磨制刀片圆弧的专用夹具和刃磨方法

1.本发明涉及数控刀具刃磨技术领域，尤其涉及一种快速精确磨制刀片圆弧的专用夹具和刃磨方法。


背景技术：

2.在加工数控刀片时，常常需要刃磨刀片圆弧来提高刀具寿命，优化加工工件表面质量。刀片圆弧对刀尖的强度影响较大，磨制合适尺寸的圆弧半径不仅可以提高刀片使用寿命减缓刀片磨损，还可以提高加工面精度与切屑处理性能。
3.现有刃磨刀片圆弧夹具如图1所示，需要通常配置工业相机采集刀片2与砂轮1实时接触位置，通过计算机软件校准磨制刀片位置与圆弧半径大小，再用高精度回转台旋转刃磨刀片圆弧半径，保证加工保证精度。这种设备不仅制造成本高，校准过程繁琐，精密仪器后期维护费用也高。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是提供一种快速精确刃磨制刀片圆弧的专用夹具和刃磨方法，不需要采用带有相机的高精密专用加工设备，结构简单易制造，使用便捷无需对刀，安装上刀片即可精准刃磨刀片圆弧半径，且适用于磨制多种形状刀片、多种圆弧半径尺寸，有良好的实用性。
5.为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
6.一种磨制刀片圆弧的专用夹具，其特征在于包括：
7.圆弧半径模具，尾部用于与刀片夹具连接以固定，头部为圆弧半径基准部；
8.刀片夹具，上部设置刀片夹持部以夹持待磨的圆弧刀片，下部设置圆弧半径模具，圆弧刀片和所述圆弧半径模具的圆弧半径基准部同心设置，刀片夹具设置为能够旋转或平移以移动刀片进行刃磨；
9.靠模板，由竖向工作面和水平面结合形成l型支撑体，所述水平面用于支撑定位所述刀片夹具以使得所述圆弧半径基准部被抵靠在所述竖向工作面内表面，且在圆弧半径基准部被贴紧时，所述圆弧刀片设置为与砂轮接触。
10.上述技术方案中，所述刀片夹具顶部朝向砂轮方向设置尖角状刀片夹持部；背部平面设置能够把持以旋转或平移所述刀片夹具的把手；刀片夹持部下方形成一个相对于尖角部位内凹的容纳空间，所述容纳空间用于容纳并固定所述圆弧半径模具，使得所述圆弧半径模具的头部圆弧半径基准部朝向所述竖向工作面内表面设置。
11.上述技术方案中，刀片夹持部下方容纳空间竖向面设置为凸面结构，圆弧半径模具的尾部设置内凹槽与所述凸面结构结合固定，所述凸面结构能够在所述内凹槽中竖向滑动以更换所述圆弧半径模具。
12.上述技术方案中，刀片夹持部包括刀片定位槽和刀片定位槽外部朝向砂轮方向延伸以承纳所述刀片的顶部平面，刀片定位槽与刀片远离砂轮一端的边缘轮廓相适应，与顶
部平面固定螺钉一起固定所述刀片。
13.上述技术方案中，刀片定位槽为平面、直角、三角形中的一种或不规则多边形的其中偶数个对称边组合。
14.上述技术方案中，所述刀片为三角形刀片、菱形刀片、正方形刀片、六边形刀片。
15.上述技术方案中，刀片固定并伸出所述顶部平面边缘一段距离以为刀片圆弧半径的磨制预留出位置。
16.上述技术方案中，靠模板竖向工作面上设置水平钉以调整与砂轮机的距离；靠模板水平面设置防滑纹和定位孔。
17.上述技术方案中，靠模板竖向工作面和水平面结合处设置朝向l型支撑体直角内凹的让位凹槽。
18.上述技术方案中，刀片夹具水平面底面、圆弧半径基准部、防滑纹与靠模板竖直面内表面均进行淬火处理。
