本發(fā)明涉及智能制造裝備，特別涉及一種自適應(yīng)調(diào)節(jié)的車削斷屑裝置。

背景技術(shù)：

1、高韌性難加工材料因其卓越的力學(xué)性能和耐高溫特性，在極端條件下依然表現(xiàn)出極強(qiáng)的穩(wěn)定性，而廣泛應(yīng)用于航空發(fā)動機(jī)、航天器、核能設(shè)備等高端制造領(lǐng)域。然而這些高韌性難加工材料，例如鈦合金、鎳基高溫合金等在車削加工過程中，其切屑比一般材料更難以折斷，切屑纏繞在刀具或工件上造成刀具急劇磨損、加工質(zhì)量下降等一系列問題。這些問題不僅影響加工質(zhì)量，還威脅操作者安全。

2、目前常用的斷屑方法主要包括：改變切削液參數(shù)和調(diào)整刀具涂層、利用在工件材料中添加特殊元素的方法、利用斷屑臺、斷屑墊、斷屑網(wǎng)等。對于改變切削液參數(shù)的方法，降低切削液的潤滑性；增加切削液的粘稠度；在切削液中添加特殊的斷屑成分；減少切削液的噴射壓力；加大切削液的噴射角度以及改變切削液的噴射方式等都能促使切屑折斷。但是，采取這些方法斷屑，常會導(dǎo)致加工精度受影響，刀具磨損加劇、加工成本上升等，這種方法，在高精度加工線上很少采用。在工件材料中添加特殊元素的方法雖然斷屑效果好，但會增加材料成本和前期準(zhǔn)備工作。另外，利用斷屑臺來斷屑的方法應(yīng)用得很廣泛。例如，為了適用不同的加工材料類型，高速鋼刀具上焊接有多種形狀及不同尺寸的斷屑臺便于選用，這樣既實(shí)用又方便，不足之處是刀具整體性能的優(yōu)化，受到斷屑功能的限制。除此之外，現(xiàn)有技術(shù)中針對斷屑裝置結(jié)合數(shù)控機(jī)床而發(fā)生自適應(yīng)調(diào)節(jié)功能的描述較為匱乏。

3、因此，本發(fā)明提供一種能根據(jù)不同的切削條件，自適應(yīng)調(diào)整斷屑塊的角度和位置，從而實(shí)現(xiàn)對切屑的有效控制，顯著提高加工效率和加工質(zhì)量的一種自適應(yīng)調(diào)節(jié)的車削斷屑裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)和不足，而提供一種能根據(jù)不同的切削條件，自適應(yīng)調(diào)整斷屑塊的角度和位置，從而實(shí)現(xiàn)對切屑的有效控制，顯著提高加工效率和加工質(zhì)量的一種自適應(yīng)調(diào)節(jié)的車削斷屑裝置，解決了上述背景技術(shù)中的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下：一種自適應(yīng)調(diào)節(jié)的車削斷屑裝置，包括數(shù)控車床、斷屑塊，其特征在于：還包括調(diào)節(jié)部，所述調(diào)節(jié)部包括推桿、第一絲桿滑軌、支撐板和第二絲桿滑軌，所述第二絲桿滑軌固定在數(shù)控車床上，所述第一絲桿滑軌固定在第二絲桿滑軌的驅(qū)動部上使其在第二絲桿滑軌的驅(qū)動作用下沿第一方向移動，所述推桿的一端固定在第一絲桿滑軌的驅(qū)動部上使其在第一絲桿滑軌的驅(qū)動作用下沿第一方向移動且與第一絲桿滑軌的驅(qū)動部通過微型軸承連接，所述推桿的另一端與斷屑塊的尾部通過所述微型軸承連接；還包括氣彈簧液壓桿，兩端分別由萬向節(jié)與所述第二絲桿滑軌和斷屑塊的中部連接；還包括自適應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，并與數(shù)控機(jī)床g代碼相融合，通過所述調(diào)節(jié)部發(fā)生自適應(yīng)調(diào)節(jié)動作；

