一种用于拉削刀具的PVD镀膜夹具制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于拉削刀具的PVD镀膜夹具：该夹具包括刀具夹持机构、上定位盘以及可实现刀具自转和公转的下定位盘，通过所述夹持机构中的上、下固定环以及下部的定位椎，将拉削刀具稳定的固定于夹持机构两平行导向杆中间，并与导向杆保持平行，刀具夹持机构通过其上、下端的定位销定位于上、下定位盘的定位槽孔中，实现拉削刀具在镀膜过程中垂直于下定位盘立式放置，并可确保拉削刀具公转、自转。利用本实用新型专利技术进行刀具夹装，具有刀具镀膜过程运动稳定、刀具不易变形的优点。本实用新型专利技术结构简单、制作方便，装夹简便、高效。

A PVD Coating Fixture for Broaching Tools

【技术实现步骤摘要】
一种用于拉削刀具的PVD镀膜夹具
本技术涉及物理气相沉积(PVD)镀膜工装，具体涉及长杆状拉削刀具的立式镀膜夹具。
技术介绍
随着现代机械加工的迅速发展，各种机器零部件的加工刀具也引起了广泛的研究。在切削加工过程中，刀具磨损不仅有机械摩擦的作用，还有切削力和切削温度作用下的物理、化学的综合作用，导致刀具磨损失效方式复杂。其中，用于加工圆孔、花键孔、键槽、平面的拉削刀具，长度一般均为一米以上，且表面刃口形状复杂、精密、多变，价格昂贵，加工过程中刃部受力复杂苛刻，表面极易发生磨损失效。因此，选择合适的方式提高刀具的耐磨性能，从而提高其使用寿命是人们一直在研究的问题。在过去的二十多年中，表面硬质涂层技术在刀具行业的应用发展迅速，该技术已经成为切削加工刀具耐磨延寿不可或缺的主流技术，特别是在高速切削、数控加工等领域。随着涂层技术的发展，刀具硬质涂层的制备方法越来越多，制备工艺也越来越成熟，主要制备方法包括气相沉积技术、电化学法、包埋法、浸镀法等。其中，气相沉积技术是在真空腔体中通过加热蒸发靶材或化学反应等过程，产生沉积涂层材料所需要的气体分子、原子或离子等，进而在基体表面形成固体涂层的方法。物理气相沉积(PVD)技术由于沉积温度低、环保、安全等特有的优越性，已成为制备刀具硬质涂层的常用方法之一。对于PVD镀膜生产而言，针对不同待镀产品，用于产品夹装的夹具的设计直接影响产品的镀膜效率和质量，尤其对于长度大于一米且长径比大的拉削刀具而言，如何保证镀膜过程中刀具稳定的夹装、运动，是实现镀膜均匀、膜层结合力优良的关键技术问题。目前，拉削刀具PVD镀膜夹装主要采用水平卧式夹装和吊式夹装两种方式。对于水平卧式夹装(刀具平行于底面或地面)而言，由于PVD镀膜往往在300℃以上的高温下进行，水平卧式夹装会使拉削刀具产生挠弯变形，导致刀具精度下降，甚至报废；吊式夹装(用挂装方式挂于上盘)尽管可保证刀具垂直，避免刀具变形，但由于其自身不能旋转，使刀具周向镀膜不均匀，从而影响刀具加工精度和使用寿命。中国专利CN201793727U公开了一种“行星轮鼠笼式工件架”，在镀膜过程中采用鼠笼对不能悬垂夹装的待镀产品进行翻转，从而完成镀膜，但对于拉削刀具，翻转会导致刀具受损，精度下降。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种用于拉削刀具的PVD镀膜夹具。