一种钻头加工的刀柄包络工装及其紧固方法与流程

1.本发明涉及一种数控机床领域，具体是一种钻头加工的刀柄包络工装及其紧固方法。


背景技术：

2.钻头是一种旋转而头端有切削能力的工具，一般以碳钢sk，或高速钢skh2， skh3等材料经铣制或滚制再经淬火，回火热处理后磨制而成，用于金属或其它材料上之钻孔加工，它的使用范围极广，可运用于钻床、车床、铣床，手电钻等工具机上使用。
3.钻头在生产时，包括钻头刃角的磨削、螺旋的切削槽的加工、刀柄的车削、以及滚花处理，均需要对钻头进行夹持，并通过加工设备对钻头进行加工，钻头刀柄紧固方式大多为侧向锁紧，也即在钻头扁尾的侧面进行夹紧，通常借助螺栓固定，虽然能够有效地降低刀柄的轴向滑位风险；但是由于夹紧力方向单一，使得钻头在受到切削力时易产生振摆。
4.为了保证治具的加工基准面与加工刀具垂直，往往将工装治具固定安装在工作台上，避免工装夹具在活动时基准平面产生微小偏差，从而增大钻头加工时的振摆几率。但是正因为夹持工装固定设置，因此在加工完成后，需要人工手动将钻头取出，在此过程中，由于人手需要位于加工设备下方进行操作，若操作不当，或加工设备还未完全停止工作，极有可能导致人手部受伤，有着一定的风险。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种钻头加工的刀柄包络工装及其紧固方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种钻头加工的刀柄包络工装，包括工作台，所述工作台上安装有呈对称设置的固定板，其特征在于，所述钻头加工的刀柄包络工装还包括：平移机构，设置在所述固定板上，所述平移机构包括平移组件和支撑板，所述支撑板上设置有用于控制所述平移组件工作的控制器；夹持机构，设置在所述支撑板上，所述夹持机构包括夹持组件和呈圆周等距设置的多组卡板，所述支撑板上还设置有与所述夹持组件连接的调节组件，所述调节组件可通过所述夹持机构驱动所述卡板做相互靠近运动，以将刀柄固定；齿合机构，设置在所述工作台上且与所述支撑板连接，所述齿合机构通过皮带与所述调节组件连接，所述齿合机构可在所述平移组件运动时发生运动，并通过所述皮带驱动所述调节组件运动，所述支撑板上设置有与所述皮带连接的张紧组件，所述张紧组件可在所述卡板将刀柄固定后发生运动，以使所述皮带保持绷紧状态。
7.作为本发明进一步的方案：所述平移组件包括转动安装在所述固定板上的丝杆、活动安装在所述丝杆上且与所述丝杆螺纹配合的螺纹套筒、安装在所述固定板上的导向杆，所述导向杆上活动安装有导向套筒，所述导向套筒和所述螺纹套筒与所述支撑板连接。
8.作为本发明再进一步的方案：所述夹持组件包括安装在所述调节组件上的转盘，所述转盘上开设有呈圆周等距设置的多组斜槽，所述支撑板上安装有固定盘，所述支撑板上设置有与所述斜槽和所述固定盘连接的滑动结构，所述滑动结构与所述卡板连接。
9.作为本发明再进一步的方案：所述滑动结构包括开设在所述固定盘上且呈圆周等距设置的多组滑槽，所述滑槽内滑动安装有滑动块，所述滑动块上设置有与所述斜槽卡合的支撑杆，所述滑动块与所述卡板连接。
10.作为本发明再进一步的方案：所述调节组件包括转动安装在所述支撑板上的转动杆、安装在所述转动杆上的蜗轮、转动安装在所述支撑板上且与所述蜗轮啮合的蜗杆，所述蜗杆与所述皮带连接，所述转动杆与所述转盘连接。
11.作为本发明再进一步的方案：所述齿合机构包括设置在所述支撑板上的弹性支撑组件，所述弹性支撑组件上转动安装有传动杆，所述传动杆上设置有齿轮，所述工作台上设置有与所述齿轮啮合的齿条板，所述传动杆与所述皮带连接。
12.作为本发明再进一步的方案：所述弹性支撑组件包括安装在所述支撑板上的固定杆，所述固定杆上活动安装有活动套筒，所述固定杆上套设有与所述活动套筒抵接的一号弹簧，所述活动套筒与所述传动杆转动连接。
