锪平机定位装置及锪平机

技术领域

本发明涉及机加工设备领域，提供一种锪平机定位装置及锪平机。

背景技术

机械加工中，采用锪平机对工件进行锪平面、孔加工、去毛刺等多种工艺处理，加工过程中，锪平机上的刀具相对于加工面高速旋转，刀具与加工面之间的摩擦使刀具承受较大的径向力，刀具会发生抖动现象，较大的加工作用力进而也会使整个锪平机产生抖动，其中，加工端的抖动更剧烈，严重影响加工精度及加工效率。

发明内容

本发明实施例提供一种锪平机定位装置，用以解决相关技术中锪平机的加工端在加工过程中抖动的缺陷，实现对锪平机加工端的定位，提高加工精度和加工效率。

本发明第二方面实施例提供一种锪平机。

本发明第一方面实施例提供一种锪平机定位装置，包括：

定位基板，所述定位基板上形成基板安装孔，所述定位基板适于安装于工件加工面；

定位夹套，所述定位夹套设置于所述定位基板，所述定位夹套上形成定位槽；

定位块，所述定位块嵌设于所述定位槽，所述定位块适于连接于锪平机。

根据本发明的一个实施例，所述定位基板上形成至少三个所述基板安装孔；

所述定位夹套与所述基板安装孔一一对应设置，所述定位夹套的中心轴线与所述基板安装孔的中心轴线重合。

根据本发明的一个实施例，所述定位夹套上形成至少两个所述定位槽；

至少两个所述定位槽均匀间隔分布于所述定位夹套的侧壁。

根据本发明的一个实施例，所述定位块包括环形基体及楔形凸块，所述楔形凸块环绕分布于所述环形基体；

所述定位块通过所述环形基体套设于锪平机，所述楔形凸块嵌设于所述定位槽。

根据本发明的一个实施例，所述定位槽的槽口形成倒勾结构。

根据本发明的一个实施例，还包括定位涨紧销，所述定位涨紧销设置于所述基板安装孔。

本发明第二方面实施例提供一种锪平机，包括：

刀具本体、导向定位套、锪平机主体及如上所述第一方面任一实施例中的锪平机定位装置；

所述刀具本体安装于所述锪平机主体，所述导向定位套设置于所述锪平机主体上安装有所述刀具本体的一端；

所述导向定位套适于与所述锪平机定位装置连接。

根据本发明的一个实施例，所述锪平机主体包括传动轴、刀具拉杆、刀具夹套、锁紧机构及紧固件；

所述导向定位套套设于所述传动轴，所述传动轴内形成管腔；

所述刀具拉杆穿设于所述管腔，所述传动轴适于驱动所述刀具拉杆正向或反向转动；

所述刀具夹套内形成夹持所述刀具本体的夹槽，所述刀具夹套连接于所述刀具拉杆的第一端，所述夹槽的槽壁径向抵接于所述管腔的腔壁；

所述紧固件连接于所述刀具拉杆的第二端，所述锁紧机构适于抵紧于所述紧固件，以使所述刀具拉杆相对于所述紧固件转动；

其中，所述刀具拉杆相对于所述紧固件正向转动时，所述刀具拉杆朝向所述紧固件的方向移动，以使所述夹槽径向收缩。

根据本发明的一个实施例，还包括旋转驱动电机、步进电机、第一驱动齿轮、第二驱动齿轮、轴套及进给齿条套；

所述轴套套设于所述传动轴，所述第一驱动齿轮套设于所述轴套，所述旋转驱动电机适于通过所述第一驱动齿轮驱动所述传动轴转动；

所述进给齿条套套设于所述传动轴，所述步进电机适于通过所述第二驱动齿轮驱动所述进给齿条套轴向运动，所述进给齿条套适于驱动所述传动轴轴向运动。

根据本发明的一个实施例，所述传动轴为花键轴，所述花键轴上形成适于放置滚针的滚针槽；

所述滚针与所述导向定位套的内壁接触。

本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：

