[發明專利]一種用于數控機床超高速切削的刀具系統

有效

• 申請號: 201710332806.4
• 申請日: 2017-05-09
• 公開（公告）號: CN107020535B
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: 莫帥;馬帥;金國光;呂超;孫大明;卞景揚;趙念選;孫澤豪;韓涵;尚新雨
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 主分類號: B23Q5/04
• 分類號: B23Q5/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種用于數控機床超高速切削的刀具系統，包括主軸、殼體、鎖緊套、刀具，其特征在于主軸上端與數控機床相連，主軸下端安裝有輸入軸承，輸入軸承安裝在殼體上，主軸與轉動架相連，轉動架上安裝有曲軸，曲軸中部安裝有外擺線輪和擺線輪軸承，曲軸的下端安裝有行星輪，行星輪與太陽輪相嚙合，太陽輪上安裝有輸出軸承，輸出軸承安裝在殼體上，太陽輪與鎖緊套的上端相連，鎖緊套的下端與刀具相連；有益效果是在進行航空及精密光學器件加工時具有極高的切削轉速，加工效果好，加工精度高，能得到極高的表面粗糙度，既能滿足高速切削的實際工程需求，填補技術空白，又可產生較大的社會效益與經濟效益。

技術領域

本發明涉及先進制造技術領域，特別是涉及一種用于數控機床超高速切削的刀具系統。

背景技術

超高速切削技術，一般認為是以比常規高10倍及以上速度對零件進行切削加工的一項先進制造技術。研究結果表明，當切削速度提高10倍，進給速度提高20倍，切削機理發生了根本的變化，切削效果也大大提高，單位功率的金屬切除率提高了30％-40％，切削力降低了30％，刀具的切削壽命提高了70％，留于工件的切削熱大幅度降低，切削振動幾乎消失，切削加工發生了本質性的飛躍。在常規切削加工中備受困惑的一系列問題亦得到了解決，真可謂是集高效、優質、低耗于一身的先進制造技術，是切削加工領域新的里程碑。另外利用超高速切削，由于其加工時間極短，對被加工零件帶來的沖擊和彎曲變形均大大減小，因此超高速加工使對薄壁零件的切削成為可能。

超高速切削技術是切削加工的發展方向，也是時代發展的產物。眾所周知，超高速切削技術優點眾多，應用前景極為廣泛。目前制約超高速切削技術發展的主要問題是機床主軸的轉速和進給系統的移動速度都較低，尚不能滿足超高速切削的速度需求。

為了解決目前現有技術數控機床主軸轉速低，切削效果差，加工效率低，制造精度不高等技術瓶頸，本發明提出了一種用于數控機床超高速切削的刀具系統及實施方法，其加工速度快，切削效率高，零件加工效果好，表面精度高，外觀美觀，既能滿足超高速精密加工的實際工程需求，填補相關技術空白，又可產生較大的社會效益與經濟效益。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明提供一種用于數控機床超高速切削的刀具系統，包括主軸、殼體、鎖緊套、刀具，其特征在于主軸上端與數控機床相連，主軸下端安裝有輸入軸承，輸入軸承安裝在殼體上，主軸與轉動架相連，轉動架上安裝有轉動架軸承和曲軸，曲軸為偏心軸，曲軸中部安裝有外擺線輪A、擺線輪軸承A、外擺線輪B和擺線輪軸承B，與外擺線輪A相匹配的內擺線輪A固定安裝在殼體上，與外擺線輪B相匹配的內擺線輪B也固定安裝在殼體上，滾針A處于外擺線輪A和內擺線輪A的共軛嚙合區間，滾針B處于外擺線輪B和內擺線輪B的共軛嚙合區間，曲軸的下端安裝有行星輪，行星輪與太陽輪相嚙合，太陽輪和行星輪均為人字齒輪，太陽輪上安裝有輸出軸承，輸出軸承安裝在殼體上，太陽輪與鎖緊套的上端相連，鎖緊套的下端與刀具相連。

更進一步，主軸為旋轉輸入軸，轉動架隨主軸一起旋轉，轉動架帶動曲軸一起旋轉，曲軸既能公轉又能自轉，行星輪隨曲軸一起旋轉，曲軸兩端的理論中心線共線，曲軸中間部分的兩軸段分別偏置于理論中心線兩側，太陽輪為旋轉輸出軸，太陽輪通過鎖緊套將高速轉速運動傳遞給刀具。

更進一步，在于曲軸均勻布置于轉動架上，行星輪與曲軸通過花鍵連接，保持同時轉動，曲軸的數量與行星輪的數量相等，曲軸的數量為2及以上。

更進一步，轉動架軸承、擺線輪軸承A和擺線輪軸承B均安裝在曲軸上，轉動架軸承處于曲軸的最上端。

與現有技術相比，本發明的有益效果如下：在進行航空及精密光學特種器件加工時具有極高的切削轉速，加工效果好，加工精度高，能得到極高的表面粗糙度，提高切削效率，既能滿足高速切削的實際工程需求，填補技術空白，又可產生較大的社會效益與經濟效益。

附圖說明

圖1是一種用于數控機床超高速切削的刀具系統外形圖；