13.作为本发明再进一步的方案：所述张紧组件包括安装在所述支撑板上的固定套筒，所述固定套筒内活动安装有活动杆，所述活动杆上转动安装有导轮，所述活动杆和所述固定套筒上套设有与所述导轮抵接的二号弹簧，所述导轮与所述皮带连接。
14.一种钻头加工的刀柄包络工装的紧固方法，包括以下步骤：步骤一：初始状态下，卡板位于相互远离方向的行程末端，此时，将需要夹持的刀柄置于夹持组件上；步骤二：当需要对钻头进行加工时，此时平移组件运动，带动支撑板朝向加工设备方向运动，同时，支撑板还会带动齿合机构运动，并通过皮带驱动调节组件运动，调节组件将会驱动夹持组件运动，使得卡板朝向相互靠近的方向运动；步骤三：当卡板与刀柄抵接时，在卡板的作用下，将刀柄固定，此时夹持组件无法运动，使得调节组件不再运动，从而限制齿合机构运动，在张紧组件的作用下，确保皮带始终处于绷紧状态，直至刀柄运动至所需加工位置。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的刀柄包络工装（沿圆周方向固定夹持刀柄，区别于现有的螺栓固定）可通过夹持组件控制卡板之间的间距，以对不同尺寸的刀柄进行夹持，且在夹持过程中，还可通过平移组件驱动刀柄朝向所需加工位置运动，以增加钻头加工的效率，且齿合机构在卡板将刀柄固定后，不再通过皮带驱动调节组件运动，以确保卡板不会对刀柄造成破坏，同时，在张紧组件的作用下，使得皮带始终保持绷紧状态。
附图说明
16.图1为钻头加工的刀柄包络工装一种实施例的结构示意图；图2为钻头加工的刀柄包络工装一种实施例中又一角度的结构示意图；图3为图2中a处的结构放大示意图；图4为钻头加工的刀柄包络工装一种实施例中夹持机构、部分齿合机构、调节组件、张紧组件的连接关系示意图；
图5为钻头加工的刀柄包络工装一种实施例中齿合机构、张紧组件的连接关系示意图；图6为钻头加工的刀柄包络工装一种实施例中张紧组件的爆炸结构示意图；图7为钻头加工的刀柄包络工装一种实施例中夹持机构的结构示意图；图8为钻头加工的刀柄包络工装一种实施例中的部分爆炸结构示意图；图中：1、工作台；2、固定板；3、丝杆；4、螺纹套筒；5、支撑板；6、导向套筒；7、导向杆；8、齿条板；9、固定杆；10、一号弹簧；11、活动套筒；12、传动杆；13、齿轮；14、皮带；15、固定套筒；16、活动杆；17、二号弹簧；18、导轮；19、蜗杆；20、转动杆；21、蜗轮；22、转盘；23、斜槽；24、固定盘；25、滑槽；26、滑动块；27、支撑杆；28、卡板；29、控制器。
具体实施方式
17.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
18.另外，本发明中的元件被称为“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”、“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。
19.请参阅图1~8，本发明实施例中，一种钻头加工的刀柄包络工装，包括工作台1，所述工作台1上安装有呈对称设置的固定板2，其特征在于，所述钻头加工的刀柄包络工装还包括：平移机构，设置在所述固定板2上，所述平移机构包括平移组件和支撑板5，所述支撑板5上设置有用于控制所述平移组件工作的控制器29，所述平移组件包括转动安装在所述固定板2上的丝杆3、活动安装在所述丝杆3上且与所述丝杆3螺纹配合的螺纹套筒4、安装在所述固定板2上的导向杆7，所述导向杆7上活动安装有导向套筒6，所述导向套筒6和所述螺纹套筒4与所述支撑板5连接。
20.请参阅图1-2，需要说明的是，丝杆3可通过电机驱动，控制器29用于控制电机的开关，当需要对钻头进行加工时，控制器29将会控制电机工作，使得丝杆3转动，从而带动螺纹套筒4运动，螺纹套筒4运动时，还会带动支撑板5运动，以带动导向套筒6沿着导向杆7的长度方向运动，由于导向杆7有着导向的作用，使得螺纹套筒4沿着丝杆3的长度方向运动，且不会跟随丝杆3发生转动，当支撑板5运动至所需位置后，电机停止工作，其中，丝杆3有着传动精度高的优点，可确保钻头运动至所需加工位置，且丝杆3有着自锁的作用，确保支撑板5在运动至所需位置后不会发生偏移。
