倒角装置及其倒角方法

文档序号:27342 发布日期:2021-09-24 浏览:35次 >En<

阅读说明:本技术 倒角装置及其倒角方法 (Chamfering device and chamfering method thereof ) 是由 黄小军 沈斌 顾宗慧 张尔恒 于 2021-05-20 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种倒角装置及其倒角方法,包括机台、固定座、移动机构及切削机构,其中:固定座可转动地设置于机台,用于固定靶材工件;机台具有顶面,顶面内具有相互垂直的第一方向与第二方向;移动机构可移动地设置于机台,包括沿第一方向移动的第一移动机构及安装于第一移动机构且沿第二方向移动的第二移动机构;切削机构包括驱动元件及砂轮,第一方向与砂轮的轴线方向平行,驱动元件固定于第二移动机构上,砂轮可转动地固定于驱动元件上,且可抵接于靶材工件上。该倒角装置在磨削过程中,靶材工件与砂轮同时旋转转动,使得涂层端面只受到与靶材工件相同旋向的磨削力,有效降低涂层端面开裂崩边的风险,提高靶材工件的良率及生产效率。(The invention provides a chamfering device and a chamfering method thereof, comprising a machine table, a fixed seat, a moving mechanism and a cutting mechanism, wherein: the fixed seat is rotatably arranged on the machine table and used for fixing the target workpiece; the machine table is provided with a top surface, and a first direction and a second direction which are vertical to each other are arranged in the top surface; the moving mechanism is movably arranged on the machine table and comprises a first moving mechanism moving along a first direction and a second moving mechanism which is arranged on the first moving mechanism and moves along a second direction; the cutting mechanism comprises a driving element and a grinding wheel, the first direction is parallel to the axis direction of the grinding wheel, the driving element is fixed on the second moving mechanism, and the grinding wheel is rotatably fixed on the driving element and can abut against the target workpiece. According to the chamfering device, the target workpiece and the grinding wheel rotate simultaneously in the grinding process, so that the coating end face only receives the grinding force in the same rotation direction as the target workpiece, the risk of cracking and edge breakage of the coating end face is effectively reduced, and the yield and the production efficiency of the target workpiece are improved.)

倒角装置及其倒角方法

技术领域

本发明涉及倒角加工

技术领域

,特别是涉及一种倒角装置及其倒角方法。

背景技术

随着社会工业的不断发展,在航空航天、船舶、汽车、电子、医学等领域,越来越多的零部件会在其表面涂覆一层涂层,起到防护、绝缘、装饰、改善其物理性能等作用。由于涂覆有涂层的表面与未涂覆涂层的表面之间会产生近似90°的阶差,严重影响零部件表面的平滑性,也易在涂层过渡区域产生应力集中,严重影响零部件的外观与使用寿命等,因此,必须对零部件的涂层过渡区域进行处理。

现有技术中通常是通过车刀直接在靶材工件的涂层端面切削出倒角来改善靶材工件的外观与使用寿命等,但在切削过程中,设置待切削出倒角的靶材工件旋转转动、车刀固定不动,或是待切削出倒角的靶材工件固定不动、车刀旋转转动,导致在切削倒角的过程中,待倒角的涂层端面受到的切削力较大,且部分涂层脆性较高,涂层端面在受到较大的切削力后,涂层端面易出现开裂、崩边的风险,靶材工件报废率较高,且车刀磨损率也较高,严重影响靶材工件的良率及生产效率。

发明内容

基于此,有必要针对在切削过程中,待切削出倒角的涂层端面易出现开裂、崩边的问题,提供一种倒角装置及其倒角方法。

一种倒角装置,包括机台、固定座、移动机构及切削机构,其中:

所述固定座可转动地设置于所述机台,用于固定靶材工件;

所述机台具有顶面,所述顶面内具有相互垂直的第一方向与第二方向;

所述移动机构可移动地设置于所述机台,包括沿所述第一方向移动的第一移动机构及安装于所述第一移动机构且沿所述第二方向移动的第二移动机构;

所述切削机构包括驱动元件及砂轮,所述第一方向与所述砂轮的轴线方向平行,所述驱动元件固定于所述第二移动机构上,所述砂轮可转动地固定于所述驱动元件上,且可抵接于所述靶材工件上。

