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CN108372433A - 刀具毛刷钝化装置 - Google Patents

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CN108372433A CN201810297299.XA CN201810297299A CN108372433A CN 108372433 A CN108372433 A CN 108372433A CN 201810297299 A CN201810297299 A CN 201810297299A CN 108372433 A CN108372433 A CN 108372433A
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Abstract

本发明公开了一种刀具毛刷钝化装置，包括毛刷、毛刷控制装置和刀具控制装置，所述毛刷控制装置用于带动毛刷作旋转运动，所述刀具控制装置用于带动刀具同时作进给运动和弧度转动。相比较于现有技术，本申请具有以下优势：针对不同刀具所需要的钝化效果不同，通过设置至少一个均匀毛刷和至少一个非均匀毛刷，可根据实际情况进行交替钝化，保障钝化效果；增加了控制电机，实现了刀具的弧度式旋转，使刀具能够进行弧度的钝化。

Description

刀具毛刷钝化装置
技术领域
本发明属于刀具加工技术，特别是涉及一种刀具毛刷钝化装置。
背景技术
在切削加工中,提高切削效率、刀具寿命和降低生产制造成本,一直是金属切削研制的主要课题。20世纪末,欧、美、日等工业发达国家为提高刀具使用寿命、切削效率和降低成本进行了刀具钝化技术的开发和研究。实践证明,经过钝化的刀具其寿命、质量、效率都有不同程度的提高,其中刀具寿命的延长最为明显。鉴于开展刀具钝化的重要性和必要性,国内也着手在刀片制造上进行钝化研究和推广应用。
刀具刃口钝化主要是产生一个特定的刃口轮廓几何形状，改善刃口微观形貌，使刃口表面和切削表面适应刀具涂层的要求以及改善加工过程中的接触行为。现在主要采用的是毛刷钝化，单一的毛刷只能进行均匀钝化:通过毛刷的旋转运动和刀具的进给运动为主要运动，进行刀具的钝化。就会出现钝化效果不理想，不能同时实现均匀和非均匀的钝化。
现有的钝化方法刀片刃口钝化参数差异性较大，并且现有的钝化方法及设备通用性较差，有些特定的刀具刃口形状难以用均匀毛刷来进行钝化，难以同时实现均匀以及非均匀钝化，同时钝化效率很低。
发明内容
发明目的：针对现有技术存在的上述缺陷，本申请提供了一种能够选择均匀或者非均匀钝化、便于进行毛刷更换、钝化效果好的刀具毛刷钝化装置。
技术方案：本发明所述的一种刀具毛刷钝化装置，包括：毛刷、毛刷控制装置和刀具控制装置，所述毛刷包括毛刷头和毛刷轴；所述毛刷控制装置用于带动毛刷作旋转运动，包括调速电机、弹性联轴器、第一轴承座以及毛刷盘，所述弹性联轴器一端连接调速电机，另一端连接毛刷盘，并通过第一轴承座支撑，所述毛刷盘的另一面设有毛刷轴安装孔；所述刀具控制装置用于带动刀具同时作进给运动和弧度转动，包括步进电机、滚珠丝杠、第二轴承座、固定板、支撑架、刀具固定件以及控制电机，所述滚珠丝杠一端连接步进电机，另一端通过第二轴承座支撑，所述固定板固定设置在滚珠丝杠上；所述支撑架和控制电机固定设置在固定板上，所述刀具固定件安装在支撑架上，并通过连接轴与控制电机相连接。
所述毛刷在调速电机的驱动下做旋转运动，所述刀具安装在刀具固定件上之后，在步进电机作用下做进给运动，在控制电机作用下做弧度转动，上述旋转中的毛刷与运动中的刀具相接触进行毛刷钝化操作。
优选的，设计刀具固定件在控制电机的作用下，可上下弧度各30°摇摆转动。
进一步的，所述毛刷控制装置和刀具控制装置均固定设置在底板上，增加整个装置的稳固性。
进一步的，所述毛刷轴通过螺纹拧接在毛刷轴安装孔上。优选的，所述毛刷轴安装孔设置在毛刷盘的正中心。
进一步的，所述毛刷盘上沿安装孔向毛刷盘边缘延伸开设有至少两个滑槽，所述滑槽的上下面设有凹槽，所述滑槽的上下面端部还继续延伸出一对凸耳，每个滑槽对应设有一个毛刷，所述毛刷轴上设有一对对称的凸轴，用于与滑槽上下面的凹槽嵌合之后沿滑槽移动，当其移至凸耳终点后，可以凸轴为转轴旋转90-180°，并通过销钉固定。转动后通过销钉固定其位置，使其不滑动不转动。
优选的，所述毛刷至少包括一个均匀钝化毛刷和一个非均匀钝化毛刷。
所述均匀钝化毛刷采用尼龙基体，以粒度15-22um的金刚石粉为磨料，含量为40-60％。所述非均匀钝化毛刷采用尼龙基体，毛刷为弧度式形状，采用不同粒度的金刚石粉为磨料，中间金刚石粉的粒度22-36um为，含量为40-60％，两边的金刚石粉粒度为10-15um，含量为20-40％。