根据本发明第一方面实施例提供的锪平机定位装置，通过对锪平机的加工端进行定位，以避免锪平机加工过程中的加工抖动现象。具体地，锪平机定位装置包括定位基板、定位夹套及定位块。定位基板固定于工件的加工面上，锪平机上的加工端与定位块连接，定位块嵌设于定位基板上的定位夹套中，定位夹套可以对定位块进行定位，定位块进而可以对锪平机的加工端进行定位，限制其部位的抖动。锪平机在进行机加工过程中，锪平机的加工端设置有刀具本体，刀具本体会与工件的加工面之间会产生径向摩擦力、轴向反推力等加工作用力，由于定位基板直接安装于工件的加工面上，因此，部分加工作用力可以施加于工件本体上，工件本体可以抵消一部分加工作用力，另外，在定位夹套的定位作用下，可以将锪平机的加工端牢牢限制在特定的加工位置，避免锪平机的加工端产生抖动，提高加工端的稳定性，从而有效提高了加工精度，提高了工件加工的成品率，减少二次返工及后处理工序，也提高了加工效率。综上，本发明实施例提供的锪平机定位装置，可以实现对锪平机加工端的定位，提高加工精度和加工效率。

根据本发明第二方面实施例提供的锪平机，其上的锪平机定位装置可以对加工端进行定位，提高加工端的稳定性。具体地，锪平机主体安装有刀具本体的一端为加工端，加工端通过导向定位套与锪平机定位装置连接，锪平机定位装置包括定位基板、定位夹套及定位块。定位基板固定于工件的加工面上，锪平机上的加工端与定位块连接，定位块嵌设于定位基板上的定位夹套中，定位夹套可以对定位块进行定位，定位块进而可以对锪平机的加工端进行定位，限制其部位的抖动。锪平机在进行机加工过程中，锪平机的加工端设置有刀具本体，刀具本体会与工件的加工面之间会产生径向摩擦力、轴向反推力等加工作用力，由于定位基板直接安装于工件的加工面上，因此，部分加工作用力可以施加于工件本体上，工件本体可以抵消一部分加工作用力，另外，在定位夹套的定位作用下，可以将锪平机的加工端牢牢限制在特定的加工位置，避免锪平机的加工端产生抖动，导向定位套可以进一步提高定位效果，提高加工端的稳定性，从而有效提高了加工精度，提高了工件加工的成品率，减少二次返工及后处理工序，也提高了加工效率。综上，本发明实施例提供的锪平机，加工端的稳定性好，加工精度和加工效率高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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是本发明实施例提供的锪平机定位装置与锪平机的组合结构示意图；

图2是本发明实施例提供的锪平机的结构示意图一；

图3是本发明实施例提供的锪平机的结构示意图二；

图4是本发明实施例提供的锪平机主体的分解结构示意图；

图5是是图4所示的A处结构放大示意图。

附图标记：

1、锪平机定位装置；

10、定位基板；101、基板安装孔；11、定位夹套；111、定位槽；12、定位块；

2、锪平机；

20、刀具本体；21、导向定位套；221、传动轴；2211、滚针；222、刀具拉杆；223、刀具夹套；224、锁紧机构；2241、套筒；2242、钢球；2243、电磁器；2244、衔铁螺栓；225、紧固件；23、旋转驱动电机；24、步进电机；25、第一驱动齿轮；26、第二驱动齿轮；27、轴套；28、进给齿条套；281、光栅尺；29、退刀止挡销。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

如图1至图3所示，本发明第一方面实施例提供一种锪平机定位装置1，包括定位基板10、定位夹套11及定位块12。定位基板10上形成基板安装孔101，定位基板10适于安装于工件加工面；定位夹套11设置于定位基板10，定位夹套11上形成定位槽111；定位块12嵌设于定位槽111，定位块12适于连接于锪平机2。

