专利名称：一种用于坯料的筒状内腔取料方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明属于竹木工艺品制作领域，具体涉及一种用于制作如笔筒等坯料的筒状内腔取料方法及装置。
背景技术：
我国的木石工艺品的历史源远流长；其中，如红木等贵重原料制作的笔筒等工艺品，更是以其极高的收藏、观赏以及实用价值而广得国内外消费者青睐。现有的木石工艺品的制作还都秉承传统工艺，即都为先人工从原木石上获得整段原料，之后在原料的基础上进行后续加工得到初步成型的坯料，再在其基础上精加工并获得成品，往往存在以下缺陷 首先，料材浪费极其严重，以木制工艺品中的笔筒为例，工人需在得到原料后，通过沿其端面向内逐步掏碎的办法，挖空原料料芯以获得笔筒的内腔形状，每制作一支笔筒，其必然伴随大量无用的筒芯碎末，造成严重生产浪费，特别是以红木等贵重木材作为原料时，其本身价格高昂，如通过上述方法制作，更是极大增加了厂家的运作成本和经济负担；其次，劳动强度高，人工制作坯料其劳动强度以及成本极高自不必说，还存在生产效率低下的状况，不利于企业的闻效率生广。
发明内容
本发明的首要目的是提供一种简便快捷的用于坯料的筒状内腔取料方法，其生产效率高，有效减少甚至避免了运用传统筒状坯料的取料方式而带来的料材浪费现象。为实现上述目的，本发明采用的技术方案包括以下步骤固定坯料；沿坯料端面向内加工出环状凹槽，环状凹槽的最大直径小于或等于筒状内腔预设直径，其深度小于或等于筒状内腔预设深度；向环形凹槽内置入用于切断其围合而成的柱状料芯的切割刀具，所述切割刀具外形呈杆状，其一端为夹持端，另一端设置有切削刃；环形凹槽内的柱状料芯被完全切除，获得坯料的筒状内腔。上述方案的有益效果在于采用上述方案以后，在进行坯料的筒形内腔取料时，可直接通过特定切割，从而可取出完整料芯，避免了老式的搅碎料芯而带来的原料浪费现象， 从而极大降低了企业的生产运营成本；不但简化了取料操作，从而使坯料的快速取料成为可能，提高了其生产制作效率，同时，其取出的多余完整料芯还可用作下次工艺品制作的坯料来源，从而更进一步的提升了企业运营利润，有效的降低了其原材料的购进压力。本发明的另一个目的是提供一种结构简单的用于筒状坯料的取料装置，可实现上述筒状坯料的快速可靠加工。为实现上述目的，本发明采用了以下两种技术方案其中一种技术方案为包括可固定坯料并使其旋转的转动台，所述转动台上方设置有用于夹持刀具的夹持头，所述夹持头可驱动所夹持刀具作自转以及作沿其刀具杆长方向的往复直线运动。另一种技术方案为包括可固定坯料的固定台座，所述固定台座上方设置有用于夹持刀具的夹持头，所述夹持头可驱动所夹持刀具作自转以及作沿其刀具杆长方向的往复直线运动，所述夹持头还可沿预设路径作圆周动作。上述两种方案的有益效果在于通过采用机械化加工取代传统的人工操作，从而实现其坯料的快速制作；极大的降低了工人的劳动强度，同时也降低了企业的生产运营成本，有效提高了其生产效率以及成品率。
图1-5为本发明的工作状态示意图；图6为折刀切割时的工作状态俯视示意图；图7为切割刀具的结构示意图。
具体实施例方式一种用于坯料的筒状内腔取料方法，包括以下步骤(I)、固定坯料 10;(2)、沿坯料10端面向内加工出环状凹槽11，环状凹槽11的最大直径小于或等于筒状内腔预设直径，其深度小于或等于筒状内腔预设深度；(3)、向环形凹槽11内置入用于切断其围合而成的柱状料芯20的切割刀具b，所述切割刀具b外形呈杆状，其一端为夹持端，另一端设置有切削刃；(4)、环形凹槽11内的柱状料芯20被完全切除，获得坯料的筒状内腔。上述方案的具体操作方式可参照图1-5所示，由于采用了上述方案，在进行坯料 10的筒形内腔取料时，可直接通过上述刀具的特定切割，从而可取出完整料芯，避免了老式的搅碎料芯而带来的原料浪费现象，极大降低了企业的生产运营成本；不但简化了取料操作，同时其取出的多余完整料芯还可用作下次工艺品制作的坯料来源，一举两得。由于实际操作时其环状凹槽11所围成区域即构成所需切割的料芯，为提高其料芯切除效率，此处设定环状凹槽11的最大直径等于筒状内腔预设直径，其深度等于筒状内腔预设深度，这样，实际操作时可通过一次切槽即达到预设深度，工作效率高。