3、作為優(yōu)選，所述斷屑塊還包括減震體、限位部和導(dǎo)向桿，所述減震體包括第一減震部，所述第一減震部內(nèi)設(shè)有第一導(dǎo)向套筒和第一彈性件，所述導(dǎo)向桿伸入所述減震體內(nèi)部并伸入所述第一導(dǎo)向套筒內(nèi)，與所述第一彈性件抵接，所述第一彈性件上設(shè)有阻尼器，所述斷屑塊通過所述限位部與所述減震體限位連接。

4、作為優(yōu)選，所述第一絲桿滑軌和第二絲桿滑軌內(nèi)分別設(shè)有第一絲桿和第二絲桿，所述第一絲桿和第二絲桿互相平行，所述推桿與減震體頂端通過微型軸承轉(zhuǎn)動連接；所述減震體、推桿和氣彈簧液壓桿組合形成三連桿結(jié)構(gòu)以使所述斷屑塊可繞與車刀的前刀面接觸所形成的軸oo’轉(zhuǎn)動；

5、作為優(yōu)選，所述斷屑塊一側(cè)開設(shè)有腰形槽，所述腰形槽包括圓柱槽和腰形片，所述圓柱槽內(nèi)設(shè)有金屬防震柱，所述腰形片與所述腰形槽通過銷釘連接；

6、作為優(yōu)選，所述圓柱槽內(nèi)還開設(shè)有限位槽，所述金屬防震柱包括限位塊，所述金屬防震柱通過所述限位塊與限位槽配合連接；

7、作為優(yōu)選，所述金屬防震柱還包括彈簧、拉繩和球體，所述拉繩穿設(shè)于所述金屬防震柱中部，一端與所述限位塊連接，另一端于所述金屬防震柱外與所述球體連接，所述彈簧設(shè)于所述限位塊下端，并互相抵接；

8、作為優(yōu)選，所述減震體中部還設(shè)有第二減震部，所述第二減震部對稱分布于所述第一減震體兩側(cè)，所述第二減震部包括第二彈性件、第二導(dǎo)向套筒和支撐部，所述第二彈性件一端與所述第一導(dǎo)向套筒外壁抵接，另一端伸入所述第二導(dǎo)向套筒內(nèi)，并固定連接于所述支撐部內(nèi)；

9、作為優(yōu)選，所述斷屑塊設(shè)有冷卻液通道，所述冷卻液通道貫穿所述導(dǎo)向桿并伸入所述斷屑塊，于所述斷屑塊前端分散出冷卻液噴射口，所述冷卻液通道連通所述斷屑塊和減震體；

10、作為優(yōu)選，所述減震腔室內(nèi)填充有彈性構(gòu)件；

11、作為優(yōu)選，還包括斷屑沖擊器，所述斷屑沖擊器安裝于所述斷屑塊前端，且所述斷屑沖擊器包括小型電機(jī)和滑軌以驅(qū)動所述斷屑沖擊器。

12、本發(fā)明的有益效果如下：

13、一、傳統(tǒng)車削加工中，連續(xù)切屑易纏繞刀具和工件，需頻繁停機(jī)清理，自適應(yīng)調(diào)節(jié)的車削斷屑裝置可實(shí)時斷屑，避免切屑纏繞，減少停機(jī)次數(shù)，增加有效加工時間，提高生產(chǎn)效率；

14、二、車削斷屑裝置可以適應(yīng)不同規(guī)格、不同刀具角度的車刀，在不改變車刀結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上獨(dú)立運(yùn)行，不會影響刀具的強(qiáng)度，應(yīng)用范圍更廣；

