一种用于电极自动修磨器的刀架制造技术

本发明专利技术公开了一种用于电极自动修磨器的刀架，包括刀架体、组合刃具和置于角接触球轴承之上的锥齿轮等。本发明专利技术还公开了置于刀架体内的弧面形组合刃具和圆台形组合刃具等两类所述组合刃具，包括固定在其上的锥齿轮、将二者固定的销轴，第一滚动轴承组，圆柱形刃具、弧面形刃具或圆台形刃具、第二滚动轴承组、垫片和锁紧螺母等。本发明专利技术还公开了装配在组合刃具上的三种多刃刃具，包括圆柱形刃具、弧面形刃具和圆台形刃具，同时公布了三种刃具的结构设计参数和刃口几何形状的设计参数。由于本发明专利技术刀架携刃具工作的原理属性，可使生产过程中刃具使用成本、电极有效利用率、点焊时的馈电均匀性和馈电效率以及焊点质量等方面均取得显著收效。

Tool rest used for automatic electrode grinding machine

The invention discloses an automatic knife grinding device used to repair the electrode, including a holder body, and a combination cutting angular contact ball bearings on the bevel gear. The invention also discloses a knife body arc combination cutting cone and two kinds of combination cutting the combination of cutting tools, including bevel gear, fixed on the two fixed pin, the first group of rolling bearings, cylindrical arc cutting tools, cutting tools, cutting tools or conical rolling bearing group, second gasket and lock nut etc.. The invention also discloses three kinds of multi edge cutting tool in the cutting tool assembly combination, including cylindrical cutting tools, cutting tools and cutting arc cone shape, and design parameters of structural design parameters and edge geometry of three kinds of cutting tools were released. Because of the principle of the invention and cutting work tool attributes, can make significant effect to cost, use tools in the production process of the electrode, the effective utilization rate of the spot welding of the feeding uniformity and feed efficiency and welding quality etc..

【技术实现步骤摘要】
一种用于电极自动修磨器的刀架
本专利技术涉及一种刀架，尤其涉及一种用于电极自动修磨器的刀架。
技术介绍
电阻点焊工艺过程中，使用电极自动修磨器主要拟达到以下工艺目的：其一，将连续点焊工艺过程中逐渐增大的电极工作表面直径修复至其工艺初始设定值，即将电极馈电表面直径限定在两次电极修磨期内波动，为保证点焊工艺过程中馈电与导热的截面面积相对均衡创造必要的条件；其二，去除点焊工艺过程中在电极工作表面逐渐积累形成的各类非电极原始材料，包括合金层与各类氧化物附着层等，以降低电极表面电阻和电极表面与工件表面之间的接触电阻；其三，将两电极工作表面修整至与工件表面平行，以最大程度提高电极工作表面与工件表面之间的接触面积，使电极表面与工件表面之间的接触电阻和有效馈电截面积的波动范围尽可能小，减小各类焊接边界条件波动对焊点质量可能产生的不利影响。刀架体是安装电极自动修磨器切削刃具的载体，除刃具的切削功能实现由刃具自身的刃口状态决定外，刃具的其它工作特性均由刀架体与刃具的结构组合型式和由此形成的工作原理决定。已知技术电极自动修磨器因刀架体与刃具结构组合型式决定了其在工作过程中存在以下不足：(1)刃具自身并不具有旋转轴，只是固定安装在刀架体上；电极修磨时，刀架以电极轴线为回转轴线的回转特性也同时决定了刃具的加工原理。(2)电极修磨切削力系由上、下两电极待修端面在电极压力作用下对刃具两侧刃口的夹持力和刃具旋转力之间的配合形成的；由于已知技术的修磨器在结构上很难以切削修磨位移控制修磨量，修磨后的电极工作表面理论轨迹线为螺旋曲面，无法保证两电极工作表面与工件表面之间的平行。(3)为减小动态载荷对刃口冲击的不利影响，刃具多采用电极压力在刃口上稳定建立后才开始启动旋转的工作方式，即刃口系在很大电极压力作用下携载启动，并因生产节拍限定，转速由零瞬间增加到最大工作转速，对刃口寿命存在不利影响。(4)从电极外径到电极轴心，刃口的切削线速度存在着由V＝Vmax到V＝0的变化，即电极外径部位的切削线加速度和切削线速度均最大，对刃口的冲击作用也最大；电极轴心部位的切削线速度为零；对应于切削线速度小于某一值的半径范围内，电极表面的剥离并非刃口切削所致，而是刃口旋转刮研、旋转碾压与旋转撕裂等叠加作用的综合结果，对电极表面材料均匀性会产生不利影响。(5)考虑到机器人必然存在的重复定位精度误差和刃口旋转所需的配合间隙等因素，刃口设计长度必须按满足≥理论修磨半径+重复定位误差+刀架回转轴配合间隙的关系；按概率统计，近50％的电极修磨过程是在刃口超过切削半径条件下进行的；超过切削半径部分的刃口相当于在反转条件下工作，该部分刃口在电极修磨过程中只承受反刃切削状态下的硬性挤压，工作时承受的工况极为恶劣，对刃口寿命极为不利。同时，因刃口长度必须＞理论修磨半径，限制了多刃口刃具的使用。(6)重复定位误差精度可以使刀架或刃具上的压力中心产生偏移；压力中心偏移将最大程度利用配合间隙使刃口回转平面相对工件表面形成一定的加工倾角，增加了电极工作表面与工件表面之间的不平行度，进而改变了电极工作表面的有效馈电截面面积，对焊点质量稳定性构成不利影响。(7)由刃口转速、电极压力和修磨时间等三参数共同决定电极的每次切削量，很难对电极材料的过度切削进行有效抑制。
技术实现思路
本专利技术克服了已知技术电极自动修磨器中由于刀架与刃具结构组合型式和工作原理等原因对电极工作表面的修磨质量、刃具使用寿命和电极每次修磨量控制等方面产生的诸多不利影响。通过本专利技术刀架体与组合刃具的组合型式，实现了电极修磨过程中组合刃具以公转+自转的工作方式对电极工作端面的修磨切削特性，并由此决定了组合刃具中的各刃具均可以采取与多刃铣刀结构型式类似的方式制作本专利技术的多刃刃具；通过多刃刃具的使用，刃具刃口的切削负荷急剧降低，既为提高刃具刃口的锐利程度创造了条件，也为微切削量条件下定位移切削创造了条件。本专利技术在电极修磨质量、刃具使用寿命、电极材料有效利用率和点焊质量提高等方面较已知技术均具有极大的优势。为了解决上述技术问题，本专利技术提出一种用于电极自动修磨器的刀架，包括刀架体和组合刃具，所述组合刃具包括刀轴，所述刀轴的一端固定有小锥齿轮，所述小锥齿轮与所述刀轴之间采用径向连接销固定，所述刀轴上，自所述小锥齿轮至所述刀轴的另一端依次设有第一滚动轴承组件、第一刃具、第二刃具、第二滚动轴承组件、垫圈和锁紧螺母；所述第一刃具横截面形状为圆形、并具有多条螺旋线型的刃口，所述第一刃具旋转时，刃口回转的轮廓轨迹与拟切削修磨的电极工作端平面相吻合；所述第二刃具的横截面形状依剖切位置不同为不同直径的圆形，所述第二刃具的外表面上具有多条刃口，所述第二刃具旋转时，刃口回转的轮廓轨迹线与拟切削修磨的电极工作端侧面的轨迹线吻合；所述刀架体包括圆筒，所述圆筒上设有圆柱外齿轮，所述圆筒的两侧侧壁上设有与圆筒的中心孔轴线垂直相交的轴承孔，所述圆筒的中心孔内设有一矩形空间，所述矩形空间的侧壁与该孔的内壁截交，所述矩形空间大于与所述组合刃具中第一刃具和第二刃具回转时所占的空间；所述圆筒的两端均设有轴肩，两个轴肩处各装配一个角接触球轴承，其中一个角接触球轴承的外环上装配有一个大锥齿轮；所述组合刃具安装在所述刀架体上，所述组合刃具的第一滚动轴承组件和第二滚动轴承组件均通过轴承外环与所述圆筒两侧侧壁上的轴承孔配合装配，所述组合刃具的第一刃具和第二刃具位于所述矩形空间内，所述小锥齿轮与所述大锥齿轮啮合。本专利技术中，所述圆柱外齿轮与所述圆筒为一体结构，所述圆柱外齿轮上设有减震孔。本专利技术中，所述圆柱外齿轮与所述圆筒为分体结构，所述圆筒的外壁上设有用于与所述圆柱外齿轮连接的连接部，所述连接部的结构是轴肩或是多个在周向向均布的凸耳，所述圆柱外齿轮与连接部之间通过螺栓连接。所述圆柱外齿轮上设有用于容纳所述刀轴的两端轴肩和小锥齿轮与锁紧螺母的空间。本专利技术中，所述第一刃具为圆柱刃具，多条螺旋线型刃口的螺旋角ω1相同，所述圆柱刃具的直径D1、刃口数量n1和螺旋角ω1的关系如下：第一刃具刃口的几何参数包括前角α、刃厚f、背角σ和刃后宽度e，所述参数的取值范围与点焊对象材质的关系如下：本专利技术中，所述第二刃具为弧面刃具，所述弧面刃具的表面是外凸弧面或是内凹弧面中的一种；所述弧面刃具的弧面半径与拟切削修磨的电极工作端侧面的弧面半径相吻合；所述弧面刃具包括有数个几何形状相同的刃口；所述弧面刃具的结构尺寸包括刃具大端直径D2、刃具小端直径D3和刃口数量n2；所述结构尺寸的取值范围与拟切削修磨的电极直径R及所述第二刃具刃口螺旋角ω2的关系如下：本专利技术中，所述第二刃具为圆台刃具，所述圆台刃具的锥角与拟切削修磨的电极工作端侧面的锥角相吻合；所述圆台刃具包括有数个几何形状相同的刃口；所述圆台刃具的结构尺寸包括刃具大端直径D2、刃具小端直径D3和刃口数量n3；所述结构尺寸的取值范围与拟切削修磨的电极直径R及所述第二刃具刃口后倾角ε的关系如下：本专利技术中，所述第二刃具刃口的几何参数包括前角λ、背角δ、刃厚b和刃厚背角θ；所述前角λ、背角δ、刃厚b和刃厚背角θ的关系如下：与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)通过本专利技术的结构组合方式，同时形成组合刃具随刀架体的公转和组合刃具绕自身轴线的高速自转的工作方式，可从本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电极自动修磨器的刀架，包括刀架体和组合刃具，其特征在于：所述组合刃具包括刀轴(5)，所述刀轴(5)的一端固定有小锥齿轮(6)，所述小锥齿轮(6)与所述刀轴(5)之间采用径向连接销(7)固定，所述刀轴(5)上，自所述小锥齿轮(6)至所述刀轴(5)的另一端依次设有第一滚动轴承组件(101)、第一刃具、第二刃具、第二滚动轴承组件(102)、垫圈(11)和锁紧螺母(12)；所述第一刃具(8)横截面形状为圆形、并具有多条螺旋线型的刃口，所述第一刃具(8)旋转时，刃口回转的轮廓轨迹与拟切削修磨的电极工作端平面相吻合；所述第二刃具的横截面形状依剖切位置不同为不同直径的圆形，所述第二刃具的外表面上具有多条刃口，所述第二刃具旋转时，刃口回转的轮廓轨迹线与拟切削修磨的电极工作端侧面的轨迹线吻合；所述刀架体包括圆筒(1)，所述圆筒(1)上设有圆柱外齿轮(3)，所述圆筒(1)的两侧侧壁上设有与圆筒(1)的中心孔轴线垂直相交的轴承孔，所述圆筒(1)的中心孔内设有一矩形空间，所述矩形空间的侧壁与该孔的内壁截交，所述矩形空间大于与所述组合刃具中第一刃具和第二刃具回转时所占的空间；所述圆筒(1)的两端均设有轴肩，两个轴肩处各装配一个角接触球轴承(15)，其中一个角接触球轴承(15)的外环上装配有一个大锥齿轮(14)；所述组合刃具安装在所述刀架体上，所述组合刃具的第一滚动轴承组件(101)和第二滚动轴承组件(102)均通过轴承外环与所述圆筒(1)两侧侧壁上的轴承孔配合装配，所述组合刃具的第一刃具和第二刃具位于所述矩形空间内，所述小锥齿轮(6)与所述大锥齿轮(14)啮合。...

