一種帶有錐形無刷電機的平面滾壓刀具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及無切肩加工領(lǐng)域，尤其是一種帶有錐形無刷電機的平面滾壓刀具。
【背景技術(shù)】
[0002]滾壓法是無切肩加工的一種，它不僅可以達到很高的光潔度，而且可提高被加工零件的機械性能，同時輔以合適的加工工藝，可以實現(xiàn)表面晶粒細化，甚至是納米化。滾壓法的實質(zhì)是利用高硬度的無刃工具一一鋼珠或滾子，使其對被加工表面造成局部高壓。由于工具沿被加工表面滾動，形成了表面材料的彈性-塑性變形，使前一工序留于表面的微觀凸峰被碾平，表面形成了一定厚度的強化層。由于表面平滑，硬度提高，零件的耐磨性和疲勞強度就大為改善。同時通過表面結(jié)構(gòu)的致密化改進，提升構(gòu)件表面抗高溫和耐腐蝕的性能。通過這種一步法的加工模式，期望可以得到從毛坯到產(chǎn)品的快捷加工過程，同時該產(chǎn)品擁有較好的綜合性能。
[0003]滾壓刀通過刀柄與銑床等機床的主軸連接，帶動刀具轉(zhuǎn)動，從而帶動刀頭上的滾珠在工件表面滾動來實現(xiàn)滾壓加工。目前常見的滾壓刀壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)多是彈簧，滾壓余量難以控制，滾壓余量過大，零件表面局部應(yīng)力加大，容易形成破裂、起鱗，反而降低了表面質(zhì)量。滾壓刀滾壓余量太小，不能使待加工表面的波峰壓下去，達不到理想的粗糙度。
[0004]同時目前的滾壓刀通過刀柄直接與銑床等機床的連接存在著加工面積受到限制，往往多個滾珠同時滾壓的效果反而不如單個滾珠進行滾壓，因為單球滾壓時能夠使加工工件的加工面積更加自由，反而使正常的多個滾珠同時進行滾壓不方便進行。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的就在于為了解決上述問題而提供一種能夠自由控制加工面積的帶有錐形無刷電機的平面滾壓刀具。
[0006]本實用新型通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)上述目的:一種帶有錐形無刷電機的平面滾壓刀具，包括滾壓刀具模塊和無刷電機模塊，所述無刷電機模塊包括電機外殼、定子、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)動主軸、制動輪、制動片和彈簧，所述定子呈倒錐形設(shè)置在所述電機外殼內(nèi)部，所述轉(zhuǎn)子固定在所述轉(zhuǎn)動主軸上，所述轉(zhuǎn)動主軸的上端通過軸承固定在電機外殼的內(nèi)壁，轉(zhuǎn)動主軸的下端穿過所述電機外殼連接滾壓刀具模塊，所述轉(zhuǎn)子為與所述定子配合的倒錐形轉(zhuǎn)子；所述轉(zhuǎn)子上方的轉(zhuǎn)動主軸上還固定套裝有制動輪，所述制動輪與固定在電機外殼上的制動片配合連接，所述制動輪和定子之間的轉(zhuǎn)動主軸上還套裝有彈簧，彈簧的上下兩端分別與制動輪和轉(zhuǎn)子固定連接。
[0007]進一步的，所述滾壓刀具模塊包括刀柄部分和刀具本體，所述刀柄部分包括刀柄和刀柄連接塊，所述刀柄與所述刀柄連接塊連接，所述刀具本體包括刀具連接筒和位于刀具連接筒下部的滾珠組件，所述刀柄連接塊與所述刀具連接筒的上端連接，所述刀具本體還包括承力板、力傳感器、傳感器固定座和優(yōu)力膠，所述刀具連接筒自上而下依次布置承力板、力傳感器、傳感器固定座、優(yōu)力膠和滾珠組件，所述刀柄連接塊與所述承力板連接，所述承力板與所述傳感器固定座之間間隙配合，所述傳感器固定座內(nèi)安裝所述力傳感器，所述傳感器固定座與所述優(yōu)力膠固定連接，所述優(yōu)力膠與所述滾珠組件固定連接。
[0008]進一步的，所述傳感器固定座上部開有凹槽和通孔，所述力傳感器位于所述凹槽內(nèi)，所述承力板和傳感器固定座在對稱的兩側(cè)穿有等高套筒，固定螺釘自下而上穿過所述等高套筒并固定在所述刀柄連接塊上，所述承力板和傳感器固定座之間留有用于保證力傳感器在自由狀態(tài)沒有和承力板接觸的間隙。
[0009]進一步的，所述滾珠組件包括支承座、滾珠和保持架，所述保持架固定在所述支承座的下部，所述滾珠安裝在保持架內(nèi)。
[0010]進一步的，所述支承座和保持架的一圈等圓弧間隔地開有球形保持孔，所述滾珠可自動滾動地位于所述球形保持孔內(nèi)，所述滾珠的下方一部分凸出所述保持架外。
