专利名称:摇动断屑装置的制作方法
本实用新型是一种装有刀片的、安装在车床上的断屑装置。国际分类号为B23B27／22，B23B25／02。
本实用新型用于车床加工大中型零件的断屑，特别实用于解决车削高强度、高韧性材料的断屑问题。
本实用新型以前的断屑装置，多采用在刀具上开断屑槽的方法，这种方法简单易行。但是断屑不可靠，受切削用量变化的影响大，槽的尺寸不易掌握。另外有采用变进给量的断屑方法，如象申请号为85108062的专利申请。采用变进给量的断屑方法，由于进给量的改变，有可能出现切屑厚变为零的部位，因此断屑可靠。实现变进给量的方法有两种。一种是在溜板正常进给的基础上附加一个装置，让刀做周期运动，从而在进给方向上叠加一个周期量，达到变进给量的目的。另一种是机床推动溜板的进给运动就是变化的，使溜板和刀架整体做变进给运动。但是，当采用第一种方法；在溜板正常进给，而刀具附加一个周期变化的进给时，由于刀尖在某一瞬时超前(或落后)于正常位置，在车非园柱体(如园锥体)时，就会产生啃切现象，影响工件的表面精度。而采用第二种方法；溜板整体做变进给运动，由于溜板和刀架的质量大，高频响应差，从而使加工工件的精度下降。而且对于仿形车床，会影响仿形精度。
本实用新型的目的是为解决变进给断屑装置在车削非园柱体时的啃切和表面精度降低问题而设计的，它能可靠的断屑而且在车削非园柱体时也没有啃切现象，不降低工件的加工精度。
本实用新型采用了和变进给断屑的不同原理，在切削过程中，进给量恒定不变，而是刀具刃倾角和实际前、后角的周期变化，从而使切屑流出的方向和切屑厚度变化(因为前角变化使滑移角变化，引起切屑厚度的变化)。同时切屑受力也发生变化，在切屑流出后被甩断，达到断屑的目的。
本实用新型的结构如附图1所示，装置整体装在原车床刀架的位置，代替原来刀架。该装置由刀片(1)，刀杆(2)，动力源(3)，底座(4)和连接刀杆(2)和动力源(3)的曲柄摇杆机构(5)组成。在加工时，车床带动溜板做正常的常值进给运动，当动力源(3)转动后，通过曲柄摇杆机构(5)使刀杆(2)做周期性摇动，刀杆(2)的摇动带动刀片(1)绕刀杆(2)的轴线来回摆动，这时，刀尖位于刀杆(2)的轴线上，主切削刃刃倾角发生周期变化，从而使实际切削前、后角都发生了变化，达到断屑的目的。刀尖由于在刀杆(2)的轴线上，其位置没有发生变化，对工件的表面精度也就基本没有影响，而断屑可靠。
本实用新型由于刀具实际前、后角的不断变化，破坏了刀具与工件的自激振动条件，从而不再产生自激振动，消除了尖叫噪声，改善了劳动环境。同时，由于刀具实际后角的周期变化，改善了后刀面与工件的磨擦，使工件的温升减小，提高了加工精度。
本实用新型的曲柄可以是可调节其长度的曲柄。这样通过调节曲柄的长度，改变摇杆摆动角的幅度、以满足对不同工件材料，不同切削用量下的最佳断屑摆动幅度值。
本实用新型中的曲柄摇杆机构(5)可以是如附图2所示的形式，曲柄可由一个可调节偏心距的园盘(8)和滑块(9)组成，摇杆(6)可由键(7)固接在刀杆(2)上，摇杆(6)的另一端可是一滑道，其滑道可夹住一固定在园盘(8)上的滑块(9)，滑块(9)在园盘(8)上的偏心距可以通过在T型槽中的位置加以调整。园盘(8)可固接在动力源(3)上，当动力源(3)带动园盘(8)转动时，由于滑块的偏心，使摇杆(6)摆动。通过调节偏心距，可控制摆动角的大小。
