用于硬质合金刀具的加工装置的制作方法

文档序号:15470232发布日期:2018-09-18 20:04阅读:273来源:国知局

本发明属于刀具加工技术领域,具体公开了一种用于硬质合金刀具的加工装置。



背景技术:

硬质合金具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能,硬质合金广泛用作刀具材料。硬质合金具刀具在生产加工时,需对刃口要经过仔细的研磨,使其加工粗糙度达到0.4-0.8微米;但是硬质合金具刀具的刃口通过百倍显微镜查看,仍可以看到微小的锯齿,这些锯齿随着硬质合金具刀具的使用,将会明显影响硬质合金具刀具的切削性能,如刀具锯齿延伸、磨损加剧、崩刃现象等,为此目前在硬质合金具刀具加工完成后,通常会将其进行钝化处理。

钝化处理是将刀具的刃口伸入钝化剂中旋转,在钝化剂的作用下,使刀具的刃口钝化,从而能缩短甚至消除初期刀具磨损阶段,提高刀具的抗冲击性能,降低刀具发生崩刃、破损的概率,延长刀具的使用寿命。目前主要使用钝化机对硬质合金具刀具进行钝化,钝化机通过对刀具进行夹持,再伸入钝化剂中旋转完成钝化。目前的钝化机只能对一个或少量硬质合金具刀具进行钝化,工作效率比较低,难以满足大批量硬质合金具刀具刃口钝化的需求。

同时目前的钝化机一般是将硬质合金具刀具在钝化剂中公转或者自转,当刀具处于水平位置时,仅靠刀具自转或公转钝化效果不佳。另外钝化机在使用前,需要将刀具安装夹持在钝化机上,通常采用人工完成硬质合金具刀具的夹持工序,由于硬质合金具刀具夹持是需要刀刃部分朝外,非常容易使操作人员受伤。



技术实现要素:

本发明的目的在提供一种用于硬质合金刀具的加工装置,以解决钝化机对硬质合金刀具进行钝化,钝化效果差、效率低的问题。

为了达到上述目的,本发明的基础方案为:用于硬质合金刀具的加工装置,包括机架、钝化箱、齿轮箱和底座,所述齿轮箱固定在机架上端,所述底座固定在机架下端;其中,还包括刀具箱,所述底座上设有可上下移动的滑动柱,滑动柱上端固定有支撑座,齿轮箱与支撑座对齐,所述支撑座上设有与钝化箱外部转动配合的凹腔;所述凹腔中心处设有柱腔,柱腔内上下滑动设有滑块,滑块上设有支杆,支杆上设有正反两条螺纹槽,两条螺纹槽首尾相连;钝化箱下端的中心处设有用于支杆伸入的滑腔,滑腔的底部设有与支杆配合的滑孔,滑孔内壁设有与螺纹槽滑动连接的凸起;

所述齿轮箱上转动设有中心杆,中心杆上固定有主动齿轮,齿轮箱上主动齿轮的四周均匀设有多个传动齿轮,传动齿轮的中心处设有与齿轮箱转动连接的传动杆;传动杆和中心杆上均固定有主齿轮,主齿轮的四周啮合有多个从齿轮,从齿轮的中心处设有与齿轮箱转动连接的转动杆,所述转动杆的下端设有用于夹持刀具的刀具夹头;所述主动齿轮、传动齿轮、主齿轮、从齿轮均位于齿轮箱内,所述齿轮箱上端设有驱动中心杆转动的电机;

所述齿轮箱上转动设有内齿圈,所述内齿圈内部与传动齿轮啮合,所述内齿圈外部可与钝化箱周向不转动且上下滑动连接;所述刀具箱可放置于凹腔内,刀具箱内设有与刀具夹头位置对应的用于放置刀具的刀具槽;

所述刀具夹头包括与转动杆下端固定连接的固定板,固定板固定有套筒,套筒外部滑动连接有套帽,套筒内设有支撑套帽的弹簧;套筒四周均布有多个夹持单元,所述夹持单元包括连接杆、夹杆、夹板和拉杆,所述连接杆上端与固定板上位于套筒四周处铰接,所述夹板上端与连接杆下端铰接,所述夹杆上端与套帽下端铰接,所述夹杆中部与夹板铰接,夹板上设有用于夹杆下端转动的条形槽,夹杆下端固定设有朝向套筒中心线用于夹持刀头的夹爪,拉杆一端与连接杆中部铰接,拉杆另一端与套帽下端铰接。

