CN216706910U - 一种全自动磨tngg类车刀片排削槽的设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种全自动磨TNGG类车刀片排削槽的设备，包括：机台、设置于机台上的夹具、设置于夹具上的定位机构、以及设置于机台旁侧的测量装置，定位机构包括：设置于夹具上的定位垫片、设置于定位垫片上的定位片、设置于定位片旁侧的侧推机构、以及设置于定位片上方的刀片压头，定位片与刀片之间的接触为一条直线，直线与刀片的测量宽度基准面紧贴在一起进行定位。本实用新型通过将刀片的基准面贴紧于定位片上，并通过侧推机构将刀片顶紧，定位方式简单有效，结构简单，调机方便，适用性强，满足TNGG类刀片的加工需求，并且通过测量装置对刀片的数据进行补偿，提高加工精度，以此提高刀片质量与刀片市场竞争力。

Description

一种全自动磨TNGG类车刀片排削槽的设备

技术领域

本实用新型涉及自动化加工技术领域，尤其涉及一种全自动磨TNGG类车刀片排削槽的设备。

背景技术

请参阅图1、图2，TNGG类刀片在机加工领域使用非常广泛，而且对加工出来的刀片尺寸要求比较高，尤其是刃宽尺寸100，其决定这刀片对产品进行加工时的进给量。进给量与刃宽尺寸需要匹配，如果刃宽尺寸公差过大，将直接影响到刀片的使用寿命。随着用户对刀片的开槽的精度要求越来越高，以前的工艺难以在满足精度要求下进行批量生产。请参阅图3，刃宽尺寸的变动量△Y和高度方向变动量△Z有着△Z/△Y≈1/4的关系，所以刃宽尺寸会随高度方向的变化有一个约4倍的放大关系，因此刃宽尺寸难以达到如此高精度的生产要求。目前很多刀片生产厂家为了降低成本，省去刀片磨周边的工序，导致刀片的周边面不够理想，这两个原因严重影响了被加工刀片的刃宽尺寸精度。

请参阅图4，现有的此类刀片开排削槽主要有两种方式，第一种是刀片前端使用60°的V块200定位，然后以刀片的底面做高度方向的基准面，从而将刀片磨出来，这种方式开TNGG刀片的排削槽，生产和调节都很方便，所以这种方式运用非常广泛，大部分的此类刀片开槽均是使用此方案。但是，其存在开槽时定位基准与测量时的基准是不重合的问题，从而导致生产尺寸的变化。理论上刀片的前后方向需要使用刀片的B面作为加工的基准面，但是定位片的设计采用60°V块200的设计方式，这样子会引入刀片角度误差，刀片实际角度不可能是理想的60°，特别是没磨周边的刀片，使得刀片的前端B面不是紧贴定位面的，从而导致生产尺寸的变化；另外高度方向采用刀片的底面作为生产基准面，但是实际的开槽面为刀片的上表面A面，所以刀片厚度误差会引起开槽尺寸的变化，又因为厚度方向的尺寸变动会引起刀片刃宽变动的尺寸关系是△Z/△Y≈1/4，所以刀片厚度尺寸变动会引起刃宽剧烈变化，因此，此种生产方式适用于精度要求不高的刀片生产。

第二种方式是将压头做在刀片的底面，将上下位置的定位面做在靠近刀片上表面A的位置，刀片的前方使用与刃宽相接的平面B进行定位的方式，这种方式所采用的定位方式完全和刀片检测测量时的检测基准面A和B重合，所以此类刀片的开槽生产精度会更高。但是，这类方案有着夹具设计复杂、体积庞大的问题，且只适用于此类刀片中的某些刀片，适用范围不广，很多此类刀片只是大小尺寸不同便不可使用此种方案。同时，调机也是相当的不方便，还非常容易产生干涉。由于在定位方面是高度方向使用上定位的方式，定位面与刀片的上表面A重合，刀片上表面A也是理论加工基准面，所以刀片的厚度尺寸不会影响开槽精度；使用刀片前表面B面作为基准面，使定位面与B面重合，所以理论加工精度较高，基本上影响刀片尺寸的只有安装夹具的加工轴来回运动时，温度产生的热膨胀，导致刀片高度方向的变化，从而影响刀片开槽精度。由于高度方向变量有着1/4的变化关系，即使是微量的变化仍然会对刀片刃宽尺寸产生不小的影响。

