CN106378709A - 一种平面抛光硬质合金刀片前刀面的夹具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种平面抛光夹具，公开了一种平面抛光硬质合金刀片前刀面的夹具，包括固定环、刀片装夹盘和磁铁，磁铁固定在刀片装夹盘内，刀片装夹盘安装在固定环内，刀片装夹盘下表面上设置有与硬质合金刀片形状相匹配的刀片安装孔，刀片安装孔的深度小于硬质合金刀片的厚度。本发明利用磁铁将安装在刀片安装孔内的硬质合金刀片吸附固定在刀片装夹盘内，在磁铁吸引下，可防止在搬运过程或平面抛光过程中硬质合金刀片从刀片装夹盘中脱落；实现了硬质合金刀片的快速装夹，准确定位，可有效提高硬质合金刀片前刀面的抛光精度、抛光效率和表面质量，从而延长刀片寿命，改善零件加工质量，降低综合生产成本。

Description

一种平面抛光硬质合金刀片前刀面的夹具

技术领域

本发明涉及一种平面抛光夹具，特别是涉及一种平面抛光硬质合金刀片前刀面的夹具。

背景技术

刀具是机床的″牙齿″，影响刀具切削性能和刀具寿命的主要因素，除了刀具材料、刀具几何参数、刀具结构、切削用量等之外，刀具表面光洁度也是十分重要的因素。而硬质合金刀具是以高硬度难熔金属的碳化物(WC、TiC)微米级粉末为硬质相，以钴(Co)或镍(Ni)、钼(Mo)为粘结相，在真空炉或氢气还原炉中烧结而成的粉末冶金制品。目前，硬质合金刀片前刀面最终加工工序主要采用金刚石砂轮磨削加工方法，但磨削加工导致前刀面产生热变形、磨削烧伤和表面/亚表面损伤(如：变形层、表面/亚表面裂纹、残余应力等)等缺陷，且存在程度不同的微观缺口，其微观缺口一般在0.01-0.05mm，严重者高达0.1mm以上，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。而平面抛光技术具有加工表面质量好、无表面/亚表面损伤、表面缺陷密度低、材料去除率高、成本低等优点，现已被广泛应用于Al、Cu和W等金属及其合金材料的精密和超精密加工。因此，应用平面抛光技术对硬质合金刀片前刀面进行抛光加工，可有效提高硬质合金刀片前刀面的抛光精度、抛光效率和表面质量，减少切屑与刀片前刀面的摩擦力，从而降低了刀片磨损，延长硬质合金刀片的使用寿命，改善零件加工质量，降低综合生产成本，然而目前的平面抛光机中主要采用石蜡粘结、强力胶粘结、真空吸盘吸附法将工件固定在基准夹具平板上。采用石蜡粘结剂、强力胶粘结剂固定法粘结，剥下和清洗很费时，且粘结剂对工件洁净度有很大的影响。而硬质合金刀片前刀面在平面抛光机上抛光时，固定主要采用粘结剂和真空吸盘将硬质合金刀片的一个前刀面固定，然后抛光加工另外一面前刀面。若采用真空吸盘吸附法固定不仅成本较高，且刀片周向缺乏定位，硬质合金刀片表面积较少不易被吸紧，造成刀片脱落，影响刀片前刀面的抛光质量。而且在同时抛光多片刀片时，多个刀片在基准夹具平板上的固定位置是凭操作人员的经验确定，这种方法准确性不高，极大的影响到硬质合金刀片前刀面抛光质量的一致性。因此，开发设计出一种平面抛光硬质合金刀片前刀面的夹具，使得拆卸方便、定位准确，越来越成为了硬质合金刀片高效超精密生产加工的迫切需要。

