一種車削快速落刀裝置的制作方法

一、技術領域

本發明涉及車床附件，尤其是一種車削快速落刀裝置。

二、

背景技術：

快速落刀裝置，是一種通過在金屬切削過程中的某個瞬間迅速讓刀具脫離切削區，從而獲得某一特定條件下切削區根部樣本的特殊機床刀架。通過該裝置得到的切削區根部樣本可以用來指導生產和科學研究，如供人們觀察積屑瘤、卷斷屑和振動，研究金屬切削的變形過程和分析切削機理。

目前，在科研和實踐中使用的快速落刀裝置主要有三種：一種是沖擊式快速落刀裝置，它的兩個固定銷中的一個采用鑄鐵制造，裝置工作時，通過敲打刀桿，使鑄鐵銷發生斷裂，該瞬間產生的沖擊力使刀具迅速脫離切削區。這類裝置結構簡單，使用比較方便。但是由于采用人工直接敲擊刀桿觸發裝置工作，因此觸發的穩定性難以控制，并且每一次試驗都要耗費一根鑄鐵銷，試驗的成本比較高。此外，由于手錘速度較低，高速下難以穩定的得到切削區根部樣本。第二種是爆炸式快速落刀裝置，它是利用活塞內火藥爆炸時的沖擊力使刀具迅速從切削區脫離。由于爆炸可以產生很大的沖擊力，因此該裝置可以在比較高的速度下穩定的得到切削區根部樣本。但是由于爆炸聲音大、安全性差，因此該裝置未得到廣泛應用。最后一種是彈簧式快速落刀裝置，該裝置主要是通過彈簧提供沖擊力，采用手錘敲擊削邊銷觸發機構推動刀具迅速從切削區彈出。該裝置由于沖擊力主要由彈簧提供，為了保證觸發時刀具達到一定的加速度，要求刀桿的重量不能太大，一般采用特制的小尺寸刀桿結合焊接式車刀片使用，因此其適用范圍受到了一定的限制。同時為了保證彈簧能夠提供足夠大的彈力，通常使用比較硬的彈簧，對于該彈簧的壓緊操作起來也會有一定的難度，某些時候還會威脅到操作人員的安全。

中國國家知識產權局專利局，于2009年7月1日公告了一項公告號為cn100506443c的名稱為“一種車床快速落刀裝置”的發明專利。本裝置不適合應用機夾式車刀片，因此其適用范圍受到了限制。壓緊彈簧是通過人工徒手壓縮完成，操作過程比較費力。并且該過程中無法鎖緊削邊銷，因此一旦削邊銷發生轉動，該裝置就會激發，從而對操作者的人身安全造成威脅。

中國國家知識產權局專利局，于2011年6月15日公告了一項公告號為cn201862790u，名稱為“槍擊式快速落刀裝置”的實用新型專利。由于本裝置采用的是爆炸式的激發方式，操作過程中的危險性較高、噪音大。車刀桿通過銷釘與落刀塊相連接，必須對車刀桿進行鉆孔加工，因此不適用于一些具有內冷卻流道的刀桿。裝置激發后，通過剪斷銷釘實現落刀過程，因此每次實驗都需更換銷釘，試驗成本高。

中國國家知識產權局專利局，于2013年6月5日公告了一項公告號為cn10312819a名稱為“一種車床用快速落刀裝置”的發明專利文件。該裝置由于車刀桿沒有固定的回轉中心，因此落刀時刀具的振動較大，影響最后獲得的切削區根部的質量。

三、

技術實現要素：

本發明的目的是為了克服現有車床快速落刀裝置存在的缺陷，提供一種操作簡單、安全可靠、耗材低、適用性廣、使用效果更好的車削快速落刀裝置。

本發明安裝在車床的刀架位置，其技術方案為由車刀桿、車刀片、圓柱銷、削邊銷、安全銷、夾套、壓緊螺栓、壓力彈簧、頂桿、絲杠螺母機構以及刀架構成；在刀架的一端位置安裝絲杠螺母機構并在與其軸線對應位置安裝壓力彈簧；車刀桿安裝進夾套內并用壓緊螺栓緊固；圓柱銷穿過夾套和刀架將兩者安裝在一起，壓力彈簧的頂端安裝頂桿，在絲杠螺母機構和頂桿之間是車刀桿；在夾套的另一端的刀桿的下部安裝削邊銷，削邊銷的圓柱表面與車刀桿的下表面接觸；安全銷穿過削邊銷安插在刀架上的定位孔內。

