CN207695775U - 一种切削组件及切削设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种切削组件及切削设备，该切削组件包括主轴、刀具以及辅助连接机构，其中辅助连接机构包括传动机构及调节机构，传动机构连接主轴和刀具，并在主轴沿预设轨迹带动刀具同步移动的过程中，传动刀具绕与主轴的轴心线平行的转动轴进行转动，调节机构用于在主轴沿预设轨迹带动刀具同步移动的过程中，绕主轴调节刀具相对于主轴的相对位置关系，以使得刀具的外周缘上的切削点保持在主轴的轴心线上。通过这种切削组件使得刀具外周缘上的切削点形成的切削轨迹与主轴的移动轨迹相同，降低甚至消除了切削变形的问题，且结构简单，不需要通过刀补工艺，降低了工艺成本及人工成本。

Description

一种切削组件及切削设备

技术领域

本实用新型涉及切削加工领域，特别是涉及一种切削组件及切削设备。

背景技术

在数控领域中进行切削加工时，一般通过控制主轴移动并转动，使得与主轴同轴的刀具跟随主轴移动并转动进行切削，但是这种切削方法会出现主轴的移动轨迹与刀具外周缘上的切削点形成的切削轨迹不是同一个轨迹的问题，进而导致切削变形。

实用新型内容

本实用新型主要是提供一种切削组件及切削设备，旨在解决切削加工时，主轴的移动轨迹与刀具外周缘上的切削点形成的切削轨迹不是同一个轨迹导致切削变形的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种切削组件，其中，所述切削组件包括主轴、刀具以及连接于所述主轴和所述刀具的辅助连接机构，其中所述辅助连接机构包括传动机构及调节机构，所述传动机构连接所述主轴和所述刀具，并在所述主轴沿预设轨迹带动所述刀具同步移动的过程中，传动所述刀具绕与所述主轴的轴心线平行的转动轴进行转动，所述调节机构用于在所述主轴沿所述预设轨迹带动所述刀具同步移动的过程中，绕所述主轴调节所述刀具相对于所述主轴的相对位置关系，以使得所述刀具的外周缘上的切削点保持在所述主轴的轴心线上。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的另一个技术方案是：提供一种切削设备，其中，所述切削设备包括上述的切削组件。

本实用新型的有益效果是：区别于现有技术的情况，本实用新型提供的切削组件包括主轴、刀具以及连接于主轴和刀具的辅助连接机构，其中辅助连接机构包括传动机构及调节机构，传动机构连接主轴和刀具，并在主轴沿预设轨迹带动刀具同步移动的过程中，传动刀具绕与主轴的轴心线平行的转动轴进行转动，调节机构用于在主轴沿预设轨迹带动刀具同步移动的过程中，绕主轴调节刀具相对于主轴的相对位置关系，以使得刀具的外周缘上的切削点保持在主轴的轴心线上，进而使得刀具外周缘上的切削点形成的切削轨迹与主轴的移动轨迹相同，降低甚至消除了切削变形的问题，且结构简单，不需要通过刀补工艺，降低了工艺成本及人工成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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，其中：

图1是本实用新型提供的切削组件实施例的结构示意图；

图2是图1中传动机构的又一结构示意图；

图3图1中主轴沿预设轨迹移动的状态示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，图1是本实用新型提供的切削组件10实施例的结构示意图，本实施例的切削组件10包括刀具11、主轴12及连接于刀具11和主轴12的辅助连接机构13。

刀具11的外周缘具有多个切削点111，且设有与刀具11同轴设置的转动轴112，以使得刀具11可绕转动轴112转动，进而通过刀具11外周缘上的切削点111进行切削。

主轴12可转动并沿预设轨迹移动。

其中，该预设轨迹可呈直线状、曲线状或直线状与曲线状相结合的预设轨迹，主轴12在沿上述至少一种预设轨迹移动的过程中保持转动。

进一步的，主轴12在沿预设轨迹移动时可带动刀具11同步移动。

具体的，主轴12与转动轴112平行设置，且本实施例的切削组件10还包括支架14，支架14包括第一子支架141及第二子支架142，第一子支架141与主轴12转动连接，第二子支架142与转动轴112转动连接，第一子支架141与第二子支架142固定连接，以使得主轴12沿预设轨迹移动时，第一子支架141跟随主轴12同步移动，第一子支架141带动第二子支架142同步移动，进而使得第二子支架通过转动轴112带动刀具11同步移动。

