刀片修磨夹具及刀片磨床的制作方法

本发明涉及刀片加工技术领域，特别是涉及一种刀片修磨夹具及刀片磨床。

背景技术：

缸盖气门阀座的加工是汽车发动机制造的难点，通常使用多角度气门刀片进行加工。由于缸盖气门阀座多由难加工的粉末治金材料制成，加工精度要求高，刀片消耗量大。为了节省加工成本，气门刀片使用后需进行修磨，在刀具修磨环节，需要严格保证气门刀片的修磨角度。

在修磨的过程中，多采用修磨夹具夹持气门刀片在刀片磨床进行修磨。然而，常规的修磨夹具的夹持精度差，刀片修磨角度的一致性差，并且气门刀片修磨的合格率不高。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种刀片修磨夹具及刀片磨床，能够保证刀片修磨角度的一致性，提高刀片修磨的合格率。

一种刀片修磨夹具，包括刀杆，所述刀杆包括：

刀杆主体，所述刀杆主体包括用于与刀片底部紧贴的第一定位底部及用于与所述刀片侧部紧贴的第一定位侧部，所述第一定位底部与第一定位侧部围成刀片槽；

压板，所述压板设于所述刀杆主体的至少部分顶面；所述压板包括第一端及第二端，所述第一端固定于所述刀杆主体，所述第二端与所述第一定位底部相对设置；及

紧固件，所述紧固件能够将所述压板锁紧固定于所述刀杆主体，使所述压板的第二端压紧所述刀片。

在其中一个实施例中，所述第一定位底部及第一定位侧部的交界位置设有第一避空槽，所述第一避空槽朝远离所述刀片槽的方向凹陷；所述第一避空槽设有槽口，所述槽口设于所述第一定位侧部。

在其中一个实施例中，所述压板的底部与所述刀杆主体的顶部之间设有第二避空槽；所述压板具有弹性，至少部分所述压板能够沿靠近或远离刀杆主体顶部的方向运动；所述压板对应所述第一端的位置设有弹性孔。

在其中一个实施例中，所述刀杆主体还包括第一夹持柄部，所述第一夹持柄部用于适配刀杆架的安装槽。

在其中一个实施例中，所述刀杆主体的侧部对应所述刀片槽的位置设有支撑面，所述支撑面为竖直面；所述刀杆主体的侧部对应所述刀片槽的前端设有斜面，所述斜面从所述刀杆主体的顶部朝底部并向内倾斜设置。

在其中一个实施例中，所述刀片修磨夹具还包括用于与所述刀杆配合使用的倒棱定位座，所述倒棱定位座设有倒棱定位部，所述倒棱定位部用于抵触刀片。

在其中一个实施例中，所述倒棱定位座包括座主体，所述座主体包括第二定位底部、第二定位侧部及用于适配刀杆架安装槽的第二夹持柄部，所述第二定位底部用于与所述刀杆的底部紧贴，所述第二定位侧部用于与所述刀杆的侧部紧贴，所述第二定位底部及第二定位侧部围成定位槽。

在其中一个实施例中，所述倒棱定位座还包括倒棱挡块，所述倒棱挡块可拆卸地连接于所述座主体，所述倒棱定位部设于所述倒棱挡块。

一种刀片磨床，包括：

进给装置，所述进给装置包括机架、固定于所述机架的动力机构及与所述动力机构驱动连接的磨削砂轮；

刀杆架，所述刀杆架设有安装槽；

图像采集装置及显示屏，所述显示屏与所述图像采集装置电连接；及

所述的刀片修磨夹具。

在其中一个实施例中，所述进给装置还包括进给底座，所述刀杆架固定于所述进给底座；所述进给底座设有第一调节机构及第二调节机构，第一调节机构用于驱动所述进给底座沿第一方向运动，第二调节机构用于驱动所述进给底座沿第二方向运动。