本基础方案的工作原理在于:本装置使用时,手持刀具的安装部分,将刀具放入刀具槽内,待所有刀具槽内的都放满刀具后,将刀具箱放置在凹腔内,通过滑动柱上下滑动使支撑座上移;由于刀具箱和支撑座对齐,刀具箱上移将会靠近齿轮箱;由于刀具槽的位置与刀具夹头位置对应,在刀具箱靠近齿轮箱后,刀具上端将会靠近刀具夹头。

刀具上端靠近刀具夹头时,首先将会按压套帽,套帽上移带动夹杆上端上移,从而使夹杆沿夹杆中部与夹板铰接处转动,而夹杆的下部在夹杆转动时将会向刀具的中心处靠近,从而使夹爪对刀具进行夹持。此时滑动柱下移使支撑座下降,带动刀具箱下移,由于刀具都被刀具夹头夹持,刀具不会随之下移。在刀具箱下移至刀具完全脱离刀具槽后,在弹簧作用下,套帽将会下移,拉杆随之下移,在拉杆和刀具重力作用下会带动夹爪、夹板下移,夹板下移时,由于连接杆的上端交接在固定板上位于套筒四周处,在连接杆的限制作用下,夹板下移过程中将会向套筒中心线靠近,从而对刀具更为牢固的夹持。

此时,将刀具箱从凹腔内移出,在钝化箱内倒入钝化剂,将钝化箱放在凹腔内,通过滑动柱使支撑座上移,使钝化箱上移靠近齿轮箱,齿轮箱下端夹持的刀具将会伸入钝化箱内,并与钝化剂接触。给电机通电使电机带动中心杆转动,中心杆转动会带动主动齿轮转动,主动齿轮与传动齿轮啮合,传动齿轮、传动杆、主齿轮将会随之转动,主齿轮与从齿轮啮合,从而使从齿轮和转动杆随之转动。刀具夹头设置于传动杆的下端,传动杆转动,将会带动刀具夹头转动,从而使刀具在钝化剂内自转进行钝化。

刀具在钝化过程中,若需要加强钝化效果,可通过滑动柱再次使钝化箱上移,至钝化箱与内齿圈的外部上下滑动连接且周向不转动,由于内齿圈内部与传动齿轮啮合,传动齿轮将会带动内齿圈转动,内齿圈和钝化箱周向不转动,钝化箱与凹腔转动配合,则钝化箱在内齿圈的作用下将会转动,钝化箱自转,可实现了刀具在钝化箱内公转,从而使刀具在自转和公转的作用下同时进行钝化,钝化效果更佳。

刀具在钝化过程中,若还需加强钝化效果,可向上滑动滑块使支杆从柱腔内伸出,滑孔将会与支杆配合,凸起将会伸入螺纹槽内,由于此时钝化箱在转动,支杆上设有正反两条螺纹槽,两条螺纹槽首尾相连,凸起将在一条螺纹槽内滑动,带动钝化箱沿螺纹上移或下移;待凸起移动至此条螺纹槽端部时将会进入另一条螺纹槽内滑动,由于两条螺纹槽相反设置,可使钝化箱反向移动,凸起在两条螺纹槽内滑动过程,将会使钝化箱持续上下移动,则使刀具在钝化机内自转和公转的同时还会上下移动进行钝化,从而对刀具的刃口进行了全方位的钝化,钝化效果更佳。由于钝化箱与内齿圈外部上下滑动连接,内齿圈会持续带动钝化箱转动,且不影响钝化箱上下移动。

刀具完成钝化后,可通过滑动柱使支撑座下移,从支撑座的凹腔内取出钝化箱,并将刀具箱放入支撑座的凹腔内,然后通过滑动柱上移支撑座,使刀具箱靠近齿轮箱。刀具槽与刀具夹头的位置对应,刀具将会再次伸入刀具槽内。随着刀具槽的上移刀具的重力作用消失,夹板会被刀具槽上推远离刀具,从而放开对刀具的夹持,从而使刀具快速落入刀具槽内,至此完成刀具的钝化并取出刀具。

本基础方案的有益效果在于:

1、本装置中设置了多个主齿轮,每个主齿轮四周设置多个从齿轮,从齿轮均对应设置了刀具夹头,从而使本装置可夹持刀具的数量较多,可批量化的对刀具进行钝化,大大提高了刀具的钝化效率。