本实用新型的曲柄摇杆机构(5)也可以是如附图3所示的形式，曲柄可以是由一螺杆(14)和在滑槽中滑动的滑块(13)组成，摇杆(10)可与刀杆(2)固接。可通过一个两端是活动铰链的连杆(11)把摇杆(10)和滑块(13)连接。螺杆(14)使滑块(13)处在不同的偏心位置，构成一个可以调节其长度的曲柄。动力源(3)带动滑块(13)转动时，摇杆(10)使刀杆(2)摇动，通过调节滑块(13)的位置，得到不同的摆动角幅度。
本实用新型的刀杆(2)头部可以是如附图4所示的形式，它可以有一个由端面键和中心园柱与刀杆(2)相连接的、装有刀片(1)的刀头(15)。由于刀头(15)与刀杆(2)的连接精度可以较高，只要刀片(1)的安装位置正确，就比较容易保证刀尖在刀杆(2)的轴线上。当打刀损坏其头部时，只用更换刀头(15)，更换方便。
本实用新型的刀片(1)可以是机夹刀片，机夹刀片安装的刀窝加工精度应提高，与刀杆(2)轴线的对称度应小于0.1mm，刀片装入后，不应有明显的间隙。本实用新型中的刀杆(2)与底座(4)的连接最好用滚子轴承，应注意提高刚度。本实用新型的动力源(3)可以用液压马达，有较大的功率和转速可调，其转速一般应调整在工件转动速度的1.5倍左右。
权利要求
1.摇动断屑装置由刀片(1)、刀杆(2)、动力源(3)和底座(4)组成，其特征在于在刀杆(2)和动力源(3)之间连有一个曲柄摇杆机构(5)。
2.如权利要求
1所述的摇动断屑装置，其特征在于曲柄摇杆机构(5)中的曲柄是可调节长度曲柄。
3.如权利要求
2所述的摇动断屑装置，其特征在于可调长度曲柄是由一可调节偏心距的园盘(8)和滑块(9)组成。
4.如权利要求
2所述的摇动断屑装置，其特征在于可调长度曲柄是由一螺杆(14)和可在滑槽中滑动的滑块(13)组成。
5.如权利要求
1，2，3和4所述的摇动断屑装置，其特征在于有一个由端面键和中心园柱体与刀杆(2)相连接的、装有刀片(1)的刀头(15)。
专利摘要
本装置是采用使刀具刃倾角周期性摆动从而使刀具实际前、后角周期变化以达到断屑目的的，由于刀尖在摆动中心进给量是恒定的，克服了以往变进给断屑装置所出现的加工精度降低问题。本装置断屑可靠，不降低加工精度，同时消除了由自激振动引起的尖叫噪音，是一种理想的断屑装置。
文档编号为B23B27／22，B23B25／02。
本实用新型用于车床加工大中型零件的断屑，特别实用于解决车削高强度、高韧性材料的断屑问题。
本实用新型以前的断屑装置，多采用在刀具上开断屑槽的方法，这种方法简单易行。但是断屑不可靠，受切削用量变化的影响大，槽的尺寸不易掌握。另外有采用变进给量的断屑方法，如象申请号为85108062的专利申请。采用变进给量的断屑方法，由于进给量的改变，有可能出现切屑厚变为零的部位，因此断屑可靠。实现变进给量的方法有两种。一种是在溜板正常进给的基础上附加一个装置，让刀做周期运动，从而在进给方向上叠加一个周期量，达到变进给量的目的。另一种是机床推动溜板的进给运动就是变化的，使溜板和刀架整体做变进给运动。但是，当采用第一种方法；在溜板正常进给，而刀具附加一个周期变化的进给时，由于刀尖在某一瞬时超前(或落后)于正常位置，在车非园柱体(如园锥体)时，就会产生啃切现象，影响工件的表面精度。而采用第二种方法；溜板整体做变进给运动，由于溜板和刀架的质量大，高频响应差，从而使加工工件的精度下降。而且对于仿形车床，会影响仿形精度。
本实用新型的目的是为解决变进给断屑装置在车削非园柱体时的啃切和表面精度降低问题而设计的，它能可靠的断屑而且在车削非园柱体时也没有啃切现象，不降低工件的加工精度。