定位基板10通常为金属板，其具有高强度和高刚度，可以承受较大冲击力而不发生变形，在进行锪平加工之前，将定位基板10安装于工件的加工面上，其中，紧固件225设置于基板安装孔101。定位夹套11安装于定位基板10上，定位夹套11通常为圆通状，以便可以较好地匹配锪平机2的加工端，定位夹套11也可以采用金属材质，定位夹套11可以与定位基板10可拆卸式连接，以便于维修或者更换不同型号的定位夹套，可拆卸式可以采用螺栓连接；定位夹套11也可以与定位基板10不可拆卸式连接，以便提高定位夹套11的固定强度，不可拆卸式连接可以采用焊接。定位基板10上安装有定位夹套11的部位开设有适于锪平机2加工端穿设的避让孔。同一块定位基板10上可以设置多个定位夹套11。

根据本发明第一方面实施例提供的锪平机定位装置1，通过对锪平机2的加工端进行定位，以避免锪平机2加工过程中的加工抖动现象。具体地，锪平机定位装置1包括定位基板10、定位夹套11及定位块12。定位基板10固定于工件的加工面上，锪平机2上的加工端与定位块12连接，定位块12嵌设于定位基板10上的定位夹套11中，定位夹套11可以对定位块12进行定位，定位块12进而可以对锪平机2的加工端进行定位，限制其部位的抖动。锪平机2在进行机加工过程中，锪平机2的加工端设置有刀具本体20，刀具本体20会与工件的加工面之间会产生径向摩擦力、轴向反推力等加工作用力，由于定位基板10直接安装于工件的加工面上，因此，部分加工作用力可以施加于工件本体上，工件本体可以抵消一部分加工作用力，另外，在定位夹套11的定位作用下，可以将锪平机2的加工端牢牢限制在特定的加工位置，避免锪平机2的加工端产生抖动，提高加工端的稳定性，从而有效提高了加工精度，提高了工件加工的成品率，减少二次返工及后处理工序，也提高了加工效率。综上，本发明实施例提供的锪平机定位装置1，可以实现对锪平机2加工端的定位，提高加工精度和加工效率。

进一步地，由于工件本体可以抵消一部分加工作用力，锪平机2的加工端的输出扭矩可达200N/m，适合大扭矩的输出，同时，由于锪平机定位装置1对锪平机2的定位作用，可以将锪平机主体放置于移动可升降的小车上，无需额外设置固定的工作台，便于灵活移动锪平机2，特别适用于对大型工件进行加工，以及在工件不方便移动的场所进行加工，使锪平机2的应用场景更加广泛。

如图1所示，在本发明的实施例中，定位基板10上形成至少三个基板安装孔101；定位夹套11与基板安装孔101一一对应设置，定位夹套11的中心轴线与基板安装孔101的中心轴线重合。定位夹套11设置于基板安装孔101所在的位置，这样，可以选取其中一个基板安装孔101的位置作为锪平机2的定位位置，锪平机2的加工端穿设于该基板安装孔101，另外的基板安装孔101中安装紧固件225，起固定作用。任意一个基板安装孔101都可以作为锪平机2的加工端穿设的避让孔，这样可以避免在定位基板10上重复开孔，减少了定位基板10的加工工序。另外，设置至少三个基板安装孔101，可以保证至少有两个基板安装孔101起固定作用，两个固定点位可以对定位基板10进行限位，防止定位基板10打转。

如图1所示，在本发明的实施例中，定位夹套11上形成至少两个定位槽111；至少两个定位槽111均匀间隔分布于定位夹套11的侧壁。多个定位槽111环绕分布于定位夹套11的侧壁，相应地，定位块12也环绕嵌设于定位夹套11上，对锪平机2的有效定位点较多，形成多方位、360度环绕式的定位，充分保证定位效果。

如图1至图2所示，在本发明的实施例中，定位块12包括环形基体及楔形凸块，楔形凸块环绕分布于环形基体；定位块12通过环形基体套设于锪平机2，楔形凸块嵌设于定位槽111。锪平机2的加工端通常呈圆柱状的结构，因此，环形基体可以较好地匹配于锪平机2的加工端，楔形凸块具有斜阶面，斜阶面嵌设于定位槽111中，可以在一定程度上增大嵌合力，减小定位块12由定位槽111中脱出的风险。

