CN117066608B - 一种丝锥的加工装置及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种丝锥的加工装置及其加工方法，包括车床，车床上设置有刀架和装夹头，装夹头用于夹持毛坯件，刀架上设置有车刀，用于对毛坯件进行车削，还包括检测装置，检测装置包括伸缩件、压力检测装置、顶触装置、充气装置和安装架。本发明提供了一种丝锥的加工装置及其加工方法，其通过伸出相同距离后，检测对车刀刀头的压力变化来判断车刀的磨损情况，整个检测过程自动完成，从而避免人工因疏忽没发现车刀磨损而引发的质量问题，保证丝锥车削加工时的车削质量。

Description

一种丝锥的加工装置及其加工方法

技术领域

本发明涉及丝锥加工技术领域，尤其是一种丝锥的加工装置及其加工方法。

背景技术

丝锥在从原材料到成品过程中需要经历车削、刨铣、热处理和磨削的工序，其中在车削过程中，由于车削刀和车牙刀不一样，因此往往是将原材料车削成需要直径的毛坯，毛坯再转至下一道工序进行车牙；

而毛坯的车制是大批量进行的，在车制过程中车刀刀头会发生磨损，从而导致车制的毛坯的直径会变大，从而导致车牙后的外径变大，致使丝锥的质量不合格，而现有预防方法是人工进行抽检车制的毛坯，而人工在抽检的时候会出现漏检的情况，因此有时候无法第一时间发现刀具磨损，在生产了大量残次品后再被发现，此时需要对残次品重新进行车制。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供了一种丝锥的加工装置及其加工方法。

为解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：一种丝锥的加工装置，包括车床，车床上设置有刀架和装夹头，装夹头用于夹持毛坯件，刀架上设置有车刀，用于对毛坯件进行车削，还包括检测装置，检测装置包括伸缩件、压力检测装置、顶触装置、充气装置和安装架，安装架设置在车床上， 充气装置包括储气桶，伸缩件包括活塞桶和伸缩杆，活塞桶设置在安装架上，伸缩杆活塞滑动设置在活塞桶内，且储气桶后端通过管道与活塞桶后端连接，管道上设置有控制阀，压力检测装置设置在伸缩杆前端，在伸缩杆上设置横板，活塞桶上设置有限位板，活塞桶上设置有泄压阀，限位板上设置有第一压触开关，伸缩杆向前伸出，横板能压触在限位板上，压触开关控制泄压阀启动，横板前端顶触设置有第一弹性件的一端，另一端顶触在安装架上，顶触装置设置在压力检测装置的前端，伸缩杆向前伸出时，顶触装置能压触在车刀刀尖上，从而压力检测装置能检测到一个压力值，在车刀磨损时，压力值会变小。

其有益效果在于，在刀架回复至零位时能进行一次车刀的磨损检测，而磨损检测是通过将压力检测装置伸出相同距离，其顶触在车刀上的压力变化来观察，在压力值减小时，车刀即表示磨损。

上述方案中，优选的，充气装置包括充气桶，充气桶设置在车床上，充气桶内弹性滑动设置有活塞杆，活塞杆前端位于刀架回复零位的路径上，充气桶的后端通过管道与储气桶连接，刀架向后回复至零位的过程中能压触在活塞杆上，带动活塞杆一起移动。

上述方案中，优选的，所述顶触装置包括升降架和顶触片，升降架上设置有第一桶和第二桶，第一桶内转动设置有转动套，第二桶内转动设置有转动轴，顶触片一端卷绕在第一桶的转动套上，另一端从第一桶侧面开口处伸出，经过压力检测装置的前端，从第二桶侧面开口进入到第二桶内，设置在转动轴上，旋转转动轴能带动顶触片移动。

上述方案中，优选的，所述第一桶的中心位置上设置有固定轴，固定轴与转动套之间设置有涡卷弹簧，且在转动轴下端设置有锁定装置，锁定装置能使转动轴只能单向转动。

上述方案中，优选的，所述转动轴下端单向转动设置有滚动轮，安装架上设置有摩擦块，伸缩杆在带动顶触装置前后伸缩的过程中，滚动轮与摩擦块接触从而发生滚动，且在向后缩回的过程中带动转动轴转动。