发明内容

本发明的目的是提供一种平面抛光硬质合金刀片前刀面的夹具，以解决上述现有技术存在的问题，能够实现硬质合金刀片的快速装夹，准确定位，提高硬质合金刀片前刀面的抛光精度、抛光效率和表面质量，从而延长硬质合金刀片的使用寿命，改善零件加工质量，降低综合生产成本。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种平面抛光硬质合金刀片前刀面的夹具，包括固定环、刀片装夹盘和磁铁，所述磁铁固定在所述刀片装夹盘内，所述刀片装夹盘安装在所述固定环内，所述刀片装夹盘下表面上设置有与硬质合金刀片形状相匹配的刀片安装孔，所述刀片安装孔的深度小于所述硬质合金刀片的厚度。

优选的，还包括配重块，所述配重块安装在所述固定环内，且位于所述磁铁上方。

优选的，所述磁铁通过螺钉安装固定在所述刀片装夹盘内，所述磁铁的外壁直径与所述刀片装夹盘的内壁直径相同。

优选的，所述刀片装夹盘上表面中心设置有中心凸台，所述磁铁中心设有与所述中心凸台相匹配的沉头孔，所述沉头孔的孔径与所述中心凸台的外径相同，所述沉头孔为通孔，所述中心凸台上表面设置有与所述螺钉相匹配的螺纹孔，所述螺钉安装在所述沉头孔和所述螺纹孔内，所述螺钉与所述磁铁之间设置有垫片。

优选的，所述刀片安装孔设置有多个，且所述刀片安装孔为沿所述刀片装夹盘周向均匀布设的通孔。

优选的，所述刀片安装孔的深度为所述刀片厚度的1/2～2/3。

优选的，所述刀片装夹盘上表面沿周向方向布设有多个第一定位凸台，所述磁铁下表面沿周向方向设置有与所述第一定位凸台相匹配的多个第一定位空腔，且所述第一定位凸台与所述第一定位腔的个数相同。

优选的，所述配重块下表面沿周向方向布设有多个第二定位凸台，所述磁铁上表面沿周向方向设置有与所述第二定位凸台相匹配的多个第二定位空腔，且所述第二定位凸台与所述第二定位腔的个数相同。

优选的，所述第一定位凸台设置有4个，且沿所述刀片装夹盘上表面周向方向均匀布设。

优选的，所述第二定位凸台设置有4个，且沿所述配重块下表面周向方向均匀布设。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明提供的平面抛光硬质合金刀片前刀面的夹具，能够加工的硬质合金刀片为：前角为0°，前刀面没有断屑槽，刀片材料中的粘结相是能被磁铁吸引的钴(Co)和镍(Ni)。在刀片装夹盘内安装固定有磁铁，且刀片装夹盘下表面上设置有与硬质合金刀片形状相匹配的刀片安装孔，利用磁铁将安装在刀片安装孔内的硬质合金刀片吸附固定在刀片装夹盘内，在磁铁吸引下，可防止在搬运过程或平面抛光过程中硬质合金刀片从刀片装夹盘中脱落；实现了硬质合金刀片的快速装夹，准确定位，可有效提高硬质合金刀片前刀面的抛光精度、抛光效率和表面质量，从而延长刀片寿命，改善零件加工质量，降低综合生产成本。

进一步的，磁铁上方设置有配重块，可根据抛光压力的需求选择合适的配重块，适当增加抛光压力，可增大磨料和抛光垫对硬质合金刀片的摩擦力，提高硬质合金刀片的材料去除率。

进一步的，刀片装夹盘上表面沿周向方向布设有多个第一定位凸台，配重块下表面沿周向方向布设有多个第二定位凸台，所述磁铁下表面和上表面分别设置有沿周向方向设置与第一定位凸台相匹配的多个第一定位空腔和与第二定位凸台相匹配的多个第二定位空腔，可用于防止磁铁和刀片装夹盘发生周向滑动，以及防止配重块和磁铁发生周向滑动。