为达到上述目的，本技术采用了以下技术方案：包括上定位盘、下定位盘、连接杆以及刀具夹持机构，所述上定位盘与下定位盘上、下间隔设置，连接杆的上端与上定位盘相连，连接杆的下端与下定位盘相连，刀具夹持机构包括用于沿与下定位盘垂直方向固定拉削刀具的定位组件以及可以与该定位组件同步转动的上面板和下面板，上面板设置在上定位盘上，下面板设置在下定位盘上，所述定位组件包括设置在下面板上的与上面板相对的定位锥以及设置在上面板与下面板之间的刀具夹。优选的，所述定位组件还包括与上面板及下面板分别相连的导向杆，刀具夹包括设置在上面板与下面板之间的可以沿所述导向杆滑动的固定环，固定环上设置有刀具定位卡具。优选的，所述刀具定位卡具包括沿固定环周向间隔布置的可伸入固定环内的定位镙丝。优选的，所述固定环及导向杆均为两个，两个导向杆平行间隔布置，固定环的侧面设置有用于连接对应导向杆的限位孔。优选的，所述上定位盘及下定位盘上分别设置有沿圆周间隔布置的定位槽孔，上定位盘及下定位盘上的定位槽孔的位置上下一一相对，刀具夹持机构的上面板和下面板上分别设置有与上定位盘和下定位盘上的位置相对的一对定位槽孔对应配合的定位销。优选的，所述上面板及下面板为圆形，所述定位销及定位锥设置在上面板及下面板中对应面板的中心。优选的，所述上定位盘上的定位槽孔为通孔，该通孔靠近上定位盘外边缘一侧一定弧长的侧面处于未封闭状态，所述弧长以能够使得上面板上的定位销沿侧向插入所述通孔而定，所述通孔上设置有销盖，销盖上设置有与上面板上的定位销配合的销孔。优选的，所述上定位盘及下定位盘水平设置，所述下面板上的定位销插入下定位盘上的定位槽孔并与设置于下定位盘底部的PVD镀膜设备刀具驱动机构的行星齿轮相连。本技术的有益效果体现在：本技术所述镀膜夹具利用定位锥及刀具夹可以对拉削刀具进行竖向夹装，解决水平夹装在镀膜中引起刀具变形的问题，同时，利用设置在上定位盘和下定位盘上的上面板和下面板可以实现在PVD镀膜设备驱动下进行拉削刀具的自转运动，确保刀具镀膜均匀。进一步的，本技术通过可沿导向杆滑动的固定环，可以方便的调整刀具夹的卡固位置和数量，结合定位卡具，可以对长杆状的拉削刀具的上、下端部实现精确夹持，提高夹装稳定性。进一步的，本技术通过定位螺丝，可以用于紧固拉削刀具于固定环环心，并对刀具垂直夹装位置进行精确调整。进一步的，本技术通过定位销、定位槽孔的精确配合，使刀具夹持机构可以垂直于镀膜夹具底面(下定位盘)和地面，保证刀具在运动中稳定的竖直放置。进一步的，本技术通过设置上定位盘上的定位槽孔侧面为部分未封闭，使得上面板上的定位销可方便的沿侧向插入该定位槽孔，使得刀具夹持机构紧凑的装配在上、下定位盘中间，保证刀具在运动中稳定的竖直放置。附图说明图1为本技术实施例所述刀具夹持机构的结构示意图；图2为本技术实施例所述夹具回转机构及刀具夹持机构的装配示意图(省略定位锥)；图3为本技术实施例所述销盖的结构示意图；图中：1.底部定位销；2.下面板；3.下固定环；4.导向杆；5.上固定环；6.上面板；7.下定位盘；8.拉削刀具；9.连接杆；10.上定位盘；11.定位锥；12.上定位销；13.圆柱销体；14.销孔；15.销盖；16.定位螺丝。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术做详细说明。本技术利用三维转动原理设计用于拉削刀具的PVD镀膜夹具，所设计的镀膜夹具是一种结构简单、可实现多个长杆状的拉削刀具公转及自转的立式夹装及回转机构。上述镀膜夹具具体包括刀具夹持机构和夹具回转机构。