在其中一个实施例中，所述进给装置还包括转台，所述转台可转动地设于所述进给底座，所述刀杆架固定于所述转台。

上述的刀片修磨夹具及刀片磨床，刀杆主体包括第一定位底部及第一定位侧部，第一定位底部与第一定位侧部围成l形的刀片槽。安装刀片时，将刀片放置于刀片槽，刀片的底部紧贴于第一定位底部，刀片的侧部紧贴于第一定位侧部。通过第一定位底部及第一定位侧部这两个基准部对刀片进行定位，有效保证刀片装夹的一致性。另外，安装刀片时，可从刀杆主体的侧部将刀片放入刀片槽内，这样能够避免刀片槽的前端出现磨损导致刀片槽前端的槽宽增大，有效避免刀片安装后出现角度定位偏差，每次修磨后，无需全检确认刀片，提高刀片修磨的效率。待刀片放置于刀片槽后，采用紧固件将压板锁紧固定于刀杆主体，使压板的第二端压紧刀片。相比于活动设置的压板，该压板的第一端固定于刀杆主体，在刀片锁紧的过程中，压板仅在上下方向移动来压紧刀片，有效避免压板旋转导致刀片出现角度位移的问题，这样能够保证刀片的装夹精度在一定的公差范围内，确保刀片装夹角度的一致性，为修磨后刀部的夹角提供有力保证。如此，通过该刀片修磨夹具能够提高刀片磨削角度的精度，进而提高刀片修磨的合格率，同时还能够提高修磨效率。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下部将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下部描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获取其他的附图。

图1为本发明一实施例的刀杆的结构示意图；

图2为图1中a处的局部放大示意图；

图3为本发明一实施例的刀片放置于刀片槽的结构示意图；

图4为本发明一实施例的倒棱定位座的结构示意图；

图5为本发明一实施例的刀杆与倒棱定位座配合使用时的结构示意图；

图6为本发明一实施例的刀片磨床的结构示意图。

附图标号说明：10、刀杆；11、刀杆主体；111、第一定位底部；112、第一定位侧部；113、第一避空槽；114、第二避空槽；115、刀片槽；116、第一夹持柄部；117、支撑面；118、斜面；12、压板；121、第一端；122、第二端；123、弹性孔；13、紧固件；20、倒棱定位座；21、座主体；211、第二定位底部；212、第二定位侧部；213、第二夹持柄部；22、倒棱挡块；221、倒棱定位部；30、刀片；40、进给装置；41、动力机构；42、磨削砂轮；43、进给底座；44、转台；50、刀杆架；51、安装槽；52、安装座；53、工作台。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下部结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下部的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下部公开的具体实施例的限制。

请参阅图1、图2和图3，本发明一实施例的刀片修磨夹具，包括刀杆10。刀杆10包括刀杆主体11、压板12及紧固件13。所述刀杆主体11包括用于与刀片30底部紧贴的第一定位底部111及用于与所述刀片30侧部紧贴的第一定位侧部112。所述压板12设于所述刀杆主体11的至少部分顶面。所述压板12包括第一端121及第二端122，所述第一端121固定于所述刀杆主体11，所述第二端122与所述第一定位底部111相对设置。所述紧固件13能够将所述压板12锁紧固定于所述刀杆主体11，使所述压板12的第二端122压紧所述刀片30。

上述的刀片修磨夹具，刀杆主体11包括第一定位底部111及第一定位侧部112，第一定位底部111与第一定位侧部112围成l形的刀片槽115。安装刀片30时，将刀片30放置于刀片槽115，刀片30的底部紧贴于第一定位底部111，刀片30的侧部紧贴于第一定位侧部112。通过第一定位底部111及第一定位侧部112这两个基准部对刀片30进行定位，有效保证刀片30装夹的一致性。另外，安装刀片30时，可从刀杆主体11的侧部将刀片30放入刀片槽115内，这样能够避免刀片槽115的前端出现磨损导致刀片槽115前端的槽宽增大，有效避免刀片30安装后出现角度定位偏差，每次修磨后，无需全检确认刀片30，提高刀片30修磨的效率。待刀片30放置于刀片槽115后，采用紧固件13将压板12锁紧固定于刀杆主体11，使压板12的第二端122压紧刀片30。相比于活动设置的压板12，该压板12的第一端121固定于刀杆主体11，在刀片30锁紧的过程中，压板12仅在上下方向移动来压紧刀片30，有效避免压板12旋转导致刀片30出现角度位移的问题，这样能够保证刀片30的装夹精度在一定的公差范围内，确保刀片30装夹角度的一致性，为修磨后刀部的夹角提供有力保证。如此，通过该刀片修磨夹具能够提高刀片30磨削角度的精度，进而提高刀片30修磨的合格率，同时还能够提高修磨效率。

可选地，压板12的第一端121与刀杆主体11一体成型。或者，刀杆10还包括铰接件，压板12的第一端121通过铰接件铰接于刀杆主体11。当然，在其它实施例中，也可采用其它连接方式将压板12的第一端121固定于刀杆主体11，不以此为限。

在一个实施例中，参阅图2和图3，所述第一定位底部111及第一定位侧部112的交界位置设有第一避空槽113，所述第一避空槽113朝远离所述刀片槽115的方向凹陷。所述第一避空槽113设有槽口，所述槽口设于所述第一定位侧部112。具体地，第一避空槽113沿第一定位侧部112的长度方向延伸设置。如此，能够避免刀片30安装在刀片槽115时出现干涉，提高刀片30装夹的稳定性。另外，第一定位侧部112设有第一避空槽113的槽口，这样能够减少刀片30与第一定位侧部112的接触面积，在保证刀片30装夹一致性的同时，还能够提高刀片30的定位精度。

