CN110153475B - 一种可降低工件变形的数控铣削加工工装 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可降低工件变形的数控铣削加工工装，包括台板、移动架、电动滑块与铣削机构，所述台板上端安装有移动架，移动架下端安装有电动滑块，电动滑块下端安装有铣削机构，铣削机构包括驱动电机、驱动连接件、刀柄、铣刀与冷却支链，驱动连接件包括连接帽、紧压架、辅助电机与辅助杆，冷却支链包括转动块、喷液筒、出液头与储液器，喷液筒包括筒体、活塞杆、复位弹簧与遮挡片。本发明中的铣削机构各部件之间大多通过可拆卸方式进行连接，便于对各部分进行拆换、维修，铣削过程中，冷却支链能够有效降低铣刀温度，可降低因温度过高而对工作造成的热变形程度，提高了加工质量。
Description
技术领域
本发明涉及铣削加工设备领域，具体的说是一种可降低工件变形的数控铣削加工工装。
背景技术
铣削是将毛坯固定，用高速旋转的铣刀在毛坯上走刀，切出需要的形状和特征。传统铣削较多地用于铣轮廓和槽等简单外形特征，数控铣床可以进行复杂外形和特征的加工，因此得到了越来越广泛地应用。
在加工薄壁型工件时，由于薄壁型工件结构复杂，且相对刚度较低，因此在加工过程中存在以下问题：
（1）在切削力、切削热、夹紧力及应力的作用下，薄板零件容易产生扭曲变形，一旦变形量超出了允许的范围，产品质量无法得到保证，为了降低工件的变形程度，因此需要在铣削过程中使用冷却液对工件及铣刀进行降温。
（2）现有冷却液在使用过程中，冷却液的喷射范围不够精确，不仅增大了冷却液的使用量，而且冷却液还常常会附着在工件表面，之后需要工作人员对工件进行清理，增添了不必要的麻烦。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，本发明提供了一种可降低工件变形的数控铣削加工工装。
本发明所要解决其技术问题所采用以下技术方案来实现：一种可降低工件变形的数控铣削加工工装，包括台板、移动架、电动滑块与铣削机构，所述台板上端安装有移动架，移动架下端安装有电动滑块，电动滑块下端安装有铣削机构，电动滑块的结构、原理及控制方法均为现有技术；其中：
所述移动架包括竖板与电动滑板，竖板数量为二，两块竖板左右对称安装在台板上端，两块竖板之间通过滑动配合方式安装有电动滑板，电动滑板上通过滑动配合方式安装有电动滑块；电动滑板的结构、原理及控制方法均为现有技术，通过电动滑板与电动滑块的相互配合，对铣削机构的位置进行移动，以便完成铣削工作。
所述铣削机构包括驱动电机、驱动连接件、刀柄、铣刀与冷却支链，驱动电机通过电机座安装在电动滑块下端，驱动电机输出轴上安装有驱动连接件，驱动连接件下端与刀柄上端相连接，刀柄下端通过可拆卸方式安装有铣刀，铣刀分为刀座与刀片，刀座为上端开口的空心圆柱型结构，刀座外壁上分布有冷却口与刀片，冷却口与刀片均沿刀座周向方向均匀布置，且冷却口与刀片相间布置，刀柄为上下两端开口的空心圆柱型结构，刀柄内侧布置有冷却支链，且刀柄侧壁上沿其周向方向均匀开设有注液口，刀柄上端设置有螺纹；驱动电机的结构、原理及控制方法均为现有技术，通过驱动电机带动铣削机构进行转动，以完成对工件的铣削加工，驱动连接架与刀柄之间、刀柄与铣刀之间、铣刀与冷却支链之间均通过可拆卸方式连接，以便对各部分进行拆换、维修，在铣削过程中，冷却支链能够有效降低铣刀温度，可降低因温度过高而对薄壁工件造成的热变形程度，提高了加工质量。
所述驱动连接件包括连接帽、紧压架、辅助电机与辅助杆，连接帽通过螺纹安装在刀柄上端，连接帽下端通过轴承安装有紧压架，紧压架为上下可伸缩结构，紧压架下端通过电机座安装有辅助电机，辅助电机输出轴通过联轴器与辅助杆上端相连接，辅助杆下端布置有冷却支链；辅助电机的结构、原理及控制方法均为现有技术，将辅助杆下端的连接块对准转动块上的连接槽后，通过人工方式转动连接帽，使得其下端能够与刀柄上端紧密连接，此时紧压架长度压缩至最小，因此紧压架可对储液器进行压紧，防止储液器在工作过程中发生松动，辅助电机可带动辅助杆下端的转动块进行转动，达到驱动冷却液进行喷射的目的。
作为本发明的一种优选技术方案，所述冷却支链包括转动块、喷液筒、出液头与储液器，转动块上端开设有连接槽，连接槽与辅助杆下端相紧贴，转动块下端通过轴承安装铣刀内壁上，转动块外侧布置有喷液筒，且喷液筒位置与冷却口位置一一对应，喷液筒顶端与出液头底端相连接，出液头与喷液筒均安装在铣刀侧壁上，且喷液筒上端均布置有储液器，储液器位置与注液口位置一一对应；转动块转动过程中，依次带动喷液筒进行喷射作业，使得冷却液从出液头喷出，达到对铣刀刀片进行降温的目的，每次喷射过后，储液器都会对喷液筒内的冷却液进行补充，以便能够在铣削过程中持续对刀片进行冷却。