2、本装置可根据钝化需要,在刀具自转的同时,利用刀具的自转作用使刀具公转,从而增加钝化效果;另外还可利用公转的作用实现上下往复移动对刀具进行钝化,从而实现全方位的对刀具进行钝化,避免刀具的刃口处于水平位置时,钝化效果不佳的情况。本装置对刀具的钝化效果可根据需要调整,且钝化效果极佳。

3、本装置使用时,仅需要将刀具放到刀具箱内的刀具槽中,上移刀具箱即可实现对刀具的夹持,无需将刀具人工一个一个夹持到刀具夹头上,一方面大大提高了使用效率,进一步提高刀具钝化的效率;另一方面刀具夹持到刀具夹头过程,操作人员不会接触刀具的刃口,严格避免了操作人员被刀具刃口所伤。

4、本装置中刀具夹头的设置,可在刀具上移时将刀具夹持住,利用刀具的重力作用将刀具牢固夹持,使得刀具夹持过程操作十分简便;在刀具取下时,上移刀具即可取下刀具,此过程也十分便捷,从而使本装置的使用操作十分简单。

与现有技术相比,本装置可根据需要对刀具进行不同强度的钝化,从而达到刀具所需的钝化效果,同时本装置可快速批量对刀具进行钝化处理,从而使刀具的钝化效率大大提高。

进一步,还包括转移架,所述转移架中部与机架转动设置,所述刀具箱和钝化箱的外形均为倒置的圆台形,所述转移架上设有两个可以分别夹持放置转移架和钝化箱的圆环孔,两个圆环孔沿机架对称设置。

将钝化箱和刀具箱分别放置在转移架的圆环孔内,需要更换钝化箱和刀具箱时,转动转移架即可实现更换,十分省时省力。刀具箱和钝化箱的外形均为倒置的圆台形,转移架通过圆环孔对刀具箱和钝化箱进行夹持,当刀具箱或钝化箱移动到支撑座上时,在支撑座上下移动中,钝化箱或刀具箱也能随之上下移动,圆环孔的夹持方式,不会影响本装置的使用。

进一步,所述转移架上与机架转动连接处设有从锥齿盘,所述机架上设有横杆,所述横杆上转动设有与从锥齿盘啮合的主锥齿盘,所述主锥齿盘上设有用于转动主锥齿盘的手柄。

通过手柄转动主锥齿盘可转动从锥齿盘,即可实现转动架的转动,使得转动架的转动操作简单,省时省力。

进一步,所述内齿圈的外部设有多个键条,所述钝化箱内部设有与键条滑动配合的键槽。实现内齿圈外部与钝化箱周向不转动连接,且上下滑动连接,此结构简单便于制造。

进一步,所述刀具槽的内壁设有用于保护刀具的海绵垫。保护刀具的刃口,防止刀具在刀具槽内被损坏。

进一步,所述夹持单元为四个,四个夹持单元均匀分布在转筒四周,所述夹板内侧为圆弧形,夹板内侧设有橡胶垫。四个夹持单元即可将刀具进行牢固的夹持,也便于设计和制造。

进一步所述滑动柱为液压滑动柱,所述滑块底部设有磁块,柱腔底部设有通电与磁块相斥的电磁铁。液压控制滑动柱上下移动,一方面使滑动柱上下移动便于控制,另一方面可使滑动柱上下移动较为平稳。电磁铁通电后的磁力作用可使滑块上移,电磁铁断电磁力作用消失,滑块在重力作用下下移,磁块和电磁铁的设置便于控制滑块的位置。

附图说明

图1是本发明用于硬质合金刀具的加工装置实施例的结构示意图;

图2是刀具夹头的纵向剖视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明:

说明书附图中的附图标记包括:机架10、底座11、滑动柱12、支撑座20、凹腔21、柱腔22、滑块23、磁块24、支杆25、螺纹槽26、电磁铁27、钝化箱30、滑腔31、滑孔32、键槽33、齿轮箱40、电机41、中心杆42、主动齿轮43、传动杆44、传动齿轮45、主齿轮46、转动杆47、从齿轮48、内齿圈49、键条491、刀具夹头50、固定板51、套筒52、弹簧53、套帽54、连接杆55、拉杆551、夹板56、条形槽57、夹杆58、夹爪59、刀具箱60、刀具槽61、主锥齿盘70、横杆71、从锥齿盘72、手柄73、转动架80、圆环孔81。

