一種用於精密刀具金剛石塗層的刀柄插放裝置及加工設備的製作方法

2023-10-31 07:59:57 2

專利名稱：一種用於精密刀具金剛石塗層的刀柄插放裝置及加工設備的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及刀具塗層加工領域，更具體的說，涉及一種用於精密刀具金剛石
塗層的刀柄插放裝置及加工設備。
背景技術：
金剛石塗層加工是在精密刀具的強度、韌性較好的硬質合金表面上，利用化學氣 相沉積方法將金剛石塗層於刀具表面的加工工藝。由於金剛石塗層可大幅提高硬質合金刀 具的使用壽命、加工精度、光潔度，且其可實現不使用切削液的幹切削而降低加工成本和減 少對環境的汙染，因而其受到精密刀具製造企業的廣泛關注。 在進行金剛石塗層加工的過程中，需要將精密刀具以刀刃部分在上、刀柄部分在 下的方式豎直固定，再進行後續的金剛石塗層加工。在現有技術中，通常都是採用設置了刀 柄插孔的夾持裝置固定精密刀具，精密刀具的刀柄部分插放在刀柄插孔中固定，在完成了 一個刀具的金剛石塗層加工後，換下一個刀具進行後續加工。 由於金剛石塗層加工的實施環節對精密刀具塗層裝置的冷卻性、塗層部位的準確 性、大批量高效率生產等要求較高，傳統的刀具夾持裝置一次只能固定一個刀具，因此在生 產中，此傳統的夾持裝置需要頻繁的更換夾持精密刀具，使用不夠方便，加工效率較低。

實用新型內容為克服上述缺陷，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種使用方便，生產效
率較高的用於精密刀具金剛石塗層的刀柄插放裝置及加工設備。 本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的 —種用於精密刀具金剛石塗層的刀柄插放裝置，其特徵在於，所述的刀柄插放裝 置包括至少兩組用於插放刀柄的刀柄插孔。 所述的刀柄插放裝置呈餅狀，刀柄插孔為設置在刀柄插放裝置上表面且向下方凹
陷的插孔，所述的每組刀柄插孔包括一個或兩個以上的刀柄插孔，其中， 一組中，多於兩個
刀柄插孔的，刀柄插孔呈直線等間距分布，每相鄰的兩組刀柄插孔互相平行。 所述的刀柄插放裝置還包括設置在刀柄插孔旁的冷卻部。通過冷卻部對進行精密
刀具金剛石塗層加工時微型刀具上所產生的熱量進行冷卻釋放，更好的保證了精密刀具進
行金剛石塗層加工的溫度條件。 冷卻部為設置在刀柄插放裝置下表面且向上方凹陷的冷卻柵槽，所述的冷卻柵槽
相應設置在刀柄插孔旁以避讓刀柄插孔的位置處，且冷卻柵槽頂部的高度高於刀柄插孔底
部的高度；所述的冷卻柵槽也設有多個，分別平行的設置在相鄰的兩組刀柄插孔之間。 所述的冷卻部還包括設置在下表面每兩個相鄰的冷卻柵槽之間的、連通相鄰的冷
卻柵槽的冷卻連通槽；所述相鄰的冷卻柵槽之間的冷卻連通槽為多個，分別設置在每組刀