因为刀粒本身有3个尺寸按照以前的生产方式会对刀片刃宽尺寸产生很大的影响，第一个刀片的周边，如果周边不直，则会严重影响刀片的定位；第二，刀片周边两个面的夹角，如果采用V型定位块则定位块无法将刀片完全定位住，因为在不磨周边的情况下，刀片的夹角不可能和V型块的夹角完全重合，所以采用此种定位方式非常不理想，边不直和夹角尺寸不理想这种情况在不磨周边的情况下是必然会产生的，而随着刀片售价的降低，和刀片压铸烧结方面工艺的成熟，不磨周边的刀片应用也是非常广泛的，所以在此种应用场合需要新的工艺来控制刀片刃宽尺寸；另一个便是刀粒厚度尺寸变化对刃宽的影响，厚度控制较好的刀片公差范围在正负0.01mm，那么对应刃宽的变动则是正负0.04mm，无法生产出高精度刃宽出来，而一般刀片厚度公差在正负0.025mm，对应的刃宽的变动则是正负0.1mm，这已经超出最大允许偏差，连0-0.1mm的公差范围都无法达到，这里还没有考虑导轨的热膨胀及砂轮尺寸的变化。因此急需一种解决上述存在的诸多问题，从而切实提高刃宽精度的方法。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种全自动磨TNGG类车刀片排削槽的设备。

本实用新型的技术方案如下：提供一种全自动磨TNGG类车刀片排削槽的设备，包括：机台、设置于所述机台上的夹具、设置于所述夹具上的定位机构、以及设置于所述机台旁侧的测量装置，所述定位机构包括：设置于所述夹具上的定位垫片、设置于所述定位垫片上的定位片、设置于所述定位片旁侧的侧推机构、以及设置于所述定位片上方的刀片压头，所述定位片与刀片之间的接触为一条直线，所述直线与刀片的测量宽度基准面紧贴在一起进行定位。

进一步地，所述定位片为U型结构。

进一步地，所述定位片与刀片的接触面设置有斜面。

进一步地，所述定位垫片上设置有若干线割槽。

进一步地，所述侧推机构包括：设置于所述机台上的动力机构、设置于所述动力机构的输出端上的直边侧推杆、与所述直边侧推杆活动连接的V型槽侧推杆、以及设置于所述直边侧推杆与V型槽侧推杆之间的弹簧，所述V型槽侧推杆的前端设置有V型槽。

进一步地，所述V型槽侧推杆上设置有限位杆，所述直边侧推杆上对应限位杆设置有腰型槽，所述限位杆嵌入腰型槽中。

进一步地，所述测量装置包括：设置于所述机台旁侧的安装台、设置于所述安装台上的调节滑台、设置于所述调节滑台上的滑台气缸、设置于所述滑台气缸的输出端上的接触式传感器、以及与所述接触式传感器连接的测针，所述调节滑台调节接触式传感器上下及前后的测量位置，所述滑台气缸驱动接触式传感器进行上下移动。

采用上述方案，本实用新型能够大幅提高加工精度，可以将刃宽公差控制在±0.01-0.02mm之间，保障刀片产品质量。加工精度不受毛坯质量的影响，无论是刀片的厚度尺寸、内切圆尺寸、角度尺寸都不会对刀片的开槽精度造成影响，因此不需要提前对毛坯的尺寸进行精修，便可保证刃宽尺寸精度，适合不磨周边的刀片的开槽需求。因此本实用新型所提供的设备可以满足不同规格的TNGG类刀片的开槽加工需求，不受刀片尺寸大小的影响。

由于采用接触式位移传感器寻找刀片的加工上表面，所反馈的数据和相应的加工轴形成闭环控制，无论是刀片厚度尺寸变化，还是丝杆，导轨热膨胀引起的变化都会被补偿到相应的加工轴上去，从而避开这些变量的影响，因此即使设备没有热机生产出来的刀片刃宽尺寸仍然非常稳定。