21.夹持机构，设置在所述支撑板5上，所述夹持机构包括夹持组件和呈圆周等距设置的多组卡板28，所述夹持组件包括安装在所述调节组件上的转盘22，所述转盘22上开设有呈圆周等距设置的多组斜槽23，所述支撑板5上安装有固定盘24，所述支撑板5上设置有与所述斜槽23和所述固定盘24连接的滑动结构，所述滑动结构与所述卡板28连接，其中，所述滑动结构包括开设在所述固定盘24上且呈圆周等距设置的多组滑槽25，所述滑槽25内滑动
安装有滑动块26，所述滑动块26上设置有与所述斜槽23卡合的支撑杆27，所述滑动块26与所述卡板28连接。
22.请参阅图1-4、图7-8，进一步来说，斜槽23和滑槽25以及卡板28都设置有三个，固定盘24中心位置开设有凹槽，初始状态下，三个卡板28位于相互远离位置的行程末端，当需要对刀柄进行夹持时，可将刀柄置于凹槽内，在调节组件的作用下，驱动转盘22缓慢转动，从而带动斜槽23转动，由于斜槽23与支撑杆27卡合，支撑杆27将会在斜槽23上滑动，同时，支撑杆27带动滑动块26运动，使得滑动块26沿着滑槽25的长度方向运动，且朝向固定盘24中心位置运动，从而带动卡板28朝向相互靠近的方向运动，当三个卡板28都运动至与刀柄表面抵接时，卡板28不再发生运动，并限制滑动块26位置。
23.所述支撑板5上还设置有与所述夹持组件连接的调节组件，所述调节组件可通过所述夹持机构驱动所述卡板28做相互靠近运动，以将刀柄固定，所述调节组件包括转动安装在所述支撑板5上的转动杆20、安装在所述转动杆20上的蜗轮21、转动安装在所述支撑板5上且与所述蜗轮21啮合的蜗杆19，所述蜗杆19与所述皮带14连接，所述转动杆20与所述转盘22连接。
24.请参阅图1-2、图4，再进一步来说，皮带14套设在蜗杆19上，当需要对刀柄进行夹持时，此时齿合机构通过皮带14驱动蜗杆19转动，蜗杆19与蜗轮21啮合，从而驱动蜗轮21转动，并带动转动杆20转动，转动杆20将会带动转盘22转动，使得斜槽23的位置发生改变，从而调节卡板28之间的间距，当卡板28将刀柄固定后，转盘22不再发生转动，使得蜗轮21和蜗杆19停止转动，其中，蜗轮21与蜗杆19有着自锁的作用，确保卡板28在将刀柄固定后，不会发生偏移。
25.齿合机构，设置在所述工作台1上且与所述支撑板5连接，所述齿合机构通过皮带14与所述调节组件连接，所述齿合机构可在所述平移组件运动时发生运动，并通过所述皮带14驱动所述调节组件运动，所述齿合机构包括设置在所述支撑板5上的弹性支撑组件，所述弹性支撑组件上转动安装有传动杆12，所述传动杆12上设置有齿轮13，所述工作台1上设置有与所述齿轮13啮合的齿条板8，所述传动杆12与所述皮带14连接，其中，所述弹性支撑组件包括安装在所述支撑板5上的固定杆9，所述固定杆9上活动安装有活动套筒11，所述固定杆9上套设有与所述活动套筒11抵接的一号弹簧10，所述活动套筒11与所述传动杆12转动连接。
26.请参阅图1-2、图4-5，再进一步来说，钻头在加工时，需要将刀柄固定，并将钻头运送至所需加工位置，初始状态下，一号弹簧10处于压缩状态，使得活动套筒11位于固定杆9一侧的行程末端，此时齿轮13与齿条板8啮合，当需要对刀柄进行夹持时，在丝杆3的作用下，使得支撑板5沿着丝杆3的长度方向运动，并带动齿轮13运动，此时，在一号弹簧10的作用下，齿轮13与支撑板5的相对位置不会发生改变，齿轮13与齿条板8啮合，使得齿轮13发生转动，从而带动传动杆12转动，传动杆12将会通过皮带14驱动蜗杆19转动，使得卡板28朝向相互靠近的方向运动，当卡板28将刀柄固定后，卡板28不再运动，使得蜗轮21和蜗杆19停止转动，以使皮带14停止运动，此时齿轮13不再转动，支撑板5继续运动，在齿轮13的作用下，使得活动套筒11沿着固定杆9的长度方向运动，并压缩一号弹簧10，直至钻头运动至所需加工位置。