作为本发明的一种优选技术方案，所述喷液筒包括筒体、活塞杆、复位弹簧与遮挡片，筒体通过螺纹连接方式安装在铣刀内壁上，筒体上端开设有进液口，筒体内通过滑动配合方式与活塞杆顶端相紧贴，活塞杆底端与筒体外壁之间筒复位弹簧相连接，且活塞杆顶端侧壁上安装有遮挡片；转动块转动过程中，带动活塞杆在筒体内进行往复直线运动，当活塞杆对筒体内气体进行压缩时，遮挡片对进液口进行遮挡，储液器内的冷却液无法进入筒体，当复位弹簧带动活塞杆反向运动时，冷却液可从储液器进入筒体内，达到重复对筒体内的冷却进行喷射、补充的目的。
作为本发明的一种优选技术方案，所述出液头包括安装帽与出液管，安装帽通过螺纹安装在冷却口内壁上，安装帽侧壁上沿其周向方向均匀开设有出液口，出液口外安装有出液管；筒体内喷出的冷却液进行出液头后，最终从不同方向的出液管喷出，以实现对铣刀刀片进行冷却的目的。
作为本发明的一种优选技术方案，所述辅助杆下端沿其周向方向均匀设置有连接块，连接块形状与连接槽形状相配合。
作为本发明的一种优选技术方案，所述储液器下端设置有输液管，输液管卡接在进液口内，储液器上端设置有注液管，注液管位于注液口内，储液器侧壁上设置有凸板。
作为本发明的一种优选技术方案，所述紧压架下端与凸板上端相紧贴，紧压架下端侧壁上沿其周向方向均匀开设有紧压口，紧压口位置与储液器位置一一对应，且紧压架侧壁紧贴在紧压口内。
作为本发明的一种优选技术方案，所述驱动电机与辅助电机转动方向相反。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1.本发明提供的一种可降低工件变形的数控铣削加工工装，铣削机构各部件之间大多通过可拆卸方式进行连接，便于对各部分进行拆换、维修，铣削过程中，冷却支链能够有效降低铣刀温度，可降低因温度过高而对薄壁工件造成的热变形程度，提高了加工质量；
2.本发明设置的驱动连接件，能够防止储液器在工作过程中发生松动，通过辅助电机带动辅助杆下端的转动块进行转动，达到驱动冷却液进行喷射的目的；
3.本发明设置的冷却支链，可实现重复对筒体内的冷却进行喷射、补充的功能，以便在铣削过程中持续对刀片进行冷却，且喷射范围精确，冷却液用量少。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的立体结构示意图；
图2是本发明铣刀、冷却支链与辅助杆之间的立体结构示意图；
图3是本发明铣刀、冷却支链与辅助杆之间的平面结构示意图；
图4是本发明电动滑块与铣削机构之间的剖视图；
图5是本发明图4的N向局部放大结构示意图；
图6是本发明刀柄、紧压架与储液器之间的平面结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合图1至图6，对本发明进行进一步阐述。
一种可降低工件变形的数控铣削加工工装，包括台板1、移动架2、电动滑块3与铣削机构4，所述台板1上端安装有移动架2，移动架2下端安装有电动滑块3，电动滑块3下端安装有铣削机构4，电动滑块3的结构、原理及控制方法均为现有技术；其中：
所述移动架2包括竖板21与电动滑板22，竖板21数量为二，两块竖板21左右对称安装在台板1上端，两块竖板21之间通过滑动配合方式安装有电动滑板22，电动滑板22上通过滑动配合方式安装有电动滑块3；电动滑板22的结构、原理及控制方法均为现有技术，通过电动滑板22与电动滑块3的相互配合，对铣削机构4的位置进行移动，以便完成铣削工作。
所述铣削机构4包括驱动电机41、驱动连接件42、刀柄43、铣刀44与冷却支链45，驱动电机41通过电机座安装在电动滑块3下端，驱动电机41输出轴上安装有驱动连接件42，驱动连接件42下端与刀柄43上端相连接，刀柄43下端通过可拆卸方式安装有铣刀44，铣刀44分为刀座与刀片，刀座为上端开口的空心圆柱型结构，刀座外壁上分布有冷却口与刀片，冷却口与刀片均沿刀座周向方向均匀布置，且冷却口与刀片相间布置，刀柄43为上下两端开口的空心圆柱型结构，刀柄43内侧布置有冷却支链45，且刀柄43侧壁上沿其周向方向均匀开设有注液口，刀柄43上端设置有螺纹；驱动电机41的结构、原理及控制方法均为现有技术，通过驱动电机41带动铣削机构4进行转动，以完成对工件的铣削加工，驱动连接架42与刀柄43之间、刀柄43与铣刀44之间、铣刀44与冷却支链45之间均通过可拆卸方式连接，以便对各部分进行拆换、维修，在铣削过程中，冷却支链45能够有效降低铣刀44温度，可降低因温度过高而对薄壁工件造成的热变形程度，提高了加工质量。