优选的，均匀毛刷金刚石粉粒度为20um，含量为40％；非均匀钝化毛刷中间金刚石粉的粒度为25um，含量为60％，两边的金刚石粉粒度为10um，含量为20％。
本申请中未说明的连接或者固定方式均可采用现有技术中的手段实现。
工作原理：根据实际需要钝化的刀具情况，选择对应适宜的刀具固定件，固定好刀具，启动调速电机，在其驱动下，毛刷进行一定速度的旋转运动，同时开启步进电机和控制电机，使得待钝化刀具同时作进给运动和弧度转动，与毛刷接触进行打磨钝化。当毛刷盘上同时安装有均匀和非均匀毛刷时，根据实际情况选择均匀或者非均匀毛刷安装至安装孔内，其余毛刷移至毛刷盘边缘凸耳处翻转至不影响钝化操作，并通过销钉固定；工作一段时间需要更换毛刷时，关闭电机，将需要更换的毛刷沿滑槽移动至毛刷盘边缘凸耳处翻转至不影响另一毛刷的钝化操作，然后将更换毛刷翻转滑动至安装孔并安装固定，可根据实际情况来回交替进行均匀或者非均匀钝化。
有益效果：相比较于现有技术，本申请具有以下优势：(1)通过毛刷的旋转运动、刀具的进给运动和弧度转动，实现刀具的充分钝化，保障钝化效果；(2)针对不同刀具所需要的钝化效果不同，对毛刷盘进行了特殊的设计，通过设置至少一个均匀毛刷和至少一个非均匀毛刷，可根据实际情况进行交替钝化，操作简便快捷；(3)可以同时安装两个以上的毛刷，使得毛刷盘起到一个毛刷存放的作用；(4)控制电机实现刀具的弧度式旋转，使刀具能够进行弧度的钝化。
附图说明
图1是本申请装置整体结构示意图；
图2是本申请装置钝化状态示意图；
图3是本申请毛刷盘结构示意图；
图4是本申请固定板上的局部结构示意图；
图5是毛刷结构示意图。
其中，毛刷(1)、毛刷头(2)、毛刷轴(3)、凸轴(31)、调速电机(4)、弹性联轴器(5)、第一轴承座(6)、毛刷盘(7)、毛刷轴安装孔(71)、滑槽(72)、凹槽(73)、凸耳(74)、步进电机(8)、滚珠丝杠(9)、第二轴承座(10)、固定板(11)、支撑架(12)、刀具固定件(13)、控制电机(14)、连接轴(15)、底板(16)。
具体实施方式
下面结合附图对本申请作出详细说明。
如图1所示的一种刀具毛刷钝化装置，包括：毛刷1、毛刷控制装置和刀具控制装置，其中，毛刷控制装置和刀具控制装置均固定设置在底板16上，毛刷1包括毛刷头2和毛刷轴3；毛刷控制装置用于带动毛刷作旋转运动，包括调速电机4、弹性联轴器5、第一轴承座6以及毛刷盘7，弹性联轴器5一端连接调速电机4，另一端连接毛刷盘7，并通过第一轴承座6支撑，毛刷盘7的另一面中心位置设有用于安装毛刷的毛刷轴安装孔71，具体的安装孔71内设有螺纹，毛刷轴3自由端也设有螺纹，通过螺纹拧接在毛刷轴安装孔71内；刀具控制装置用于带动刀具同时作进给运动和弧度转动，包括步进电机8、滚珠丝杠9、第二轴承座10、固定板11、支撑架12、刀具固定件13以及控制电机14，滚珠丝杠9一端连接步进电机8，另一端通过第二轴承座10支撑，固定板11焊接固定在滚珠丝杠9上；支撑架12和控制电机14固定设置在固定板11上，刀具固定件13安装在支撑架12上，并通过连接轴15与控制电机14相连接，本申请钝化刀具为PCBN刀具。如图2所示，上述毛刷1在调速电机4的驱动下做旋转运动，刀具安装在刀具固定件13上后，在步进电机8作用下做进给运动，在控制电机14作用下做弧度转动，上述旋转中的毛刷1与运动中的刀具相接触进行毛刷钝化操作。
如图3所示，毛刷盘7上沿安装孔71向毛刷盘边缘延伸开设有两个滑槽72，滑槽的上下面设有凹槽73，滑槽的上下面端部还继续延伸出一对凸耳74，两个滑槽72一个安装均匀毛刷，一个安装非均匀毛刷；毛刷轴3上设有一对对称的凸轴31，用于与滑槽上下面的凹槽73嵌合之后沿滑槽移动，当其移至凸耳74终点后，可以凸轴31为转轴旋转180°，并通过销钉固定。为了进一步实现本申请PCBN刀具的钝化，上述均匀钝化毛刷采用尼龙基体，采用相同粒度20um的金刚石粉为磨料，含量为40％；非均匀钝化毛刷采用尼龙基体，毛刷为弧度式形状，采用不同粒度的金刚石粉，中间含量为60％，两边含量为10％；中间粒度为25um,两边粒度为10um。上述未说明的连接或者固定方式均可采用现有技术中的手段实现。
使用上述装置进行刀具钝化时，首先根据实际需要钝化的刀具情况，选择对应适宜的刀具固定件，固定好刀具，启动调速电机，在其驱动下，毛刷进行一定速度的旋转运动，同时开启步进电机和控制电机，使得待钝化刀具同时作进给运动和弧度转动，与毛刷接触进行打磨钝化。当需要更换毛刷时，关闭电机，将需要更换的毛刷拧松后沿滑槽移动至毛刷盘边缘凸耳处，翻转180°至不影响另一毛刷的钝化操作，然后将更换毛刷翻转滑动至安装孔并螺接拧紧，重新开启电机，开始钝化。可根据实际情况来回交替进行均匀或者非均匀钝化，直至完成。