同时，本实用新型结构简单，调机方便，相比以前的夹具使用上基准定位的方式，此结构就要简单的多，而且可以和其他的刀片类型共用一种夹具，更换产品只需更换和刀片直接接触的定位类零件即可，无论是在制造夹具方面还是后期更换产品调机都具有很大的优势。而且刀片开槽的方式不需要对夹具进行定制，仍然使用标准下压夹具即可，更换生产产品只需更换与刀片直接接触的定位类零件中的某些部分即可，调机时间大为缩短，无论是制造成本还是生产活动中产生的其他成本都大幅降低。因此，本实用新型可以在不提高生产成本，甚至是降低生产成本的情况下生产出质量的TNGG类刀片，大大提高了我国此类刀片生产的竞争力。

附图说明

图1为刀片的结构示意图。

图2为图1中E-E的剖面视图。

图3为刃宽尺寸的变动量△Y和高度方向变动量△Z的计算关系示意图。

图4为现有设备的刀片定位示意图。

图5为本实用新型的结构示意图。

图6为图1中A处局部放大示意图。

图7为定位片的结构示意图。

图8为定位垫片的结构示意图。

图9为侧推机构的结构示意图。

图10为侧推机构的剖面示意图。

图11为测量装置的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细说明。

请参阅图5、图6，本实用新型提供一种全自动磨TNGG类车刀片排削槽的设备，包括：机台1、设置于所述机台上的夹具2、设置于所述夹具上的定位机构、以及设置于所述机台1旁侧的测量装置。所述定位机构包括：设置于所述夹具2上的定位垫片3、设置于所述定位垫片3上的定位片4、设置于所述定位片4旁侧的侧推机构5、以及设置于所述定位片5上方的刀片压头6。所述定位片4与刀片之间的接触为一条直线，所述直线与刀片的测量宽度基准面紧贴在一起进行定位。定位片4不是采用现有技术中通用的V型槽设计，而是通过一条之间与刀片刃宽的测量宽度基准面B紧贴在一起对刀片进行定位，这种定位方式不会因为刀片周边尺寸的不理想而使得刀片刃宽发生变化。

在进行TNGG类刀片的排削槽的磨削加工时，将刀片放置于定位垫片3上，并使得刀片的测量宽度基准面朝向定位片4的方向。启动侧推机构5，将刀片顶紧于侧推机构5与定位片4之间，然后通过刀片压头6将刀片进行压紧，实现装夹，以便于对刀片进行加工。通过定位片4以一条直线与刀片刃宽的测量宽度基准面紧贴在一起对刀片进行定位，从而避免因刀片周边尺寸不理想而使得刀片刃宽发生变化，以此保证在进行刀片的排削槽的磨削加工的精度。同时，可根据刀片尺寸更换相应的侧推机构5以及定位片4，满足不同规格刀片的加工需求，适用范围广泛。

请参阅图7，所述定位片4为U型结构，便于为侧推机构5的移动提供导向，满足将刀片夹紧于侧推机构5以及定位片4之间的需求。

所述定位片4与刀片的接触面设置有斜面，在定位面尽可能靠近刀片上表面测量基准线的同时减少定位面的面积，从而避免因刀片周边面不理想而对精度造成的影响。

请参阅图8，所述定位垫片3上设置有若干线割槽31。定位垫片3与刀片的下表面接触，起到托住刀片，并且对刀片的高度方向起到粗定位的作用。因为刀片厚度尺寸的偏差和导轨热膨胀的影响，而高度方向的变动值和刃宽变动值之间的放大关系，导致定位垫片3无法作为精定位的方式，定位垫片3只能用于托住刀片，作为刀片加工的平台，并且为后续的测量做粗定位。定位垫片3上面开有线割槽31，方便空气等流体进入刀片的底部，从而托起刀片，避免刀片压头6将刀片压实在定位垫片3上，由于两个面无法进入空气，导致两个面紧密贴紧，从而使刀片无法被机械手夹起。

