[发明专利]一种小圆柱体快速加工装置

说明书

技术领域

本发明涉及小圆柱体加工，尤其是硬度较低的小直径棒料。

背景技术

目前，标准小圆柱体的加工主要是在车床上采用车削加工而成。采用车削方法时一次只能加工一根棒料。在传统的车床上，要加工出规定直径的圆柱，需要多次进刀，多次测量。在现代数控车床上虽然省去了人工测量环节，但也需要多次进刀，不能一次性加工出所需直径的圆柱。因此，传统的车削技术在一次性快速加工小圆柱体时不适用。传统车削技术只适用于金属棒料或硬度较大的塑料或其它复合材料的棒料，对于直径较小(如几个毫米)或硬度较低、在车削过程中容易弯曲变形的棒料不适用。在小直径小圆柱体的加工时，传统车削技术效率低，适用范围窄。

发明内容

为了解决现有技术的不足和缺陷，本发明提供一种快速加工小圆柱体的装置，特别适用于硬度较低易变形棒料的加工。

本发明提供的小圆柱体快速加工装置，由推杆、推板、进料限位器、圆筒形刀具、滚动轴承、齿轮组成。推杆一端与步进电机的输出轴相连，另一端与推板相连，推板与棒料接触，棒料穿过进料限位器与圆筒形刀具接触，圆筒形刀具有中心贯通孔，由锥形部分和圆柱形部分组成，锥形部分细端有对称分布的两个刀刃，刀刃与端面的夹角可以根据需要加工成不同角度，以改变刀刃与棒料之间的摩擦力。刀具固定在滚动轴承中，刀具外侧装配有传动齿轮，通过齿轮与其它并行刀具相连或与小电机的输出轴相连。在电机的带动下，刀具在滚动轴承中转动。多个刀具和滚动轴承并用即可完成小圆柱体的批量加工。

进料限位器的孔的形状不能是圆形，可以是多边形，保证在刀具转动切削时，棒料不转动。调节电机速度，控制棒料进料速度，同时让限位器孔的中心轴线与圆筒形刀具的中心轴线在同一直线上，既可以使刀具能够顺利转动，又可以保证限位器与刀刃间的棒料不弯曲变形。进料限位器a侧面与刀刃端面之间的距离小于1.5mm，保证刀具能自由转动的同时，棒料不会发生弯曲。加工的小圆柱体的外径由对称两刀刃上最近点之间的距离确定，因此可以将原始棒料一次加工成所需外径的圆柱。

本发明的优点：(1)通过本发明可以将棒料加工成规定尺寸的小圆柱体，而不需要多次加工。(2)本发明可以多个刀具与滚动轴承相结合并行使用，同时加工多根棒料，实现小圆柱体的批量加工，提高加工效率。(3)本发明中，通过刀刃前端加入进料限位器可以实现对硬度较低易弯曲变形的棒料加工，拓宽了车削加工的材料范围。(4)本发明刀刃与端面之间的夹角在0～90°之间，采用不同角度的刀具可以实现传统“切削”和“刮”的过程。对于易燃易爆危险品的加工，采用“切削”方式可以降低危险性，该方法可以适用于危险材料的加工。

附图说明

图1是单根圆柱加工装置的示意图。

图2是刀具内部结构示意图。

图3是进料限位器与棒料部分的右视图。

图4是刀具的三维示意图。

图中1.基座，2.棒料，3.进样限位器，4.刀刃，5.轴承座，6.齿轮，7.圆筒形刀具，8.滚动轴承，9.螺钉,10.推杆，11.推板，12.刀板筋，13.中心孔圆锥形部分，14.中心孔圆柱形部分。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，刀具7固定在滚动轴承8中，轴承座5通过螺钉9固定在基座1上。刀具7上安装有一紧配合的齿轮6，刀具7通过齿轮6与其它的并行刀具7或电动机的输出轴相连。在电动机作用下，刀具7在滚动轴承8中转动，通过刀刃4完成对棒料2的切削。刀具7前装有试样进样限位器3，通过螺钉10固定在基座1上。

圆筒形刀具7通过齿轮6和其它并列圆筒形刀具7相连或与电动机的输出轴相连，在电动机的带动下，刀具7转动，当棒料2均匀通过时，刀刃4将多余的部分切削掉，加工好的圆柱从刀具的中心孔中输出。推板11与推杆10相连，推杆10与线性马达相连。在线性马达的作用下，推杆10通过推板11使棒料2匀速向前运动。

限位器3的a侧面与刀具7前端面之间的距离为1mm，保证刀具7在转动的同时，刀具7与限位器3的侧面不接触，且在限位器3侧面和刀具7端面之间的棒料2不发生弯曲，始终在同一直线上，以便实现对易变性棒料的加工。限位器3孔的中心线与刀具7的中心轴线在同一直线上。加工时，棒料2匀速向前运动，通过转动的刀具7，刀刃4将棒料多余部分切削掉，加工好的小圆柱体从刀具7的中心孔13、14输出，完成切削。

该刀具的锥形外表面即刀刃4和刀板筋12部分有多种变形样式。共同点都是内部的孔结构，以及刀刃和端面之间的夹角在0～90°之间。

由图2可知，加工的小圆柱体的直径由对称刀刃4上的最近两点之间的距离确定。棒料截面最大尺寸由对称刀刃4上的最远两点之间的距离确定。因此可以将棒料快速地加工成所需的小圆柱体。多个刀具并行使用即可完成小圆柱体的批量加工。进料限位器的孔不能是圆形，保证棒料在加工时不发生转动。当刀刃与端面的夹角呈锐角时，可以降低危险品加工时的摩擦生热，且夹角越小，安全性越好，因此该方法适用于危险品的加工。