上述倒角装置,用于对靶材工件的涂层端面进行倒角,包括机台、固定座、移动机构及切削机构,固定座可转动地设置于机台上,用于固定及驱动靶材工件的旋转转动;移动机构可移动地设置于机台上,移动机构包括沿第一方向移动的第一移动机构及沿第二方向移动的第二移动机构,且第二移动机构安装于第一移动机构上;切削机构包括驱动元件及砂轮,驱动元件固定于第二移动机构上,用于固定与驱动砂轮的旋转转动。在磨削涂层端面倒角的过程中,通过控制移动机构沿第一方向和/或第二方向的移动,实现砂轮与靶材工件的抵接,并继续控制移动机构沿第一方向的移动,实现砂轮对涂层端面的磨削,靶材工件与砂轮同时旋转转动,使得涂层端面在磨削过程中只受到与靶材工件相同旋向的磨削力,有效降低涂层端面开裂、崩边的风险,提高靶材工件的良率及生产效率。

在其中一个实施例中,所述砂轮为圆锥台体结构,且其锥度与所述靶材工件的倒角锥度相同。

在其中一个实施例中,所述砂轮的锥度角为10°-30°,且在其轴线方向上,所述砂轮的斜边长度为5mm-20mm。

在其中一个实施例中,所述砂轮中心与所述靶材工件中心到所述顶面的距离一致。

在其中一个实施例中,所述第一移动机构包括第一导轨、可滑动地设置于所述第一导轨上的第一滑块及驱动所述第一滑块沿所述第一方向移动的第一控制杆,所述第二移动机构包括第二导轨、可滑动地设置于所述第二导轨上的第二滑块及驱动所述第二滑块沿所述第二方向移动的第二控制杆,所述第二导轨安装于所述第一滑块上。

在其中一个实施例中,所述切削机构还包括承载台,所述承载台固定于第二滑块上,所述驱动元件固定于所述承载台上。

在其中一个实施例中,还包括设置于所述靶材工件附近的吸风口,所述吸风口一端连接有除尘器。

在其中一个实施例中,所述砂轮外罩设有防护罩,所述防护罩与所述砂轮具有间隙,且所述防护罩具有缺口。

在其中一个实施例中,所述驱动元件为具有输出轴的电机,所述砂轮固定于所述输出轴上。

在其中一个实施例中,所述机台还内置有齿轮组,所述齿轮组与所述固定座相连接,所述机台上设置有可沿第一方向移动的闷头顶针,所述闷头顶针中心与所述固定座中心到所述顶面的距离一致。

一种如上述任一项技术方案所述的倒角装置的倒角方法,所述倒角方法包括步骤:

在所述固定座上固定所述靶材工件,并在所述驱动元件上固定所述砂轮;

驱动所述移动机构动作,至所述砂轮抵接于所述靶材工件上,且二者相对旋转转动;

沿第一方向移动所述移动机构至涂层端面磨削出倒角。

上述倒角方法,用于对靶材工件的涂层端面进行倒角,利用工装夹具实现靶材工件与砂轮的固定,驱动移动机构沿第一方向和/或第二方向移动,至砂轮抵接于靶材工件上,并且砂轮与靶材工件相对旋转转动,继续沿第一方向移动移动机构,开始涂层端面的倒角磨削,实现对涂层端面的倒角磨削。该倒角方法使得涂层端面在磨削过程中只受到与靶材工件相同旋向的磨削力,能有效降低涂层开裂、崩边的风险,且倒角工艺简单,能显著提高靶材工件的良率及生产效率。

在其中一个实施例中,所述靶材工件的转速为60r/min-80r/min,所述砂轮的转速为100r/min-150r/min。

附图说明

图1为本发明提供的倒角装置的结构俯视图;

图2为本发明提供的倒角装置的结构前视图;

图3为本发明提供的涂层端面倒角过程中靶材工件与砂轮的位置示意图。

附图标记:

100、倒角装置;

110、机台;111、顶面;112、第一方向;113、第二方向;114、闷头顶针;115、第三控制杆;

120、固定座;121、靶材工件;122、涂层;123、涂层端面;

130、移动机构;131、第一移动机构;132、第二移动机构;133、第一控制杆;134、第二控制杆;

140、切削机构;141、驱动元件;142、电机;143、输出轴;144、砂轮;145、斜边;146、承载台;147、防护罩;

150、吸风口;151、除尘器。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。

下面结合附图介绍本发明实施例提供的技术方案。

如图1、图2及图3所示,本发明提供一种倒角装置100,用于对靶材工件121的涂层端面123进行倒角,包括机台110、固定座120、移动机构130及切削机构140,其中:

