一种刀具钝化装置

技术领域

本发明涉及钝化加工技术领域，具体涉及一种刀具钝化装置。

背景技术

刀具刃口钝化是刀具制作和再修磨中不可缺少的重要工序，可以大大提高刀具的性能和使用寿命。经普通砂轮或金刚石砂轮刃磨后的刀具刃口，存在程度不同的微观缺口，即微小崩刃与锯口。微小崩刃可用肉眼和普通放大镜观察到，锯口可用100倍显微镜能够观察到，其微观缺口一般在0.01-0.05mm，严重者高达0.1mm以上。由于在切削过程中刀具刃口微观缺口极易扩展，加快刀具磨损和损坏，因此刀具在涂层前必须经过刀口的钝化处理，才能保证涂层的牢固性和使用寿命。

电子信息产业的快速发展为PCB行业提供了巨大的市场空间，但随着科技的不断发展，成熟的电子产品逐渐趋于饱和，电子产品差异性逐渐减小，价格也不断降低。钻孔加工占PCB制造成本的30～40％，钻针刀具的平均寿命约为6000个孔，钻针消耗量巨大。PCB钻针刀具经过砂轮磨削加工后其螺旋槽表面往往存在较多的划痕和刃口微观缺陷，导致钻孔加工过程中PCB钻针刀具磨损加剧甚至出现崩刃和破损，PCB钻针刀具钝化能够有效改善刀具的表面形貌、减少刃口微观缺陷及螺旋槽表面粗糙度，延长PCB钻针刀具的使用寿命。

传统的钝化方式如拖拽式钝化、尼龙刷钝化和喷砂钝化等存在加工效率低、加工均匀性和一致性较差等缺点。CN216939789U在2022年3月26日公开了一种棒料磨削机构，运动形式仅为转动，钝化效率低。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种PCB刀具的钝化装置，结合了转动和振动的运动形式，且将振动直接施加在刀具上，实现了刀具的转动及振动钝化，提高了钝化效率。

第一方面，本申请实施例提供了一种刀具钝化装置，包括振动机构以及与振动机构连接的转动机构，所述转动机构包括转动件以及设置于转动件底部的刀具；所述振动机构包括由下而上依次设置的垫板、弹性件、压板以及旋转抵压件，垫板和压板设有用于限位转动机构的限位孔，旋转抵压件包括旋转轴以及设置于旋转轴上的转轮，转轮在转动过程通过其抵压压板的压力变化带动压板进行上下浮动，以使转动机构进行上下浮动。

在第一方面的一种可选方案中，旋转轴穿设于转轮的预设位置处，所述预设位置不为转轮圆心，转轮为圆轮。

在第一方面的又一种可选方案中，旋转轴穿设于转轮的圆心处，所述转轮不为圆轮。

在第一方面的又一种可选方案中，压板表面设有与转轮旋转抵接的顶柱，所述顶柱头部形状为半圆。

在第一方面的又一种可选方案中，振动机构的弹性件包括弹簧和导向柱，导向柱与垫板固定连接并朝向压板，压板设有用于通过导向柱的通孔，所述导向柱套有弹簧，弹簧一端与压板弹性连接，另一端与弹簧垫板弹性连接，所述弹簧以及对应的导向柱和通孔的数量不唯一。

在第一方面的又一种可选方案中，旋转抵压件包括两个转轮，所述两个转轮对称设置于压板上方两侧。

在第一方面的又一种可选方案中，转动件包括从上而下依次设置的转动轴、蜗轮、传动轴、刀具夹持件以及刀具，转动轴上设有轴承组件，蜗轮与振动机构通过两交错轴连接，传动轴上设有圆柱滚子轴承，转动轴和传动轴之间通过导向平键连接。

在第一方面的又一种可选方案中，轴承组件包括滚动球轴承、轴承端盖板以及轴承放置壳体，轴承端盖板与轴承放置壳体均设有通孔，轴承端盖板与轴承放置壳体通过对应的通孔螺接，轴承放置壳体设有用于放置滚动球轴承的圆槽，轴承端盖板与放置于轴承放置壳体的圆槽内的滚动球轴承抵接。

