内含式切断机构及一种内含式切断工艺.pdf

本发明公开了一种内含式切断机构，包括：驱动电机；偏心轴装置，包括一根动力轴以及固定于动力轴一端的偏心装置，动力轴与驱动电机通过一套传动装置相连接，偏心装置具有一根偏心轴，偏心轴的轴心与动力轴的轴心之间具有一段距离，距离与该内含式切断机构加工的工件的厚度相当以保证切断工件；切断装置，包括刀架和安装在刀架上的内刃切刀，刀架通过轴承与偏心轴相连接，内刃切刀套设于工件外部。本发明提供的内含式切断机构具有加工效率高、占用空间小的优点，可以满足集约化和小型化的生产要求。本发明还公开了一种内含式切断工艺。

权利要求书
1.  内含式切断机构，其特征在于，包括：
驱动电机；
偏心轴装置，包括一根动力轴以及固定于所述动力轴一端的偏心装置，所述动力轴与所述驱动电机通过一套传动装置相连接，所述偏心装置具有一根偏心轴，所述偏心轴的轴心与所述动力轴的轴心之间具有一段距离，所述距离能保证切断工件；
切断装置，包括刀架和安装在所述刀架上的内刃切刀，所述刀架通过轴承与所述偏心轴相连接，所述内刃切刀套设于工件外部。

2.  根据权利要求1所述的内含式切断机构，其特征在于，所述偏心轴装置包括第一连接轴和第二连接轴，所述第一连接轴与所述动力轴固定连接，所述偏心轴设于所述第二连接轴上，所述第一连接轴和第二连接轴通过斜面装置相连接。

3.  根据权利要求2所述的内含式切断机构，其特征在于，所述斜面装置包括设于所述第一连接轴和所述第二连接轴其中一个之上的与所述动力轴的轴心相交的斜孔或者斜槽，以及设于所述第一连接轴和所述第二连接轴其中另一之上的滑块或者滑杆，所述滑块或者滑杆与所述斜孔或者所述斜槽相匹配且在所述斜孔或者所述斜槽内移动。

4.  根据权利要求3所述的内含式切断机构，其特征在于，所述滑块与所述斜孔或者所述斜槽的倾斜角度相同。

5.  根据权利要求2至4任一项所述的内含式切断机构，其特征在于，还包括连接件，所述连接件通过轴承与所述第二连接轴相连接，所述连接件还设有平移导轨和进退驱动装置，所述进退驱动装置驱动所述连接件沿所述平移导轨移动，进而使所述第二连接轴沿所述斜面装置移动。

6.  根据权利要求5所述的内含式切断机构，其特征在于，所述平移导轨包括滑块和滑轨，所述进退驱动装置包括进退电机和进刀齿条，所述进退电机的电机轴上设有与所述进刀齿条相对应的进刀齿轮，所述连接件与所述滑块固定连接，所述进刀齿条与所述连接件固定连接。

7.  根据权利要求1所述的内含式切断机构，其特征在于，还包括固定刀架，所述固定刀架靠近所述切断装置且与其平行设置，所述固定刀架设有与所述内刃切刀的位置相对应的贯穿的通孔，所述通孔的形状与工件的形状相对应。