实际上，在上述(2)步骤中，如何实现其环状凹槽11的加工操作，在其加工领域内的实施方式不胜枚举，如使用锯片铣刀直接铣出其深槽等；在本发明的优选技术方案中，其加工用刀具为直刀a，所述直刀a外形呈直杆状，其上部为夹持端，其底部顶端处设置有用于切割坯料10的切削刃。其具体加工形态可参照图2所示，在固定好坯料10位置时，坯料 10与预先安置好的直刀a的相对位置即已确定，此时操作直刀a下落，或在坯料10产生自转的同时，直刀a本身自转以保证其切削刃与切削平面的角度符合实际切削规定，最终达到切出环状凹槽11的目的；或者坯料10本身固定不动，此时直刀a产生自转及圆周运动， 仍能实现其切削功能。实际操作时，其环状凹槽11所围成柱状料芯20的切割方式可为多种，如通过分次切割的方式获得多段柱状料芯20，其不失为一种快速切割料芯的好方式；然而，考虑到贵重木材本身的昂贵性，如何在正常完成取料操作的同时还能保证其柱状料芯20的体积最大化，以便于后期再利用并使其产生利润最优化，则应当是厂家最为关注的问题，因此，本发明进一步的优选方案为上述(3)步骤中，其切割路径构成的切割面垂直于环状凹槽11 轴线方向且位于柱状料芯20根部位置处，从而通过一次切割方式获得整段完整料芯20，其大体积高效率的切割方式更能为市场所接受。进一步的，此处对切割工具b的形状构造作如下限定，具体如图3、图6及图7所示所述切割刀具b外形呈直角弯折状，包括竖立设置的直杆夹持段b I以及水平设置的弯折工作段b2，其工作段b2呈弧形且其弧形轮廓与环形凹槽11的槽形轮廓吻合设置，其切削刃尖至切割刀具b的转动中心处间距大于或等于环状凹槽11轴线至切割刀具b的转动中心处间距，其切削刃位于其弧形工作段顶部位置处。“其工作段呈弧形且其弧形轮廓与环形凹槽11的槽形轮廓吻合”，保证了切割工具b能够正常进入环状凹槽11内，而“其切削刃尖至切割刀具b的转动中心处间距大于或等于环状凹槽11轴线至切割刀具b的转动中心处间距”，也即其工作段内侧弦长大于或等于环状凹槽11围合而成柱状料芯20的根部半径，以保证使其顶端切削刃在实际加工时能准确到达柱状料芯20的中心部位，从而最终达到切断料芯的目的，为上述方案的一次性大体积高效率切割提供根本保证；实际使用时，依靠外置夹持头对直杆夹持端bl的可靠固定，在夹持直杆夹持段bl探入环状凹槽11槽底并驱动其产生转动的同时，位于弯折工作段b2顶端的切削刃开始切割料芯，具体如图6所示， 其基本切割状态可参照前述的直刀a的工作状态，此处就不再一一赘述。针对上述取料方法，本发明提供了以下两种具体实现方式其中之一为一种应用如上述筒状内腔取料方法的装置，包括可固定坯料10并使其旋转的转动台，所述转动台上方设置有用于夹持刀具的夹持头，所述夹持头可驱动所夹持刀具作自转以及作沿其刀具杆长方向的往复直线运动。该种方式即为上述直刀a和切割刀具b的驱动方式的一种，结合图1-5，其具体步骤为(I)、在转动台上固定好坯料10，此时坯料10与预先安置好的直刀a或切割刀具b 的相对位置即已确定，如图I所示；(2)、转动台驱动坯料10产生自转，同时夹持头驱动直刀a下落，在直刀a下落过程中，直刀a切削刃在与坯料10端面碰触切割的同时本身自转，以保证其切削刃与工件切削平面的角度符合实际切削规定，最终沿坯料10端面向内加工出环状凹槽11，环状凹槽11 的最大直径等于筒状内腔预设直径，其深度等于筒状内腔预设深度，如图2所示；(3)、更换刀具，换上切割刀具b，转动夹持头以保证切割刀具b与环形凹槽11的槽型方向一致，此时驱动切割刀具b下落至环状凹槽11槽底部也即柱状料芯20根部位置处， 转动台驱动坯料10产生自转，同时夹持头驱动切割刀具b产生自转以保证其切削刃对于料芯的可靠切割，如图3所示；(4)、坯料10和切割刀具b不断执行转动和切割动作，直至环形凹槽11内的柱状料芯20被完全切除，获得坯料10的筒状内腔，如图4-5所示。本发明的另一种具体实现方式为一种应用如上述筒状内腔取料方法的装置，包括可固定坯料10的固定台座，所述固定台座上方设置有用于夹持刀具的夹持头，所述夹持头可驱动所夹持刀具作自转以及作沿其刀具杆长方向的往复直线运动，所述夹持头还可沿预设路径作圆周动作。该种方式即为上述直刀a和切割刀具b的驱动方式的另外一种，结合图1-5，其具体步骤为