如图1所示，在本发明的实施例中，定位槽111的槽口形成倒勾结构。倒勾结构可以对定位块12起到限位作用，防止定位块12由定位槽111的槽口滑脱。整个定位槽111形成L形的通道，具体地可以分为定位块12的进口通道和定位块12的嵌合通道，定位块12首先由进口通道进入定位槽111，然后将定位块12旋转一定的角度使其嵌合于嵌合通道中，这样有效避免了定位块12由定位槽111中直接脱出的风险。此外，在解除对锪平机2的定位时，只需将定位块12反向旋转然后由进口通道反向脱出即可，以便于将锪平机2定位至下一个定位夹套11中。在本发明的实施例中，切换一次定位位置最快可在5秒内完成。

在本发明的实施例中，锪平机定位装置1还包括定位涨紧销，定位涨紧销设置于基板安装孔101。定位涨紧销的固定效果好，且可以快速达到涨紧状态和快速解除涨紧状态，因此，极大提高了定位基板10的安装效率。

如图1至图5所示，本发明第二方面实施例提供一种锪平机2，包括刀具本体20、导向定位套21、锪平机主体及上述第一方面任一实施例中的锪平机定位装置1；刀具本体20安装于锪平机主体，导向定位套21设置于锪平机主体上安装有刀具本体20的一端；导向定位套21适于与锪平机定位装置1连接。

刀具本体20可以包括钻刀、锪平刀、镗刀等，导向定位套21套设于锪平机2上的加工端，加工端即夹持有刀具本体20的一端，导向定位套21可以与锪平机定位装置1中的定位块12连接。导向定位套21的材质可以是金属或者合金等。

根据本发明第二方面实施例提供的锪平机2，其上的锪平机定位装置1可以对加工端进行定位，提高加工端的稳定性。具体地，锪平机主体安装有刀具本体20的一端为加工端，加工端通过导向定位套21与锪平机定位装置1连接，锪平机定位装置1包括定位基板10、定位夹套11及定位块12。定位基板10固定于工件的加工面上，锪平机2上的加工端与定位块12连接，定位块12嵌设于定位基板10上的定位夹套11中，定位夹套11可以对定位块12进行定位，定位块12进而可以对锪平机2的加工端进行定位，限制其部位的抖动。锪平机2在进行机加工过程中，锪平机2的加工端设置有刀具本体20，刀具本体20会与工件的加工面之间会产生径向摩擦力、轴向反推力等加工作用力，由于定位基板10直接安装于工件的加工面上，因此，部分加工作用力可以施加于工件本体上，工件本体可以抵消一部分加工作用力，另外，在定位夹套11的定位作用下，可以将锪平机2的加工端牢牢限制在特定的加工位置，避免锪平机2的加工端产生抖动，导向定位套21可以进一步提高定位效果，提高加工端的稳定性，从而有效提高了加工精度，提高了工件加工的成品率，减少二次返工及后处理工序，也提高了加工效率。综上，本发明实施例提供的锪平机2，加工端的稳定性好，加工精度和加工效率高。