所述驱动连接件42包括连接帽421、紧压架422、辅助电机423与辅助杆424，连接帽421通过螺纹安装在刀柄43上端，连接帽421下端通过轴承安装有紧压架422，紧压架422为上下可伸缩结构，紧压架422下端通过电机座安装有辅助电机423，辅助电机423输出轴通过联轴器与辅助杆424上端相连接，辅助杆424下端布置有冷却支链45；辅助电机423的结构、原理及控制方法均为现有技术，将辅助杆424下端的连接块对准转动块451上的连接槽后，通过人工方式转动连接帽421，使得其下端能够与刀柄43上端紧密连接，此时紧压架422长度压缩至最小，因此紧压架422可对储液器454进行压紧，防止储液器454在工作过程中发生松动，辅助电机423可带动辅助杆424下端的转动块451进行转动，达到驱动冷却液进行喷射的目的。
所述冷却支链45包括转动块451、喷液筒452、出液头453与储液器454，转动块451上端开设有连接槽，连接槽与辅助杆424下端相紧贴，转动块451下端通过轴承安装铣刀44内壁上，转动块451外侧布置有喷液筒452，且喷液筒452位置与冷却口位置一一对应，喷液筒452顶端与出液头453底端相连接，出液头453与喷液筒452均安装在铣刀44侧壁上，且喷液筒452上端均布置有储液器454，储液器454位置与注液口位置一一对应；转动块451转动过程中，依次带动喷液筒452进行喷射作业，使得冷却液从出液头453喷出，达到对铣刀44刀片进行降温的目的，每次喷射过后，储液器454都会对喷液筒452内的冷却液进行补充，以便能够在铣削过程中持续对刀片进行冷却。
所述喷液筒452包括筒体452a、活塞杆452b、复位弹簧452c与遮挡片452d，筒体452a通过螺纹连接方式安装在铣刀44内壁上，筒体452a上端开设有进液口，筒体452a内通过滑动配合方式与活塞杆452b顶端相紧贴，活塞杆452b底端与筒体452a外壁之间筒复位弹簧452c相连接，且活塞杆452b顶端侧壁上安装有遮挡片452d；转动块451转动过程中，带动活塞杆452b在筒体452a内进行往复直线运动，当活塞杆452b对筒体452a内气体进行压缩时，遮挡片452d对进液口进行遮挡，储液器454内的冷却液无法进入筒体452a，当复位弹簧452c带动活塞杆452b反向运动时，冷却液可从储液器454进入筒体452a内，达到重复对筒体452a内的冷却进行喷射、补充的目的。
所述出液头453包括安装帽453a与出液管453b，安装帽453a通过螺纹安装在冷却口内壁上，安装帽453a侧壁上沿其周向方向均匀开设有出液口，出液口外安装有出液管453b；筒体452a内喷出的冷却液进行出液头453后，最终从不同方向的出液管453b喷出，以实现对铣刀44刀片进行冷却的目的。
所述辅助杆424下端沿其周向方向均匀设置有连接块，连接块形状与连接槽形状相配合。
所述储液器454下端设置有输液管，输液管卡接在进液口内，储液器454上端设置有注液管，注液管位于注液口内，储液器454侧壁上设置有凸板。
所述紧压架422下端与凸板上端相紧贴，紧压架422下端侧壁上沿其周向方向均匀开设有紧压口，紧压口位置与储液器454位置一一对应，且紧压架422侧壁紧贴在紧压口内。
所述驱动电机41与辅助电机423转动方向相反。
具体工作时，首先需要对铣削机构4各部件进行连接，并通过注液口将冷却液注入储液器454内，然后将待加工的工件固定在台板1上；
通过电动滑板22与电动滑块3的相互配合，将铣削机构4移动至指定位置后，通过驱动电机41带动铣削机构4进行转动，以对工件进行铣削加工；
对工件进行铣削的同时，辅助电机423可带动辅助杆424下端的转动块451进行转动，依次带动喷液筒452进行喷射作业，使得冷却液从出液头453喷出，达到对铣刀44刀片进行降温的目的，能够降低温度过高而对薄壁工件造成的热变形程度，提高了加工质量。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明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发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种可降低工件变形的数控铣削加工工装，包括台板(1)、移动架(2)、电动滑块(3)与铣削机构(4)，其特征在于：所述台板(1)上端安装有移动架(2)，移动架(2)下端安装有电动滑块(3)，电动滑块(3)下端安装有铣削机构(4)；其中：