固定座120可转动地设置于机台110上,并且固定座120用于固定靶材工件121,靶材工件121表面涂覆有涂层122。

机台110具有顶面111,顶面111也即工作台,顶面111具有第一方向112与第二方向113,第一方向112与第二方向113相互垂直,并且第一方向112与砂轮144的轴线方向平行。

移动机构130可移动地设置于机台110上,移动机构130包括第一移动机构131与第二移动机构132,第一移动机构131可沿第一方向112移动,第二移动机构132可沿第二方向113移动,并且第二移动机构132通过螺纹连接、焊接、卡接等形式安装于第一移动机构131上,通过第一移动机构131沿第一方向112与第二移动机构132沿第二方向113的合成运动,实现移动机构130在第一方向112和/或第二方向113的移动。当然,在其他实施方式中,也可以是第一移动机构131通过螺纹连接、焊接、卡接等形式安装于第二移动机构132上,对于第一移动机构131与第二移动机构132的具体安装方式本发明不做限制,只需满足移动机构130能够在第一方向112和/或第二方向113移动即可。

切削机构140包括驱动元件141及砂轮144,驱动元件141固定于第二移动机构132上,砂轮144可转动地固定于驱动元件141上,并且砂轮144可抵接于靶材工件121上。需要说明的是,在其中一种实施方式中,砂轮144中心与靶材工件121中心到顶面111的距离一致,避免砂轮144在抵接于靶材工件121时,砂轮144中心与靶材工件121中心出现偏差,导致在磨削过程中,涂层端面123受到较大的偏心力,涂层端面123易出现开裂、崩边的风险。另外,本发明中砂轮144为金刚石砂轮,对于产生热量较高的场合,砂轮144也可以为CBN(立方氮化硼)砂轮,金刚石砂轮与CBN砂轮均具有硬度高、磨削锋利、磨削力小的优势;当然,砂轮144的具体材料不局限于上述提供的金刚石砂轮与CBN砂轮,还可为其他高硬度的砂轮144,对于砂轮144的具体材料本发明不做限制,可根据具体磨削涂层122种类选择。

上述倒角装置100,用于对靶材工件121的涂层端面123进行倒角,包括机台110、固定座120、移动机构130及切削机构140,固定座120可转动地设置于机台110上,用于固定及驱动靶材工件121的旋转转动;移动机构130可移动地设置于机台110上,移动机构130包括沿第一方向112移动的第一移动机构131及沿第二方向113移动的第二移动机构132,且第二移动机构132安装于第一移动机构131上;切削机构140包括驱动元件141及砂轮144,驱动元件141固定于第二移动机构132上,用于固定与驱动砂轮144的旋转转动。在磨削涂层端面123倒角的过程中,通过控制移动机构130沿第一方向112和/或第二方向113的移动,实现砂轮144与靶材工件121的抵接,并继续控制移动机构130沿第一方向112的移动,实现砂轮144对涂层端面123的磨削,靶材工件121与砂轮144同时旋转转动,使得涂层端面123在磨削过程中只受到与靶材工件121相同旋向的磨削力,有效降低涂层端面123开裂、崩边的风险,提高靶材工件121的良率及生产效率。

为实现砂轮144对涂层端面123的倒角磨削,一种优选实施方式,如图1及图3所示,砂轮144为圆锥台体结构,并且砂轮144的锥度与靶材工件121的倒角锥度相同,在砂轮144对涂层端面123的倒角磨削过程中,具有锥度的砂轮144与待倒角的涂层端面123接触磨削,可快速地磨削出所需的倒角,提高涂层端面123倒角磨削良率与生产效率。

具体地,可将砂轮144的锥度角设置为10°-30°,在具体设置时,砂轮144的锥度角可以为10°、15°、20°、25°、30°中的一种,当然,砂轮144的锥度角并不局限于上述范围值,还可以为10°-30°这一范围内的其他数值。当然,对于需在涂层端面123磨削出其他锥度的倒角的场合,砂轮144的锥度角不局限于上述锥度角设置范围,可根据实际倒角的锥度需求对应选择砂轮144的锥度角。