进一步的，螺钉与磁铁之间设置有垫片，增大螺钉与磁铁之间的接触面积，可避免磁铁表面被螺钉摩擦损伤。

进一步的，刀片安装孔的深度为刀片厚度的1/2～2/3，可保证达到抛光要求的同时，实现硬质合金刀片的稳固固定。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明平面抛光硬质合金刀片前刀面的夹具的主视图；

图2为本发明平面抛光硬质合金刀片前刀面的夹具的仰视图；

图3为图2中A-A方向的剖面结构示意图；

图4为本发明平面抛光硬质合金刀片前刀面的夹具安装在抛光机上的主视图；

图5为本发明平面抛光硬质合金刀片前刀面的夹具安装在抛光机上的俯视图；

图中：1-硬质合金刀片、2-固定环、3-刀片装夹盘、31-中心凸台、32-第一定位凸台、4-磁铁、5-垫片，6-螺钉、7-配重块、71-第二定位凸台、8-保持架、9-滚轮、10-抛光垫、11-抛光机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种平面抛光硬质合金刀片前刀面的夹具，以解决上述现有技术存在的问题，能够实现硬质合金刀片的快速装夹，准确定位，提高硬质合金刀片前刀面的抛光精度、抛光效率和表面质量，从而延长硬质合金刀片的使用寿命，改善零件加工质量，降低综合生产成本。

本发明提供一种平面抛光硬质合金刀片前刀面的夹具，包括固定环、刀片装夹盘和磁铁，磁铁安装固定在刀片装夹盘内，刀片装夹盘安装在固定环内，刀片装夹盘下表面上设置有与硬质合金刀片形状相匹配的刀片安装孔，刀片安装孔的深度小于硬质合金刀片的厚度。

本发明提供的平面抛光硬质合金刀片前刀面的夹具，能够加工的硬质合金刀片要求为：前角为0°，前刀面没有断屑槽，刀片材料中的粘结相是能被磁铁吸引的钴(Co)和镍(Ni)。在刀片装夹盘内安装固定有磁铁，且刀片装夹盘下表面上设置有与硬质合金刀片形状相匹配的刀片安装孔，利用磁铁将安装在刀片安装孔内的硬质合金刀片吸附固定在刀片装夹盘内，在磁铁吸引下，可防止在搬运过程或平面抛光过程中硬质合金刀片从刀片装夹盘中脱落；实现了硬质合金刀片的快速装夹，准确定位，可有效提高硬质合金刀片前刀面的抛光精度、抛光效率和表面质量，从而延长刀片寿命，改善零件加工质量，降低综合生产成本。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例一

本实施例提供一种平面抛光硬质合金刀片前刀面的夹具，如图1、2、3所示，包括固定环2、刀片装夹盘3和磁铁4，磁铁4安装固定在刀片装夹盘3内，刀片装夹盘3安装在固定环2内，刀片装夹盘3下表面上设置有与硬质合金刀片1形状相匹配的刀片安装孔，刀片安装孔的深度小于硬质合金刀片1的厚度。

本实施例提供的平面抛光硬质合金刀片前刀面的夹具，能够加工的硬质合金刀片为：前角为0°，前刀面没有断屑槽，刀片材料中的粘结相是能被磁铁吸引的钴(Co)和镍(Ni)。在刀片装夹盘3内安装固定有磁铁4，磁铁4材料为强磁材料，且刀片装夹盘3下表面上设置有与硬质合金刀片1形状相匹配的刀片安装孔，利用磁铁4将安装在刀片安装孔内的硬质合金刀片1吸附固定在刀片装夹盘3内，在磁铁4的吸引下，可防止在搬运过程或平面抛光过程中硬质合金刀片1从刀片装夹盘2中脱落；实现了硬质合金刀片1的快速装夹，准确定位，可有效提高硬质合金刀片1前刀面的抛光精度、抛光效率和表面质量，从而延长硬质合金刀片1的寿命，改善其零件加工质量，降低综合生产成本。

