刀具附加装置的制作方法

本实用新型涉及工业加工技术领域，特别是涉及一种刀具附加装置。

背景技术：

在钻削过程中，为了抑制纤维增强复合材料分层缺陷的产生，目前比较常用的方法是在工件下面垫放一层金属板，使金属板和复合材料一起夹紧，从而在待加工处产生与钻削轴向力相反的压力，来抵消由钻削轴向力产生的钻削分层缺陷。

技术实现要素：

基于此，为解决钻削分层缺陷产生的技术问题，有必要提供一种刀具附加装置。

一种刀具附加装置，弹簧，所述弹簧与刀柄连接，且套设于刀具外侧；所述弹簧的中心与所述刀具的中心重叠；所述弹簧的截面为圆柱形、锥形、漏斗形或其组合形状；所述刀具附加装置还包括可伸缩防护罩，所述可伸缩防护罩底端设有橡胶圈，所述可伸缩防护罩套设在所述弹簧的外部。

在一实施例中，所述弹簧设置多个绕线密度区，所述绕线密度区的绕线密度依次递减或增加。

在一实施例中，所述弹簧的直径沿着弹簧延伸方向依次递减。

在一实施例中，截面为锥形的所述弹簧，其侧面与水平面的夹角为30°～60°。

在一实施例中，截面为锥形的所述弹簧，其侧面的每一环绕线，所述绕线处的侧面与水平面夹角依次增加或减少。

在一实施例中，截面为漏斗形的所述弹簧，其最小圆的半径处与最大圆的半径处的比值大于1:4。

在一实施例中，所述弹簧与所述刀柄可拆卸连接。

在一实施例中，所述弹簧的端部并紧、磨平。

采用本方案的刀具附加装置，包括，弹簧与刀柄连接，且套设于刀具外侧；弹簧的中心与刀具的中心重叠。刀柄夹持刀具，向工件方向进刀。当弹簧与工件接触时，该弹簧对工件施加一主动的压力，压紧工件的钻削加工区域，充分抵消钻削轴向力，抑制钻削分层缺陷的产生。而且，本专利无其他液压，气压器件，也不包含电气控制元件，操作相对简单，成本也很低。

另外，本方案还设置有防护罩，该防护罩套设在所述弹簧的外部，能把切屑收集到密封区域内，从而保护机床以及操作人员。

【附图说明】

图1为一个实施例中刀具附加装置的示意图；

图2为一个实施例中弹簧的示意图；

图3为一个实施例中弹簧的截面为圆柱形的示意图；

图4为一个实施例中弹簧的截面为圆柱形的受力曲线图；

图5为一个实施例中弹簧的截面为锥形的示意图；

图6为一个实施例中弹簧的截面为锥形的受力曲线图；

图7为一个实施例中弹簧的截面为漏斗形的示意图；

图8为一个实施例中弹簧的截面为漏斗形的受力曲线图；

图9为一个实施例中弹簧的截面为圆柱形与锥形的组合的示意图；

图10为一个实施例中弹簧的截面为圆柱形与锥形的组合的受力曲线图；

图11为一个实施例中弹簧的截面为圆柱形与漏斗形的组合的示意图；

图12为一个实施例中弹簧的截面为圆柱形与漏斗形的组合的受力曲线图；

图13为一个实施例中弹簧的斜面与水平面的夹角θ的示意图；

图14为另一个实施例中弹簧的斜面与水平面的夹角β的示意图；

图15为一个实施例中漏斗形弹簧的最小圆半径r与最大圆半径R的示意图；

图16为一个实施例中弹簧的绕线密度区的示意图；

图17为一个实施例具有防护罩的刀具附加装置的立体图

图18为一个实施例具有防护罩的刀具附加装置的剖视图；

图19为一个实施例具有防护罩的刀具附加装置的透视图。

【具体实施方式】

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

结合附图1-2，在加工技术领域，对工件的加工一般有专门的加工装置，包括：加工装置的主体—钻床(图未示)，在钻床的加工区域设有刀柄1，刀柄1夹持刀具2。加工过程中，会根据不同的加工工件选择对应的刀具2，并安装在刀柄1处，实现刀具2的转换。

结合附图1-2，示出了一个实施例，刀具附加装置，包括：弹簧3，弹簧3与刀柄1连接，且套设于刀具2外侧；弹簧3的中心与刀具2的中心重叠。

具体的，弹簧3为环状绕线而成，一般采用弹性较佳的金属制成。弹簧3套设在刀具2的外侧，且弹簧3的中心与刀具2的中心重叠，确保刀具2在加工过程中，弹簧3的受力均衡。

在其它实施例中，弹簧3的端部并紧、磨平，这样可以避免对加工的工件造成可能的损伤。

进一步的，弹簧3与刀柄1连接方式为可拆卸的连接，具体的连接方式(图未示)包括但不限于：通过紧固件把弹簧3与刀柄1连接为一体；通过设置卡接口，实现弹簧3与刀柄1的卡接；分别在刀柄1和弹簧3处设置卡槽和卡块，实现弹簧3与刀柄1的卡接；设置弹簧3口径略小于刀柄1的口径，通过弹簧3的弹性扣紧于刀柄1处。