本实用新型采用了和变进给断屑的不同原理，在切削过程中，进给量恒定不变，而是刀具刃倾角和实际前、后角的周期变化，从而使切屑流出的方向和切屑厚度变化(因为前角变化使滑移角变化，引起切屑厚度的变化)。同时切屑受力也发生变化，在切屑流出后被甩断，达到断屑的目的。
本实用新型的结构如附图1所示，装置整体装在原车床刀架的位置，代替原来刀架。该装置由刀片(1)，刀杆(2)，动力源(3)，底座(4)和连接刀杆(2)和动力源(3)的曲柄摇杆机构(5)组成。在加工时，车床带动溜板做正常的常值进给运动，当动力源(3)转动后，通过曲柄摇杆机构(5)使刀杆(2)做周期性摇动，刀杆(2)的摇动带动刀片(1)绕刀杆(2)的轴线来回摆动，这时，刀尖位于刀杆(2)的轴线上，主切削刃刃倾角发生周期变化，从而使实际切削前、后角都发生了变化，达到断屑的目的。刀尖由于在刀杆(2)的轴线上，其位置没有发生变化，对工件的表面精度也就基本没有影响，而断屑可靠。
本实用新型由于刀具实际前、后角的不断变化，破坏了刀具与工件的自激振动条件，从而不再产生自激振动，消除了尖叫噪声，改善了劳动环境。同时，由于刀具实际后角的周期变化，改善了后刀面与工件的磨擦，使工件的温升减小，提高了加工精度。
本实用新型的曲柄可以是可调节其长度的曲柄。这样通过调节曲柄的长度，改变摇杆摆动角的幅度、以满足对不同工件材料，不同切削用量下的最佳断屑摆动幅度值。
本实用新型中的曲柄摇杆机构(5)可以是如附图2所示的形式，曲柄可由一个可调节偏心距的园盘(8)和滑块(9)组成，摇杆(6)可由键(7)固接在刀杆(2)上，摇杆(6)的另一端可是一滑道，其滑道可夹住一固定在园盘(8)上的滑块(9)，滑块(9)在园盘(8)上的偏心距可以通过在T型槽中的位置加以调整。园盘(8)可固接在动力源(3)上，当动力源(3)带动园盘(8)转动时，由于滑块的偏心，使摇杆(6)摆动。通过调节偏心距，可控制摆动角的大小。
本实用新型的曲柄摇杆机构(5)也可以是如附图3所示的形式，曲柄可以是由一螺杆(14)和在滑槽中滑动的滑块(13)组成，摇杆(10)可与刀杆(2)固接。可通过一个两端是活动铰链的连杆(11)把摇杆(10)和滑块(13)连接。螺杆(14)使滑块(13)处在不同的偏心位置，构成一个可以调节其长度的曲柄。动力源(3)带动滑块(13)转动时，摇杆(10)使刀杆(2)摇动，通过调节滑块(13)的位置，得到不同的摆动角幅度。
本实用新型的刀杆(2)头部可以是如附图4所示的形式，它可以有一个由端面键和中心园柱与刀杆(2)相连接的、装有刀片(1)的刀头(15)。由于刀头(15)与刀杆(2)的连接精度可以较高，只要刀片(1)的安装位置正确，就比较容易保证刀尖在刀杆(2)的轴线上。当打刀损坏其头部时，只用更换刀头(15)，更换方便。
本实用新型的刀片(1)可以是机夹刀片，机夹刀片安装的刀窝加工精度应提高，与刀杆(2)轴线的对称度应小于0.1mm，刀片装入后，不应有明显的间隙。本实用新型中的刀杆(2)与底座(4)的连接最好用滚子轴承，应注意提高刚度。本实用新型的动力源(3)可以用液压马达，有较大的功率和转速可调，其转速一般应调整在工件转动速度的1.5倍左右。GK86209942SQ86209942
公开日1987年9月2日 申请日期1986年12月11日
发明者庞爱芳, 宋庆国, 杨志兵, 杨金玉 申请人:北京工业学院导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan