[发明专利]一种刀具钝化测量一体装置及其使用方法

说明书

一种刀具钝化测量一体装置及其使用方法，属于刀具加工设备领域。该刀具钝化测量一体装置中，机床框架底部设置有步进电机，步进电机输出轴通过联轴器和滚珠丝杠机构连接，滚珠丝杠机构固定连接有支撑架，支撑架上方设置有第一伺服电机和第二伺服电机，支撑架下方设置有公转转盘，公转转盘通过N个联动机构和N个自转转盘连接，每一个自转转盘下方均连接有对应的刀具夹紧机构，在滚珠丝杠机构两侧对称均布有若干导向柱，每个导向柱套设有对应的导套，导向柱和机床框架固定连接，导套和支撑架固定连接，导向柱贯穿导套，并能够相对滑动。其使法为：将刀具夹装在刀具夹紧机构上，通过滚珠丝杠机构将刀具上下移动，实现单台设备完成钝化和测量的目的。

技术领域

本发明属于刀具加工设备技术领域，具体涉及了一种刀具钝化测量一体装置及其使用方法。

背景技术

机械制造的主要加工方法是切削加工，而刀具是切削加工必不可少的硬件。通过高倍放大镜观察用磨刀机和砂轮磨削成形的刀具，发现其刃口存在大量的宽度为10～50μm微观缺口。这些微观缺口不仅使刀具的表面质量和强度有所降低，而且在切削加工中的力、热及振动等多因素作用下，会使刀具表面微观缺口产生扩展及延伸，从而导致了刀具的快速磨损以及破损失效，这将大幅降低了刀具的使用寿命，并且导致工件的加工质量难以保证，如何降低或减少刀具刃口处的磨削损伤对于提高刀具的切削性能至关重要。

新兴的刀具钝化技术是提高刀具寿命减少刀具磨损的有效措施。刀具钝化不仅消除了刀具刃口的微观缺陷，而且获得了适当的刃口微观几何参数和光滑的刃口表面，同时消除了刃口表面因磨削而产生的残余拉应力，有效提高刃口强度和切削过程的稳定性，延长刀具使用寿命。通过大量的切削试验和刃口钝化实践体会到：有一个好的刃口型式和刃口钝化质量也是刀具能否多快好省进行切削加工的前提。

随着现代制造技术的发展，刀具切削刃口几何形状可能要根据刀具材料和工件材料来调整，根据不同的切削加工工艺设计特定的切削刃口。刀具钝化机床实现了刀具刃口的科学的钝化处理，使刃口改善为光整的、规则的直线或曲线，从而可使刀具的平均使用寿命提高1.5-3倍。在刀具钝化生产过程中，拖拽式钝化方法较为常用，一般先是把刀具装夹到刀具钝化机上对刀具进行钝化，钝化过程中工件和磨料之间产生无序摩擦，然后把刀具拿到测量设备上测量其钝化结果，所得数据用于表征刃口几何，为了达到更好的钝化效果，需要大量的往复操作，这不仅增加了测量的累积误差，也增加了刀具的生产成本，同时降低了刀具生产效率。

发明内容

本发明要解决的技术难题是针对目前刀具钝化加工精度难以保证、测量累积误差大的问题，提供一种刀具钝化测量一体装置及其使用方法，实现单台设备完成钝化和测量的目的，本发明实现了刀具在钝化过程中，通过一次装夹后既能精准定位精确测量；同时实现了目标钝化值的准确测量，保证了钝化精度值的要求，减小了多次装夹多次测量而产生的误差。采用公转转盘上连接N个联动机构实现了一次钝化多把刀具。采用自转转盘直接连接刀具夹紧机构实现了刀具自转的精准控制。

本发明的一种刀具钝化测量一体装置，包括机床框架、步进电机、联轴器、滚珠丝杠机构、导向柱、导套、轴固定套、支撑架、第一伺服电机、第二伺服电机、公转转盘、N个联动机构、N个自转转盘、N个刀具夹紧机构、红外线扫描器、光学显微镜、磨料槽和磨料槽托架；

所述的机床框架底部设置有步进电机，步进电机输出轴通过联轴器和滚珠丝杠机构连接，滚珠丝杠机构固定连接有支撑架，所述的支撑架分为水平支撑架和垂直支撑架，水平支撑架上方设置有第一伺服电机和第二伺服电机，水平支撑架下方设置有公转转盘，公转转盘通过N个联动机构和N个自转转盘连接，每一个自转转盘下方均连接有对应的刀具夹紧机构，第一伺服电机和公转转盘连接，用于驱动公转转盘转动并驱动N个联动机构做向心/离心运动，第二伺服电机和N个自转转盘连接，用于驱动自转转盘转动，在刀具检测处的机床框架侧壁上设置有红外线扫描器和光学显微镜，用于对刀具刃口处进行精准定位和测量；

在刀具夹紧机构下方设置有磨料槽，磨料槽下方设置有固定在机体框架的磨料槽托架；