15、三、切屑及時折斷并排出，減少切屑與刀具的摩擦和擠壓，降低刀具磨損速度，特別是前刀面和后刀面的磨損，提高刀具耐用度；穩(wěn)定的斷屑過程使刀具承受的切削力更均勻，避免因切屑纏繞引起的局部應(yīng)力集中，減少刀具崩刃、折斷等破損現(xiàn)象，延長刀具使用壽命，降低刀具成本；

16、四、對于不同硬度、韌性的工件材料，自適應(yīng)調(diào)節(jié)的車削斷屑裝置可通過調(diào)整斷屑塊，實(shí)現(xiàn)良好斷屑效果，無需頻繁更換刀具或調(diào)整加工工藝；無論是粗加工還是精加工，高速切削還是低速切削，該裝置都能根據(jù)實(shí)際工況自動調(diào)整，保持穩(wěn)定的斷屑性能，提高了車削加工的靈活性和通用性；

17、五、斷屑塊的運(yùn)動控制代碼與數(shù)控機(jī)床g代碼進(jìn)行融合，實(shí)現(xiàn)一體化控制，保證切屑得到有效控制。

技術(shù)特征：

1.一種自適應(yīng)調(diào)節(jié)的車削斷屑裝置，包括數(shù)控車床、斷屑塊（10），其特征在于：還包括調(diào)節(jié)部（20），所述調(diào)節(jié)部（20）包括推桿（21）、第一絲桿滑軌（22）、支撐板和第二絲桿滑軌（27），所述第二絲桿滑軌（27）固定在數(shù)控車床上，所述第一絲桿滑軌（22）固定在第二絲桿滑軌（27）的驅(qū)動部上使其在第二絲桿滑軌（27）的驅(qū)動作用下沿第一方向移動，所述推桿（21）的一端固定在第一絲桿滑軌（22）的驅(qū)動部上使其在第一絲桿滑軌（22）的驅(qū)動作用下沿第一方向移動且與第一絲桿滑軌（22）的驅(qū)動部通過微型軸承（17）連接，所述推桿（21）的另一端與斷屑塊（10）的尾部通過所述微型軸承（17）連接；還包括氣彈簧液壓桿（30），兩端分別由萬向節(jié)（31）與所述第二絲桿滑軌（27）和斷屑塊（10）的中部連接；還包括自適應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，并與數(shù)控機(jī)床g代碼相融合，通過所述調(diào)節(jié)部（20）發(fā)生自適應(yīng)調(diào)節(jié)動作。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自適應(yīng)調(diào)節(jié)的車削斷屑裝置，其特征在于：所述斷屑塊（10）還包括減震體（13）、限位部（14）和導(dǎo)向桿（15），所述減震體（13）包括第一減震部（130），所述第一減震部（130）內(nèi)設(shè)有第一導(dǎo)向套筒（130a）和第一彈性件（130b），所述導(dǎo)向桿（15）伸入所述減震體（13）內(nèi)部并伸入所述第一導(dǎo)向套筒（130a）內(nèi)，與所述第一彈性件（130b）抵接，所述第一彈性件（130b）上設(shè)有阻尼器，所述斷屑塊（10）通過所述限位部（14）與所述減震體（13）限位連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自適應(yīng)調(diào)節(jié)的車削斷屑裝置，其特征在于：所述第一絲桿滑軌（22）和第二絲桿滑軌（27）內(nèi)分別設(shè)有第一絲桿（221）和第二絲桿（271），所述第一絲桿（221）和第二絲桿（271）互相平行，所述推桿（21）與減震體（13）頂端通過微型軸承（17）轉(zhuǎn)動連接；所述減震體（13）、推桿（21）和氣彈簧液壓桿（30）組合形成三連桿結(jié)構(gòu)以使所述斷屑塊（10）可繞與車刀（60）的前刀面（61）接觸所形成的軸oo’轉(zhuǎn)動。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自適應(yīng)調(diào)節(jié)的車削斷屑裝置，其特征在于：所述斷屑塊（10）一側(cè)開設(shè)有腰形槽（11），所述腰形槽（11）包括圓柱槽（110）和腰形片（111），所述圓柱槽（110）內(nèi)設(shè)有金屬防震柱（12），所述腰形片（111）與所述腰形槽（11）通過銷釘連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種自適應(yīng)調(diào)節(jié)的車削斷屑裝置，其特征在于：所述圓柱槽（110）內(nèi)還開設(shè)有限位槽（112），所述金屬防震柱（12）包括限位塊（120），所述金屬防震柱（12）通過所述限位塊（120）與限位槽（112）配合連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種自適應(yīng)調(diào)節(jié)的車削斷屑裝置，其特征在于：所述金屬防震柱（12）還包括彈簧（123）、拉繩（121）和球體（122），所述拉繩（121）穿設(shè)于所述金屬防震柱（12）中部，一端與所述限位塊（120）連接，另一端于所述金屬防震柱（12）外與所述球體（122）連接，所述彈簧（123）設(shè)于所述限位塊（120）下端，并互相抵接。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自適應(yīng)調(diào)節(jié)的車削斷屑裝置，其特征在于：所述減震體（13）中部還設(shè)有第二減震部（131），所述第二減震部（131）對稱分布于所述第一減震體（130）兩側(cè)，所述第二減震部（131）包括第二彈性件（131b）、第二導(dǎo)向套筒（131a）和支撐部（131c），所述第二彈性件（131b）一端與所述第一導(dǎo)向套筒（130a）外壁抵接，另一端伸入所述第二導(dǎo)向套筒（131a）內(nèi)，并固定連接于所述支撐部（131c）內(nèi)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自適應(yīng)調(diào)節(jié)的車削斷屑裝置，其特征在于：所述斷屑塊（10）設(shè)有冷卻液通道（132），所述冷卻液通道（132）貫穿所述導(dǎo)向桿（15）并伸入所述斷屑塊（10），于所述斷屑塊（10）前端分散出冷卻液噴射口（132a），所述冷卻液通道（132）連通所述斷屑塊（10）和減震體（13）。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自適應(yīng)調(diào)節(jié)的車削斷屑裝置，其特征在于：所述減震體（13）還包括減震腔室（16），所述減震腔室（16）內(nèi)填充有彈性構(gòu)件。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自適應(yīng)調(diào)節(jié)的車削斷屑裝置，其特征在于：還包括斷屑沖擊器（18），所述斷屑沖擊器（18）安裝于所述斷屑塊（10）前端，且所述斷屑沖擊器（18）包括小型電機(jī)（180）和滑軌（181）以驅(qū)動所述斷屑沖擊器（18）。

