一種數(shù)控機(jī)床的刀桿裝置及其操作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種數(shù)控機(jī)床，特別是一種數(shù)控機(jī)床的刀桿裝置及其操作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)號(hào)CN 102059408 A于2011年05月18日公開(kāi)了一種數(shù)控滾齒機(jī)的主軸裝置，該主軸裝置包括刀桿組件、刀桿組件卡緊機(jī)構(gòu)和換刀機(jī)構(gòu)，刀桿組件由刀桿、滾刀、調(diào)刀墊，軸套、鎖緊螺母和刀桿拉釘構(gòu)成。刀桿組件卡緊機(jī)構(gòu)由方鍵和瓣爪組件構(gòu)成，換刀機(jī)構(gòu)由拉桿、活塞桿、碟形彈簧、油缸體、法蘭盤(pán)、支架、旋轉(zhuǎn)接頭和限位開(kāi)關(guān)構(gòu)成。這種數(shù)控滾齒機(jī)工作時(shí)，對(duì)于細(xì)微的地方難于加工，令用戶(hù)不太滿(mǎn)意。
[0003]現(xiàn)有加工圓孔時(shí)，見(jiàn)圖1所示，需要先用中心鉆10鉆中心孔，然后用鉆頭20鉆圓孔，最后用鉸刀30休整孔內(nèi)壁，以提高加工精度。這種加工方法步驟比較多，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。
[0004]以往加工溝槽時(shí)，見(jiàn)圖2所示，刀頭沿圖中的點(diǎn)畫(huà)線(xiàn)直線(xiàn)前進(jìn)，這種情況下的刀頭的切削負(fù)荷時(shí)刻處于變動(dòng)中，且在溝槽的底部，刀頭容易受損。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的旨在提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理、操作靈活、工作效率高、使用壽命長(zhǎng)的數(shù)控機(jī)床的刀桿裝置，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處。
[0006]按此目的設(shè)計(jì)的一種數(shù)控機(jī)床的刀桿裝置，包括與主軸相接的刀桿，與刀桿相接的刀頭，其結(jié)構(gòu)特征是刀桿的頭部插裝在主軸中，刀桿的尾部呈倒錐形，該尾部與刀頭相接，尾部的端部直徑與刀頭的直徑的比值小于等于1.7:1。
[0007]進(jìn)一步，所述主軸端部的直徑與刀桿的頭部的直徑的比值小于等于1.5:1。
[0008]進(jìn)一步，所述刀桿的頭部的錐度小于等于2度。
[0009]進(jìn)一步，所述刀桿的尾部的錐度小于等于10度且大于等于3度。
[0010]進(jìn)一步，所述刀桿的尾部的長(zhǎng)度與刀頭露出刀桿的部位的長(zhǎng)度的比值小于等于2.5:1 ;或者，刀頭露出刀桿的部位的長(zhǎng)度小于等于刀頭直徑的四倍。
[0011]進(jìn)一步，所述刀頭表面覆蓋有超微粒層。
[0012]進(jìn)一步，所述超微粒層為超微粒氮化鋁鈦ALTIN層、超微粒氮化鋁硅鈦AlTiSiN層或超微粒氮化鈦TIN層。
[0013]一種數(shù)控機(jī)床的刀桿裝置的操作方法，其特征是在加工零部件時(shí)，刀頭的走刀軌跡與被加工零件成型的形狀相似；刀頭沿被加工零件的加工面的等高線(xiàn)運(yùn)動(dòng)；
[0014]在加工孔時(shí)，刀頭選用的直徑比孔的孔徑小，刀頭沿孔的形狀按螺旋線(xiàn)漸進(jìn)的方式，由上至下的加工孔；
[0015]在加工溝槽時(shí)，刀頭選用的直徑比溝槽的寬度小，刀頭沿溝槽的形狀按螺旋線(xiàn)漸進(jìn)的方式，由上至下的加工溝槽。
[0016]所述刀頭選用的直徑與被加工零部件的孔徑的比值為0.55?0.8。
[0017]所述刀頭選用的直徑與被加工零部件的溝槽的最小直徑的比值為0.55?0.8。
[0018]本發(fā)明將刀桿的頭部插裝在主軸中，刀桿的尾部呈倒錐形，該尾部與刀頭相接，尾部的端部直徑與刀頭的直徑的比值小于等于1.7:1 ;使得刀頭可以進(jìn)入到相對(duì)較窄的加工區(qū)域，并能保持刀頭的加工強(qiáng)度。
[0019]本發(fā)明在刀頭表面覆蓋有超微粒層，提高了刀頭的表面硬度及耐剝離性，從而提高了刀頭的加工性能，能對(duì)熱處理模具直接進(jìn)行粗加工到精加工，減少換刀次數(shù)，提高數(shù)控機(jī)床的加工效率，降低制作成本。
