一种可实现三维连续转动的圆柱柄刀具涂层夹具装置的制作方法

本发明属于涂层设备制造领域，具体涉及一种可实现三维连续转动的圆柱柄刀具涂层夹具装置。

背景技术：

随着现代制造业的不断发展，性能优异的新材料不断涌现，这些新材料难以加工的问题也随之产生，这就对切削刀具的要求越来越高。为了解决上述一系列问题，提高刀具的切削性能，最有效的方法就是利用气相沉积技术，在刀具表面涂覆一层耐磨损、耐腐蚀并且结合力较好的过渡族金属化合物，从而减轻刀具在切削过程中的磨损，提高刀具的使用寿命及被加工零件表面质量。但是在制备刀具涂层时，现有夹具尚不能实现三维连续转动，很难保证涂层厚度的均匀性。因此，在真空镀膜机中需要一种在沉积涂层时既能保证涂层厚度均匀，又能实现批量生产的刀具涂层夹具。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本发明克服现有技术缺陷，提供一种可实现三维连续转动的圆柱柄刀具涂层夹具装置，该装置利用齿轮传动，运行稳定，在刀具涂层制备过程中既保证刀具涂层质量又能对多把刀具进行涂层加工，在提高了生产效率的同时也保证了刀具涂层的质量，降低了生产成本，可广泛用于真空镀膜机中。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：一种可实现三维连续转动的圆柱柄刀具涂层夹具装置，其特征在于：包括刀具固定套管、小齿轮、大齿轮以及底部托盘，所述刀具固定套管，一端连接在小齿轮端面上，另一端安装刀具，小齿轮安装在底部托盘的定位销上，并与大齿轮啮合，通过底部托盘安装到镀膜机转架的自转杆上，当转架在电机驱动下转动时，依靠齿轮间的啮合传动，使刀具实现三维旋转，即分别绕着转架、自转杆和小齿轮的轴心线旋转。本发明利用齿轮传动原理，运行平稳，既能同时对多把刀具进行涂层，又能保证涂层厚度的均匀性，提高了生产效率和质量，可广泛应用于各种真空镀膜机中。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述刀具套管内中间部分未打通，套管的一端用于固定刀具，另一端与小齿轮连接，固定刀具一端的套管中心孔开的大一些，且管壁中间位置对称开有一对螺纹孔，通过螺柱可以起到固定刀具的作用，并且可以实现直径小于固定套管上端孔径尺寸的刀具的固定。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述小齿轮为外啮合直齿齿轮，小齿轮中心轴孔为半通孔且未打通部分为圆柱凸台结构，凸台与固定刀具的套管连接，半通孔与底部托盘上定位销连接。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述小齿轮中心半通孔的直径要略大于底盘定位销的直径，凸台的直径要略小于套管的内径。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述大齿轮为外啮合直齿齿轮，中心开有轴孔，大齿轮通过孔轴配合与镀膜机内连接转架的自转杆相连接，并且固定在底部托盘上，在转动杆的带动下大齿轮与小齿轮啮合。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述大齿轮中心通孔直径要略大于转动杆的直径，大齿轮辐板对称开有4个螺纹孔。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述底部托盘为空心圆盘结构，底盘上沿圆周均匀分布有定位销，小齿轮固定在定位销上，大齿轮则通过定位螺柱固定在底部托盘上，中空的底部托盘可以通过孔轴配合借助自转杆上辅助定位套管固定在自转杆上。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述底部托盘中心孔的直径略大于自转杆的直径，且底部托盘开有4个螺纹孔，且4个螺纹孔位置与大齿轮的相对应，使用定位螺柱使大齿轮牢靠的固定在底部托盘上。

本发明的有益效果在于：本发明依靠齿轮传动，使刀具在涂层沉积时实现三维旋转。即当转架在电机驱动下转动时，通过大、小齿轮之间的啮合传动，使刀具分别绕着转架、自转杆和小齿轮的轴心线旋转。本发明利用齿轮传动原理，运行平稳，既能同时对多把刀具进行涂层，又能保证涂层厚度的均匀性，提高了生产效率和质量。