技術(shù)總結(jié)
一種自適應(yīng)調(diào)節(jié)的車削斷屑裝置，包括斷屑塊，還包括調(diào)節(jié)部，調(diào)節(jié)部包括推桿、第一絲桿滑軌、支撐板和第二絲桿滑軌，第一絲桿滑軌固定在第二絲桿滑軌上使其在第二絲桿滑軌上移動，推桿的一端固定在第一絲桿滑軌上使其在第一絲桿滑軌上移動且與第一絲桿滑軌通過微型軸承連接，推桿的另一端與斷屑塊的尾部通過微型軸承連接；還包括氣彈簧液壓桿，兩端分別由萬向節(jié)與第二絲桿滑軌和斷屑塊的中部連接；還包括自適應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，并與數(shù)控機(jī)床G代碼相融合，通過調(diào)節(jié)部發(fā)生自適應(yīng)調(diào)節(jié)動作。本發(fā)明提供一種能根據(jù)不同的切削條件，自適應(yīng)調(diào)整斷屑塊的角度和位置，從而實(shí)現(xiàn)對切屑的有效控制，顯著提高加工效率和加工質(zhì)量的一種自適應(yīng)調(diào)節(jié)的車削斷屑裝置。

技術(shù)研發(fā)人員：邱輝,韋俊康,周家宇
受保護(hù)的技術(shù)使用者：溫州大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/28