在第一方面的又一种可选方案中，轴承端盖板设有用于与滚动球轴承抵接的凸台，所述凸台与滚动球轴承的外圈抵接。

在第一方面的又一种可选方案中，刀具夹持件包括弹簧夹头刀柄以及弹簧夹头，不同尺寸刀具的钝化使用对应的刀具夹持件。

本发明至少具有以下有益技术效果，包括：

1.结构简单，操作方便，制造成本低，结合了转动和振动的运动形式，将振动直接施加在刀具上，实现刀具的转动及振动钝化，钝化效率更高。

2.不同尺寸PCB刀具的钝化使用对应配套的钻针夹持件，可以更换弹簧夹头装夹不同尺寸的刀具，钝化不同尺寸的刀具，振动部分和刀具采用弹簧夹头装夹，弹簧夹头刀柄和传动轴螺纹连接，更换不同尺寸型号的弹簧夹头刀柄及弹簧夹头就可以装夹钝化不同尺寸的刀具。

3.通过更换凸轮可调整振幅和振动速度，加速度等相关参数，凸轮侧表面的曲线实现加速度的瞬变，速度的改变，实现柔性冲击，增强PCB刀具钝化的效果，通过更换不同的转轮，实现不同的振动形式。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一中一种刀具钝化装置的整体结构示意图；

图2为本发明实施例一中一种刀具钝化装置的转动机构的结构示意图；

图3为本发明实施例一中一种刀具钝化装置的振动机构的结构示意图；

图4为本发明实施例一中一种刀具钝化装置的转轮半径变化示意图；

图5为本发明实施例一中一种刀具钝化装置的钻针位移轨迹图；

图6为本发明实施例一中一种刀具钝化装置的钻针速度图；

图7为本发明实施例一中一种刀具钝化装置的钻针加速度图；

图中，1、轴承放置壳体，2、轴承端盖板，3、传动轴，4、蜗轮，5、滚动球轴承，6、转动轴，7、导向平键，8、圆柱滚子轴承，9、弹簧夹头刀柄，10、弹簧夹头，11、刀具，12、垫板，13、弹性件，14、压板，15、转轮，16、蜗杆。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在下述介绍中，术语“第一”、“第二”仅为用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。下述介绍提供了本申请的多个实施例，不同实施例之间可以替换或者合并组合，因此本申请也可认为包含所记载的相同和/或不同实施例的所有可能组合。因而，如果一个实施例包含特征A、B、C，另一个实施例包含特征B、D，那么本申请也应视为包括含有A、B、C、D的一个或多个所有其他可能的组合的实施例，尽管该实施例可能并未在以下内容中有明确的文字记载。

下面的描述提供了示例，并且不对权利要求书中阐述的范围、适用性或示例进行限制。可以在不脱离本申请内容的范围的情况下，对描述的元素的功能和布置做出改变。各个示例可以适当省略、替代或添加各种过程或组件。例如所描述的方法可以以所描述的顺序不同的顺序来执行，并且可以添加、省略或组合各种步骤。此外，可以将关于一些示例描述的特征组合到其他示例中。

实施例一：

参照图1至图3，一种刀具钝化装置，包括振动机构以及与振动机构连接的转动机构。

转动机构包括转动件以及设置于转动件底部的刀具11。

转动件包括从上而下依次设置的转动轴6、蜗轮4、传动轴3、刀具夹持件以及刀具11，蜗轮4模数为1，齿数为20，传动轴3横截面的直径为

转动轴6上设有轴承组件，蜗轮4与振动机构通过两交错轴连接，交错轴为蜗轮4和蜗杆16，蜗轮4设置于转动轴6与传动轴3之间，传动轴3上设有圆柱滚子轴承8，圆柱滚子轴承8的型号为NU型，可在转动的同时允许轴向上的移动，蜗轮4通过转动轴6的台阶及滚动球轴承5固定，转动轴6和传动轴3之间通过导向平键7连接，导向平键7长20mm，宽4mm，高4mm。