辅助连接机构13包括传动机构131及调节机构132。

其中，传动机构131连接主轴12和刀具11，并在主轴12沿预设轨迹带动刀具11同步移动的过程中，传动刀具绕与主轴12的轴心线121平行的转动轴112进行转动。

具体的，传动机构131包括第一传动轮1311及第二传动轮1312，第一传动轮131与主轴12同轴设置，以使得主轴12转动时，第一传动轮1311跟随主轴12转动，第二传动轮1312与刀具11同轴设置，在本实施例中，即与转动轴112同轴设置，且第二传动轮1312与第一传动轮1311啮合传动，以使得主轴12在沿预设轨迹带动刀具11同步移动的过程中，通过第一传动轮1311及第二传动轮1312驱动刀具11绕转动轴112转动。

参阅图2，在其他实施例中，传动机构131进一步包括第三传动轮1313，第三传动轮1313与第一传动轮1311和第二传动轮1312啮合，以使得主轴12通过第一传动轮1311、第二传动轮1312和第三传动轮1313驱动刀具11绕转动轴112转动。

可选的，第三传动轮1313包括第一齿轮部1314及第二齿轮部1315，第一齿轮部1314与第二齿轮部1315同轴设置且分别与第一传动轮1311和第二传动轮1312啮合。

进一步参阅图1，调节机构132用于在主轴12沿预设轨迹带动刀具11同步移动的过程中，绕主轴12调节刀具11相对于主轴12的相对位置关系，以使得刀具11的外周缘上的切削点111保持在主轴12的轴心线121上。

具体的，调节机构132与第一子支架141或第二子支架142连接，以绕主轴12调节第二子支架142相对于主轴12的相对位置关系。

本实施例中以调节机构132与第一子支架141连接为例进行说明，在主轴12沿曲线状的预设轨迹带动刀具11同步移动的过程中，调节机构132根据该预设轨迹使得第一子支架141相对于主轴12转动，第一子支架141带动第二子支架142相对于主轴12转动以调节第二子支架142相对于主轴12的相对位置关系，进而通过转动轴112调节刀具相对于主轴12的相对位置关系。

可选的，调节机构132与第一子支架141或第二子支架142啮合传动，啮合时，调节机构132可转动，以使得与之啮合的第一子支架141或第二子支架142转动。

可选的，调节机构132为电机。

进一步的，在主轴12带动刀具同步移动的过程中，当预设轨迹为直线时，上述的调节使得转动轴112在该直线的方向上与主轴平行移动，当预设轨迹为曲线时，上述的调节使得转动轴112在预设轨迹的曲线每一切点的法向上与主轴12同步移动，以使得刀具11的外周缘上的切削点111保持在主轴12的轴心线121上。

参阅图3，预设轨迹的曲线的每一点相对于该曲线都具有一个切向，也即如图3中箭头所示的方向，上述的法向即为每一点上与该切向相垂直的方向，上述的同步移动即为主轴12移动至曲线上的每一点时，转动轴112的轴心线相应的与每一点的法向方向相同的法线101相交。

比如，在主轴12沿预设轨迹移动的起始位置，也即如图3所示的位置点A1，通过调节机构132调节第一子支架141相对于主轴12转动，以带动第二子支架142调节转动轴112相对于主轴12的位置，当转动轴112的轴心线与位置点A1的法线101相交时，调节完毕，此时，刀具11的外周缘上的切削点111在主轴12的轴心线121上，进一步的，当主轴12沿曲线状的预设轨迹移动至位置点A2时，调节机构132以与上述相同的原理调节第一子支架141，使得转动轴112的轴心线与位置点A2的法线101相交，即可使得在A2的位置点，刀具11的外周缘上的切削点111与起始位置点A1相同，在主轴12的轴心线121上，同理，当主轴12沿曲线状的预设轨迹移动至任一位置点，均可以通过调节机构132使得转动轴112的轴心线与任一位置点的法线101相交，也即转动轴112的轴心线与预设轨迹的曲线的每一切点的法线101相交，即可使得刀具11的外周缘上的切削点111一直保持在轴心线121上，进而使得切削点111形成的切削轨迹与预设轨迹在轴心线121的方向上重合。

