立卧转换的四分度铣削装置的制作方法

本发明涉及瓷砖压制成型模具领域，特别涉及一种立卧转换的四分度铣削装置。

背景技术：

随着我国新型城镇化建设的深入推进和房地产行业的大力开发，市场对建筑内外墙面、室内地面用瓷砖的需求量很大，对瓷砖的质量和美观要求也越来越高，瓷砖的尺寸规格越来越大，而瓷砖压制成型模具的加工效率和质量将直接影响到砖坯的成型速度和质量，因此瓷砖压制成型模具是瓷砖生产线上的核心部件。瓷砖压制成型模具由模框、上模芯、下模芯以及模座、底板等零件组成，其中在模框上设计有多个尺寸大于300mm×300mm甚至1000mm×1000mm的矩形通孔，安装镶条后和模芯一起构成砖坯成型的型腔，由于模框、模芯是易损件，其需求量是整套模具的3—5倍，因此，提高模框的加工质量和加工效率成了瓷砖压制成型模具生产厂家亟待解决的课题。

现有的瓷砖压制成型模具生产厂家对模框零件矩形通孔的加工工艺是：先在立式铣床上使用圆柱立铣刀进行铣削，因模框厚度通常在80mm以上，考虑到刀具变形，在厚度方向上要分多层进行加工，然后在插床上插削各矩形通孔的内圆角，最后通过钳工打磨和修锉来保证矩形通孔的尺寸和形状精度。现有技术工艺方案存在的不足：一是若选择直径较大的圆柱铣刀加工，会在矩形通孔的四角留下较大圆角，增加后续工序的加工量，反之，若圆柱铣刀直径较小，每次的切削量就小，致使进刀次数和加工时间就多，而且刀具容易变形，会降低刀具的寿命和矩形通孔的几何精度；二是在插削各矩形通孔的内圆角时，需要多次安装工件和对刀，辅助时间长，加工精度低；三是钳工打磨和修锉时，也需要多次安装、反复调整工件的位置，而且对工人的技术熟练程度要求较高，加工时间长，劳动强度较大。

技术实现要素：

本发明的目的在于：针对现有瓷砖压制成型模具的模框在加工过程中使用圆柱立铣刀进行铣削，需要再在插床上插削各内圆角并通过钳工打磨和修锉来保证矩形通孔的尺寸和形状精度，从而造成加工难度大、加工精度低、加工时间长的缺陷，提供了一种立卧转换的四分度铣削装置，在一次装夹的情况下，通过“h”型走刀可直接加工出模框零件上的各个矩形通孔，提高了加工精度和各矩形通孔的尺寸一致性，简化了工艺流程，减少了辅助时间和加工时间。

为了实现上述目的，本申请采用的技术方案为：

立卧转换的四分度铣削装置，包括刀座、刀体、分度定位装置和圆锥齿轮传动系统，所述刀座与立式铣床的主轴端盖通过螺钉联接固定，所述刀座和刀体采用分体结构，并用螺钉四连接，所述刀座装有分度定位装置，所述刀体上设置有四个分度槽，所述刀体相对于所述刀座能够实现四分度定位，所述刀体内部有圆锥齿轮传动系统，可以把铣床的立式运动转换为刀轴的卧式运动，所述刀轴端面安装有盘铣刀。在加工时，将刀体插入矩形通孔内，并沿某内侧面进行“h”型走刀，即在该内侧面的两端进行垂直进刀和退刀、中间进行直线走刀，由于盘铣刀的直径大于刀体的宽度，所以可以保证刀体不与孔壁发生干涉，加工完一个侧面后，铣床主轴停止转动，松开刀体与刀座的连接螺母，拔出定位装置的手柄，定位块便与刀体脱离，然后将刀体转动90°，再使定位块复位并与分度槽匹配定位，拧紧螺母，这时就可加工另一侧面了。由于在刀体的圆周面上加工有四等分的分度槽，可以保证刀体每次转动角度为90°，从而保证加工出矩形通孔。通过使用该立卧转换的四分度铣削装置，可以在一次装夹的情况下完成模框零件各矩形通孔或模芯、模座类零件外四方平面的加工，提高了加工精度和各矩形通孔的尺寸一致性，减少了辅助时间以及后续的插削与钳工修锉各内圆角的工序，缩短了工时，也减轻了工人的劳动强度，同时，采用大直径的可转位盘铣刀加工，其切削宽度、切削深度和进给量都很大，提高了切削效率。解决了现有瓷砖压制成型模具的模框在加工过程中使用圆柱立铣刀进行铣削造成加工难度大、加工精度低、加工时间长、劳动强度大的缺陷。