参见图1，刀具夹持机构包括底部定位销1、下面板2(圆形)、下固定环3、上固定环5、上面板6(圆形)、定位锥11和上定位销12；下面板2上固定有两个相互平行的导向杆4，上面板6通过导向杆4支撑在下面板2的上方，导向杆4与上、下面板6、2垂直，上固定环5及下固定环3两侧部飞边上分别设置有限位孔，上固定环5及下固定环3分别通过各自两侧部飞边上的限位孔与两个导向杆4相连并且可以沿导向杆4上下滑动，上固定环5及下固定环3上还设置有沿周向均匀间隔布置(例如，间隔120°各均布三个)的定位螺丝16，各定位螺丝16伸入至对应固定环的内部，使得上固定环5及下固定环3可依据拉削刀具长度控制卡固位置。底部定位销1垂直固定于下面板2下端的中心，下面板2上端与底部定位销1固定位置对应处焊接定位锥11，定位锥11的尖端朝向其上方的上面板6的中心，上定位销12垂直固定在上面板6上端的中心位置处。参见图2，夹具回转机构包括下定位盘7、设置于下定位盘7上方的上定位盘10(环状)，以及设置于下定位盘7两侧部突缘上的一对相互平行的用于支撑上定位盘10的连接杆9，上、下定位盘10、7通过两个平行连接杆9连接并水平设置；下定位盘7上还加工有均匀间隔布置且沿竖直方向贯穿下定位盘7的槽孔，下定位盘上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于拉削刀具的PVD镀膜夹具，其特征在于：包括上定位盘(10)、下定位盘(7)、连接杆(9)以及刀具夹持机构，所述上定位盘(10)与下定位盘(7)上、下间隔设置，连接杆(9)的上端与上定位盘(10)相连，连接杆(9)的下端与下定位盘(7)相连，刀具夹持机构包括用于沿与下定位盘(7)垂直方向固定拉削刀具(8)的定位组件以及可以与该定位组件同步转动的上面板(6)和下面板(2)，上面板(6)设置在上定位盘(10)上，下面板(2)设置在下定位盘(7)上，所述定位组件包括设置在下面板(2)上的与上面板(6)相对的定位锥(11)以及设置在上面板(6)与下面板(2)之间的刀具夹。

【技术特征摘要】
1.一种用于拉削刀具的PVD镀膜夹具，其特征在于：包括上定位盘(10)、下定位盘(7)、连接杆(9)以及刀具夹持机构，所述上定位盘(10)与下定位盘(7)上、下间隔设置，连接杆(9)的上端与上定位盘(10)相连，连接杆(9)的下端与下定位盘(7)相连，刀具夹持机构包括用于沿与下定位盘(7)垂直方向固定拉削刀具(8)的定位组件以及可以与该定位组件同步转动的上面板(6)和下面板(2)，上面板(6)设置在上定位盘(10)上，下面板(2)设置在下定位盘(7)上，所述定位组件包括设置在下面板(2)上的与上面板(6)相对的定位锥(11)以及设置在上面板(6)与下面板(2)之间的刀具夹。2.根据权利要求1所述一种用于拉削刀具的PVD镀膜夹具，其特征在于：所述定位组件还包括与上面板(6)及下面板(2)分别相连的导向杆(4)，刀具夹包括设置在上面板(6)与下面板(2)之间的可以沿所述导向杆(4)滑动的固定环，固定环上设置有刀具定位卡具。3.根据权利要求2所述一种用于拉削刀具的PVD镀膜夹具，其特征在于：所述刀具定位卡具包括沿固定环周向间隔布置的可伸入固定环内的定位镙丝(16)。4.根据权利要求2所述一种用于拉削刀具的PVD镀膜夹具，其特征在于：所述固定环及导向杆(4)均为两个，两个导向杆(4)平行间隔布置，固定环的侧面设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：马大衍，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：新型
国别省市：陕西,61