轴承组件包括滚动球轴承5、轴承端盖板2以及轴承放置壳体1，转动轴6与滚动球轴承5之间为过盈配合，滚动球轴承5的型号为内径20mm，轴承端盖板2长140mm，宽60mm，高18mm，轴承放置壳体1长140mm，宽60mm，高18mm，轴承端盖板2与轴承放置壳体1均设有通孔，通孔直径为

轴承端盖板2设有用于与滚动球轴承5抵接的凸台，凸台厚2mm，凸台与滚动球轴承5的外圈抵接，用来压住滚动球轴承5的外圈。圆槽的深度和轴承外圈厚度一样时，盖板可以压住轴承外圈，防止

刀具夹持件包括弹簧夹头刀柄9以及弹簧夹头10，弹簧夹头刀柄9与弹簧夹头10规格配套，不同尺寸刀具11的钝化使用对应配套的刀具夹持件，传动轴3通过螺纹与弹簧夹头刀柄9螺接。

振动机构包括由下而上依次设置的垫板12、弹性件13、压板14以及旋转抵压件，垫板12长140mm，宽120mm，高10mm，压板14长102mm，宽70mm，高5mm，垫板12和压板14设有用于限位转动机构的限位孔，限位孔直径为

参照图4，旋转抵压件包括旋转轴以及设置于旋转轴上的转轮15，旋转轴穿设于转轮15的预设位置处，所述预设位置不为转轮15圆心，转轮15为圆轮，以基圆为准，按照曲线去增加基元圆半径，旋转轴为蜗杆16，蜗杆16的模数为1，条数为1，齿宽30mm，转轮15在转动过程通过其抵压压板14的压力变化带动压板14进行上下浮动，以使转动机构进行上下浮动，转轮15的基圆直径62mm，行程6mm，旋转抵压件包括两个转轮15，所述两个转轮15对称设置于压板14上方两侧。

压板14表面设有与转轮15旋转抵接的顶柱，所述顶柱头部形状为半圆，头部为半圆的顶柱与转轮15旋转抵接，使得压板14按照转轮15表面曲线进行移动，还开有两个U型槽用于固定传动轴3，带动传动轴3上下移动，垫板12开有两个

转轮15行程是指在机械运动中，一个部件或构件沿着转轮15轨迹进行的往复运动。转轮15行程通常由一个转轮15，即圆轮驱动，转轮15的轮廓形状决定了部件的运动轨迹。在运动过程中，部件将沿着转轮15的轮廓进行上下或前后的往复运动。

转轮15行程在刀具钝化装置中起到重要的作用，驱动压力机的滑块进行上下运动，实现材料的压缩或成型。行程的设计和应用需要考虑到转轮15的轮廓形状、部件的运动需求以及机械装置的工作要求等因素。

振动机构的弹性件13包括弹簧和导向柱，导向柱与垫板12固定连接并朝向压板14，压板14设有用于通过导向柱的通孔，通孔的直径为

参照图5至图7，整个装置的动力由电机通过联轴器输入到蜗杆16上，蜗杆16又将动力传递到蜗轮4上，将蜗轮4通过转动轴6上的台阶及滚动球轴承5固定，转动轴6与滚动球轴承5为过盈配合，转动轴6与传动轴3通过导向平键7进行动力传动，传动轴3上装有NU型圆柱滚子轴承8，可在转动的同时允许轴向上的移动，传动轴3通过螺纹与弹簧夹头刀柄9连接。

蜗杆16通过导向平键7带动转轮15进行转动，传动轴3限位在压板14的U型槽中，压板14被装在垫板12上的弹簧及转轮15的挤压的共同作用下，随着转轮15表面曲线进行上下周期性振动，一起带动刀具11进行上下振动，且加速度瞬间变化实现柔性冲击，速度也达到最大值，装置下方放有装有磨料的圆桶，将刀具11浸没在磨料之中，刀具11以设定的运动形式与磨粒产生碰撞，实现刀具11表面的微量去除，钝化刀具11。

实施例二：

实施例二与实施一的步骤基本相同，区别在于，旋转轴穿设于转轮15的圆心处，所述转轮15不为圆轮。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的保护范围内。