请参阅图9、图10，所述侧推机构5包括：设置于所述机台1上的动力机构、设置于所述动力机构的输出端上的直边侧推杆51、与所述直边侧推杆51活动连接的V型槽侧推杆52、以及设置于所述直边侧推杆51与V型槽侧推杆52之间的弹簧53。所述V型槽侧推杆52的前端设置有V型槽521。将刀片放置在定位垫片3上后，启动侧推机构5的动力机构，将直边侧推杆51推出，V型槽侧推杆52的V型槽521与刀片接触，并对刀片的左右位置进行导正。然后压缩弹簧53，令直边侧推杆51的直边与刀片的尖部相接触，从而将刀片推顶到定位片4的定位面上，将刀片夹紧于V型槽521与定位片4之间。动力机构的输出力远大于弹簧53的弹力，且V型槽侧推杆52套接在直边侧推杆51上，两者之间存在一定的浮动间隙，以此使得刀片的基准面可以和定位片54的定位面进行理想的贴合。由于定位片4只对刀片进行前后位置的定位，定位垫片3只对上下位置进行定位，所以刀片的左右位置是没有定位的，因此需要对刀片的左右方向进行定位，刀片左右方向并不需要非常高精度的定位，只需可以满足自动化稳定的生产的需要进行的定位即可，所以侧推机构5具有将刀片进行一个满足自动化稳定生产的定位需求。

所述V型槽侧推杆52上设置有限位杆522，所述直边侧推杆51上对应限位杆522设置有腰型槽511，所述限位杆522嵌入腰型槽511中。通过限位杆522在腰型槽511中进行移动，从而限制V型槽侧推杆52与直边侧推杆51之间的极限相对位置。

请参阅图11，所述测量装置包括：设置于所述机台1旁侧的安装台71、设置于所述安装台71上的调节滑台72、设置于所述调节滑台72上的滑台气缸73、设置于所述滑台气缸73的输出端上的接触式传感器74、以及与所述接触式传感器74连接的测针75。所述调节滑台72调节接触式传感器74上下及前后的测量位置，所述滑台气缸73驱动接触式传感器74进行上下移动。调节滑台72用于调节接触式传感器74的位置，使得测针75可以移动并对准需测量的位置。然后通过滑台气缸73驱动接触式传感器74进行运动，使测针75完成对刀片的测量和脱离接触的动作。通过对基准位置进行归零，然后计算测量时的刀片位置与零点位置的距离，从而得出数据。

测量装置可以对刀片进行毛坯检测，针对刀片厚度尺寸的变化和导轨热膨胀导致的刀片上表面的位置变化，然后通过和零点进行比对，对刀片上表面进行补偿，消除刀片厚度和导轨热膨胀对刀片刃宽加工的影响。同时，测量装置可以对刀片进行成品检测，在刀片加工后对刀片的加工位置进行检测，与成品检测的标定零点进行比对，从而计算出偏差值。将此处偏差值补偿到后续的开槽加工中，修正砂轮膨胀、磨损以及上下Z轴丝杠热膨胀带来的精度影响，从而提高刃宽尺寸加工的精度与质量。

设备的具体加工流程为：外置的取料机构将刀片放置于定位垫片3上，此时刀片压头6预压住刀片的上表面。然后动力机构驱动直边侧推杆51往前移动，首先是V型槽侧推杆52接触刀片，对刀片的左右位置进行定位。直边侧推杆51继续往前移动，然后直边侧推杆51接触刀片的尖部，使得刀片前端面B紧贴定位片4的定位面。定好位后刀片压头再压实刀片，对刀片进行固定。然后将刀片移动到检测装置对应位置，通过检测装置对刀片的毛坯进行检测，从而找出刀片的上表面A，将变动值补偿到相应的加工轴上去。接下来对刀片进行加工，并在加工完成后，将刀片移动到检测装置对应位置，对刀片的加工部位进行成品检测，然后将成品的变动值补偿到后续加工的刀片上。再将刀片移动到取放料位置，刀片压头6松开，侧推机构5松开，取料机构夹起刀片，然后放入下一未加工的刀片以便于进行下一轮的加工。