柄插孔中相鄰的兩個刀柄插孔中間，其槽寬小於相鄰兩個刀柄插孔之間的壁厚。 所述的冷卻部還包括設置在下表面對應於每組刀柄插孔中相鄰的兩個刀柄插孔中間位置處的小徑冷卻孔，所述小徑冷卻孔的孔徑小於相鄰兩個刀柄插孔之間的壁厚，其 深度小於刀柄插放裝置的厚度。這樣的設計可以增大刀柄插孔周圍的冷卻面積，以達到更 好的冷卻效果。 所述的刀柄插放裝置包括設置在上表面的嵌入槽及卡在嵌入槽內與嵌入槽活動 連接的活動刀柄卡，所述的刀柄插孔分別設置在活動刀柄卡上。 所述的活動刀柄卡和嵌入槽對應的設有多個，其個數與刀柄插孔的組數相同，一 組刀柄插孔設置在一個活動刀柄卡上；其中，活動刀柄卡及對應的嵌入槽為相互配合的長 條狀，活動塊上的刀柄插孔呈直線等間距分布，且每相鄰的兩個嵌入槽之間互相平行；所述 的多個嵌入槽的槽底面為水平共面，所述的活動刀柄卡上的刀柄插孔為通孔。這樣的設置 是為了使插放在刀柄插孔內的精密刀具露出的高度一致，以更好的進行金剛石塗層加工； 由於刀柄插孔的深度由嵌入槽的深度決定，嵌入槽可以是由銑刀一次性加工出來的，其水 平平整度更好，其深度更易控制在一個統一的標準上。 所述的嵌入槽內沿的形狀與活動刀柄卡外沿的形狀相匹配，嵌入槽的深度與活動 刀柄卡的厚度相一致；且嵌入槽在活動刀柄卡的邊沿處還設置有部分位於活動刀柄卡的底 部、部分向外露出的取放孔，所述取放孔的深度深於嵌入槽的深度。 —種使用了上述刀柄插放裝置的加工設備，包括刀柄插放裝置，所述的刀柄插放 裝置包括至少兩組用於插放刀柄的刀柄插孔。 本實用新型由於設計了具有至少兩組刀柄插放插孔的刀柄插放裝置，使得在使用 具有這種刀柄插放裝置的加工設備進行精密刀具金剛石塗層加工時，可以一次性的對多個 精密刀具進行加工；提高了加工效率，提高了生產效率，縮短了生產周期，進而降低了塗層 加工的成本，使用方便。

圖1是本實用新型實施例一中的刀柄插放裝置的俯視及剖視示意圖；圖2是本實用新型實施例一沿圖1中A-A剖面線的剖視示意圖；圖3是本實用新型實施例二的冷卻連通槽的結構示意圖；圖4是本實用新型實施例二的小徑冷卻孔的結構示意圖；圖5是本實用新型實施例三.中的刀柄插放裝置的活動刀柄卡的結構示意圖；圖6是本實用新型實施例三.中的刀柄插放裝置的嵌入槽的結構示意圖；圖7是本實用新型實施例中使用了刀柄插放裝置的加工設備的冷卻循環系統的結構示意圖。 其中1、刀柄插放裝置；11、成組的刀柄插孔；111、刀柄插孔；12、冷卻柵槽、121 、 冷卻連通槽；122、小徑冷卻孔；13、密封槽；14、螺孔；2、刀柄插放裝置；21、活動刀柄卡； 211、刀柄插孔；212、嵌入槽；213、取放孔；3、冷卻循環系統；31、螺釘；32、進液口 ；33、出液□。
具體實施方式
以下結合附圖和較佳的實施例對本實用新型作進一步說明。 本實用新型在不改變精密刀具柄部形狀和尺寸的基礎上，僅對金剛石塗層加工過程中精密刀具的插放裝置進行結構改造設計。本實用新型所述的用於精密刀具金剛石塗層 的刀柄插放裝置1呈餅狀，採用耐熱材質製作，其包括設置在刀柄插放裝置1上表面的刀柄 插放部、和設置在下表面的冷卻部；所述的刀柄插放部包括至少兩組用於插放刀柄且內壁 精度要求較高的刀柄插孔。 由於現有技術中的精密刀具金剛石塗層加工是單個刀具進行單獨加工，故不存在 熱力集中的問題，而本實用新型中，由於設置了多個刀柄插孔同時對多個刀具同時加工，就 會產生大量熱量，又由於精密刀具塗層過程中對插放裝置的散熱性能要求較高，如果插放 裝置的散熱面積過小，則容易引起插放裝置局部聚集大量熱量，進而導致塗層位置的不準 確，故還需將冷卻部設置在刀柄插孔旁，對安插在刀柄插孔中的精密刀具在進行金剛石塗 層加工時累積的熱量進行及時的釋放，以保證塗層加工的精準性。 