上述方案中，优选的，所述锁定装置包括棘轮、锁定齿和电控伸缩架，电动伸缩架设置在第二桶的侧面，棘轮设置在转动轴上，锁定齿弹性滑动设置在电动伸缩架上，在电动伸缩架缩回状态时，锁定齿弹性顶触在棘轮上，使棘轮只能单向转动，在电动伸缩架伸出状态时，锁定齿与棘轮脱离连接，从而使转动轴能反向转动。

上述方案中，优选的，所述第二桶内壁上设置有第二压触开关，转动轴上卷绕的顶触片达到一定圈数后，能压触在第二压触开关上，第二压触开关控制电动伸缩架伸出，同时控制升降架向上伸出一定距离。

一种丝锥的加工装置的加工方法，其特征在于：

S1:刀架回复至零位，储气桶给伸缩件供气，使伸缩杆向前伸出，顶触在限位板后，向后缩回。

S2: 伸缩杆伸出顶触片前端顶触在车刀上，后端压触在压力检测装置上，使压力检测装置得到一个压力值。

S3: 伸缩杆在缩回过程中，转动轴发生转动，从而带动顶触片移动一定位移，使下次车刀顶触时，顶触位置上的顶触片为崭新未使用的，保证测量的准确性。

本发明的有益效果是：本发明提供了一种丝锥的加工装置及其加工方法，其通过伸出相同距离后，检测对车刀刀头的压力变化来判断车刀的磨损情况，整个检测过程自动完成，从而避免人工因疏忽没发现车刀磨损而引发的质量问题，保证丝锥车削加工时的车削质量。

附图说明

图1为本发明示意图。

图2为本发明检测装置与刀架配合示意图。

图3为本发明检测装置示意图。

图4为本发明检测装置部分示意图。

图5为本发明检测装置剖视图。

图6为本发明充气装置剖视图。

图7为本发明锁定装置示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：参见图1-图7，

一种丝锥的加工装置，包括车床1，车床1上设置有刀架2、装夹头3和检测装置4，装夹头3用于夹持毛坯件，刀架2上设置有车刀21，刀架2能在车床1的导轨上左右移动，从而配合车刀21对毛坯件进行车削，检测装置4包括伸缩件41、压力检测装置42、顶触装置43、充气装置44、安装架45和锁定装置46，安装架45设置在车床1上，且位于车床1的后端位置，即刀架2的零位上，伸缩件41包括活塞桶411和伸缩杆412，活塞桶411设置在安装架45上，伸缩杆412活塞滑动设置在活塞桶411内，压力检测装置42设置在伸缩杆412前端，在伸缩杆412上设置横板413，安装架45上设置有限位板414，活塞桶411上设置有泄压阀，横板413前端顶触设置有第一弹性件415的一端，另一端顶触在安装架45上。

其中在向活塞桶411后端通入压缩气体时，能将伸缩杆412向前推出，从而使横板413顶触在限位板414上，同时压缩第一弹性件415，而在限位板414的端面上设置有第一压触开关，在横板413压触在限位板414上时第一压触开关被压触，从而控制泄压阀打开，在第一弹性件415的作用下带动伸缩杆412向后缩回，活塞桶411内的气体从泄压阀处向外排出，从而实现伸缩杆412伸至最前端后自动向后缩回。

所述充气装置44包括充气桶441、活塞杆442和储气桶443，充气桶441设置在车床1上，充气桶441内弹性活塞滑动设置有活塞杆442，且在活塞杆442的活塞环上设置有进气阀444，活塞杆442前端位于刀架2回复零位的路径上，充气桶441的后端通过管道与储气桶443连接，储气桶443与活塞桶411的后端通过管道连接。

其中在每次车削完成后，刀架2都回复至初始零位上，使操作人员或机械收将车削好的毛坯件取走，同时安装新的需要加工的毛坯件，而在刀架2回复到初始零位的过程中，顶触在活塞杆442的前端，从而带动活塞杆442向后滑动，将充气桶441内的气体压入至储气筒443内，同时车床1的刀架零位上设置有感应装置，在刀架2复位后控制储气筒443给伸缩件41供气，在伸缩杆412向前伸出，压触在第一压触开关上时，停止给伸缩件41供气。

在装夹头3上零件更换完成后，刀架2开始向装夹头3位置移动，在移动的过程中活塞杆442在充气桶441内的第二弹性件445的作用下恢复至伸出状态，在恢复的过程中，空气从活塞杆442的活塞环上设置有进气阀进入至充气桶441内。