如图1、图2所示,用于硬质合金刀具的加工装置,包括机架10、钝化箱30、齿轮箱40、底座11、转移架和刀具箱60,齿轮箱40固定在机架10上端,底座11固定在机架10下端,底座11上设有可上下移动的滑动柱12,本实施例中滑动柱12采用液压控制其上下移动,滑动柱12上端固定有支撑座20,齿轮箱40与支撑座20对齐。

支撑座20上设有与钝化箱30外部转动配合的凹腔21;支撑座20上位于凹腔21的中心处设有柱腔22,柱腔22内上下滑动设有滑块23,滑块23底部设有磁块24,柱腔22底部设有通电与磁块24相斥的电磁铁27,控制电磁铁27通断电的开关固定在支撑座20侧面上。滑块23上固定有支杆25,支杆25上设有正反两条螺纹槽26,两条螺纹槽26首尾相连;钝化箱30下端的中心处设有用于支杆25伸入的滑腔31,滑腔31的底部设有与支杆25配合的滑孔32,滑孔32内壁设有与螺纹槽26滑动连接的凸起。

齿轮箱40上转动设有中心杆42,中心杆42上固定有主动齿轮43,齿轮箱40上主动齿轮43的四周均匀设有多个传动齿轮45,传动齿轮45的中心处设有与齿轮箱40转动连接的传动杆44;传动杆44和中心杆42上均固定有主齿轮46,主齿轮46的四周啮合有多个从齿轮48,从齿轮48的中心处设有与齿轮箱40转动连接的转动杆47,转动杆47的下端设有用于夹持刀具的刀具夹头50;主动齿轮43、传动齿轮45、主齿轮46、从齿轮48均位于齿轮箱40内,齿轮箱40上端设有驱动中心杆42转动的电机41。

齿轮箱40上转动设有内齿圈49,内齿圈49内部与传动齿轮45啮合,内齿圈49外部设有键条491,钝化箱30内部设有与键条491滑动配合的键槽33,从而使钝化箱30内部,与内齿圈49外部可上下滑动连接,周向不转动连接。

刀具箱60可放置于凹腔21内,刀具箱60内设有与刀具夹头50位置对应的用于放置刀具的刀具槽61;转移架中部与机架10转动设置,刀具箱60和钝化箱30的外外形均为倒置的圆台形,转移架上设有两个可以分别夹持放置转移架和钝化箱30的圆环孔81,两个圆环孔81沿机架10对称设置。转移架上与机架10转动连接处设有从锥齿盘72,从锥齿盘72转动连接在机架10上,机架10上设有横杆71,横杆71上转动设有与从锥齿盘72啮合的主锥齿盘70,主锥齿盘70上设有用于转动主锥齿盘70的手柄73。

刀具夹头50包括与转动杆47下端固定连接的固定板51,固定板51固定有套筒52,套筒52外部滑动连接有套帽54,套筒52内设有支撑套帽54的弹簧53;套筒52四周均布有多个夹持单元,本实施例中,夹持单元优选为四个。夹持单元包括连接杆55、夹杆58、夹板56和拉杆551,连接杆55上端与固定板51上位于套筒52四周处铰接,夹板56上端与连接杆55下端铰接,夹杆58上端与套帽54下端铰接,夹杆58中部与夹板56铰接,夹板56上设有用于夹杆58下端转动的条形槽57,夹杆58下端固定设有朝向套筒52中心线且用于夹持刀头的夹爪59,拉杆551一端与连接杆55中部铰接,拉杆551另一端与套帽54下端铰接。

本装置使用时,手持刀具的安装部分,将刀具放入刀具槽61内,待所有刀具槽61内的都放满刀具后,手握手柄73转动主锥齿盘70,与之啮合的从锥齿盘72转动带动转动架80转动,将刀具箱60转动至支撑座20上方。通过滑动柱12上下滑动使支撑座20上移,刀具箱60下端将会卡合于凹腔21内;由于刀具箱60和支撑座20对齐,刀具箱60上移将会靠近齿轮箱40;刀具槽61的位置与刀具夹头50位置对应,在刀具箱60靠近齿轮箱40后,刀具上端将会靠近刀具夹头50。