圖1和圖2示出了刀柄插放裝置1的一種結構，其中圖1中，上半部分為刀柄插放 裝置1的俯視圖，下半部分則為刀柄插放裝置1的橫截面的剖視圖。所述的刀柄插放裝置 1的刀柄插放部包括若干組設置在刀柄插放裝置1上表面向下方凹陷的刀柄插孔111，刀柄 插孔111的底部為平面，為了更好的進行金剛石塗層加工，使插放在刀柄插孔內的精密刀 具露出的高度一致，所述的所有刀柄插孔的底平面都設置在一個水平面上，呈水平一致。其 中，每一組成組的刀柄插孔11中多於兩個刀柄插孔111的，刀柄插孔111呈直線等間距分 布，每相鄰的兩組刀柄插孔互相平行，一行行均勻規則地分布在刀柄插放裝置1的上表面。 刀柄插孔的組數及每組內刀柄插孔的個數依據刀柄插放裝置1上表面的面積及形狀而定， 刀柄插孔以一定的合理距離均布於刀柄插放裝置1的整個上表面，使一組內相鄰的刀柄插 孔不會互相影響，而組與組之間的刀柄插孔則留出冷卻部所需的必要間距即可。這些刀柄 插孔具有定位擺放刀具、防止柄部出現誤塗層的功能。 刀柄插孔111的邊緣處可以酌情進行倒角處理，不過由於通常這些刀具的刀柄都 已具有便於擺入刀柄插孔111的倒角，故這樣的刀柄插孔的邊緣就無需進行倒角處理。 為了不改變精密刀具刀柄插放方式，我們將冷卻部設計為在刀柄插放裝置1下表 面且向上方凹陷的若干個冷卻柵槽12，所述的冷卻柵槽12相應的設置在刀柄插孔111旁以 避讓刀柄插孔111的位置，其分別平行的設置在相鄰兩組刀柄插孔之間及最兩端兩組刀柄 插孔的外側，每個冷卻柵槽12的長度不一，與其相鄰的成組的刀柄插孔11的長度相適應。 冷卻柵槽12的設計增加了刀柄插放裝置1的散熱面積，使得刀具的刀柄和刀柄插放裝置1 正面不會有熱集中的現象發生。其中，冷卻柵槽12頂部的高度高於刀柄插孔底部的高度， 使得冷卻柵槽12可以深入到刀柄插孔的旁側，更好的對刀柄插孔中的刀具刀柄進行冷卻。 另外，所述的刀柄插放裝置1下表面的邊沿處還設有多個螺孔14，螺孔14依據刀 柄插放裝置1的形狀均布在其下表面的最外圈，以更好的將刀柄插放裝置1固定到冷卻循 環系統3上進行金剛石塗層加工。所述的刀柄插放裝置1還包括設置在下表面的、環繞冷 卻部的密封部。所述的密封部即為密封槽13，設置在刀柄插放裝置1最外圈的一圈螺孔14 內側，且在冷卻柵槽12的外側。對於圓餅狀的刀柄插放裝置1來說，密封槽13就可以設置 為圓環狀，通過在其內放置密封圈，並緊固在冷卻循環系統3上後，就可以保證在冷卻柵槽 12和冷卻循環系統3之間的冷卻液不會洩露，以免汙染環境。 進一步的，如圖3所示，所述刀柄插放裝置1的冷卻部還包括設置在每兩個相鄰的 冷卻柵槽12之間、連通相鄰的冷卻柵槽12的冷卻連通槽121。所述相鄰的冷卻柵槽12之間的冷卻連通槽121為多個，可以分別設置在每組刀柄插孔中相鄰的兩個刀柄插孔111中 間，其槽寬小於相鄰兩個刀柄插孔之間的壁厚，以防止刀柄插放裝置1下表面的冷卻連通 槽121與上表面的刀柄插孔之間出現通孔。當然，冷卻連通槽121可以為各種形狀，只要能 連通相鄰的冷卻柵槽並不會與刀柄插孔之間形成通孔即可。通過設置導通相鄰冷卻柵槽的 冷卻連通槽121，可以使冷卻液充分流動，可以達到更好的冷卻效果。 