作为本申请的优选方案，包括刀座和和刀体，所述刀座和刀体采用分体结构，并使用螺钉四连接，所述刀体上设置有四个分度槽，所述刀体下部传动连接有卧式刀轴，所述刀轴端部安装有盘铣刀，所述刀座与立式铣床的主轴端盖通过螺钉一联接固定，所述立式铣床的主轴端盖上分布设置有螺纹孔，用于匹配安装螺钉一。所述刀座和刀体采用分体结构，并通过螺钉四连接，便于对刀体和刀座进行固定连接锁紧或解除锁紧，实现在实际加工过程中根据需要对刀体进行分度旋转，所述刀体上设置有四个分度槽，可以保证刀体每次转动90°，从而保证加工矩形通孔时角度定位准确和转位快速，刀体下部传动连接有卧式刀轴，刀轴端面安装有盘铣刀，用螺钉一将刀座与立式铣床的主轴端盖联接固定，确保当铣床主轴转动时，可以带动卡盘、立轴、圆锥齿轮和刀轴一起转动，从而使盘铣刀旋转，达到铣削目的。

作为本申请的优选方案，所述刀体内设置套筒，套筒通过螺钉二与刀体连接。套筒的设置，便于立轴、立轴轴承、圆锥齿轮一的安装、定位，也利于调整套筒的上下位置，保证圆锥齿轮副的啮合间隙，确保传动系统运行平稳，提高铣削的加工质量。

作为本申请的优选方案，所述立轴的上部设置有卡盘，通过螺母将卡盘、立轴、立轴轴承与套筒锁紧成一个整体，所述卡盘上设置有凸键卡槽，立式铣床主轴端面上的凸键与所述卡盘上的凸键卡槽相配合，确保主轴和卡盘连接的稳定性和可动性，这样就可以把铣床主轴的动力传递给卡盘和立轴，并带动刀轴和盘铣刀一起旋转。

作为本申请的优选方案，所述立轴下端设置有圆锥齿轮一，所述刀轴上设置有圆锥齿轮二，圆锥齿轮一和圆锥齿轮二啮合传动。当进行加工时，在立轴的旋转作用下，固定设置于立轴上的圆锥齿轮一将带动固定设置于刀轴上的圆锥齿轮二进行传动，从而带动刀轴旋转，将立轴的立式旋转转化为刀轴的卧式旋转，实现了盘铣刀进行卧式铣削加工。

作为本申请的优选方案，所述刀体上设置有分度定位装置，所述分度定位装置通过螺钉三与刀座固定连接。所述分度定位装置的设置，实现刀体与刀座之间的快速分度和定位，保证在刀体旋转分度时正好是90度，分度定位装置的压缩弹簧和手柄，确保在对刀体进行快速分度转位过程中，通过对定位块的压紧或松开来对刀体进行锁定或解锁。

作为本申请的优选方案，所述分度定位装置内设置有定位块，所述定位块右端设置有手柄，所述手柄上穿套有压缩弹簧。通过设置定位块，用于刀体在分度时进行定位，当加工完一个侧面后，立轴停止转动，向外拉开所述手柄，使定位块与刀体脱离，将刀体按照加工需要转动90°后，在所述手柄上穿套的压缩弹簧的压紧作用下，定位块复位并与分度槽匹配定位，拧紧螺钉四，使之重新锁紧成为整体，这时就可加工另一侧面。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本申请的有益效果是：