另外,在砂轮144厚度方向上,砂轮144的斜边145长度为5mm-20mm,其中,本发明中,砂轮144厚度方向即为第一方向112,在具体设置时,斜边145的长度可以为5mm、8mm、11mm、14mm、17mm、20mm中的一种,当然,斜边145的长度并不局限于上述范围值,还可以为5mm-20mm这一范围值内的其他数值。当然,对于需在涂层端面123磨削出其他规格倒角的场合,斜边145的长度不局限于上述长度设置范围,可根据实际倒角规格需求对应设置斜边145的长度。

为驱动第一移动机构131沿第一方向112的移动,以及第二移动机构132沿第二方向113的移动,一种优选实施方式,如图1、图2所示,第一移动机构131包括第一导轨(图示未示出)、第一滑块(图示未示出)及第一控制杆133,第一滑块可滑动地设置于第一导轨上,通过旋转第一控制杆133可驱动第一滑块在第一导轨上沿第一方向112移动,进而驱动第一移动机构131沿第一方向112移动;第二移动机构132包括第二导轨(图示未示出)、第二滑块(图示未示出)及第二控制杆134,第二滑块可滑动地设置于第二导轨上,通过旋转第二控制杆134可驱动第二滑块在第二导轨上沿第二方向113移动,进而驱动第二移动机构132沿第二方向113移动,并且将第二导轨通过螺纹连接、焊接、卡接等形式安装于第一滑块上,通过第一移动机构131沿第一方向112的移动,以及第二移动机构132沿第二方向113的移动的合成运动,实现移动机构130沿第一方向112和/或第二方向113的移动。

需要说明的是,第一移动机构131沿第一方向112可移动不局限于通过第一导轨与第一滑块的配合,还可以是通过带轮传动、蜗轮蜗杆传动等形式实现第一移动机构131沿第一方向112的移动。同样地,第二移动机构132沿第二方向113可移动不局限于通过第二导轨与第二滑块的配合,还可以是通过带轮传动、蜗轮蜗杆传动等形式实现第二移动机构132沿第二方向113的移动。

为将驱动元件141固定于移动机构130上,一种优选实施方式,如图1、图2所示,切削机构140还包括承载台146,承载台146固定于第二滑块上,将驱动元件141固定于承载台146上。其中驱动元件141可以通过螺纹连接、焊接、卡接等形式固定于承载台146上,也可以是通过胶结或其他能实现驱动元件141与承载台146固定的连接方式,对于驱动元件141与承载台146的具体固定方式本发明不做限制。通过驱动第一移动机构131沿第一方向112及第二移动机构132沿第二方向113的移动,带动承载台146沿第一方向112和/或第二方向113的移动,继而驱动切削机构140沿第一方向112和/或第二方向113的移动。需要说明的是,当第一移动机构131固定于第二移动机构132上时,承载台146固定于第一滑块上。

在磨削过程中,为避免靶材工件121在磨削过程中掉落的粉尘飞溅造成工作环境的污染及安全风险,一种优选实施方式,如图1、图2所示,倒角装置100还包括吸风口150及除尘器151,吸风口150设置于靶材工件121附近,具体可设置于磨削过程中掉落的粉尘飞溅方向,并且吸风口150具有相对设置的两端,吸风口150的一端用于吸入粉尘,另一端连接有除尘器151。在涂层端面123的倒角磨削过程中,掉落的粉尘或其他杂质可通过吸风口150吸入至除尘器151中,既可避免粉尘飞溅至顶面111工作台,对工作环境造成污染,也可避免飞溅至操作工人附近,对操作工人造成误伤,或飞溅至切削机构140中,造成零部件的损坏。

另外,如图1所示,砂轮144外还罩设有防护罩147,防护罩147与砂轮144具有间隙,并且防护罩147具有缺口,便于砂轮144对涂层端面123的磨削。通过在砂轮144外设置防护罩147,有利于收集在磨削过程中,掉落的粉尘及其他杂质,并通过吸风口150吸入至除尘器151中,并且可进一步确保操作工人的安全。

为实现砂轮144的固定与旋转转动,一种优选实施方式,如图1、图3所示,驱动元件141为电机142,电机142具有输出轴143,砂轮144固定于输出轴143上。其中,砂轮144可通过套设、焊接等形式固定于电机142轴上。启动电机142后,电机142输出动力至输出轴143上,通过输出轴143带动砂轮144的旋转转动,实现砂轮144对涂层端面123倒角的磨削。当然,驱动元件141不局限于电机142的驱动方式,还可以为齿轮传动、齿轮齿条传动等能够实现砂轮144旋转的驱动方式,对于驱动元件141的具体形式本发明不做限制。