還可以如圖4所示，在刀柄插放裝置1下表面對應於每組刀柄插孔中相鄰的兩個 刀柄插孔中間位置處還設有小徑冷卻孔122，所述小徑冷卻孔122的孔徑小於相鄰兩個刀 柄插孔之間的壁厚，其深度小於刀柄插放裝置1的厚度。這樣的設計可以增大刀柄插孔周 圍的冷卻面積，以達到更好的冷卻效果。 以普通的微型鑽頭為例，其鑽柄部分的直徑規格為3. 175mm，刀柄插放裝置1上 表面的成組的刀柄插孔11中相鄰的兩個刀柄插孔之間的薄壁的厚度可為2. 5-3mm，如為 2. 7mm ;相鄰兩組刀柄插孔的孔心距可為8-10mm，如為9mm ;孔深可為23mm左右，距離刀柄 插放裝置1下表面的距離為5mm左右；刀柄插放裝置1下表面的冷卻柵槽12的槽寬可為 2-4mm，槽深可與刀柄插孔的深度差不多，可為23mm左右，使得冷卻柵槽12與刀柄插孔之間 形成的薄壁的厚度為1. 4-1. 5mm。這樣的厚度較為適中，若過厚，則傳熱效果不夠好，不能達 到很好的冷卻效果；若過薄，則承受力可能不夠，精密刀具插放到刀柄插孔中後，周圍的薄 壁容易變形，不能很好的固定精密刀具，並對其進行限位。 圖5和圖6則示出了刀柄插放裝置2的另一種結構，其中，與第一種結構不同的 是，本實施例中的刀柄插放部為分離式，所述的刀柄插放裝置2包括設置在上表面的若干 個嵌入槽212及對應的卡在嵌入槽212內與嵌入槽212活動連接的活動刀柄卡21兩部分， 每一組刀柄插孔211分別設置在一個活動刀柄卡21上，用於進行刀柄的安裝擺放，活動刀 柄卡21的個數與刀柄插孔211的組數相同；其中，活動刀柄卡21及對應的嵌入槽212為相 互配合的長條狀，活動塊上的刀柄插孔211呈直線等間距分布，且每相鄰的兩個嵌入槽212 之間互相平行。所述的嵌入槽212內沿的形狀與活動刀柄卡21外沿的形狀相匹配，嵌入槽 212的深度與活動刀柄卡21的高度相一致，以將活動刀柄卡21卡緊在嵌入槽212中；在長 條狀的嵌入槽212的兩端還設置有部分位於活動刀柄卡21的底部、部分向外露出的取放孔 213，取放孔213的深度深於嵌入槽212的深度，這樣，在將活動刀柄卡21放入到嵌入槽212 中後，由於取放孔213的深度更深，且部分位於活動刀柄卡21下，因此活動刀柄卡21會在 取放孔213中突出一部分；則可通過類似於鉤子的工具，通過取放孔213中向外露出的部分 探進，在取放孔213中勾住活動刀柄卡21突出的一部分，將活動刀柄卡21取出。 取放孔213的位置可以設置在長條狀的嵌入槽212的兩端，以更方便將活動刀柄 卡21取出；當然也可以設置在嵌入槽212的其他位置，只需要在活動刀柄卡21的邊沿處， 且部分位於活動刀柄卡21的底部、部分向外露出即可。 這種分離式的設計使得當有某些刀柄插孔211出現損壞的時候，可以對設置了刀 柄插孔211的活動刀柄卡進行更換即可繼續使用，節省了維護成本；當然，將此刀柄插孔舍 棄不用也是可以的，不過在每次進行金剛石塗層加工時會少加工一些數目的刀具，相對於 成本較低的活動刀柄卡來說，其加工成本更大。 為了更好的保證所有刀柄插孔211的底平面都設置在一個水平面上，所述的嵌入 槽212底面為水平面，活動刀柄卡21上的刀柄插孔211為通孔，及刀柄插孔211藉助水平的嵌入槽212底面定位刀柄。