[0020]本發(fā)明中的主軸端部的直徑與刀桿的頭部的直徑的比值小于等于1.5:1 ;刀桿的頭部的錐度小于等于2度；在加工時(shí)，能夠有效防止刀桿的頭部相對(duì)于主軸端部產(chǎn)生擺動(dòng)，從而確保加工質(zhì)量。
[0021]本發(fā)明中的刀桿的倒錐形部位的長(zhǎng)度與刀頭露出刀桿的部位的長(zhǎng)度的比值小于等于2.5:1 ;或者，刀頭露出刀桿的部位的長(zhǎng)度小于等于刀頭直徑的四倍；可以提高刀頭的剛性，防止刀頭在加工中因變形而影響加工質(zhì)量。
[0022]采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案后，在加工時(shí)，刀頭沿直徑方向或軸線(xiàn)方向都采用淺入進(jìn)刀，故而，刀頭不容易崩裂，排肩也較為容易，即時(shí)在面對(duì)無(wú)剛性的超薄加工件也能取得較高的加工品質(zhì)，且能極大的延長(zhǎng)刀頭的使用壽命。
[0023]本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理、操作靈活、工作效率高和使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1為現(xiàn)有加工圓孔的不意圖。
[0025]圖2為現(xiàn)有加工溝槽的走刀示意圖。
[0026]圖3為本發(fā)明一實(shí)施例的局部剖切示意圖。
[0027]圖4為本發(fā)明加工圓孔時(shí)的走刀的示意圖。
[0028]圖5為本發(fā)明加工溝槽時(shí)的走刀的示意圖。
[0029]圖6為本發(fā)明加工溝槽時(shí)的走刀軌跡俯視示意圖。
[0030]圖7為本發(fā)明加工溝槽時(shí)的走刀軌跡示意圖。
[0031]圖中:1為主軸，2為刀桿，2.1為尾部，3為刀頭，10為中心鉆，20為鉆頭，30為鉸刀。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0033]參見(jiàn)圖3，本數(shù)控機(jī)床的刀桿裝置，包括與主軸I相接的刀桿2，與刀桿2相接的刀頭3，刀桿2的頭部插裝在主軸I中，刀桿2的尾部2.1呈倒維形，該尾部2.1與刀頭3相接，尾部2.1的端部直徑D5與刀頭3的直徑D6的比值小于等于1.7:1。
[0034]在本實(shí)施例中，主軸I端部的直徑Dl與刀桿2的頭部的直徑D2的比值小于等于
1.5:1。
[0035]刀桿2的頭部的錐度α小于等于2度。
[0036]刀桿2的尾部2.1的錐度β小于等于10度且大于等于3度。
[0037]刀桿2的尾部2.1的長(zhǎng)度LI與刀頭3露出刀桿2的部位的長(zhǎng)度L2的比值小于等于2.5:1。；或者，刀頭3露出刀桿2的部位的長(zhǎng)度L2小于等于刀頭3直徑的四倍
[0038]刀頭3表面覆蓋有超微粒層。在本實(shí)施例中，超微粒層可以為超微粒氮化鋁鈦ALTIN層、超微粒氮化鋁硅鈦AlTiSiN層或超微粒氮化鈦TIN層。
[0039]本發(fā)明在確保刀桿強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，通過(guò)控制刀桿2的形狀及在刀頭3表面覆蓋有超微粒層，可以對(duì)熱處理模具直接進(jìn)行粗加工到精加工，減少換刀次數(shù)，提高數(shù)控機(jī)床的加工效率，切實(shí)降低制作成本。
[0040]在本實(shí)施例中，參見(jiàn)圖4-圖5，數(shù)控機(jī)床的刀桿裝置的操作方法，是在加工零部件時(shí)，刀頭3的走刀軌跡與被加工零件成型的形狀相似；刀頭3沿被加工零件的加工面的等高線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。具體為:在加工孔時(shí)，刀頭3選用的直徑比孔的孔徑小，刀頭3沿孔的形狀按螺旋線(xiàn)漸進(jìn)的方式，由上至下的加工孔；在加工溝槽時(shí)，刀頭3選用的直徑比溝槽的寬度小，刀頭3沿溝槽的形狀按螺旋線(xiàn)漸進(jìn)的方式，由上至下的加工溝槽。
[0041]所述刀頭3選用的直徑與被加工零部件的孔徑的比值為0.55?0.8。
[0042]所述刀頭3選用的直徑與被加工零部件的溝槽的最小直徑的比值為0.55?0.8。
[0043]參見(jiàn)圖6-圖7，從該加工溝槽時(shí)的走刀軌跡俯視示意圖及加工溝槽時(shí)的走刀軌跡示意圖，我們可以很直觀(guān)的看出本發(fā)明所表達(dá)的意思，并能很快的應(yīng)用到具體實(shí)踐中。
[0044]采用本發(fā)明提供的操作方法，可以由以前的四個(gè)加工步驟，包括粗加工、熱處理、放電加工和拋光，縮減為一個(gè)步驟，也就是說(shuō)，可以一步到位，將經(jīng)過(guò)熱處理后的鋼材在數(shù)控機(jī)床上一次性加工到拋光后的精度。