1、使用该立卧转换的四分度铣削装置可以在一次装夹的情况下，直接加工出模框零件的各个矩形通孔，提高了加工精度和各矩形通孔的尺寸一致性，减少了辅助时间；

2、采用了大直径的可转位盘铣刀进行加工，厚度方向上不需分层加工，且可以使用大的切削深度和进给量，因此切削效率大大提高。

本申请其他实施方式的技术效果是：

1、简化了加工工艺，减少了后续的插削与钳工修锉各内圆角的工序，缩短了工时，也减轻了工人的劳动强度；

2、通过在瓷砖压制成型模具制造中的应用情况来看，它非常实用，可以使加工矩形通孔的时间减少60％以上。

附图说明

图1是本申请的一种立卧转换的四分度铣削装置在加工状态时的结构示意图；

图2是所述立卧转换的四分度铣削装置的外形结构示意图；

图3是实施例1所述立卧转换的四分度铣削装置与铣床连接状态时的内部结构示意图；

图4是实施例1所述立卧转换的四分度铣削装置的内部结构示意图；

图5是实施例1所述分度定位装置的结构示意图；

图6是实施例1所述铣床主轴端盖的结构示意图。

附图标记

1-刀座，2-刀体，3-螺钉一，4-螺钉四，5-分度槽，6-刀轴，7-盘铣刀，8-套筒，9-螺钉二，10-立轴轴承，11-立轴，12-卡盘，13-刀轴轴承，14-圆锥齿轮一，15-圆锥齿轮二，16-分度定位装置，17-螺钉三，18-定位块，19-手柄，20-压缩弹簧，21-轴承盖，22-待加工件，31-铣床主轴，32-主轴端盖，33-螺纹孔，34-凸键。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，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于解释本实施例，并不用于限定本发明。

实施例1

如图1-6共同所示，包括刀座1和和刀体2，所述刀座1和刀体2采用分体结构，并使用螺钉四4连接，所述刀体2上设置有四个分度槽5，所述刀体2下部传动连接有卧式刀轴6，所述刀轴6端部安装有盘铣刀7，所述刀座1与立式铣床的主轴端盖32通过螺钉一3联接固定，所述立式铣床的主轴端盖32上分布设置有螺纹孔33，用于匹配安装螺钉一3，在加工时，将刀体2插入待加工件的矩形通孔内，并沿某内侧面进行“h”型走刀，即在该内侧面的两端要垂直进刀和退刀、中间进行直线走刀，由于铣刀的直径大于刀体的宽度，所以可以保证刀体2不与孔壁发生干涉，加工完一个侧面后，铣床主轴31停止转动，松开连接螺钉四4上的螺母但不脱掉，拔出手柄19，定位块18便与刀体2脱离，然后将刀体2转动90°，压缩弹簧20使定位块18复位并与分度槽匹配定位，拧紧螺钉四4上的螺母，这时就可加工另一侧面了，由于在刀体2的圆周面上加工有四等分的分度槽5，可以保证刀体2每次转动角度为90°，从而保证加工出矩形通孔。

作为优选，包括刀座1和和刀体2，所述刀座1和刀体2采用分体结构，并使用螺钉四4连接，所述刀体2上设置有四个分度槽5，所述刀体2下部传动连接有卧式刀轴6，所述刀轴6端面安装有盘铣刀7，所述刀座1与立式铣床的主轴端盖32通过螺钉一3联接固定，所述立式铣床的主轴端盖32上分布设置有螺纹孔33，用于匹配安装螺钉一3。所述刀座1和刀体2采用分体结构，并通过螺钉四4连接，便于在实际加工过程中根据需要对刀体2进行分度旋转，使用螺钉四4连接，便于对刀体2和刀座1进行固定连接锁紧或解除锁紧，所述刀体2上设置有四个分度槽5，可以保证刀体2每次转动90°，从而保证加工出矩形通孔，刀体2下部传动连接有卧式刀轴6，刀轴6端面安装有盘铣刀7，用螺钉一3将刀座1与立式铣床的主轴端盖32联接固定，确保当铣床主轴31转动时，可以带动卡盘12、立轴11、圆锥齿轮一14、圆锥齿轮二15和刀轴6一起转动，从而使盘铣刀7旋转，达到铣削目的。