由於嵌入槽212可以由銑刀一次性加工出來，其水平平整度 更好，容易使多個刀柄插孔211的底平面都水平一致，且這樣的設計在加工時更易實現，且 方便控制。當然，在活動刀柄卡21上直接鑽出一個個非通孔的刀柄插孔也是完全可以的， 只是在加工中孔底面水平一致的要求實現難度更大。 另外，本實施例中這種分離式的刀柄插放裝置2冷卻部的設計與前述的相同，包 括有冷卻柵槽，除了小徑冷卻孔122不便設置之外，還可包括設置在每兩個相鄰的冷卻柵 槽之間、連通相鄰的冷卻柵槽的冷卻連通槽121。 在進行精密刀具的金剛石塗層加工過程中，刀柄插放裝置會有大量的熱能聚集， 為此對刀柄插放裝置的材質要求較高，本實用新型所提到的插放裝置材質一般要採用耐熱 性能良好的材料，如鉬，鎢，銅或其他耐熱性能良好的不鏽鋼等。 使用了上述刀柄插放裝置的加工設備包括刀柄插放裝置、與刀柄插放裝置固定 連接的冷卻循環系統3、及設置在刀柄插放裝置與冷卻循環系統3之間的密封裝置；如圖7 所示，所述的冷卻循環系統3設有螺釘31 ，與刀柄插放裝置的螺孔14相對應，刀柄插放裝置 的設有刀柄插孔的一面向上固定到冷卻循環系統3上。通過螺釘31和螺孔，可使刀柄插放 裝置和冷卻循環系統3進行安全、緊密的連接，裝配方便、牢固而快捷。 所述的冷卻循環系統3包括冷卻液進液口 32、冷卻液出液口 33，及提供冷卻液在 冷卻液進液口 32與冷卻液出液口 33之間循環流動的動力裝置，刀柄插放裝置下表面的冷 卻部分別與冷卻液進液口 32與冷卻液出液口 33連通，直接接觸冷卻液。所述的動力裝置 可以設置在密封裝置範圍內的冷卻部與冷卻循環系統3之間形成的用於盛放冷卻液的空 腔內，將冷卻液從冷卻液進液口 32中抽進到冷卻部內，並促使冷卻液從冷卻液出液口 33中 排出；也可以設置在冷卻循環系統3內，與冷卻液進液口 32與冷卻液出液口 33連通，將冷 卻液從冷卻液出液口中抽出，並再促使冷卻液從冷卻液進液口中進入到刀柄插放裝置的冷 卻部中去；只要能讓冷卻液在冷卻循環系統與刀柄插放裝置的冷卻部之間循環即可。 所述的密封裝置可以設置為密封槽13內的密封圈，所述的加工設備通過密封圈 對冷卻循環系統3與刀柄插放裝置之間的冷卻液進行密封，防止冷卻液外洩。 使用上述加工設備進行金剛石塗層加工時，只需將刀柄插放裝置放入到冷卻循環 系統上並通過螺釘31固定，壓緊密封槽內的密封圈實現密封。安裝好後，即可開啟冷卻液 的進液口和出液口，同時進行精密刀具的金剛石塗層加工。 由於本實用新型所述的刀柄插放裝置及加工設備的使用方式和手感同現有技術 中通用的單個刀具的夾具的使用大致相同，使用者無需進行特殊的培訓，即可得心應手的 使用，有利於提高塗層的成功率和效率。其冷卻效果好，加工效率高，使用方便、舒適，造型 美觀大方。 以上內容是結合具體的優選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能 認定本實用新型的具體實施只局限於這些說明。例如，所述的餅狀不僅包括圓餅狀，還包括 其他形狀的餅狀，如方形餅狀等。對於本實用新型所屬技術領域的普通技術人員來說，在不 脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬於本實用 新型的保護範圍。