进一步的，本实施例的切削组件10还包括控制器(图中未示出)，该控制器用于控制主轴12沿预设轨迹带动刀具11同步移动，并根据该预设轨迹调节刀具11相对于主轴12的相对位置关系

在一实际应用场景中，可根据实际的切削所需，在控制器中编入一个轨迹方程y＝f(x)，该方程中的(x，y)即为轨迹中的每一个点的坐标，控制器即可根据该每一个点的坐标控制主轴12移动，并在移动的过程中，控制器根据每一个点在轨迹曲线的法向，控制调节机构132调节刀具11相对于主轴12的相对位置关系，具体调节过程可参考上述说明，在此不再赘述。

本实用新型还提供了一种切削设备，该切削设备包括上述实施例中的切削组件10。

可选的，该切削设备为数控机床。

区别于现有技术，本实用新型提供的切削组件包括主轴、刀具以及连接于主轴和刀具的辅助连接机构，其中辅助连接机构包括传动机构及调节机构，传动机构连接主轴和刀具，并在主轴沿预设轨迹带动刀具同步移动的过程中，传动刀具绕与主轴的轴心线平行的转动轴进行转动，调节机构用于在主轴沿预设轨迹带动刀具同步移动的过程中，绕主轴调节刀具相对于主轴的相对位置关系，以使得刀具的外周缘上的切削点保持在主轴的轴心线上，进而使得刀具外周缘上的切削点形成的切削轨迹与主轴的移动轨迹相同，降低甚至消除了切削变形的问题，且结构简单，不需要通过刀补工艺，降低了工艺成本及人工成本。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种切削组件，其特征在于，所述切削组件包括主轴、刀具以及连接于所述主轴和所述刀具的辅助连接机构，其中所述辅助连接机构包括传动机构及调节机构，所述传动机构连接所述主轴和所述刀具，并在所述主轴沿预设轨迹带动所述刀具同步移动的过程中，传动所述刀具绕与所述主轴的轴心线平行的转动轴进行转动，所述调节机构用于在所述主轴沿所述预设轨迹带动所述刀具同步移动的过程中，绕所述主轴调节所述刀具相对于所述主轴的相对位置关系，以使得所述刀具的外周缘上的切削点保持在所述主轴的轴心线上。

2.根据权利要求1所述的切削组件，其特征在于，所述传动机构包括：

第一传动轮，与所述主轴同轴设置；

第二传动轮，与所述刀具同轴设置，所述第二传动轮与所述第一传动轮啮合传动，以使得所述主轴在沿所述预设轨迹带动所述刀具同步移动的过程中，通过所述第一传动轮及所述第二传动轮驱动所述刀具绕所述转动轴转动。

3.根据权利要求1所述的切削组件，其特征在于，所述切削组件进一步包括支架，所述支架包括第一子支架及第二子支架，所述第一子支架与所述主轴转动连接，所述第二子支架与所述转动轴转动连接，所述第一子支架与所述第二子支架固定连接，以使得所述主轴沿所述预设轨迹通过所述第一子支架及所述第二子支架带动所述刀具同步移动。

4.根据权利要求3所述的切削组件，其特征在于，所述调节机构与所述第一子支架或所述第二子支架连接，以绕所述主轴调节所述第二子支架相对于所述主轴的相对位置关系。

5.根据权利要求4所述的切削组件，其特征在于，所述调节机构与所述第一子支架或所述第二子支架啮合传动。

6.根据权利要求1所述的切削组件，其特征在于，所述预设轨迹呈直线状，所述转动轴在所述直线的方向上与所述主轴平行移动。

7.根据权利要求1所述的切削组件，其特征在于，所述预设轨迹呈曲线状，所述转动轴在所述曲线每一切点的法向上与主轴同步移动。

8.根据权利要求1所述的切削组件，其特征在于，所述切削组件进一步包括控制器，所述控制器用于控制所述主轴沿所述预设轨迹带动所述刀具同步移动，并根据所述预设轨迹控制所述调节机构调节所述刀具相对于所述主轴的相对位置关系。

9.根据权利要求1所述的切削组件，其特征在于，所述刀具的外周缘上的切削点的切削轨迹与所述预设轨迹在所述轴心线的方向上重合。

10.一种切削设备，其特征在于，所述切削设备包括权利要求1～9中任一项所述的切削组件。