27.所述支撑板5上设置有与所述皮带14连接的张紧组件，所述张紧组件可在所述卡
板28将刀柄固定后发生运动，以使所述皮带14保持绷紧状态，所述张紧组件包括安装在所述支撑板5上的固定套筒15，所述固定套筒15内活动安装有活动杆16，所述活动杆16上转动安装有导轮18，所述活动杆16和所述固定套筒15上套设有与所述导轮18抵接的二号弹簧17，所述导轮18与所述皮带14连接。
28.请参阅图1-2、图4-6，最后来说，导轮18上套设有皮带14，初始状态下，在一号弹簧10的作用下，使得活动套筒11位于远离导轮18方向的行程末端，在皮带14的作用下，使得活动杆16位于固定套筒15内的行程末端，二号弹簧17处于压缩状态，当卡板28将刀柄固定后，活动套筒11将会朝向导轮18方向运动，使得皮带14松弛，此时，二号弹簧17弹性释放，并通过活动杆16驱动导轮18朝向远离固定套筒15的方向运动，从而确保皮带14始终处于绷紧状态，确保皮带14不会脱离导轮18和传动杆12以及蜗杆19，当钻头加工完成后，丝杆3反向转动，使得支撑板5复位，在一号弹簧10的作用下，使得活动套筒11再次运动至固定杆9一侧的行程末端，并在齿轮13和齿条板8的作用下，使得卡板28朝向相互远离的方向运动，此时可将加工后的钻头取出。
29.一种钻头加工的刀柄包络工装的紧固方法，包括以下步骤：步骤一：初始状态下，卡板28位于相互远离方向的行程末端，此时，将需要夹持的刀柄置于夹持组件上；步骤二：当需要对钻头进行加工时，此时平移组件运动，带动支撑板5朝向加工设备方向运动，同时，支撑板5还会带动齿合机构运动，并通过皮带14驱动调节组件运动，调节组件将会驱动夹持组件运动，使得卡板28朝向相互靠近的方向运动；步骤三：当卡板28与刀柄抵接时，在卡板28的作用下，将刀柄固定，此时夹持组件无法运动，使得调节组件不再运动，从而限制齿合机构运动，在张紧组件的作用下，确保皮带14始终处于绷紧状态，直至刀柄运动至所需加工位置。
30.以本技术记载的所有特征结合的实施例为例在使用时，可将刀柄置于凹槽内，丝杆3转动，从而带动螺纹套筒4运动，螺纹套筒4运动时，还会带动支撑板5运动，以带动导向套筒6沿着导向杆7的长度方向运动，由于导向杆7有着导向的作用，使得螺纹套筒4沿着丝杆3的长度方向运动，且不会跟随丝杆3发生转动，支撑板5还会带动齿轮13运动，齿轮13与齿条板8啮合，使得齿轮13发生转动，从而带动传动杆12转动，传动杆12将会通过皮带14驱动蜗杆19转动，蜗杆19与蜗轮21啮合，从而驱动蜗轮21转动，并带动转动杆20转动，转动杆20将会带动转盘22转动，使得斜槽23的位置发生改变，支撑杆27将会在斜槽23上滑动，同时，支撑杆27带动滑动块26运动，使得滑动块26沿着滑槽25的长度方向运动，且朝向固定盘24中心位置运动，从而带动卡板28朝向相互靠近的方向运动，当三个卡板28都运动至与刀柄表面抵接时，卡板28不再发生运动，并限制滑动块26位置，使得蜗轮21和蜗杆19不再转动，以使皮带14停止运动，此时齿轮13不再转动，支撑板5继续运动，在齿轮13的作用下，使得活动套筒11沿着固定杆9的长度方向运动，并压缩一号弹簧10，使得皮带14松弛，此时，二号弹簧17弹性释放，并通过活动杆16驱动导轮18朝向远离固定套筒15的方向运动，从而确保皮带14始终处于绷紧状态，确保皮带14不会脱离导轮18和传动杆12以及蜗杆19，直至钻头运动至所需加工位置。
31.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论
从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
32.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。