴孔内并由气动拉杆拉紧，所述刀柄与机床主轴孔之间依靠锥面紧密配合，机床主轴带动刀柄旋转，所述刀柄通过紧固件及端面键带动主轴连接座旋转，所述主轴连接座通过刀座连接轴、刀座带动金刚石刀具旋转；其特征在于，

在所述刀座连接轴上径向同轴设置有左、右微调螺钉，所述左、右微调螺钉对所述刀座的偏转角度进行调节。

在本实用新型的一个优选实施例中，在所述刀座连接轴上径向同轴设置有左、右螺套，所述左、右微调螺钉分别旋入所述左、右螺套中。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述刀座通过两个轴向螺栓安装在所述刀座连接轴上的第一端上。

在本实用新型的一个优选实施例中，在所述刀座上对称开设有两个腰形孔，所述两个轴向螺栓各自穿过对应的腰形孔旋入到所述刀座连接轴的第一端中。

在本实用新型的一个优选实施例中，两个腰形孔之间的夹角为60°。

在本实用新型的一个优选实施例中，在所述刀座连接轴的第二端设置有一法兰盘，所述与所述主轴连接座之间通过若干定位销和若干螺栓连接。

在本实用新型的一个优选实施例中，在所述法兰盘上周向设置有若干动平衡调节螺孔，分布在不同的相位上；根据动平衡的要求在不同的动平衡调节螺孔中旋有重量和长度不等的动平衡调节螺栓。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述刀柄为BT30刀柄。

由于采用了如上的技术方案，本实用新型的有益效果在于：

1.通过对刀座上左、右微调螺钉对刀座的偏转角度进行调节，进而微调金刚石刀具的后角，后角非常精准且非常方便，对员工的技术水平要求不高，适用于生产现场批量生产；

2.由于在刀座连接轴的法兰盘上周向均布有若干动平衡调节螺孔，分布在不同的相位上；根据动平衡的要求在不同的动平衡调节螺孔中旋有重量和长度不等的动平衡调节螺栓，所以动平衡精度较高，不平衡量U≤0.2～1(g﹒mm)能满足现代加工中心高速、高光、高精密切削需要。

3.本实用新型的刀盘系统构思巧妙，结构简单，制造方便，容易实现。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。

图1为本实用新型一种实施例的结构示意图。

图2为图1另一个角度的结构示意图。

图3为图1A-A的剖面结构示意图。

图4为刀座的结构示意图。

图5为图4A-A的剖面图。

图6刀座连接轴的结构示意图。

图7为金刚石刀具的结构示意图。

图8为主轴连接座的结构示意图。

图9为图8A-A的剖面图。

图10为本实用新型中的金刚石刀片后角微调计算示意图。

图11为本实用新型中的金刚石刀片刀刃处于中心位置时的状态示意图。

图12为本实用新型中的金刚石刀片刀刃顺时针旋转一个角度的状态示意图。

图13为本实用新型中的金刚石刀片刀刃逆时针旋转一个角度的状态示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面进一步阐述本实用新型。

图1至图9所示，一种新型微调后角和动平衡的刀盘装置，包括一金刚石刀具700,该金刚石刀具700包括一刀体710和金刚石刀片720，金刚石刀片720焊接在刀体710的适当位置上。在刀体710上开设有一轴向的台阶通孔711。

该新型微调后角和动平衡的刀盘装置中的刀座100，刀座100的外形大致呈圆柱状，在刀座100轴向的一端设置有一金刚石刀具安装缺口110并在该刀座100偏心位置开设有一螺纹孔120，螺纹孔120的两端分别贯穿刀座100轴向的另一端和金刚石刀具安装缺口110，螺纹孔120的中心轴线与刀座100的中心轴线位于同一平面上。在刀座100上开设有两个轴向贯通刀座100两端的腰形孔130、130a，两个腰形孔130、130a以螺纹孔120的中心轴线和刀座100的中心轴线所在平面对称设置，两个腰形孔130、130a之间的夹角为60°。在刀座100的另一端设置有一轴向延伸的扁平部140。

该新型微调后角和动平衡的刀盘装置中的刀座连接轴200的一端偏心开设有一刀座安装缺口210，另一端的周边设置有一法兰盘220，在刀座连接轴200的另一端的中心开设有一空腔230。另外在刀座连接轴200内开设有两个螺纹孔240、240a，两个螺纹孔240、240a的一端与刀座安装缺口210贯通且两个螺纹孔240、240a的位置与刀座100上的两个腰形孔130、130a位置相适配。在法兰盘220上周向设置有若干定位孔221、螺栓连接台阶通孔222以及若干动平衡调节螺孔223，若干动平衡调节螺孔223分布在法兰盘220不同的相位上。另外在刀座连接轴200上径向设置有左、右螺套250、250a，左、右螺套250、250a同轴且左、右螺套250、250a的螺纹内孔两端分别贯穿刀座安装缺口210和刀座连接轴200的外周面。