如图1和图4、图5所示，在本发明的实施例中，锪平机主体包括传动轴221、刀具拉杆222、刀具夹套223、锁紧机构224及紧固件225；导向定位套21套设于传动轴221，传动轴221内形成管腔；刀具拉杆222穿设于管腔，传动轴221适于驱动刀具拉杆222正向或反向转动；刀具夹套223内形成夹持刀具本体20的夹槽，刀具夹套223连接于刀具拉杆222的第一端，夹槽的槽壁径向抵接于管腔的腔壁；紧固件225连接于刀具拉杆222的第二端，锁紧机构224适于抵紧于紧固件225，以使刀具拉杆222相对于紧固件225转动；其中，刀具拉杆222相对于紧固件225正向转动时，刀具拉杆222朝向紧固件225的方向移动，以使夹槽径向收缩。本发明实施例提供的锪平机2，采用导向定位套21对传动轴221进行支撑导向，使传动轴221所承受的径向力主要作用在导向定位套21，所以可以减小传动的直径，极大地缩小锪平机2的体积，并且能够使传动轴221较大程度地承受径向力而不产生加工抖动现象，消除加工震痕，具体地，加工表面光洁度可达Ra0.2。还可以减小刀具拉杆222的长度，刀具本体20沿主轴中心旋转，使切削加工稳定性好，加工精度高，加工平面度可达0.001mm。

另外，本发明实施例提供的锪平机2可以实现刀具本体20的自动夹紧，具体地，结合上述结构，锪平机主体包括传动轴221、刀具拉杆222、刀具夹套223、锁紧机构224及紧固件225，刀具本体20可以夹持于刀具夹套223的夹槽内，夹槽可以径向收缩以对刀具本体20进行夹持，刀具夹套223连接于刀具拉杆222的第一端，刀具拉杆222在传动轴221的驱动下正向转动时，同步带动刀具夹套223及刀具本体20正向转动，由于紧固件225连接于刀具拉杆222的第二端，因此，刀具拉杆222正向转动时，也同步带动紧固件225正向转动，进一步地，锁紧机构224抵紧于紧固件225后，紧固件225停止旋转，此时，刀具拉杆222相对于紧固件225转动，刀具拉杆222可以朝向紧固件225的方向移动，进一步同步带动刀具本体20、刀具夹套223朝向紧固件225的方向移动，由于传动轴221未产生移动，因此，刀具夹套223相当于向传动轴221的管腔中移动，管腔的腔壁可以对刀具夹套223的夹槽的槽壁进行径向挤压，夹槽径向收缩，从而实现对刀具本体20的夹紧。其中，上述正向转动是基于刀具拉杆222是否产生朝向紧固件225的移动确定的，例如，若刀具拉杆222相对于紧固件225顺时针转动时，紧固件225可以对刀具拉杆222产生拉拽力以使刀具拉杆222朝向紧固件225，那么该顺时针转动状态可以定义为正向转动，同样地，若刀具拉杆222相对于紧固件225逆时针转动时，紧固件225可以对刀具拉杆222产生拉拽力以使刀具拉杆222朝向紧固件225，那么该逆时针转动状态可以定义为正向转动。因此，本发明实施例提供的锪平机2，无需借助液压系统、压缩空气等外加动力介质夹紧刀具，结构体积小，可以实现刀具本体20的快速、便捷式夹紧，提高夹紧效率。

如图4和图5所示，其中，锁紧机构224包括套筒2241、钢球2242、电磁器2243及衔铁螺栓2244；套筒2241的第一端套设于紧固件225，钢球2242嵌设于套筒2241与紧固件225之间的间隙，其中，套筒2241朝向刀具拉杆222的方向移动时径向挤压钢球2242，以使钢球2242抵紧于紧固件225；电磁器2243设置于套筒2241内，部分衔铁螺栓2244穿设于套筒2241的第二端；电磁器2243适于在得电后驱动衔铁螺栓2244朝向电磁器2243的方向移动，衔铁螺栓2244外露于套筒2241的一端抵接于套筒2241的第二端，以驱动套筒2241朝向刀具拉杆222的方向移动。锁紧机构224采用电磁传动的方式驱动套筒2241移动以实现紧固件225的锁紧，具体地，初始状态下，刀具拉杆222、刀具本体20、紧固件225、传动轴221在同步转动，当需要锁紧刀具本体20时，给电磁器2243通电以使电磁器2243具有磁性，衔铁螺栓2244受磁吸而朝向电磁器2243移动，并与电磁器2243贴合，此过程中，衔铁螺栓2244可以抵接于套筒2241的第二端，进而对套筒2241施加一个驱动力，套筒2241在驱动力的作用下朝向刀具拉杆222的方向移动，此时，套筒2241与紧固件225之间放置钢球2242的空间变小，因而可以挤压钢球2242，钢球2242进一步挤压紧固件225，从而使紧固件225停止转动，实现紧固件225的锁紧。