刀具上端靠近刀具夹头50时,首先将会按压套帽54,套帽54上移带动夹杆58上端上移,从而使夹杆58沿夹杆58中部与夹板56铰接处转动,而夹杆58的下部在夹杆58转动时将会向刀具的中心处靠近,从而使夹爪59对刀具进行夹持。此时滑动柱12下移使支撑座20下降,带动刀具箱60下移,由于刀具都被刀具夹头50夹持,刀具不会随之下移。在刀具箱60下移至刀具完全脱离刀具槽61后,在弹簧53作用下,套帽54将会下移,拉杆551随之下移,在拉杆551和刀具本身重力作用下会带动夹爪59、夹板56下移,夹板56下移时,由于连接杆55的上端交接在固定板51上位于套筒52四周处,在连接杆55的限制作用下,夹板56下移过程中将会向套筒52中心线靠近,从而对刀具更为牢固的夹持。

继续通过滑动柱12下移支撑座20,刀具箱60将套置在圆环孔81内不再随支撑座20下移,此时通过转动主锥齿盘70再次转动转动架80,使钝化箱30与支撑座20对齐。在钝化箱30内倒入钝化剂,通过滑动柱12使支撑座20上移,支撑座20上移将会使钝化箱30卡合在凹腔21内,钝化箱30随支撑座20继续上移,钝化箱30上移靠近齿轮箱40,齿轮箱40下端夹持的刀具将会伸入钝化箱30内,并与钝化剂接触。给电机41通电使电机41带动中心杆42转动,中心杆42转动会带动主动齿轮43转动,主动齿轮43与传动齿轮45啮合,传动齿轮45、传动杆44、主齿轮46将会随之转动,主齿轮46与从齿轮48啮合,从而使从齿轮48和转动杆47随之转动。刀具夹头50设置于传动杆44的下端,传动杆44转动,将会带动刀具夹头50转动,从而使刀具在钝化剂内自转进行钝化。

刀具在钝化过程中,若需要加强钝化效果,可通过滑动柱12再次使钝化箱30上移,至钝化箱30内的键槽33与内齿圈49外部键条491卡合,内齿圈49内部与传动齿轮45啮合,传动齿轮45将会带动内齿圈49转动,内齿圈49和钝化箱30周向不转动,钝化箱30与凹腔21转动配合,则钝化箱30在内齿圈49的作用下将会转动,钝化箱30自转,可实现了刀具在钝化箱30内公转,从而使刀具在自转和公转的作用下同时进行钝化,钝化效果更佳。

刀具在钝化过程中,若还需加强钝化效果,可通过开关使电磁铁27通电,电磁铁27通电后的磁力作用可使滑块23上移,从而使支杆25从柱腔22内伸出,滑孔32将会与支杆25配合,凸起将会伸入螺纹槽26内,由于此时钝化箱30在转动,支杆25上设有正反两条螺纹槽26,两条螺纹槽26首尾相连,凸起将在一条螺纹槽26内滑动,带动钝化箱30沿螺纹上移或下移;待凸起移动至此条螺纹槽26端部时将会进入另一条螺纹槽26内滑动,由于两条螺纹槽26相反设置,可使钝化箱30反向移动,凸起在两条螺纹槽26内滑动过程,将会使钝化箱30持续上下移动,则使刀具在钝化机内自转和公转的同时还会上下移动进行钝化,从而对刀具的刃口进行了全方位的钝化,钝化效果更佳。钝化箱30与内齿圈49外部上下滑动连接,内齿圈49会持续带动钝化箱30转动,且不影响钝化箱30上下移动。

刀具完成钝化后,可通过滑动柱12使支撑座20下移,钝化箱30将会套置在转动架80的圆环孔81内,从支撑座20还会继续下移使钝化箱30脱离凹腔21。再次通过转动主锥齿盘70再次转动转动架80,使刀具箱60与支撑座20对齐。通过滑动柱12使支撑座20上移,刀具箱60下端将会卡合于凹腔21内,支撑座20继续上移使刀具箱60靠近齿轮箱40。刀具槽61与刀具夹头50的位置对应,刀具将会再次伸入刀具槽61内。随着刀具槽61的上移刀具的重力作用消失,夹板56会被刀具槽61上推远离刀具,从而放开对刀具的夹持,从而使刀具快速落入刀具槽61内,至此完成刀具的钝化并取出刀具。

以上所述的仅是本发明的实施例,方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明结构的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些也应该视为本发明的保护范围,这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

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