權利要求一種用於精密刀具金剛石塗層的刀柄插放裝置，其特徵在於，所述的刀柄插放裝置包括至少兩組用於插放刀柄的刀柄插孔。
2. 如權利要求1所述的刀柄插放裝置，其特徵在於，所述的刀柄插放裝置呈餅狀，刀柄插孔為設置在刀柄插放裝置上表面且向下方凹陷的插孔，所述的每組刀柄插孔包括一個或兩個以上的刀柄插孔，其中，一組中，多於兩個刀柄插孔的，刀柄插孔呈直線等間距分布，每相鄰的兩組刀柄插孔互相平行。
3. 如權利要求1或2所述的刀柄插放裝置，其特徵在於，所述的刀柄插放裝置還包括設置在刀柄插孔旁的冷卻部。
4. 如權利要求3所述的刀柄插放裝置，其特徵在於，冷卻部為設置在刀柄插放裝置下表面且向上方凹陷的冷卻柵槽，所述的冷卻柵槽相應設置在刀柄插孔旁以避讓刀柄插孔的位置處，且冷卻柵槽頂部的高度高於刀柄插孔底部的高度；所述的冷卻柵槽也設有多個，分別平行的設置在相鄰的兩組刀柄插孔之間。
5. 如權利要求4所述的刀柄插放裝置，其特徵在於，所述的冷卻部還包括設置在下表面每兩個相鄰的冷卻柵槽之間的、連通相鄰的冷卻柵槽的冷卻連通槽；所述相鄰的冷卻柵槽之間的冷卻連通槽為多個，分別設置在每組刀柄插孔中相鄰的兩個刀柄插孔中間，其槽寬小於相鄰兩個刀柄插孔之間的壁厚。
6. 如權利要求4所述的刀柄插放裝置，其特徵在於，所述的冷卻部還包括設置在下表面對應於每組刀柄插孔中相鄰的兩個刀柄插孔中間位置處的小徑冷卻孔，所述小徑冷卻孔的孔徑小於相鄰兩個刀柄插孔之間的壁厚，其深度小於刀柄插放裝置的厚度。
7. 如權利要求1或4或5所述的刀柄插放裝置，其特徵在於，所述的刀柄插放裝置包括設置在上表面的嵌入槽及卡在嵌入槽內與嵌入槽活動連接的活動刀柄卡，所述的刀柄插孔分別設置在活動刀柄卡上。
8. 如權利要求7所述的刀柄插放裝置，其特徵在於，所述的活動刀柄卡和嵌入槽對應的設有多個，其個數與刀柄插孔的組數相同，一組刀柄插孔設置在一個活動刀柄卡上；其中，活動刀柄卡及對應的嵌入槽為相互配合的長條狀，活動塊上的刀柄插孔呈直線等間距分布，且每相鄰的兩個嵌入槽之間互相平行；所述的多個嵌入槽的槽底面為水平共面，所述的活動刀柄卡上的刀柄插孔為通孔。
9. 如權利要求8所述的刀柄插放裝置，其特徵在於，所述的嵌入槽內沿的形狀與活動刀柄卡外沿的形狀相匹配，嵌入槽的深度與活動刀柄卡的高度相一致；且嵌入槽在活動刀柄卡的邊沿處還設置有部分位於活動刀柄卡的底部、部分向外露出的取放孔，所述取放孔的深度深於嵌入槽的深度。
10. —種使用了如權利要求1所述的刀柄插放裝置的加工設備，包括刀柄插放裝置，所述的刀柄插放裝置包括至少兩組用於插放刀柄的刀柄插孔。
專利摘要本實用新型公開了一種用於精密刀具金剛石塗層的刀柄插放裝置及加工設備，其中，所述的刀柄插放裝置包括至少兩組用於插放刀柄的刀柄插孔。本實用新型由於設計了具有至少兩組刀柄插放插孔的刀柄插放裝置，使得在使用具有這種刀柄插放裝置的加工設備進行精密刀具金剛石塗層加工時，可以一次性的對多個精密刀具進行加工；提高了加工效率，提高了生產效率，縮短了生產周期，進而降低了塗層加工的成本，使用方便。
文檔編號C23C16/27GK201439540SQ20092013129
公開日2010年4月21日 申請日期2009年4月30日 優先權日2009年4月30日
發明者屈建國, 羅春峰, 馬巖 申請人:深圳市金洲精工科技股份有限公司