磁铁4在硬质合金刀片1抛光过程中对硬质合金刀片1施加一定的抛光压力，同时将硬质合金刀片1吸附固定在刀片装夹盘3上。

作为一种优选的实施方式，本实施例提供的平面抛光硬质合金刀片前刀面的夹具，还包括配重块7，配重块7安装在固定环2内，且位于磁铁4上方。可根据抛光压力的需求选择合适的配重块7，适当增加抛光压力，可增大磨料和抛光垫10对硬质合金刀片1的摩擦力，提高硬质合金刀片1的材料去除率。磁铁4通过螺钉6安装固定在刀片装夹盘3内，磁铁4的外壁直径与刀片装夹盘3的内壁直径相同，安装稳固。

刀片装夹盘3上表面中心设置有中心凸台31，磁铁4中心设有与中心凸台31相匹配的沉头孔，沉头孔为通孔，沉头孔的孔径与中心凸台31的外径相同，中心凸台31可对磁铁进行轴向定位；中心凸台31上表面设置有与螺钉6相匹配的螺纹孔，螺钉6安装在沉头孔和螺纹孔内，从而将磁铁4安装固定在刀片装夹盘3内，螺钉6与磁铁4之间设置有垫片5，垫片5为软体垫片，优选为橡胶垫片或塑料垫片，可增大接触面积，防止磁铁4表面被螺钉6摩擦损伤。

刀片安装孔设置有多个，且各刀片安装孔均为通孔，实现了多片硬质合金刀片1的快速装夹以及准确定位；刀片安装孔沿刀片装夹盘3周向均匀布设，保证抛光的均匀性及平稳性；磁铁4可将硬质合金刀片1牢牢吸附住，并将硬质合金刀片1固定在磁铁4与刀片装夹盘3形成的安装空间内。

刀片安装孔的深度为硬质合金刀片1厚度的1/2～2/3，可避免刀片装夹盘3与抛光垫10接触，抛光过程中的抛光液也不会进入到刀片装夹盘3中，避免了抛光液腐蚀刀片装夹盘3；保证达到抛光要求的同时，实现了硬质合金刀片1的稳固固定。

刀片装夹盘3上表面沿周向方向布设有多个第一定位凸台32，本实施例优选将第一定位凸台32设置为4个圆柱形的凸台，且沿刀片装夹盘3上表面周向方向均匀布设。

磁铁下表面沿周向方向设置有与第一定位凸台32相匹配的多个第一定位空腔，本实施例优选将第一定位腔的设置为4个与各第一定位凸台32形状大小均相匹配的圆柱形空腔，可用于防止磁铁4和刀片装夹盘3发生周向滑动。

配重块7下表面沿周向方向布设有多个第二定位凸台71，本实施例优选将第二定位凸台71设置为4个圆柱形的凸台，且沿配重块7下表面周向方向均匀布设。

磁铁7上表面沿周向方向设置有与第二定位凸台71相匹配的多个第二定位空腔，本实施例优选将第二定位腔设置为4个与各第二定位凸台32形状大小均相匹配的圆柱形空腔，可用于防止配重块7和磁铁4发生周向滑动。

使用本实施例中的平面抛光硬质合金刀片前刀面的夹具安装在抛光机上对硬质合金刀片1进行抛光，如图4、5所示，首先，将保持架8固定在抛光机11，把固定环2置于保持架8内，固定环2下表面与抛光机上的抛光垫10接触，固定环2周向与保持架8上的滚轮9相接触。保持架8安装在抛光机上，用于确定刀片装夹盘3在抛光垫10上的位置，抛光过程中，滚轮9在硬质合金刀片1、刀片装夹盘3、磁铁4和配重块7的自转过程中起到导向的作用，抛光垫10与硬质合金刀片1接触，在抛光液的作用下实现硬质合金刀片1前刀面的抛光。