本实用新型能够大幅提高加工精度，可以将刃宽公差控制在±0.01-0.02mm之间，保障刀片产品质量。加工精度不受毛坯质量的影响，无论是刀片的厚度尺寸、内切圆尺寸、角度尺寸都不会对刀片的开槽精度造成影响，因此不需要提前对毛坯的尺寸进行精修，便可保证刃宽尺寸精度，适合不磨周边的刀片的开槽需求。因此本实用新型所提供的设备可以满足不同规格的TNGG类刀片的开槽加工需求，不受刀片尺寸大小的影响。

由于采用接触式位移传感器寻找刀片的加工上表面，所反馈的数据和相应的加工轴形成闭环控制，无论是刀片厚度尺寸变化，还是丝杆，导轨热膨胀引起的变化都会被补偿到相应的加工轴上去，从而避开这些变量的影响，因此即使设备没有热机生产出来的刀片刃宽尺寸仍然非常稳定。

同时，本实用新型结构简单，调机方便，相比以前的夹具使用上基准定位的方式，此结构就要简单的多，而且可以和其他的刀片类型共用一种夹具，更换产品只需更换和刀片直接接触的定位类零件即可，无论是在制造夹具方面还是后期更换产品调机都具有很大的优势。而且刀片开槽的方式不需要对夹具进行定制，仍然使用标准下压夹具即可，更换生产产品只需更换与刀片直接接触的定位类零件中的某些部分即可，调机时间大为缩短，无论是制造成本还是生产活动中产生的其他成本都大幅降低。因此，本实用新型可以在不提高生产成本，甚至是降低生产成本的情况下生产出质量的TNGG类刀片，大大提高了我国此类刀片生产的竞争力。

综上所述，本实用新型通过将刀片的基准面贴紧于定位片上，并通过侧推机构将刀片顶紧，定位方式简单有效，结构简单，调机方便，适用性强，满足TNGG类刀片的加工需求，并且通过测量装置对刀片的数据进行补偿，提高加工精度，以此提高刀片质量与刀片市场竞争力。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种全自动磨TNGG类车刀片排削槽的设备，其特征在于，包括：机台、设置于所述机台上的夹具、设置于所述夹具上的定位机构、以及设置于所述机台旁侧的测量装置，所述定位机构包括：设置于所述夹具上的定位垫片、设置于所述定位垫片上的定位片、设置于所述定位片旁侧的侧推机构、以及设置于所述定位片上方的刀片压头，所述定位片与刀片之间的接触为一条直线，所述直线与刀片的测量宽度基准面紧贴在一起进行定位。

2.根据权利要求1所述的全自动磨TNGG类车刀片排削槽的设备，其特征在于，所述定位片为U型结构。

3.根据权利要求1所述的全自动磨TNGG类车刀片排削槽的设备，其特征在于，所述定位片与刀片的接触面设置有斜面。

4.根据权利要求1所述的全自动磨TNGG类车刀片排削槽的设备，其特征在于，所述定位垫片上设置有若干线割槽。

5.根据权利要求1所述的全自动磨TNGG类车刀片排削槽的设备，其特征在于，所述侧推机构包括：设置于所述机台上的动力机构、设置于所述动力机构的输出端上的直边侧推杆、与所述直边侧推杆活动连接的V型槽侧推杆、以及设置于所述直边侧推杆与V型槽侧推杆之间的弹簧，所述V型槽侧推杆的前端设置有V型槽。

6.根据权利要求5所述的全自动磨TNGG类车刀片排削槽的设备，其特征在于，所述V型槽侧推杆上设置有限位杆，所述直边侧推杆上对应限位杆设置有腰型槽，所述限位杆嵌入腰型槽中。

7.根据权利要求1所述的全自动磨TNGG类车刀片排削槽的设备，其特征在于，所述测量装置包括：设置于所述机台旁侧的安装台、设置于所述安装台上的调节滑台、设置于所述调节滑台上的滑台气缸、设置于所述滑台气缸的输出端上的接触式传感器、以及与所述接触式传感器连接的测针，所述调节滑台调节接触式传感器上下及前后的测量位置，所述滑台气缸驱动接触式传感器进行上下移动。

Images