结合附图17-19，示出了一个实施例，刀具附加装置还包括可伸缩防护罩4，可伸缩防护罩4底端设有橡胶圈5，可伸缩防护罩4套设在弹簧3的外部。

在本实施例中，采用紧固圈6把可伸缩防护罩4、弹簧3一并通过螺钉7固定至刀柄1处，随刀具2移动，可伸缩防护罩4底端设有的橡胶圈5，与工件接触时起到一定的密封作用，防止钻削过程中所产生的切屑四处飞溅，便于收集。

在其它实施例中，也可以设置一收切屑集装置(图未示)，例如负压风机，对钻削过程中所产生的切屑进行收集，可以实现一边钻削一边收集切屑的特功能点。

采用本方案的刀具附加装置，刀柄1夹持刀具2，向工件方向进刀，当弹簧3与工件接触时，该弹簧3对工件施加一主动的压力，压紧工件的钻削加工区域，充分抵消钻削轴向力，抑制钻削分层缺陷的产生。

结合附图3-12，示出了圆柱形、锥形、漏斗形或其组合形状，以及对应受力曲线图的一个实施例，即弹簧3的截面为圆柱形、锥形、漏斗形或其组合形状，并对应不同的形状弹簧3示出了不同的受力曲线，以适用于不同的加工工件施加力的要求。

具体的，弹簧3为一收容体，其截面(沿着刀具2进刀的方向)为圆柱形、锥形、漏斗形或其组合形状。其组合形状包括如下几种组合方式，有：结合附图9-10，圆柱形与锥形的组合，即上部为圆柱形，下部为锥形；漏斗形，类似两个锥形的顶部相对设置的形状；结合附图11-12，圆柱形与漏斗形的组合，即上部为圆柱形，下部为漏斗形。

设置不同形状的弹簧3，其目的是在加工过程中，能够给加工的工件施加不同的力，以适配不同的工件的加工的需求。

在其它实施例中，结合附图13，截面为锥形的弹簧3，其斜面与水平面的夹角θ为30°～60°。更进一步的，结合附图14，截面为锥形的弹簧3，其侧面的每一环绕线，绕线处的侧面与水平面夹角β依次增加或减少，例如本实施例的示意图14，夹角β以5度的依次减少。通过调整锥形的夹角，能够获得目标的弹性力，对加工工件的加工施加最为合适的力，更为充分抵消钻削轴向力，抑制钻削分层缺陷的产生。

在其它实施例中，结合附图15，截面为漏斗形的弹簧3，其最小圆的半径r处与最大圆的半径R处的比值大于1:4，且最小圆的半径要大于刀具2的半径。这种设置，在确保刀具2套设在弹簧3内，同时也要保证弹簧3不会因为弹簧3中间(弹簧3最小圆处)受到过高的外力，导致弹簧3与刀具2偏离共轴中心。

结合附图16，示出了一个实施例，弹簧3设置多个绕线密度区，绕线密度区的绕线密度依次递减或增加。

具体的，对于加工过程中，弹簧3对不同工件施加的力各有不同，因此还通过对弹簧3设置多个绕线密度区，每个绕线密度区的绕线匝数各不同，因此绕线密度可以依次递减或增加，进而实现刀具2在进刀过程中，弹簧3根据刀具2进给的距离施加不同的弹性力。在本实施例中，上部绕线密度区是下部绕线密度区的2倍，即上部的绕线匝数是下部的绕线匝数的2倍。

在其它实施例中，还可以通过改变弹簧3的直径(图未示)，进而实现弹性力实施的多种变化。在其它实施例中，弹簧3的直径沿着弹簧3延伸方向依次递减。

采用本方案的一实施例，描述刀具附加装置的工作过程。具体的，随刀具2进给运动上下移动，钻头向下钻削工件时，可伸缩防护罩4首先接触工件，密封工件加工区域，防止稍后产生的切屑飞溅到其他区域。当钻头刚刚接触工件，钻削过程开始之时，弹簧3已在工件上，紧挨钻削区域附近施加了一个由上至下的压力，压紧工件。在孔加工过程当中，随着刀具2的不断进给，弹簧3被进一步压缩，所提供的压力也逐渐变大，直至钻削过程结束，钻头完全贯穿工件。纤维增强复合材料的钻削分层缺陷主要出现在钻削出口处，而本方案所设计的结构恰恰是在钻削加工接近结束时能提供最大的压力，此时工件下的金属板对工件的支撑力也达到最大值，从而能在两个方向上，极大程度地抵消钻削轴向力，抑制钻削分层缺陷，尤其是出口处的分层缺陷的产生。

另外，本方案无其他液压，气压器件，也不包含电气控制元件，操作相对简单，成本也很低。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。