8.  一种内含式切断工艺，其特征在于，使用偏心轴装置驱动内刃切刀沿工件外壁做圆周运动，从而在工件外壁开槽或者切断工件。

9.  根据权利要求8所述的内含式切断工艺，其特征在于，所述偏心轴装置为权利要求1至4任一项所述的偏心轴装置。

说明书内含式切断机构及一种内含式切断工艺
技术领域
本发明涉及机械加工装置，特别涉及内含式切断机构及一种内含式切断工艺。
背景技术
在一般的管状工件加工作业中，为了工件设计上的需要，除包含对工件特定的部位施以弯管等形状改变的弯曲加工步骤外，尚包括依工件设计的长度所进行的切割步骤，所述的切割步骤可结合于弯管步骤接续进行，亦可于工件弯曲加工后，再施以切割的步骤。
目前对管状工件的切断一般有两种方式；一是使用锯片切断，二是使用如图1所示的旋转刀切断。其中直接使用锯片切断的方式较为原始，而且在切割过程中还会产生大量的热量和碎屑，加工精度较低，不利于加工较为精密的产品部件。如图1所示，旋转刀主要由安装在旋转座上的三个刀爪22和安装在刀爪22上的外刃切刀221组成。在加工时，刀爪22先带动外刃切刀221夹紧管件，然后旋转座带动刀爪22和外刃切刀221旋转，从而将关键切断。旋转刀切断的方式加工精度高，不会产生碎屑和热量，在加工机床中应用越来越广泛。
但是，现有的旋转刀切断的方式还存在有以下不足：
(1)、加工效率低，一个旋转刀一次才能加工一个管件；
(2)、占用空间大，由于旋转座上至少要安装三个刀爪，由此体积较大。
基于上述不足，现有的旋转刀切断的方式不能满足集约化和小型化的生产要求。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种内含式切断机构。本发明的另一个目的是提供一种内含式切断工艺。
根据本发明的一个方面，提供了一种内含式切断机构，包括：
驱动电机；
偏心轴装置，包括一根动力轴以及固定于动力轴一端的偏心装置，动力轴与驱动电机通过一套传动装置相连接，偏心装置具有一根偏心轴，偏心轴的轴心与动力轴的轴心之间具有一段距离，距离与该内含式切断机构 加工的工件的厚度相当以确保能保证切断工件；
切断装置，包括刀架和安装在刀架上的内刃切刀，刀架通过轴承与偏心轴相连接，内刃切刀套设于工件外部。
传动装置为皮带、链条或者齿轮。
采用以上技术方案的内含式切断机构，驱动电机通过传动装置带动动力轴旋转时，固定于动力轴一端的偏心装置跟随动力轴旋转，偏心轴绕动力轴轴心做圆周运动，刀架跟随偏心轴做圆周运动，由此套设于工件外部的内刃切刀沿工件外壁做圆周运动，从而在工件外壁开槽或者切断工件。
在一些实施方式中，偏心轴装置包括第一连接轴和第二连接轴，第一连接轴与动力轴固定连接，偏心轴设于第二连接轴上，第一连接轴和第二连接轴通过斜面装置相连接。由此可以通过调节第一连接轴和第二连接轴之间的相对位置来调节偏心轴的轴心与动力轴的轴心之间的距离，进而调节节内刃切刀的剪切力度。
在一些实施方式中，斜面装置包括设于第一连接轴和第二连接轴其中一个之上的与动力轴的轴心相交的斜孔或者斜槽，以及设于第一连接轴和第二连接轴其中另一之上的滑块或者滑杆，滑块或者滑杆与斜孔或者斜槽相匹配且在斜孔或者斜槽内移动。由此第一连接轴和第二连接轴之间的相对位置更加便于调节。
在一些实施方式中，滑块与斜孔或者斜槽的倾斜角度相同。由此可以保证偏心轴在调节的过程中始终保持原来的角度，使得偏心轴与刀架之间的传动更加顺畅。
在一些实施方式中，还包括连接件，连接件通过轴承与第二连接轴相连接，连接件还设有平移导轨和进退驱动装置，进退驱动装置驱动连接件沿平移导轨移动，进而使第二连接轴沿斜面装置移动。由此可以使内刃切刀周期性对工件进行切割，从而可以减小工件与内刃切刀之间的摩擦力，提高了切割效率，而且可以保护内刃切刀，延长其使用寿命。
在一些实施方式中，平移导轨包括滑块和滑轨，进退驱动装置包括进退电机和进刀齿条，进退电机的电机轴上设有与进刀齿条相对应的进刀齿轮，连接件与滑块固定连接，进刀齿条与连接件固定连接。进退驱动装置还可以为气缸、油缸或者电推杆。平移导轨还可以为套管结构或者滑槽和滑块相配合的结构。
在一些实施方式中，还包括固定刀架，固定刀架靠近切断装置且与其平行设置，固定刀架设有与内刃切刀的位置相对应的贯穿的通孔，通孔的形状与工件的形状相对应。通孔可以将工件更好的固定，加大内刃切刀的剪切力，从而使内刃切刀的效率更高。
本发明提供的内含式切断机构具有以下有益效果：
(1)、加工效率高，一个刀架上可以同时装多个内刃切刀，从而可以同时加工多个管件；
(2)、占用空间小，由于内刃切刀安装在刀架内部，无需额外的空间，由此体积较小。
该内含式切断机构可以满足集约化和小型化的生产要求。