为实现靶材工件121的旋转转动,一种优选实施方式,如图1、图2所示,机台110还内置有齿轮组(图示未示出),齿轮组与固定座120相连接,机台110上设置有闷头顶针114,闷头顶针114远离靶材工件121的一端设置有第三控制杆115,通过第三控制杆115驱动闷头顶针114沿第一方向112移动,并且闷头顶针114中心与固定座120中心位于同一高度,即闷头顶针114中心与固定座120中心到顶面111的距离一致,闷头顶针114可实现对靶材工件121的定位固定,防止靶材工件121在倒角磨削过程中,由于重力与旋转力的影响或人工安装的误差,导致靶材工件121中心的偏移,磨削后的倒角出现误差,严重影响靶材工件121的良率和生产效率。需要说明的是,在本实施方式中,高度方向与第一方向112、第二方向113均垂直。通过齿轮的相互啮合,可驱动固定座120的旋转,进而带动靶材工件121的旋转转动,其中,固定座120可为卡盘,通过卡盘可固定不同规格大小的靶材工件121,固定座120也可以为夹爪或其他能够实现靶材工件121装夹固定的工装夹具。当然,在其他实施方式中,固定座120也可以连接电机142,通过电机142驱动固定座120的旋转转动,进而带动靶材工件121的旋转转动,对于实现靶材工件121旋转转动的具体方式,本发明不做限制。

另外,本发明还提供了一种如上述任一项的倒角装置100的倒角方法,且倒角方法包括以下步骤:

步骤1:如图1所示,在固定座120上固定靶材工件121,并在驱动元件141上固定砂轮144。

利用装夹钳或其他装夹工具将靶材工件121固定于固定座120上,并通过闷头顶针114固定和调整靶材工件121的中心,使靶材工件121轴线方向与第一方向112平行,并利用装夹钳或其他装夹工具将砂轮144固定于驱动元件141上,为避免涂层端面123在倒角磨削过程中受到偏心力,保证砂轮144中心与靶材工件121中心到顶面111的距离一致。

步骤2:驱动移动机构130动作,至砂轮144抵接于靶材工件121上,并且砂轮144与靶材工件121相对旋转转动。

在本发明中,靶材工件121的转速为60r/min-80r/min,在具体设置时,靶材工件121的转速优选为60r/min、65r/min、70r/min、75r/min、80r/min中的一种,当然,靶材工件121的转速不局限于上述范围值,还可以为60r/min-80r/min这一范围内的其他数值,可根据实际需求设置。砂轮144的转速为100r/min-150r/min,在具体设置时,砂轮144的转速优选为100r/min、110r/min、120r/min、130r/min、140r/min、150r/min中的一种,当然,砂轮144的转速不局限于上述范围值,还可以为100r/min-150r/min这一范围内的其他数值,可根据实际需求设置。需要说明的是,砂轮144的转速需大于靶材工件121的转速,在磨削过程中,涂层端面123只受到与靶材工件121相同旋向的磨削力,且磨削后的倒角表面较为平滑,提高靶材工件121良率。

步骤3:沿第一方向112移动移动机构130至涂层端面123磨削出倒角。

沿第一方向112移动移动机构130,进而带动切削机构140沿第一方向112移动时,移动速度不宜过大,且需保持匀速移动切削机构140,防止因移速过快,导致涂层端面123受到的冲击力较大,涂层端面123出现开裂、崩边的问题,严重影响靶材工件121的良率及生产效率。

步骤4:关闭机台110与电机142,完成涂层端面123倒角的磨削。

上述倒角方法,用于对靶材工件121的涂层端面123进行倒角,利用工装夹具实现靶材工件121与砂轮144的固定,驱动移动机构130沿第一方向112和/或第二方向113移动,至砂轮144抵接于靶材工件121上,并且砂轮144与靶材工件121相对旋转转动,继续沿第一方向112移动移动机构130,开始涂层端面123的倒角磨削,实现对涂层端面123的倒角磨削。该倒角方法使得涂层端面123在磨削过程中只受到与靶材工件121相同旋向的磨削力,能有效降低涂层122开裂、崩边的风险,且倒角工艺简单,能显著提高靶材工件121的良率及生产效率。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

11页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:碎屑可收集的工业刷边缘毛刺打磨装置及其使用方法

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!