所述的絲杠螺母機構是由絲桿連接倒u型連接件構成。

本發明的有益效果是：

1、通過將車刀桿裝夾到夾套中，然后再采用壓緊螺栓固定的方式，可實現在不破壞刀桿的情況下，裝夾20×20mm商用車刀桿，使本裝置可以適用于機夾式車刀。

2、由于車刀桿圍繞既定的回轉中心轉動，因此車刀桿在落刀過程中的振動更小，可以獲得高質量的切削區根部。

3、使用更高的彈簧得到更高的彈簧彈力，保證穩定的得到切削區根部樣本。

4、安全銷的加入可以保證裝夾車刀桿時，削邊銷不會受到外界因素的影響產生轉動，提高了本裝置的操作穩定性和安全性。

5、采用絲杠螺母機構壓縮彈簧對車刀桿施加預壓緊力，操作簡單省力，安全性高。

本發明構思新穎、結構緊湊，操作安全、方便、平穩，使用范圍大，應用本發明能獲得高質量的切削區根部樣本。

四、附圖說明

圖1為本發明落刀裝置結構示意圖的主視圖；

圖2為圖1的a—a剖視圖；

圖3為圖1的b—b剖視圖；

圖4為本發明落刀裝置落刀前的結構狀態示意圖；

圖5為本發明落刀裝置落刀后的結構狀態示意圖。

附圖標記：

1、車刀桿2、車刀片3、圓柱銷4、削邊銷5、安全銷6、夾套7、壓緊螺栓8、壓力彈簧9、頂桿10、絲杠螺母機構10-1、絲桿10-2、倒u型連接件11、刀架。

五、具體實施方式

下面結合附圖詳細描述本發明的實施過程，如附圖1、2、3、4、5所示：

本發明由車刀桿1、車刀片2、圓柱銷3、削邊銷4、安全銷5、夾套6、壓緊螺栓7、壓力彈簧8、頂桿9、絲杠螺母機構10和刀架11構成。夾套6上同時設置軸線相互垂直的車刀桿1安裝孔及車刀桿緊固螺孔和圓柱銷孔；在刀架11的中間位置設置與夾套6相對應匹配的圓柱銷孔，在刀架11的一端位置安裝絲杠螺母機構10并在與其軸線對應的位置安裝壓力彈簧8，另一端下部設置安裝削邊銷4和安插安全銷5的孔；絲杠螺母機構10由絲桿10-1連接倒u型連接件10-2構成，倒u型連接件10-2安裝在絲桿絲桿10-1的底部并可繞絲杠絲桿10-1的軸線轉動，兩者之間沿軸線方向不可相互移動(如圖1、圖2所示)；車刀桿1安裝進夾套6上的車刀桿安裝孔并用壓緊螺栓7緊固(如圖3所示)；圓柱銷3穿過夾套6和刀架11上相對應的圓柱銷孔將兩者安裝在一起，安裝車刀桿1的夾套6可以繞圓柱銷3軸線轉動；壓力彈簧8的頂端安裝頂桿9，在絲杠螺母機構10和頂桿9之間是車刀桿1；在夾套6另一端的刀桿1的下部安裝削邊銷4，削邊銷4的圓柱表面與車刀桿1的下表面接觸；安全銷5穿過削邊銷4安插在刀架11上的定位孔內。

應用時：將本發明安裝固定在車床的刀架位置，如圖4所示：將安裝在夾套6內的車刀桿1調整到刀片2伸出夾套6適于實施切削的位置后擰緊壓緊螺栓7，將車刀桿1固定；轉動絲杠螺母機構10頂端的手輪，絲桿連同下端的倒u型連接件一起沿軸線方向向下運動，倒u型連接件推動頂桿9向下壓縮壓力彈簧。轉動削邊銷4到安裝位置，將安全銷5穿過削邊銷4安插在刀架11上的定位孔將削邊銷4定位，此時削邊銷4的圓柱面朝向上方。將圓柱銷3插入夾套6和刀架11上相對應的圓柱銷孔使兩者相連接，此時車刀桿的后端穿過倒u型連接件10-2與頂桿9之間的孔，同時前段位于削邊銷4的上方，并可繞圓柱銷3轉動。

反向旋轉手輪將絲杠螺母機構10抬至指定的安全高度，壓力彈簧8上端的頂桿9緊貼車刀桿1后端的下表面并對其有預緊力，同時削邊銷4上部的圓柱面緊貼車刀桿1前端的下表面，這時車刀桿1處在水平位置，車刀片2處在車削角度，可以實施切削(如圖4所示)；在切削過程中，當拔出安全銷5旋轉削邊銷4時，車刀桿1在壓力彈簧8的彈力和切削過程中切削力的共同作用下車刀桿1上的刀片2快速落刀(如圖5所示)，迅速脫離切削，實現有效的快速落刀，獲得高質量的切削區根部。