根据本发明的另一个方面，提供了一种内含式切断工艺，使用偏心轴装置驱动内刃切刀沿工件外壁做圆周运动，从而在工件外壁开槽或者切断工件。
在一些实施方式中，偏心轴装置为任一种上述偏心轴装置。
附图说明
图1为现有的切断机构中的旋转刀的结构示意图。
图2为本发明一种实施方式的内含式切断机构的结构示意图。
图3为图2所示内含式切断机构的装配图。
图4为图3所示切断装置的装配图。
图5为图3所示偏心轴装置的剖面图。
图6为图5所示第一连接轴和第二连接轴的装配图。
图7为图3所示进退驱动装置的装配图。
图8为本发明另一种实施方式的内含式切断机构的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
图2至图7示意性地显示了根据本发明的一种实施方式的内含式切断机构。如图所示，该装置安装在机架5上，包括驱动电机1、偏心轴装置3和切断装置4。
偏心轴装置3包括动力轴31、第一连接轴32和第二连接轴33。
动力轴31与驱动电机1通过一套传动装置2相连接。
第一连接轴32与动力轴31固定连接。第二连接轴33上设有偏心轴34。
偏心轴34的轴心与动力轴31的轴心之间具有一段距离，该距离与该内含式切断机构加工的工件的厚度相当以确保能保证切断工件；
切断装置4包括刀架41和安装在刀架41上的六个内刃切刀42。刀架41两端通过轴承与两个偏心轴34相连接。内刃切刀42套设于工件外部。
在本实施例中，传动装置2为皮带。在另外的实施例中，传动装置2 还可以为链条或者齿轮。
第一连接轴32和第二连接轴33通过斜面装置相连接。可以通过调节第一连接轴和第二连接轴之间的相对位置来调节偏心轴的轴心与动力轴的轴心之间的距离，进而调节节内刃切刀的剪切力度。
斜面装置包括设于第一连接轴32上的与动力轴31的轴心相交的斜槽321，以及设于第二连接轴33上的滑块331。滑块331与斜槽321相匹配且在斜槽321内移动。
滑块331与斜槽321的倾斜角度相同。由此可以保证偏心轴34在调节的过程中始终保持原来的角度，使得偏心轴34与刀架41之间的传动更加顺畅。
在另外的一些实施例中，滑块还可以设置在第一连接轴上，相对应的斜槽可以设在第二连接轴上。斜面装置还可以包括斜孔和滑杆，斜孔和滑杆可以分别设于第一连接轴和第二连接轴之上。
该装置还包括连接件6。连接件6通过轴承与第二连接轴33相连接。
连接件6还设有平移导轨7和进退驱动装置。进退驱动装置驱动连接件6沿平移导轨7移动，进而使第二连接轴33沿斜槽321移动。
平移导轨7包括滑块71和滑轨72。连接件6与滑块71固定连接。滑轨72与机架5固定。
进退驱动装置包括进退电机91和进刀齿条8。进刀齿条8与连接件6固定连接。
进退电机91的电机轴上设有与进刀齿条8相对应的进刀齿轮92。
在其他的实施例中，进退驱动装置还可以为气缸、油缸或者电推杆。平移导轨还可以为套管结构或者滑槽和滑块相配合的结构。
采用以上技术方案的内含式切断机构，驱动电机1通过传动装置2带动动力轴31旋转时，固定于动力轴31一端的偏心装置34跟随动力轴31旋转，偏心轴34绕动力轴31轴心做圆周运动，刀架4跟随偏心轴34做圆周运动，由此套设于工件外部的内刃切刀42沿工件外壁做圆周运动，从而在工件外壁开槽或者切断工件。
进退电机91可以通过进刀齿轮92和进刀齿条8驱动连接件6沿滑轨72平行移动，进而使第二连接轴33沿斜槽321移动。当进退电机91驱动连接件6迫使第二连接轴33沿斜槽321向外移动时，偏心轴34的轴心与动力轴31的轴心之间的距离加大，从而使刀架41做圆周运动的直径加大，内刃切刀42离开工件。反之，当进退电机91驱动连接件6迫使第二连接轴33沿斜槽321向内移动时，内刃切刀42对工件进行切割工作。由此可以使内刃切刀42周期性对工件进行切割，从而可以减小工件与内刃切刀42 之间的摩擦力，提高了切割效率，而且可以保护内刃切刀42，延长其使用寿命。
本发明提供的内含式切断机构加工效率高，可以同时加工六个管件；而且占用空间小，可以满足集约化和小型化的生产要求。
实施例2
图8示意性地显示了根据本发明的另一种实施方式的内含式切断机构。如图所示，与实施例1的不同之处在于，还包括固定刀架10。固定刀架10贴近切断装置4且与其平行设置。固定刀架10设有与内刃切刀的位置相对应的贯穿的通孔101。通孔101的形状与工件的形状相对应。通孔101可以将工件更好的固定。在加工时，固定刀架10固定不动，内刃切刀进行圆周运动，由此内刃切刀与通孔101之间形成错位，不仅可以利用内刃切刀的切割力，还可以利用内刃切刀与固定刀架10之间的剪力，从而使内刃切刀的加工效率更高，使用寿命更长。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。