[发明专利]一种切断刀具的两自由度机械防护机构及其使用方法

说明书

技术领域

   本发明属于机械制造技术领域，具体涉及一种切断刀具的两自由度机械防护机构及其使用方法。

技术背景

从行业上看，机械制造业是国民经济的基础产业。它影响到国民经济各部门的发展，也影响到国计民生和国防力量的加强。国民经济中的任何行业的发展,必须依靠机械制造业的支持并提供装备；在国民经济生产力构成中，制造技术的作用占60%以上。因此，各国都把机械制造业的发展放在首要位置。以美国为主的世界发达国家认为社会财富的来源机械制造业占三分之二。当前，制造科学、信息科学、材料科学、生物科学等四大支柱科学相互依存。但是，后三种科学必须依靠制造科学才能形成产业，并创造社会物质财富。而制造科学的发展也必须依靠信息、材料和生物科学的发展，机械制造业是任何其他高新技术实现工业价值的最佳集合点。例如：3D打印机、虚拟轴机床、智能结构与系统等，已经远远超出了纯机械的范畴。它们是集机械、电子、控制、计算机、材料等众多技术于一体的现代机械设备。随着机械产品国际市场竞争的日益加剧，各大公司都把高新技术注入机械产品的开发中，作为竞争取胜的重要段。

从学科上看，机械制造及其自动化是一门研究机械制造理论、制造技术、自动化制造系统和先进制造模式的学科。该学科融合了各相关学科的最新发展，使制造技术、制造系统和制造模式呈现出全新的面貌。

切削加工是机械制造领域的主要方法。它用切削工具把坯料或工件上多余的材料层切去，使工件获得规定的几何形状、尺寸和表面质量的加工方法。切削工具统称为刀具。刀具分机床用、手用。在机械制造中，刀具能够用于切削金属、高分子等各种各样的材料。切削加工在机床、模具制造、汽车及零部件制造、通用机械制造、船舶制造、航空航天、风电、轨道交通、电子电器、五金及非金属材料制造等多个终端应用行业中具有广泛的应用。

切断刀具是一类特殊的刀具，包括：镶齿锯片、带锯、弓锯、切断车刀、锯片铣刀、手工工具等多种子类。很多切断工具的刃口保护不好，一方面容易割伤使用者的肢体、非加工物体；另一方面也容易让工作刃口直接磕碰到硬物，损伤刃口。

如何隔离切断刀具与非加工物体或使用者的身体成为切断刀具安全防护的重要工程命题。普通的保护方法，采用了刃口加上外套的方式。这种保护方法虽然结构非常简单，但是，使用时并不方便，需要人工摘除或套上，影响了工作效率。而且，在使用工具的时候，不能实时地保护使用者和刃口接触，容易造成劳动损伤。

因此，本发明提供一种自动伸缩的刃口保护机构，改善操作过程的安全性；同时，一定程度上，能够保护了刃口被外界物体碰撞而产生破坏。

发明内容

    本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种切断刀具的两自由度机械防护机构及其使用方法。在未使用本发明的情况下，本发明能够自动地隔离刀具与外界物体接触；在使用该类刀具的情况下，它能够自动地回缩，从而使得刀具充分与待切割物体接触，保证切断无障碍；该装置无需电力驱动，使用方法简单、可靠；在机械加工领域，该发明具有广泛的应用价值。

一种切断刀具的两自由度机械防护机构，包括刀具、联接件、防护装置和滑动装置；防护装置固定连接在滑动装置的一端，刀具通过联接件与滑动装置滑动连接；防护装置能通过滑动装置相对刀具水平滑动。

刀具包括底座和刀片，刀片设置在底座的个侧面，与底座水平布置；底座上布置有两个圆形通孔，布置方向与底座的刀口面平行；

联接件包括第一螺母、第一螺杆、第二螺母、第二螺杆、第三螺母、第四螺母；滑块设置在底座的下方，且滑块和底座之间留有空隙；滑块上布置有两个长条形的通槽和两个圆形螺纹通孔，且滑块上的通槽与底座上的圆形通孔对应设置，同时滑块上的两个圆形螺纹通孔设置在两个通槽的一端，且与通槽不在同一直线上；第一螺杆和第二螺杆自上而下分别贯穿底座上的圆形通孔和滑块上的通槽；其中第一螺母和第三螺母分别与第一螺杆的两端螺纹配合，从而将底座和滑块固定在第一螺杆的滑杆部分；第二螺母和第四螺母分别与第二螺杆的两端螺纹配合，从而将底座和滑块固定在第二螺杆的滑杆部分；

防护装置包括护套和弹片，弹片设置在底座和滑块的空隙之间，其一端通过第一螺钉和第二螺钉与滑块上的两个圆形螺纹通孔螺纹连接，与底座无连接；弹片的另一端嵌有护套；

滑动装置包括滑块、第二弹簧和第一弹簧；第一弹簧和第二弹簧的一端与第一螺钉和第二螺钉相连接，且第一弹簧和第二弹簧的轴线与第一螺钉和第二螺钉的轴线保持垂直，第一弹簧和第二弹簧的另一端与分别与第一限位块和第二限位块相连接；第一限位块和第二限位块设置在底座的下表面。