所述压力检测装置42在伸缩杆412的前端，顶触装置43包括升降架431、第一桶432和第二桶433和顶触片434，升降架431下方设置有电动伸缩缸4311，电动伸缩缸4311能根据程序设定每次上升设定高度，电动伸缩缸4311设置在伸缩杆412的前端，第一桶432和第二桶433分别设置在升降架431左右两边，第一桶432内转动设置有转动套4321，且在第一桶432的中心位置上固定设置有固定轴4322，固定轴4322与转动套4321之间设置有涡卷弹簧4323，第二桶433内转动设置有转动轴4331，顶触片434一端卷绕在第一桶432的转动套4321上，另一端从第一桶432侧面开口处伸出，经过压力检测装置42的前端，从第二桶433侧面开口进入到第二桶433内，设置在转动轴4331上。

其中所述顶触片434经过压力检测装置42的前端，而在刀架2回复到零位时，伸缩杆412推动顶触装置43向前伸出，且每次伸出的距离都相同，而在伸出的过程中顶触片434的前端面顶触在车刀21的尖部，顶触片434后端面压触在压力检测装置42上，从而使压力检测装置42得到一个压力值，在得到压力值后伸缩杆412向后缩回，由于每次伸缩杆412伸出的距离都相同因此在车刀21没有磨损的情况下，压力值维持在一个可控的区间内。

同时顶触片434有软质材料制成，车刀21刀尖顶触在顶触片434上能发生一定的形变，从而保护车刀21刀尖不会被破坏，然而每次车刀21刀尖顶触在顶触片434上，会使顶触片的表面磨损掉，从而影响压力检测装置42检测的压力值，因此需要在每次检测之后更换测量点上的顶触片434。

所述锁定装置46包括棘轮461、锁定齿462和电控伸缩架463，电动伸缩架463设置在第二桶433的侧面，棘轮461设置在转动轴4331上，锁定齿462弹性滑动设置在电动伸缩架463上，转动轴4331下端单向转动设置有滚动轮4332，安装架45上设置有摩擦块451，伸缩杆412在带动顶触装置43前后伸缩的过程中，滚动轮4332与摩擦块451接触从而发生滚动，且在向后缩回的过程中带动转动轴4331转动，同时在第二桶433内壁上设置有第二压触开关4333，转动轴4331上卷绕的顶触片434达到一定圈数后，能压触在第二压触开关4333上。

其中在初始状态时，电动伸缩架463处于缩回状态，即此时锁定齿462弹性顶触在棘轮461侧面的棘刺上，由于棘刺一侧为斜面，另一侧为直面，因此在锁定齿462顶触在棘轮461上时，转动轴4331只能进行逆时针转动，顺时针转动被锁定，而初始状态下的涡卷弹簧4323也具有一定弹力，因此在初始状态时，压力检测装置42前端位置的顶触片434处于拉紧状态，此时伸缩杆412向前伸出，在伸出过程中，滚动轮4332与摩擦块451接触从而发生滚动，由于滚动轮4332为单向转动，从而不带动转动轴4331转动，同时在顶触片434顶触在车刀21上之前，滚动轮4332与摩擦块451脱离接触，测量结束后，伸缩杆412向后缩回，滚动轮4332再次与摩擦块451接触从而发生反向滚动，带动转动轴4331转动一定角度，从而带动之前检测时的顶触片434上的顶触点向第二桶433移动，使检测点上的顶触片434为崭新未使用过。

转动轴4331上卷绕的顶触片434达到一定圈数后，压触在第二压触开关4333上，从而第二压触开关4333控制电动伸缩架463伸出，带动锁定齿462向外移动与棘轮461脱离连接，因此棘轮461的单向转动锁定解除，因此在第一桶432内的涡卷弹簧4323的作用下，将顶触片434全部卷回至第一桶432内，第二压触开关4333同时控制电动伸缩缸4311伸出一定距离，从而使升降架431上升一定距离，使得顶触片434之前顶触过的位置整体向上移动，未顶触过的位置位于刀尖的顶触点上，使检测装置能使用更长时间。