[0011]進一步的，所述支承座上開有階梯孔，所述優(yōu)力膠開有中心通孔，定位螺釘自下而上穿過所述階梯孔、中心通孔后固定在所述傳感器固定座內(nèi)。
[0012]進一步的，所述刀柄呈錐體形狀，所述刀柄的上端中心開有與轉(zhuǎn)動主軸裝夾的裝配端。
[0013]進一步的，所述承力板、力傳感器、傳感器固定座、優(yōu)力膠和滾珠組件的側(cè)邊開有外鍵槽，所述刀具連接筒的內(nèi)壁開有內(nèi)鍵槽，所述外鍵槽與內(nèi)鍵槽之間為供長鍵穿過的安裝鍵槽，所述長鍵固定在刀柄連接塊上。
[0014]本實用新型的有益效果在于:本實用新型的刀具能夠準確及時地了解在壓入加工表面時刀具所受的靜態(tài)初始力，且適應(yīng)較不平整的加工表面，加工精度較高;且本實用新型的刀具與錐形無刷電機連接，通過錐形無刷電機能夠使?jié)L壓加工時加工面積更加自由，有益于精簡加工設(shè)備，降低設(shè)備成本，提高加工效率。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型所述一種帶有錐形無刷電機的平面滾壓刀具的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2是本實用新型滾壓刀具模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中，1-電機外殼、2-制動片、3-制動輪、4-彈簧、5-定子、6-轉(zhuǎn)子、7-滾壓刀具模塊。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明:
[0019]如圖1所示，一種帶有錐形無刷電機的平面滾壓刀具，其特征在于:包括滾壓刀具模塊7和無刷電機模塊，所述無刷電機模塊包括電機外殼1、定子5、轉(zhuǎn)子6、轉(zhuǎn)動主軸、制動輪
3、制動片2和彈簧4，所述定子5呈倒錐形設(shè)置在所述電機外殼I內(nèi)部，所述轉(zhuǎn)子6固定在所述轉(zhuǎn)動主軸上，所述轉(zhuǎn)動主軸的上端通過軸承固定在電機外殼I的內(nèi)壁，轉(zhuǎn)動主軸的下端穿過所述電機外殼I連接滾壓刀具模塊7，所述轉(zhuǎn)子6為與所述定子5配合的倒錐形轉(zhuǎn)子6;所述轉(zhuǎn)子6上方的轉(zhuǎn)動主軸上還固定套裝有制動輪3，所述制動輪3與固定在電機外殼I上的制動片2配合連接，所述制動輪3和定子5之間的轉(zhuǎn)動主軸上還套裝有彈簧4，彈簧4的上下兩端分別與制動輪3和轉(zhuǎn)子6固定連接。
[0020]無刷電機模塊在運動時，定子5的電磁場變化帶動轉(zhuǎn)子6的轉(zhuǎn)動，從而帶動轉(zhuǎn)動主軸和與轉(zhuǎn)動主軸連接的滾壓刀具模塊的轉(zhuǎn)動；當(dāng)轉(zhuǎn)速改變時，由于電磁場的存在會使力也發(fā)生改變，當(dāng)在豎直方向上收到較大的力時，與彈簧直接連接的制動輪也會受到豎直向上的力，同時受到一定的轉(zhuǎn)矩，此時彈簧起到緩沖作用，而制動片2會對制動輪3有效的起到制動作用，即停止轉(zhuǎn)動主軸和滾壓刀具模塊的轉(zhuǎn)動，防止損壞刀具。
[0021]如圖2所述，壓刀具模塊包括刀柄部分和刀具本體，所述刀柄部分包括刀柄和刀柄連接塊，所述刀柄與所述刀柄連接塊連接，所述刀具本體包括刀具連接筒和位于刀具連接筒下部的滾珠組件，所述刀柄連接塊與所述刀具連接筒的上端連接，所述刀具本體還包括承力板、力傳感器、傳感器固定座和優(yōu)力膠，所述刀具連接筒自上而下依次布置承力板、力傳感器、傳感器固定座、優(yōu)力膠和滾珠組件，所述刀柄連接與所述承力板連接，所述承力板與所述傳感器固定座之間間隙配合，所述傳感器固定座內(nèi)安裝所述力傳感器，所述傳感器固定座與所述優(yōu)力膠固定連接，所述優(yōu)力膠與所述滾珠組件固定連接。
[0022]刀柄連接塊的外延和刀具連接筒的外延開有互相配合螺栓孔，通過六角頭螺栓和六角螺母可以把它們連接在一起，間接地把刀柄部分和刀具本體連接在一起。
[0023]滾珠組件包括支承座、滾珠和保持架，保持架固定在支承座的下部，滾珠安裝在保持架內(nèi)。保持架上有多個球形孔，能夠安裝多個滾珠，進一步降低加工表面粗糙度并顯著提升加工效率。滾珠可選用硬質(zhì)合金球或者陶瓷球，實現(xiàn)對不同硬度的工件進行加工，擴大加工對