在一个实施例中，参阅图2，所述压板12的底部与所述刀杆主体11的顶部之间设有第二避空槽114。所述压板12具有弹性，至少部分所述压板12能够沿靠近或远离刀杆主体11顶部的方向运动。具体地，在无外力作用压板12的情况下，压板12的底部与刀杆主体11的顶部之间具有间隙，这样压板12的第二端122与第一定位底部111之间具有较大的间隔，便于快速地将刀片30放入刀片槽115；待刀片30放入刀片槽115后，外力作用于压板12，压板12沿靠近刀杆主体11顶部的方向运动，使压板12的第二端122抵压于刀片30，再通过紧固件13将压板12锁紧固定于刀杆主体11，如此便可实现刀片30的锁紧；并且，取下紧固件13后，压板12能够回弹至初始状态，即压板12的底部与刀杆主体11的顶部之间具有间隙。如此，方便刀片30的安装，同时还有利于将刀片30牢固地锁紧于刀片槽115。

进一步地，参阅图2，所述压板12对应所述第一端121的位置设有弹性孔123。如此，通过设置弹性孔123，这样外力作用于压板12时，便于至少部分压板12沿靠近或远离刀杆主体11的方向运动。

在一个实施例中，参阅图1和图5，刀杆主体11还包括第一夹持柄部116，第一夹持柄部116用于与刀杆架50的安装槽51适配。需要对刀片30的后刀面进行修磨时，将刀片30放置于刀片槽115内，通过压板12及紧固件13将刀片30锁紧固定在刀片槽115内；再将第一夹持柄部116放入刀杆架50的安装槽51内，并用刀杆架50的紧固螺钉将刀杆10锁紧固定于刀杆架50；将刀片30的后刀面对准磨削砂轮42，便可实现后刀面的修磨。

在一个实施例中，参阅图2，刀杆主体11的侧部对应刀片槽115的位置设有支撑面117，所述支撑面117为竖直面。如此，竖直面能够起到支撑的作用，便于刀片30修磨。

进一步地，参阅图2，刀杆主体11的侧部对应刀片槽115的前端设有斜面118，该倾斜面118从刀杆主体11的顶部朝底部向内倾斜设置。如此，在刀片30的后角面修磨的过程中，能够有效防止磨削砂轮42与刀杆10出现干涉。

在一个实施例中，参阅图4和图5，所述刀片修磨夹具还包括用于与所述刀杆10配合使用的倒棱定位座20，所述倒棱定位座20设有倒棱定位部221，所述倒棱定位部221用于抵触刀片30。具体地，倒棱定位部221设于刀片30的进给前方。当对刀片30进行修磨时，刀片30的后刀面抵触于倒棱定位部221，倒棱定位部221对刀片30进行进给定位，确保倒棱进给量的有效控制，降低操作人员的影响因素，提高负倒棱宽度修磨的准确性和合格率。

进一步地，参阅图5和图6，所述倒棱定位座20包括座主体21，所述座主体21包括第二定位底部211、第二定位侧部212及用于适配刀杆架50安装槽51的第二夹持柄部213。第二定位底部211用于与刀杆10的底部紧贴，第二定位侧部212用于与刀杆10的侧部紧贴。具体地，第二定位底部211与第二定位侧部212围成l形的定位槽。当对刀片30进行负倒棱修磨时，将倒棱定位座20的第二夹持柄部213锁紧固定于刀杆架50的安装槽51内，并将刀杆10放置于定位槽，刀杆10的底部紧贴于第二定位底部211，刀杆10的侧部紧贴于第二定位侧部212。通过第二定位底部211及第二定位侧部212这两个基准部对刀杆10进行定位，有效保证刀杆10安装的一致性。

进一步地，参阅图5和图6，所述倒棱定位座20还包括倒棱挡块22，所述倒棱挡块22可拆卸地连接于所述座主体21，所述倒棱定位部221设于所述倒棱挡块22。具体地，倒棱定位座20还包括安装件，倒棱挡块22通过安装件可拆卸地安装于座主体21；其中，安装件为螺钉、螺栓等。如此，倒棱挡块22与座主体21组合连接，保证倒棱定位座20支座的可行性，降低制作难度。并且，方便拆装倒棱挡块22，便于倒棱定位座20的维保。