所述移动架(2)包括竖板(21)与电动滑板(22)，竖板(21)数量为二，两块竖板(21)左右对称安装在台板(1)上端，两块竖板(21)之间通过滑动配合方式安装有电动滑板(22)，电动滑板(22)上通过滑动配合方式安装有电动滑块(3)；
所述铣削机构(4)包括驱动电机(41)、驱动连接件(42)、刀柄(43)、铣刀(44)与冷却支链(45)，驱动电机(41)通过电机座安装在电动滑块(3)下端，驱动电机(41)输出轴上安装有驱动连接件(42)，刀柄(43)下端通过可拆卸方式安装有铣刀(44)，铣刀(44)分为刀座与刀片，刀座为上端开口的空心圆柱型结构，刀座外壁上分布有冷却口与刀片，冷却口与刀片均沿刀座周向方向均匀布置，且冷却口与刀片相间布置，刀柄(43)为上下两端开口的空心圆柱型结构，刀柄(43)内侧布置有冷却支链(45)，且刀柄(43)侧壁上沿其周向方向均匀开设有注液口，刀柄(43)上端设置有螺纹；
所述驱动连接件(42)包括连接帽(421)、紧压架(422)、辅助电机(423)与辅助杆(424)，连接帽(421)通过螺纹安装在刀柄(43)上端，连接帽(421)下端通过轴承安装有紧压架(422)，紧压架(422)为上下可伸缩结构，紧压架(422)下端通过电机座安装有辅助电机(423)，辅助电机(423)输出轴通过联轴器与辅助杆(424)上端相连接，辅助杆(424)下端布置有冷却支链(45)。
2.根据权利要求1所述的一种可降低工件变形的数控铣削加工工装，其特征在于：所述冷却支链(45)包括转动块(451)、喷液筒(452)、出液头(453)与储液器(454)，转动块(451)上端开设有连接槽，转动块(451)下端通过轴承安装铣刀(44)内壁上，转动块(451)外侧布置有喷液筒(452)，且喷液筒(452)位置与冷却口位置一一对应，喷液筒(452)顶端与出液头(453)底端相连接，出液头(453)与喷液筒(452)均安装在铣刀(44)侧壁上，且喷液筒(452)上端均布置有储液器(454)，储液器(454)位置与注液口位置一一对应。
3.根据权利要求2所述的一种可降低工件变形的数控铣削加工工装，其特征在于：所述喷液筒(452)包括筒体(452a)、活塞杆(452b)、复位弹簧(452c)与遮挡片(452d)，筒体(452a)通过螺纹连接方式安装在铣刀(44)内壁上，筒体(452a)上端开设有进液口，筒体(452a)内通过滑动配合方式与活塞杆(452b)顶端相紧贴，活塞杆(452b)底端与筒体(452a)外壁之间通过复位弹簧(452c)相连接，且活塞杆(452b)顶端侧壁上安装有遮挡片(452d)。
4.根据权利要求2所述的一种可降低工件变形的数控铣削加工工装，其特征在于：所述出液头(453)包括安装帽(453a)与出液管(453b)，安装帽(453a)通过螺纹安装在冷却口内壁上，安装帽(453a)侧壁上沿其周向方向均匀开设有出液口，出液口外安装有出液管(453b)。
5.根据权利要求2所述的一种可降低工件变形的数控铣削加工工装，其特征在于：所述辅助杆(424)下端沿其周向方向均匀设置有连接块，连接块形状与连接槽形状相配合。
6.根据权利要求3所述的一种可降低工件变形的数控铣削加工工装，其特征在于：所述储液器(454)下端设置有输液管，输液管卡接在进液口内，储液器(454)上端设置有注液管，注液管位于注液口内，储液器(454)侧壁上设置有凸板。
7.根据权利要求6所述的一种可降低工件变形的数控铣削加工工装，其特征在于：所述紧压架(422)下端与凸板上端相紧贴，紧压架(422)下端侧壁上沿其周向方向均匀开设有紧压口，紧压口位置与储液器(454)位置一一对应，且储液器(454)侧壁紧贴在紧压口内。
8.根据权利要求1所述的一种可降低工件变形的数控铣削加工工装，其特征在于：所述驱动电机(41)与辅助电机(423)转动方向相反。
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