Claims (7)

1.一种刀具毛刷钝化装置，其特征在于，包括：
毛刷(1)、毛刷控制装置和刀具控制装置，所述毛刷(1)包括毛刷头(2)和毛刷轴(3)；
所述毛刷控制装置用于带动毛刷作旋转运动，包括调速电机(4)、弹性联轴器(5)、第一轴承座(6)以及毛刷盘(7)，所述弹性联轴器(5)一端连接调速电机(4)，另一端连接毛刷盘(7)，并通过第一轴承座(6)支撑，所述毛刷盘(7)的另一面设有毛刷轴安装孔(71)；
所述刀具控制装置用于带动刀具同时作进给运动和弧度转动，包括步进电机(8)、滚珠丝杠(9)、第二轴承座(10)、固定板(11)、支撑架(12)、刀具固定件(13)以及控制电机(14)，所述滚珠丝杠(9)一端连接步进电机(8)，另一端通过第二轴承座(10)支撑，所述固定板(11)固定设置在滚珠丝杠(9)上；所述支撑架(12)和控制电机(14)固定设置在固定板(11)上，所述刀具固定件(13)安装在支撑架(12)上，并通过连接轴(15)与控制电机(14)相连接。
2.根据权利要求1所述的刀具毛刷钝化装置，其特征在于，所述毛刷控制装置和刀具控制装置均固定设置在底板(16)上。
3.根据权利要求1所述的刀具毛刷钝化装置，其特征在于，所述毛刷轴(3)通过螺纹拧接在毛刷轴安装孔(71)上。
4.根据权利要求1所述的刀具毛刷钝化装置，其特征在于，所述毛刷盘(7)上沿安装孔(71)向毛刷盘边缘延伸开设有至少两个滑槽(72)，所述滑槽的上下面设有凹槽(73)，所述滑槽的上下面端部还继续延伸出一对凸耳(74)，每个滑槽对应设有一个毛刷(1)，所述毛刷轴上设有一对对称的凸轴(31)，用于与滑槽上下面的凹槽嵌合之后沿滑槽移动，当其移至凸耳终点后，可以凸轴为转轴旋转90-180°，并通过销钉固定。
5.根据权利要求1所述的刀具毛刷钝化装置，其特征在于，所述毛刷(1)至少包括一个均匀钝化毛刷和一个非均匀钝化毛刷。
6.根据权利要求5所述的刀具毛刷钝化装置，其特征在于，所述均匀钝化毛刷采用尼龙基体，以粒度15-22um的金刚石粉为磨料，含量为40-60％。
7.根据权利要求5所述的刀具毛刷钝化装置，其特征在于，所述非均匀钝化毛刷采用尼龙基体，毛刷为弧度式形状，采用不同粒度的金刚石粉为磨料，中间金刚石粉的粒度为22-36um，含量为40-60％，两边的金刚石粉粒度为10-15um，含量为20-40％。
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