19.一种刀片圆弧刃磨方法，其特征在于采用上述的磨制刀片圆弧的专用夹具，将靠模板竖向工作面内平面与砂轮大端面精确调整至同一竖直面上，再将安装了刀片和圆弧半径磨具的刀片夹具放置到靠模板上，移动刀片夹具使下方圆弧半径基准部抵靠靠模板，在竖向工作面内平面被圆弧半径基准部贴紧的条件上再旋转、平移所述刀片夹具，按照圆弧半径基准磨制指定圆弧半径大小的刀片。
20.在此之前首先将刀片安装在刀片夹具上，安装圆弧半径模具再调节定位钉将砂轮端面与靠模板内面调至同一竖直面。
21.本发明产生的有益效果是：
22.由此，本发明设计了一种刀片圆弧刃磨专用夹具，结构简单易制造，使用便捷无需对刀，安装上刀片即可精准刃磨刀片圆弧半径，且适用于磨制多种形状刀片、多种圆弧半径尺寸，有良好的实用性，解决了经济问题，更简化了加工过程。
23.同时，本发明提供了一种高效的刀片圆弧刃磨方法，使用时首先将刀片安装在夹具上，安装圆弧半径模具再调节定位钉将砂轮端面与靠模板内面调至同一竖直面，在保证砂轮端面与靠磨板竖直内表面在同一平面的情况下，将圆弧半径模具贴紧靠磨板内侧，通过旋转夹具即可实现对上方刀片圆弧半径的磨削。本发明夹具制造费用低功能可靠，拆装方便，可刃磨多种圆弧半径尺寸、多种形状刀片，并在刀片圆弧半径刃磨领域有一定的实用价值。
附图说明
24.下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
25.图1为现有技术中刃磨刀片圆弧半径夹具的工作示意图。
26.图2是本发明实施例的磨制刀片圆弧的高效靠模专用夹具工作装配示意图。
27.图3为本发明的靠模板主视图、俯视图。
28.图4为本发明的夹具主视图、俯视图。
29.图5为本发明的圆弧半径模具视图。
30.图6-8分别为本发明采用三角形刀片的夹具在未工作状态、工作状态与旋转刃磨状态的示意图。
31.图9为本发明采用菱形刀片的夹具装配图。
32.图10为本发明采用正方形刀片的夹具装配图(可磨制刀片后角)。
33.图11为本发明采用六边形刀片夹具装配图。
34.图12为本发明适用的刀片结构图：(a)六边形刀片、(b)三角形刀片、(c)
35.正方形刀片、(d)55
°
菱形刀片、(e)30
°
菱形刀片、(f)80
°
菱形刀片。
具体实施方式
36.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
37.如图2所示，根据本发明实施的一种磨制刀片圆弧半径的专用夹具，本技术夹具总共分为三部分，由刀片夹具2、圆弧半径模具3与靠模板4组成。使用靠模方式刃磨刀片圆弧半径，有效降低了经济成本，减少了刃磨时间提升效率。与夹具相应设置的磨机部分包括砂轮机5和砂轮机5上用于与夹具2上的刀片6接触作用的砂轮1。
38.如图3，靠模板4包括靠模板竖直面41和靠模板水平面42，靠模板竖直面41内表面底部与靠模板水平面42垂直结合成为截面为l型的支撑体，在结合处设置朝向直角内凹段的让位凹槽43，可使刀片夹具2与靠模板4内侧平面接触更加紧密，磨制圆弧半径更精准。
39.靠模板水平面42上设置防滑纹421，有效防止刃磨刀片时夹具在靠模板上发生打滑现象。
40.靠模板竖直面41上设置两个水平定位钉螺纹孔412，与定位钉413配合将靠模板4固定在砂轮机5上，同时通过定位钉413调整与砂轮机5的距离。且靠模板竖直面41内表面需具有良好的表面精度。优选靠模板竖直面41内表面精度等级不高于it8。
41.靠模板水平面42上设置靠模板固定孔422，用于固定靠模板4。