[0045]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種數(shù)控機(jī)床的刀桿裝置，包括與主軸(I)相接的刀桿(2)，與刀桿(2)相接的刀頭(3)，其特征是刀桿(2)的頭部插裝在主軸(I)中，刀桿(2)的尾部(2.1)呈倒錐形，該尾部(2.1)與刀頭(3)相接，尾部(2.1)的端部直徑(D5)與刀頭(3)的直徑(D6)的比值小于等于 1.7:1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控機(jī)床的刀桿裝置，其特征是所述主軸(I)端部的直徑(Dl)與刀桿(2)的頭部的直徑(D2)的比值小于等于1.5:1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控機(jī)床的刀桿裝置，其特征是所述刀桿(2)的頭部的錐度(α)小于等于2度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控機(jī)床的刀桿裝置，其特征是所述刀桿(2)的尾部(2.1)的錐度(β)小于等于10度且大于等于3度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控機(jī)床的刀桿裝置，其特征是所述刀桿(2)的尾部(2.1)的長(zhǎng)度(LI)與刀頭(3)露出刀桿(2)的部位的長(zhǎng)度(L2)的比值小于等于2.5:1 ;或者，刀頭(3)露出刀桿(2)的部位的長(zhǎng)度(L2)小于等于刀頭(3)直徑的四倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一所述的數(shù)控機(jī)床的刀桿裝置，其特征是所述刀頭(3)表面覆蓋有超微粒層。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的數(shù)控機(jī)床的刀桿裝置，其特征是所述超微粒層為超微粒氮化鋁鈦層、超微粒氮化鋁硅鈦層或超微粒氮化鈦層。
8.一種如權(quán)利要求1所述的數(shù)控機(jī)床的刀桿裝置的操作方法，其特征是在加工零部件時(shí)，刀頭(3)的走刀軌跡與被加工零件成型的形狀相似；刀頭(3)沿被加工零件的加工面的等尚線(xiàn)運(yùn)動(dòng)； 在加工孔時(shí)，刀頭⑶選用的直徑比孔的孔徑小，刀頭⑶沿孔的形狀按螺旋線(xiàn)漸進(jìn)的方式，由上至下的加工孔； 在加工溝槽時(shí)，刀頭(3)選用的直徑比溝槽的寬度小，刀頭(3)沿溝槽的形狀按螺旋線(xiàn)漸進(jìn)的方式，由上至下的加工溝槽。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的數(shù)控機(jī)床的刀桿裝置的操作方法，其特征是所述刀頭(3)選用的直徑與被加工零部件的孔徑的比值為0.55?0.8。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的數(shù)控機(jī)床的刀桿裝置的操作方法，其特征是所述刀頭(3)選用的直徑與被加工零部件的溝槽的最小直徑的比值為0.55?0.8。
【專(zhuān)利摘要】一種數(shù)控機(jī)床的刀桿裝置及其操作方法，數(shù)控機(jī)床的刀桿裝置包括與主軸相接的刀桿，與刀桿相接的刀頭，刀桿的頭部插裝在主軸中，刀桿的尾部呈倒錐形，該尾部與刀頭相接，尾部的端部直徑與刀頭的直徑的比值小于等于1.7：1。主軸端部的直徑與刀桿的頭部的直徑的比值小于等于1.5：1。刀桿的頭部的錐度小于等于2度。刀桿的尾部的錐度小于等于10度且大于等于3度。刀桿的尾部的長(zhǎng)度與刀頭露出刀桿的部位的長(zhǎng)度的比值小于等于2.5：1。刀頭表面覆蓋有超微粒層。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理、操作靈活、工作效率高和使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。
【IPC分類(lèi)】B23D77-00, B23B51-12
【公開(kāi)號(hào)】CN104785829
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510184748
【發(fā)明人】童章狄
【申請(qǐng)人】中山市利群精密實(shí)業(yè)有限公司
【公開(kāi)日】2015年7月22日
【申請(qǐng)日】2015年4月20日