其工作原理或使用方法如下：

在每次车削完成后，刀架2都回复至初始零位上，使操作人员或机械收将车削好的毛坯件取走，同时安装新的需要加工的毛坯件，而在刀架2回复到初始零位的过程中，顶触在活塞杆442的前端，从而带动活塞杆442向后滑动，将充气桶441内的气体压入至储气筒443内，同时车床1的刀架零位上设置有感应装置，在刀架2复位后控制储气筒443给伸缩件41供气，在伸缩杆412向前伸出，压触在第一压触开关上时，停止给伸缩件41供气。

顶触片434经过压力检测装置42的前端，而在刀架2回复到零位时，伸缩杆412推动顶触装置43向前伸出，且每次伸出的距离都相同，而在伸出的过程中顶触片434的前端面顶触在车刀21的尖部，顶触片434后端面压触在压力检测装置42上，从而使压力检测装置42得到一个压力值，在得到压力值后伸缩杆412向后缩回，由于每次伸缩杆412伸出的距离都相同因此在车刀21没有磨损的情况下，压力值维持在一个可控的区间内，而在车刀21磨损时，使顶触片434形变的程度变小，同时顶触片434对压力检测装置42的压力值也变小，从而判断车刀21已经磨损。

同时也能通过车床程序设置，刀架2在进行更换毛坯件的时候不回复到零位，在每车削一定数量的毛坯件后，刀架2回复至零位一次，从而进行一次车刀磨损检测。

而顶触片434有软质材料制成，车刀21刀尖顶触在顶触片434上能发生一定的形变，从而保护车刀21刀尖不会被破坏，然而每次车刀21刀尖顶触在顶触片434上，会使顶触片的表面磨损掉，从而影响压力检测装置42检测的压力值，因此需要在每次检测之后更换测量点上的顶触片434。

因此在初始状态时，电动伸缩架463处于缩回状态，即此时锁定齿462弹性顶触在棘轮461侧面的棘刺上，转动轴4331只能进行逆时针转动，顺时针转动被锁定，而初始状态下的涡卷弹簧4323也具有一定弹力，因此在初始状态时，压力检测装置42前端位置的顶触片434处于拉紧状态，此时伸缩杆412向前伸出，在伸出过程中，滚动轮4332与摩擦块451接触从而发生滚动，由于滚动轮4332为单向转动，从而不带动转动轴4331转动，同时在顶触片434顶触在车刀21上之前，滚动轮4332与摩擦块451脱离接触，测量结束后，伸缩杆412向后缩回，滚动轮4332再次与摩擦块451接触从而发生反向滚动，带动转动轴4331转动一定角度，从而带动之前检测时的顶触片434上的顶触点向第二桶433移动，使检测点上的顶触片434为崭新未使用过。

转动轴4331上卷绕的顶触片434达到一定圈数后，压触在第二压触开关4333上，从而第二压触开关4333控制电动伸缩架463伸出，带动锁定齿462向外移动与棘轮461脱离连接，因此棘轮461的单向转动锁定解除，因此在第一桶432内的涡卷弹簧4323的作用下，将顶触片434全部卷回至第一桶432内，第二压触开关4333同时控制电动伸缩缸4311伸出一定距离，从而使升降架431上升一定距离，使得顶触片434之前顶触过的位置整体向上移动，未顶触过的位置位于刀尖的顶触点上，使检测装置能使用更长时间。

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。

Claims (8)

1.一种丝锥的加工装置，包括车床（1），车床（1）上设置有刀架（2）和装夹头（3），装夹头（3）用于夹持毛坯件，刀架（2）上设置有车刀（21），用于对毛坯件进行车削，其特征在于：还包括检测装置（4），检测装置（4）包括伸缩件（41）、压力检测装置（42）、顶触装置（43）、充气装置（44）和安装架（45），安装架（45）设置在车床（1）上， 充气装置（44）包括储气桶（443），伸缩件（41）包括活塞桶（411）和伸缩杆（412），活塞桶（411）设置在安装架（45）上，伸缩杆（412）活塞滑动设置在活塞桶（411）内，且储气桶（443）后端通过管道与活塞桶（411）后端连接，管道上设置有控制阀；

压力检测装置（42）设置在伸缩杆（412）前端，在伸缩杆（412）上设置横板（413），安装架（45）上设置有限位板（414），活塞桶（411）上设置有泄压阀，限位板（414）上设置有第一压触开关，伸缩杆（412）向前伸出，横板（413）能压触在限位板（414）上，第一压触开关控制泄压阀启动，横板（413）前端顶触设置有第一弹性件（415）的一端，另一端顶触在安装架（45）上；