42.如图4，刀片夹具2分为上下两部分，上下对应且朝向砂轮设置的两部分，上部分为刀片夹持部，下部分连接设置圆弧半径模具3。在刀片夹具2的背部设置一个夹具把手20。优选总体呈u字形，俯视呈三角形。
43.刀片夹持部包括刀片定位槽21和刀片定位槽21外部朝向砂轮方向伸出的顶部平面22，在顶部平面22上设置通孔状夹具螺纹孔23，与刀片固定螺钉24组合用于固定限位三角形刀片6。将刀片6固定在顶部平面22并朝着砂轮方向伸出一段距离，为刀片圆弧半径的磨制预留出位置。
44.下部分通过定位凸槽25与圆弧半径模具3上的定位凹槽31相配合，使用螺钉穿过圆弧半径模具连接孔26与圆弧半径模具螺纹孔33相连接固定。连接好后可握持夹具把手20进行磨制。
45.圆弧半径模具3与夹持的刀片6部分有较好的同心度。
46.如图5，圆弧半径模具3部分包括位于顶部的圆弧半径基准部32、位于背部固定的定位凹槽31，以及定位凹槽31所在凹面上的水平方向圆弧半径模具螺纹孔33组成。圆弧半径模具3的圆弧半径基准部32具有磨制圆弧半径的基准，将圆弧半径基准部32作为可更换部件，替换不同的圆弧半径基准部32可磨制不同半径的圆弧半径。圆弧半径模具3优选整体为三角形柱体。圆弧半径基准部32要具有良好的表面精度。优选圆弧半径基准部32精度等
级不高于it8。
47.如图6-8(以三角形刀片夹具举例说明)，本发明使用时首先将刀片6安装在刀片夹具2上，安装圆弧半径模具3再调节定位钉413将砂轮端面与靠模板内面调至同一竖直面。在保证砂轮端面与靠磨板竖直内表面在同一平面的情况下，将圆弧半径模具贴紧靠磨板内侧，实现对上方刀片圆弧半径的磨削。
48.靠模板4与夹具2工作时，首先调节定位钉413，使砂轮1的工作面与靠模板竖直面41调至同一平面，后将夹具2放置在靠模板4上，使圆弧半径模具3上的圆弧半径基准部32贴近靠模板竖直面41内表面；磨制刀片圆弧半径过程中，可通过操作夹具把手20来调整位置，刃磨刀片不同位置，但无论磨制何种位置的前提是，圆弧半径基准部32要贴紧靠模板竖直面41内表面。
49.在磨制刀片圆弧半径工作使用时，将圆弧半径模具上的圆弧半径紧贴靠模板竖直内表面，此时上方刀片紧贴砂轮表面，因刀片与圆弧半径模具有良好的运动一致性，转动夹具即可使刀片圆弧半径数值与圆弧半径模具上的圆弧半径相同。
50.所述夹具2底面、圆弧半径基准部32、防滑纹421与靠模板竖直面41内表面均进行淬火处理，以增加接触工作面的硬度与耐磨性，延长夹具使用寿命。
51.以上的刀片6采用三角形刀片，夹具2上的刀片定位槽21为平面。夹具2上的刀片定位槽21也可以根据刀片形状进行不同的设计，如图9夹具2的刀片定位槽21为与菱形尖角相应的内凹三角形，相应采用菱形刀片的夹具装配；图10为本发明采用正方形刀片的夹具装配图(可磨制刀片后角)，夹具2的刀片定位槽21为与正方形尖角相应的内凹直角；图11为本发明采用六边形刀片夹具装配图，夹具2的刀片定位槽21为与六边形刀片的钝角尖角相应的内凹钝角。
52.图12列举了本发明适用磨制的刀片结构图；根据刀片形状的不同，可磨制三角形刀片、菱形刀片(80
°
、55
°
、30
°
)、正方形刀片、六边形刀片等不同尺寸的刀片圆弧半径。对应的刀片定位槽也为平面、直角、三角形中的一种或不规则多边形的其中偶数个对称边组合。
53.本领域技术人员根据刀片结构可以调整夹具的刀片定位槽21形状，以适应不同刀片结构的大批量快速生产。
54.应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。