参阅图5和图6，本发明一实施例提供的刀片磨床，包括进给装置40、刀杆架50、图像采集装置、显示屏及上述任一实施例的刀片修磨夹具。所述进给装置40包括机架、固定于所述机架的动力机构41及与所述动力机构41驱动连接的磨削砂轮42。所述刀杆架50设有与所述刀杆10适配的安装槽51。所述显示屏与所述图像采集装置电连接。如此，采用该刀片30磨床能够提高刀片30磨削角度的精度和修磨效率。

进一步地，参阅图5和图6，进给装置40还包括进给底座43，所述刀杆架50固定于所述进给底座43。所述进给底座43设有第一调节机构及第二调节机构，第一调节机构用于驱动所述进给底座43沿第一方向运动，第二调节机构用于驱动所述进给底座43沿第二方向运动。如此，可根据实际需求，通过第一调节机构及第二调节机构调节进给底座43的位置，进而调节刀片30与磨削砂轮42的相对位置，方便刀片30磨削负倒棱。为了便于理解，采用x表示第一方向，采用z表示第二方向。

可选地，第一调节机构及第二调节机构为手动调节机构。例如，第一调节机构及第二调节机构包括丝杆及固定于丝杆端部的手轮，丝杆与进给底座43螺纹连接。通过旋转手轮，能够带动进给底座43沿第一方向或第二方向运动。当然，在其它实施例中，第一调节机构及第二调节机构也可为电动调节机构，例如第一调节机构及第二调节机构包括电机及丝杆，丝杆与进给底座43螺纹连接；通过电机能够带动丝杆旋转，进而带动进给底座43沿第一方向或第二方向运动。

进一步地，参阅图5和图6，进给装置40还包括转台44，所述转台44可转动地设于进给底座43，刀杆架50固定于转台44。如此，转台44能够带动刀杆架50旋转，使刀杆架50与磨削砂轮42形成倒棱夹角，方便刀片30负倒棱修磨。

在一个实施例中，参阅图5和图6，刀片磨床还包括工作台53、安装座52及固定件。刀杆架50通过安装座52设于工作台53，工作台53固定于转台44。工作台53设有条形槽，固定件穿设于安装座52及条形槽，并将安装座52锁紧固定于工作台53。松开固定件，调整安装座52；待安装座52的位置调整到合适的位置后，通过固定件将安装座52固定于工作台53。如此，可根据实际需求，灵活地调节安装座52的位置，进而实现刀片30与磨削砂轮42的相对位置的调节。

在本实施例中，参阅图5和图6，采用该刀片30磨床进行刀片30后角修磨及磨削负倒棱的工作原理如下：

当刀片30修磨后角时，按刀片30的修磨要求，选用合适的磨削砂轮42，并将磨削砂轮42驱动连接于动力机构41。然后，通过压板12及紧固件13将刀片30夹装定位在刀片槽115，再将刀杆10锁紧固定在刀杆架50。调节第一调节机构，带动进给底座43沿第一方向运动。显示屏显示刀片30轮廓影像，并松开紧固件13，对照显示屏的基准磨削线，调节刀片30的装夹位置；待刀片30调整到合适的位置后，采用紧固件13锁紧固定刀片30。从程序列表中调出刀片30的修磨程序，对修磨参数进行确认和调整，按启动便可进行修磨作业。待首片刀片30修磨完成后，拆下刀片30到投影仪进行夹角的检测并记录。其中，首片刀片30需保证第一后角的夹角尺寸在公差范围的中间值(44°54′)；若出现偏差，在程序上调整进给底座43的旋转参数进行补偿，后续磨削按1/10的频率进行检测便可。

当刀片30磨削负倒棱时，按刀片30负倒棱修磨的磨削砂轮42要求，选用并安装磨削砂轮42，并把负倒棱定位座20安装固定在刀杆架50的安装槽51。确认进给底座43的旋转角度为为0°，将已修磨完后角的刀片30按伸出长度3mm～4mm锁紧固定在刀杆10的刀片槽115，并将刀杆10放置于倒棱定位座20的定位槽。通过第一调节机构，使进给底座43沿第一方向运动，使用磨削砂轮42端面外边缘与刀片30接近，然后取出刀杆10并启动磨削砂轮42，再次把刀杆10放置于倒棱定位座20，按进给用力的3个方向推送刀杆10，使用刀片30与倒棱定位部221接触。然后通过第二调节机构，使进给底座43沿第二方向运动，使刀片30与磨削砂轮42刚好接触。其中，负倒棱宽度要求为0.1±0.01，第二方向进给量计算公式为z＝0.1×sin25°×sin65°＝0.038，进给磨削后需对首片刀片30的宽度进行检测，并按1/10的检测频率进行检测。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上部”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下部”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

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