本发明作为一种可实现三维连续转动的圆柱柄刀具涂层夹具装置广泛用于真空镀膜机中。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明中小齿轮与刀具套管配合的示意图。

图3为本发明中小齿轮、大齿轮以及底部托盘配合的示意图。

图4为本发明在镀膜机中整体运动原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作以下进一步说明：

如附图1所示，一种可实现三维连续转动的圆柱柄刀具涂层夹具装置，包括刀具固定套管1、小齿轮5、大齿轮6以及底部托盘7，所述刀具套管一端2用于固定刀具，另一端与小齿轮5相连接，小齿轮5固定在底部托盘7的定位销8上，并且与同样固定在底部托盘7的大齿轮6啮合，大齿轮6为空心结构，小齿轮5与大齿轮6通过底部托盘7安装到镀膜机转架的自转杆上。所述刀具夹具装置，依靠齿轮间的啮合传动，当转架在电机驱动下转动时，使刀具实现三维旋转，即分别绕着转架、自转杆9和小齿轮5的轴心线旋转，从而保证了刀具涂层的均匀性。

作为本发明优选的实施方式，结合附图1、附图2，所述刀具套管1内中间部分未打通，套管的一端2用于固定刀具，另一端与小齿轮5连接，固定刀具一端2的套管中心孔开的大一些，且管壁中间位置对称开有一对螺纹孔4，通过螺柱可以起到固定刀具的作用，并且可以实现直径小于孔径尺寸的刀具的固定。

作为本发明优选的实施方式，结合附图1、附图3，所述固定套管的小齿轮5为外啮合直齿齿轮，小齿轮中心轴孔为半通孔且未打通部分为圆柱凸台结构，凸台3与固定刀具的套管1连接，半通孔与底部托盘7上定位销8连接。

作为本发明优选的实施方式，结合附图1、附图2，所述固定套管的小齿轮5中心半通孔的直径要略大于底盘定位销8的直径，凸台3的直径要略小于套管1的内径。

作为本发明优选的实施方式，结合附图1、附图3，所述大齿轮6为外啮合直齿齿轮，中心开有轴孔，大齿轮通过孔轴配合与镀膜机内连接转架的自转杆相连接，并且固定在底部托盘7上，在转动杆的带动下小齿轮5与大齿轮6啮合。

作为本发明优选的实施方式，结合附图1、附图3，所述大齿轮6的中心通孔直径要略大于自转杆的直径，大齿轮辐板对称开有4个螺纹孔10。

作为本发明优选的实施方式，结合附图3，所述底部托盘7为空心圆盘结构，底部托盘上沿圆周均匀分布有定位销8，小齿轮固定在定位销上，大齿轮6通过定位螺柱固定在底部托盘上，中空的底部托盘7可以通过孔轴配合借助自转杆9上的辅助定位套管固定在自转杆上。

作为本发明优选的实施方式，结合附图1、附图3，所述底部托盘7中心孔的直径略大于自转杆的直径，且底部托盘7上开有4个螺纹孔10，且4个螺纹孔位置与大齿轮6上的螺纹孔相对应，使用定位螺柱使大齿轮6牢靠的固定在底部托盘7上。

本发明提供了一种可实现三维连续转动的圆柱柄刀具涂层夹具装置，如附图1、附图3以及附图4所示，该装置利用小齿轮5和大齿轮6之间的啮合，在镀膜机自转杆9随着连接电机的转架绕着中心自转且公转的过程中，固定刀具的套管1的小齿轮5在大齿轮6的带动下，使刀具实现三维旋转，即分别绕着转架、自转杆9和小齿轮5的轴心线旋转，从而使刀具涂层在制备过程中既保证刀具涂层的质量又可以同时对多把刀具进行涂层加工，在提高了生产效率的同时也保证了刀具涂层的质量，降低了生产成本，且相比于传统利用拨叉实现刀具获得均匀涂层的夹具，使用齿轮可以使工作更加稳定，能保证刀具涂层更加均匀，可广泛用于真空镀膜机中。

本发明公布了一种较佳的实施方式，并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。