如图1、图4和图5所示，在本发明的实施例中，锁紧机构224还包括退刀止挡销29，退刀止挡销29设置于紧固件225朝向套筒2241的一侧。

本发明实施例提供的锪平机2，在进行退刀时，是借助于退刀止挡销29实现的。具体地，退刀时，使传动轴221驱动刀具拉杆222反向转动，刀具拉杆222反向转动时，也同步带动紧固件225反向转动，进一步地，参考前述锁紧机构224对紧固件225的锁紧过程，使锁紧机构224抵紧于紧固件225，紧固件225停止旋转，此时，刀具拉杆222相对于紧固件225反向转动，刀具拉杆222与紧固件225之间产生互相远离的作用力，退刀止挡销29可以抵接于紧固件225以限制紧固件225的移动，则此时，刀具拉杆222只能相对于紧固件225远离，进一步同步带动刀具本体20、刀具夹套223朝向远离紧固件225的方向移动，由于传动轴221未产生移动，因此，刀具夹套223相当于从传动轴221的管腔中脱出，管腔的腔壁对刀具夹套223的夹槽的槽壁的径向挤压效果越来越小，夹槽径向扩充，从而解除对刀具本体20的锁紧，完成退刀。

如图1至图3所示，在本发明的实施例中，锪平机2还包括旋转驱动电机23、步进电机24、第一驱动齿轮25、第二驱动齿轮26、轴套27及进给齿条套28；轴套27套设于传动轴221，第一驱动齿轮25套设于轴套27，旋转驱动电机23适于通过第一驱动齿轮25驱动传动轴221转动；进给齿条套28套设于传动轴221，步进电机24适于通过第二驱动齿轮26驱动进给齿条套28轴向运动，进给齿条套28适于驱动传动轴221轴向运动。上述结构组成了锪平机2的传动机构，旋转驱动电机23驱动传动轴221转动，进而带动刀具拉杆222转动，刀具拉杆222可以带动刀具本体20转动以进行钻锪加工，步进电机24是驱动传动轴221沿其轴向运动的驱动装置，传动轴221进一步带动刀具拉杆222上的刀具本体20相对于加工面往复运动，以便可以加工不同深度的孔或台阶面。采用轴套27带动传动轴221转动的方式具有接触面积大，单位面积压力小的的特点，能传递较大的扭矩，且能减小传动轴221的磨损程度。旋转驱动电机23、步进电机24均可以通过PLC控制。

如图3所示，在本发明的实施例中，传动轴221为花键轴，花键轴上形成适于放置滚针2211的滚针槽；滚针2211与导向定位套21的内壁接触。花键轴的传动效率比起普通直接键轴会更高，因为花键的配合效果更加精确、稳定，传递力矩更均匀，减小了传动效率的损失。花键轴的传动方式由于依靠相互锁合的花键连接，与直接键轴相比具有更高的互锁效果，传递力更加稳定，能够有效防止传动滑动等故障，从而提高了可靠性，花键轴能够承受一定的侧向和轴向载荷，保证传动安全性。花键轴前端的滚针槽内安装有滚针2211，滚针2211与导向定位套21的内壁进行接触，形成周向旋转与轴向进给运动可以同时进行的特殊结构。

另外，在本发明的实施例中，刀具本体20及刀具拉杆222的型号可更换，能满足多种孔径的平面锪平，锪平最大半径30mm，转速50-500r/min，速度可调功率2KW左右；采用自动进给、进给量为无级可调速，调速范围0-50mm/min，还可以配备显示器显示不同的工作状态及锪平进给量，可以在锪平机主体上安装光栅尺281将进给距离显示在触摸显示屏上。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。