然后将磁铁4固定安装在刀片装夹盘3内，将硬质合金刀片1安装在刀片装夹盘3下表面与硬质合金刀片轮廓相同的刀片安装孔中，并与磁铁4的下表面相接触，从而在磁铁4吸引下，可防止在搬运的过程中硬质合金刀片1从刀片装夹盘3中脱落；再将刀片装夹盘3、磁铁4连同安装好的硬质合金刀片1放置于固定环2内；最后根据抛光压力的需求，将配重块7安装在磁铁4的上表面。

当启动抛光机1时，在固定环2、硬质合金刀片1的下表面与抛光机1上的抛光垫10的摩擦力的作用下，固定环2、刀片装夹盘3、配重块7、磁铁4和硬质合金刀片1以一定的速度在保持架8内旋转，滚轮9对其转动导向，抛光垫10与平面抛光硬质合金刀片前刀面的夹具之间存在相对运动，并施加一定的抛光液，即可实现硬质合金刀片1前刀面的抛光加工。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种平面抛光硬质合金刀片前刀面的夹具，其特征在于：包括固定环、刀片装夹盘和磁铁，所述磁铁固定在所述刀片装夹盘内，所述刀片装夹盘安装在所述固定环内，所述刀片装夹盘下表面上设置有与硬质合金刀片形状相匹配的刀片安装孔，所述刀片安装孔的深度小于所述硬质合金刀片的厚度。

2.根据权利要求1所述的平面抛光硬质合金刀片前刀面的夹具，其特征在于：还包括配重块，所述配重块安装在所述固定环内，且位于所述磁铁上方。

3.根据权利要求1所述的平面抛光硬质合金刀片前刀面的夹具，其特征在于：所述磁铁通过螺钉安装固定在所述刀片装夹盘内，所述磁铁的外壁直径与所述刀片装夹盘的内壁直径相同。

4.根据权利要求3所述的平面抛光硬质合金刀片前刀面的夹具，其特征在于：所述刀片装夹盘上表面中心设置有中心凸台，所述磁铁中心设有与所述中心凸台相匹配的沉头孔，所述沉头孔的孔径与所述中心凸台的外径相同，所述沉头孔为通孔，所述中心凸台上表面设置有与所述螺钉相匹配的螺纹孔，所述螺钉安装在所述沉头孔和所述螺纹孔内，所述螺钉与所述磁铁之间设置有垫片。

5.根据权利要求1所述的平面抛光硬质合金刀片前刀面的夹具，其特征在于：所述刀片安装孔设置有多个，且所述刀片安装孔为沿所述刀片装夹盘周向均匀布设的通孔。

6.根据权利要求1所述的平面抛光硬质合金刀片前刀面的夹具，其特征在于：所述刀片安装孔的深度为所述刀片厚度的1/2～2/3。

7.根据权利要求1所述的平面抛光硬质合金刀片前刀面的夹具，其特征在于：所述刀片装夹盘上表面沿周向方向布设有多个第一定位凸台，所述磁铁下表面沿周向方向设置有与所述第一定位凸台相匹配的多个第一定位空腔，且所述第一定位凸台与所述第一定位腔的个数相同。

8.根据权利要求2所述的平面抛光硬质合金刀片前刀面的夹具，其特征在于：所述配重块下表面沿周向方向布设有多个第二定位凸台，所述磁铁上表面沿周向方向设置有与所述第二定位凸台相匹配的多个第二定位空腔，且所述第二定位凸台与所述第二定位腔的个数相同。

9.根据权利要求7所述的平面抛光硬质合金刀片前刀面的夹具，其特征在于：所述第一定位凸台设置有4个，且沿所述刀片装夹盘上表面周向方向均匀布设。

10.根据权利要求8所述的平面抛光硬质合金刀片前刀面的夹具，其特征在于：所述第二定位凸台设置有4个，且沿所述配重块下表面周向方向均匀布设。