【技术特征摘要】
1.一种用于电极自动修磨器的刀架，包括刀架体和组合刃具，其特征在于：所述组合刃具包括刀轴(5)，所述刀轴(5)的一端固定有小锥齿轮(6)，所述小锥齿轮(6)与所述刀轴(5)之间采用径向连接销(7)固定，所述刀轴(5)上，自所述小锥齿轮(6)至所述刀轴(5)的另一端依次设有第一滚动轴承组件(101)、第一刃具、第二刃具、第二滚动轴承组件(102)、垫圈(11)和锁紧螺母(12)；所述第一刃具(8)横截面形状为圆形、并具有多条螺旋线型的刃口，所述第一刃具(8)旋转时，刃口回转的轮廓轨迹与拟切削修磨的电极工作端平面相吻合；所述第二刃具的横截面形状依剖切位置不同为不同直径的圆形，所述第二刃具的外表面上具有多条刃口，所述第二刃具旋转时，刃口回转的轮廓轨迹线与拟切削修磨的电极工作端侧面的轨迹线吻合；所述刀架体包括圆筒(1)，所述圆筒(1)上设有圆柱外齿轮(3)，所述圆筒(1)的两侧侧壁上设有与圆筒(1)的中心孔轴线垂直相交的轴承孔，所述圆筒(1)的中心孔内设有一矩形空间，所述矩形空间的侧壁与该孔的内壁截交，所述矩形空间大于与所述组合刃具中第一刃具和第二刃具回转时所占的空间；所述圆筒(1)的两端均设有轴肩，两个轴肩处各装配一个角接触球轴承(15)，其中一个角接触球轴承(15)的外环上装配有一个大锥齿轮(14)；所述组合刃具安装在所述刀架体上，所述组合刃具的第一滚动轴承组件(101)和第二滚动轴承组件(102)均通过轴承外环与所述圆筒(1)两侧侧壁上的轴承孔配合装配，所述组合刃具的第一刃具和第二刃具位于所述矩形空间内，所述小锥齿轮(6)与所述大锥齿轮(14)啮合。2.根据权利要求1所述用于电极自动修磨器的刀架，其特征在于，所述圆柱外齿轮(3)与所述圆筒(1)为一体结构。3.根据权利要求2所述用于电极自动修磨器的刀架，其特征在于，所述圆柱外齿轮(3)上设有减震孔。4.根据权利要求1所述用于电极自动修磨器的刀架，其特征在于，所述圆柱外齿轮(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾扬，顾啸，熊佩军，刘为民，邵东辉，李治，王义兵，顾寅，陈林，李耀，白雪峰，
申请(专利权)人：天津市扬帆科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12