该新型微调后角和动平衡的刀盘装置中的主轴连接座300的中心设置有一台阶轴向通孔310，周边设置有若干定位孔320、若干螺纹孔330和若干动平衡调节螺孔340，主轴连接座300上的若干定位孔320的数量和位置与法兰盘220上的若干定位孔221的数量和位置相匹配，主轴连接座300上的若干螺纹孔330的数量和位置与法兰盘220上的螺栓连接台阶通孔222的数量和位置相匹配，主轴连接座300上的若干动平衡调节螺孔340的数量和位置与法兰盘220上的若干动平衡调节螺孔223的数量和位置相匹配。另外在主轴连接座300上径向均布有两个平键槽350。

该新型微调后角和动平衡的刀盘装置中的刀柄400为BT30刀柄，刀柄400一端的中心设置有一螺纹孔410，周边通过螺栓420均布固定有两个平键420。

该新型微调后角和动平衡的刀盘装置的装配过程如下：首先将金刚石刀具700与刀座100组装在一起，具体组装方法是：首先将金刚石刀具700装入到刀座100的金刚石刀具安装缺口110中，并使刀体710上的台阶通孔711与刀座100上的螺纹孔120对其，接着将将一颗刀具固定螺栓800穿过刀体710上的台阶通孔711旋入刀座100上的螺纹孔120中拧紧后即可将金刚石刀具700与刀座100组装在一起。

然后将刀座100与刀座连接轴200组装在一起，具体组装方法是：将刀座100置入到刀座连接轴200的刀座安装缺口210中，并使刀座100上的两个腰形孔130、130a分别与刀座连接轴200上的两个螺纹孔240、240a对齐，还使刀座100上的扁平部140置入刀座连接轴200上的左、右螺套250、250a之间，然后将两个刀座固定螺栓810、810a分别穿过刀座100上的两个腰形孔130、130a旋入到刀座连接轴200上的两个螺纹孔240、240a中拧紧即可将刀座100与刀座连接轴200组装在一起。刀座100与刀座连接轴200组装好以后，将左、右微调螺钉820、820a分别旋入到左、右螺套250、250a中并顶在刀座100上的扁平部140的左、右侧面上。

接着将主轴连接座300与刀柄400组装起来，具体的组装方法是：将主轴连接座300与刀柄400的一端贴合并使主轴连接座300中心的台阶轴向通孔310与刀柄400中心的螺纹孔410对齐，同时将刀柄400上的两个平键420分别插入到主轴连接座300上的两个平键槽350中，然后将一颗主轴连接座固定螺栓830穿过主轴连接座300中心的台阶轴向通孔310旋入到刀柄400中心的螺纹孔410中拧紧后即可将主轴连接座300与刀柄400组装起来。

最后将刀座连接轴200与主轴连接座300组装起来，具体的组装方法是：将刀座连接轴200上的法兰盘220靠在主轴连接座300上，同时使主轴连接座固定螺栓830的螺栓头插入到刀座连接轴200上的空腔230中，还使主轴连接座300上的若干定位孔320与法兰盘220上的若干定位孔221分别一一对齐，主轴连接座300上的若干螺纹孔330与法兰盘220上的螺栓连接台阶通孔222分别一一对齐，主轴连接座300上的若干动平衡调节螺孔340与法兰盘220上的若干动平衡调节螺孔223分别一一对齐，接着将若干定位销840分别打入到主轴连接座300上的若干定位孔320和法兰盘220上的若干定位孔221中，将主轴连接座300与刀座连接轴200定位连接，再将若干连接螺栓850分别穿过法兰盘220上的若干螺栓连接台阶通孔222旋入到主轴连接座300上对应的螺纹孔330中拧紧后即可将刀座连接轴200与主轴连接座300组装起来。

上述新型微调后角和动平衡的刀盘装置组装好以后，放在动平衡机上调动平衡，调动平衡时，根据需要将重量和长度不等的动平衡调节螺栓860旋入到法兰盘220上不同的动平衡调节螺孔223和主轴连接座300上的动平衡调节螺孔340中进行动平衡调节。