(I)、在固定台座上固定好坯料10，此时坯料10与预先安置好的直刀a或切割刀具 b的相对位置即已确定,如图I所示；(2)、固定台座固定坯料10不动，同时夹持头驱动直刀a下落，在直刀a下落过程中，直刀a切削刃在与坯料10端面碰触切割的同时本身自转以保证其切削刃与工件切削平面的角度符合实际切削规定，同时夹持头还驱动直刀a沿预设圆周方向作圆周运动(其圆周最大及最小直径与预定切割的环状凹槽的最大及最小直径一致)，最终沿坯料10端面向内加工出环状凹槽11，环状凹槽11的最大直径等于筒状内腔预设直径，其深度等于筒状内腔预设深度，如图2所示；(3)、更换刀具，换上切割刀具b，转动夹持头以保证切割刀具b与环形凹槽11的槽型方向一致，此时驱动切割刀具b下落至环状凹槽11槽底部，同样夹持头驱动切割刀具 b产生圆周运动，并同时驱动切割刀具b产生自转以保证其切削刃对于料芯的可靠切割，如图3所示；(4)、切割刀具b不断产生自转及圆周运动动作，直至环形凹槽11内的柱状料芯20 被完全切除，获得坯料的筒状内腔，如图4-5所示。
权利要求
1.一种用于坯料的筒状内腔取料方法，其特征在于，包括以下步骤(1)、固定还料(10)；(2)、沿坯料(10)端面向内加工出环状凹槽(11)，环状凹槽(11)的最大直径小于或等于筒状内腔预设直径，其深度小于或等于筒状内腔预设深度；(3)、向环形凹槽(11)内置入用于切断其围合而成的柱状料芯(20)的切割刀具(b)，所述切割刀具(b)外形呈杆状，其一端为夹持端，另一端设置有切削刃；(4)、环形凹槽(11)内的柱状料芯(20)被完全切除，获得坯料的筒状内腔。
2.根据权利要求I所述的筒状内腔取料方法，其特征在于所述环状凹槽(11)的最大直径等于筒状内腔预设直径，其深度等于筒状内腔预设深度。
3.根据权利要求I或2所述的筒状内腔取料方法，其特征在于上述(2)步骤中，其加工用刀具为直刀(a)，所述直刀(a)外形呈直杆状，其上部为夹持端，其底部顶端处设置有用于切割坯料(10)的切削刃。
4.根据权利要求I或2所述的筒状内腔取料方法，其特征在于上述(3)步骤中，其切割路径构成的切割面垂直于环状凹槽(11)轴线方向且位于柱状料芯(20)根部位置处。
5.根据权利要求4所述的筒状内腔取料方法，其特征在于所述切割刀具(b)外形呈直角弯折状，包括竖立设置的直杆夹持段以及水平设置的弯折工作段，其工作段呈弧形且其弧形轮廓与环形凹槽(11)的槽形轮廓吻合设置，其切削刃尖至切割刀具(b)的转动中心处间距大于或等于环状凹槽(11)轴线至切割刀具(b)的转动中心处间距，其切削刃位于其弧形工作段顶部位置处。
6.一种应用如权利要求I所述筒状内腔取料方法的装置，其特征在于包括可固定坯料(10)并使其旋转的转动台，所述转动台上方设置有用于夹持刀具的夹持头，所述夹持头可驱动所夹持刀具作自转以及作沿其刀具杆长方向的往复直线运动。
7.一种应用如权利要求I所述筒状内腔取料方法的装置，其特征在于包括可固定坯料(10)的固定台座，所述固定台座上方设置有用于夹持刀具的夹持头，所述夹持头可驱动所夹持刀具作自转以及作沿其刀具杆长方向的往复直线运动，所述夹持头还可沿预设路径作圆周动作。
全文摘要
本发明属于竹木工艺品制作领域，具体涉及一种用于制作如笔筒等坯料的筒状内腔取料方法及装置。其用于坯料的筒状内腔取料方法包括以下步骤固定坯料；沿坯料端面向内加工出环状凹槽；向环形凹槽内置入用于切断其围合而成的柱状料芯的切割刀具；获得坯料的筒状内腔。其装置包括固定台和设置于其上方的用于夹持刀具的夹持头，所述夹持头可驱动所夹持刀具作自转以及作沿其刀具杆长方向的往复直线运动，所述刀具或坯料的其中之一则作圆周动作。上述方法及装置生产效率高，可有效减少甚至避免了传统筒状坯料的取料方法而带来的料材浪费现象。
文档编号B27M1/00GK102601837SQ20121009327
公开日2012年7月25日 申请日期2012年4月1日 优先权日2012年4月1日
发明者朱泓 申请人:黄山徽字号雕刻文化有限公司