顶触装置（43）设置在压力检测装置（42）的前端，伸缩杆（412）向前伸出时，顶触装置（43）能压触在车刀（21）刀尖上，从而压力检测装置（42）能检测到一个压力值，在车刀（21）磨损时，压力值会变小。

2.根据权利要求1所述的一种丝锥的加工装置，其特征在于：充气装置（44）包括充气桶（441），充气桶（441）设置在车床（1）上，充气桶（441）内活塞滑动设置有活塞杆（442），活塞杆（442）前端位于刀架（2）回复零位的路径上，充气桶（441）的后端通过管道与储气桶（443）连接，刀架（2）向后回复至零位的过程中能压触在活塞杆（442）上，带动活塞杆（442）一起移动。

3.根据权利要求1所述的一种丝锥的加工装置，其特征在于：所述顶触装置（43）包括升降架（431）和顶触片（434），升降架（431）上设置有第一桶（432）和第二桶（433），第一桶（432）内转动设置有转动套（4321），第二桶（433）内转动设置有转动轴（4331），顶触片（434）一端卷绕在第一桶（432）的转动套（4321）上，另一端从第一桶（432）侧面开口处伸出，经过压力检测装置（42）的前端，从第二桶（433）侧面开口进入到第二桶（433）内，设置在转动轴（4331）上，旋转转动轴（4331）能带动顶触片（434）移动。

4.根据权利要求3所述的一种丝锥的加工装置，其特征在于：所述第一桶（432）的中心位置上设置有固定轴（4322），固定轴（4322）与转动套（4321）之间设置有涡卷弹簧（4323），且在转动轴（4331）下端设置有锁定装置（46），锁定装置（46）能使转动轴（4331）只能单向转动。

5.根据权利要求3所述的一种丝锥的加工装置，其特征在于：所述转动轴（4331）下端单向转动设置有滚动轮（4332），安装架（45）上设置有摩擦块（451），伸缩杆（412）在带动顶触装置（43）前后伸缩的过程中，滚动轮（4332）与摩擦块（451）接触从而发生滚动，且在向后缩回的过程中带动转动轴（4331）转动。

6.根据权利要求4所述的一种丝锥的加工装置，其特征在于：所述锁定装置（46）包括棘轮（461）、锁定齿（462）和电控伸缩架（463），电动伸缩架（463）设置在第二桶（433）的侧面，棘轮（461）设置在转动轴（4331）上，锁定齿（462）弹性滑动设置在电动伸缩架（463）上，在电动伸缩架（463）缩回状态时，锁定齿（462）弹性顶触在棘轮（461）上，使棘轮（461）只能单向转动，在电动伸缩架（463）伸出状态时，锁定齿（462）与棘轮（461）脱离连接，从而使转动轴（4331）能反向转动。

7.根据权利要求6所述的一种丝锥的加工装置，其特征在于：所述第二桶（433）内壁上设置有第二压触开关（4333），转动轴（4331）上卷绕的顶触片（434）达到一定圈数后，能压触在第二压触开关（4333）上，第二压触开关（4333）控制电动伸缩架（463）伸出，同时控制升降架（431）向上伸出一定距离。

8.使用如权利要求3-7中任一项所述的一种丝锥的加工装置的加工方法，其特征在于：

S1:刀架（2）回复至零位，储气桶（443）给伸缩件（41）供气，使伸缩杆（412）向前伸出，顶触在限位板（414）后，向后缩回；

S2: 伸缩杆（412）伸出顶触片（434）前端顶触在车刀（21）上，后端压触在压力检测装置（42）上，使压力检测装置（42）得到一个压力值；

S3: 伸缩杆（412）在缩回过程中，转动轴（4331）发生转动，从而带动顶触片（434）移动一定位移，使下次车刀顶触时，顶触位置上的顶触片（434）为崭新未使用的，保证测量的准确性；

S4：在刀架（2）回复至零位时能进行一次车刀的磨损检测，而磨损检测是通过将压力检测装置（42）伸出相同距离，其顶触在车刀（21）上的压力变化来观察，在压力值减小时，车刀（21）即表示磨损。