上述新型微调后角和动平衡的刀盘装置中的金刚石刀片720后角微调方法如下：

1、可调最大后角αo MAX的计算,

由图1、图2和图10至图13可得：当左、右微调螺钉820、820a均为M4定位螺钉，设M4定位螺钉的可调距离是8.35mm，M4定位螺钉的螺距是0.7mm，按主轴高速旋转情况下离心力的计算，M4定位螺钉的内外螺纹的旋合长度不低于6个螺距即4.2mm，因此实际可调节的距离e＝8.35-4.2＝4.15mm。

设可调最大后角为αo MAX

则：αo MAX＝sin-1(e/R)＝sin-1(4.85/9)＝27.46°

式中：

e–偏心距，mm

R刀座半径，mm

由此可得到本实用新型的新型微调后角和动平衡的刀盘装置中的金刚石刀片720刀刃的最大可调后角为27.46°。但一般不需要调整很大后角。

2、实际微调时是按转过多少螺距即M4定位螺钉旋转多少度来控制微调角度的，方法如下：

如果需增大实际后角θ＝10分＝0.1667°，则先松开两个刀座固定螺栓810、810a，再松开右微调螺钉820a并往后退距离e(e-偏心距),然后拧左微调螺钉820前进e。e的计算如下：

e＝Rsinθ＝9sin(0.1667°)＝0.026mm

式中：

e–偏心距，mm

R–刀座半径，mm

θ–后角变化增量，度

∴M4螺钉旋转的角度ω为：

ω＝e/P×360°＝0.026/0.7×360°＝13.46°

式中：

P–M4定位螺钉的螺距，0.7mm

e–实际偏心距，mm

因此，右微调螺钉820a逆时针旋转13.46°，即后退0.026mm，左微调螺钉820顺时针旋转13.46°前进0.026mm,即可实现增大后角10分。如果减小后角则与上相反操作。

如果M4定位螺钉旋转一周，则计算后角的变化量如下：

∵M4定位螺钉旋转一周移动的偏心距e为一个P＝0.7mm，刀座的半径R＝9mm

∴后角的变化量θ＝sin-1(e/R)＝sin-1(0.7/9)＝4.46°

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种新型微调后角和动平衡的刀盘装置，包括:

一金刚石刀具；

一刀座,所述金刚石刀具安装所述刀座上；

一刀座连接轴,所述刀座通过紧固件安装在所述刀座连接轴上的第一端上；

一主轴连接座，所述刀座连接轴上的第二端与所述主轴连接座通过紧固件连接；

一刀柄，所述主轴连接座通过紧固件及端面键与所述刀柄连接，所述刀柄安装到加工中心主轴孔内并由气动拉杆拉紧，所述刀柄与机床主轴孔之间依靠锥面紧密配合，机床主轴带动刀柄旋转，所述刀柄通过紧固件及端面键带动主轴连接座旋转，所述主轴连接座通过刀座连接轴、刀座带动金刚石刀具旋转；其特征在于，

在所述刀座连接轴上径向同轴设置有左、右微调螺钉，所述左、右微调螺钉对所述刀座的偏转角度进行调节。

2.如权利要求1所述的一种新型微调后角和动平衡的刀盘装置，其特征在于，在所述刀座连接轴上径向同轴设置有左、右螺套，所述左、右微调螺钉分别旋入所述左、右螺套中。

3.如权利要求1所述的一种新型微调后角和动平衡的刀盘装置，其特征在于，所述刀座通过两个轴向螺栓安装在所述刀座连接轴上的第一端上。

4.如权利要求3所述的一种新型微调后角和动平衡的刀盘装置，其特征在于，在所述刀座上对称开设有两个腰形孔，所述两个轴向螺栓各自穿过对应的腰形孔旋入到所述刀座连接轴的第一端中。

5.如权利要求4所述的一种新型微调后角和动平衡的刀盘装置，其特征在于，两个腰形孔之间的夹角为60°。

6.如权利要求1所述的一种新型微调后角和动平衡的刀盘装置，其特征在于，在所述刀座连接轴的第二端设置有一法兰盘，所述与所述主轴连接座之间通过若干定位销和若干螺栓连接。

7.如权利要求6所述的一种新型微调后角和动平衡的刀盘装置，其特征在于，在所述法兰盘上周向设置有若干动平衡调节螺孔，分布在不同的相位上；根据动平衡的要求在不同的动平衡调节螺孔中旋有重量和长度不等的动平衡调节螺栓。

8.如权利要求1所述的一种新型微调后角和动平衡的刀盘装置，其特征在于，所述刀柄为BT30刀柄。