作为优选，所述刀体2内设置套筒8，套筒8通过螺钉二9与刀体2连接。套筒8的设置，便于立轴11、立轴轴承10、圆锥齿轮一14的安装、定位，也利于调整套筒8的上下位置，保证圆锥齿轮副的啮合间隙，确保传动系统运行平稳，提高铣削的加工质量。

作为优选，所述套筒8内固定有上下两个立轴轴承10，套筒8通过立轴轴承10与立轴11连接。两个立轴轴承10用于支撑立轴11旋转，并降低立轴11在高速旋转过程中的摩擦系数，同时，套筒8通过立轴轴承10与立轴11连接，确保了立轴11和套筒8之间的相对运动性。

作为优选，所述立轴11的上部设置有卡盘12，通过螺母将卡盘12、立轴11、立轴轴承10与套筒8锁紧成一个整体，所述卡盘12上设置有凸键卡槽，所述立式铣床的主轴端盖32上设置有凸键34，所述立式铣床主轴端盖32上的凸键34与所述卡盘12上的凸键卡槽相配合，确保铣床主轴11和卡盘12连接的稳定性和可动性，这样就可以把铣床主轴31的动力传递给卡盘12和立轴11，并带动刀轴6和盘铣刀7一起旋转。

作为优选，所述刀座1上可拆卸地设置有分度定位装置16，所述分度定位装置16通过螺钉三17与刀座1固定连接。所述分度定位装置16的设置，实现刀体2与刀座1之间的快速分度和定位，保证在刀体旋转分度时正好是90度，分度定位装置16的压缩弹簧20和手柄19，确保在对刀体2进行快速分度转位过程中，通过对定位块18的压紧或松开来对刀体2进行锁定或解锁。

作为优选，所述分度定位装置16内设置有定位块18，所述定位块18右端设置有手柄19，所述手柄19上穿套有压缩弹簧20。通过设置定位块18，用于刀体2在分度时进行定位，当加工完一个侧面后，立轴11停止转动，向外拉开所述手柄19，使定位块18与刀体2脱离，将刀体2按照加工需要转动90°后，在所述手柄19上穿套的压缩弹簧20的压紧作用下，定位块18复位并与分度槽5匹配定位，拧紧螺钉四4，使之重新锁紧成为整体，这时就可加工另一侧面。

实施例2

如图1-6共同所示，本实施例中一种立卧转换的四分度铣削装置与实施例1完全相同，区别在于：所述刀体2下部传动连接有卧式刀轴6，通过固定安装于立轴11下端的圆锥齿轮一14带动固定安装于刀轴6上的圆锥齿轮二15传动，从而将立轴11的竖直旋转转化为刀轴6的卧式旋转，所述刀轴6端面安装有盘铣刀7，由于采用了可转位盘铣刀7进行加工，因此可以增加切削深度和进给量，提高切削效率。

作为优选，所述刀轴6两端固定设置有两个刀轴轴承13，所述刀轴6端面安装有轴承盖21，所述刀轴6通过刀轴轴承13与刀体2下部连接。所述两个刀轴轴承13的设置，确保了刀轴6在立轴11作用下转动工作的稳定性，刀轴6端面安装有轴承盖21，轴承盖21起密封作用，避免铁屑或灰尘进入刀体2内。

作为优选，所述立轴11下端设置有圆锥齿轮一14，所述刀轴6上设置有圆锥齿轮二15，圆锥齿轮一14和圆锥齿轮二15啮合传动。通过圆锥齿轮一14和圆锥齿轮二15的啮合传动，当进行加工时，在立轴11的旋转作用下，固定设置于立轴11上的圆锥齿轮一14将带动固定设置于刀轴6上的圆锥齿轮二15进行传动，从而将带动刀轴6旋转，从而将立轴11的竖直旋转转化为刀轴6的卧式旋转，从而带动刀轴6端面的盘铣刀7进行铣削加工。

以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但本发明不局限于上述具体实施方式，因此任何对本发明进行修改或等同替换，而一切不脱离发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。